Hormesis

Exercice physiqueEdit

Les individus ayant un faible niveau d’activité physique sont à risque pour des niveaux élevés de stress oxydatif, tout comme les individus engagés dans des programmes d’exercices très intensifs ; cependant, les individus engagés dans des exercices modérément intensifs et réguliers connaissent des niveaux plus faibles de stress oxydatif. Certains ont établi un lien entre des niveaux élevés de stress oxydatif et l’incidence accrue d’une variété de maladies.

On a prétendu que cette relation, caractérisée par des effets positifs à une dose intermédiaire de l’agent stressant (l’exercice), est caractéristique de l’hormèse. Cependant, il est important de souligner qu’il existe des preuves que le stress oxydatif associé à l’exercice intensif peut avoir des avantages à long terme pour la santé. Cela impliquerait que le stress oxydatif, lui-même, fournit un exemple d’hormèse (voir la section sur l’hormèse mitochondriale), mais pas l’exercice physique.

AlcoolEdit

L’alcool aurait un effet hormétique dans la prévention des maladies cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux, bien que les avantages d’une consommation légère d’alcool aient pu être exagérés.

En 2012, des chercheurs de l’UCLA ont constaté que des quantités infimes (1 mM, soit 0,005 %) d’éthanol doublaient la durée de vie de Caenorhabditis elegans, un ver rond fréquemment utilisé dans les études biologiques, qui étaient privés d’autres nutriments. Des doses plus élevées de 0,4 % n’ont apporté aucun avantage en termes de longévité. Cependant, les vers exposés à 0,005% ne se sont pas développés normalement (leur développement a été arrêté). Les auteurs affirment que les vers utilisaient l’éthanol comme source d’énergie alternative en l’absence d’autres nutriments, ou qu’ils avaient déclenché une réaction de stress. Ils n’ont pas testé l’effet de l’éthanol sur des vers nourris avec un régime normal.

Méthylmercure et œufs de colvertModifié

En 2010, un article publié dans la revue Environmental Toxicology & Chemistry a montré que de faibles doses de méthylmercure, un puissant polluant neurotoxique, amélioraient le taux d’éclosion des œufs de colvert. L’auteur de l’étude, Gary Heinz, qui a dirigé l’étude pour le compte de l’U.S. Geological Survey au Patuxent Wildlife Research Center de Beltsville (Md), a déclaré que d’autres explications étaient possibles. Par exemple, il est possible que le troupeau qu’il a étudié ait pu abriter une certaine infection faible et subclinique et que le mercure, bien connu pour être antimicrobien, ait pu tuer l’infection qui aurait autrement nui à la reproduction chez les oiseaux non traités.

Effets dans le vieillissementModifié

L’un des domaines où le concept d’hormèse a été largement exploré en ce qui concerne son applicabilité est le vieillissement. Puisque la capacité de survie de base de tout système biologique dépend de sa capacité homéostatique, les biogérontologues ont proposé que l’exposition des cellules et des organismes à un stress léger devrait entraîner la réponse adaptative ou hormétique avec divers avantages biologiques. Cette idée est aujourd’hui étayée par un grand nombre de preuves montrant que l’exposition répétée à un stress léger a des effets anti-vieillissement. À cet égard, l’exercice est un paradigme de l’hormèse. Certains des stress légers utilisés pour ces études sur l’application de l’hormèse dans la recherche et les interventions sur le vieillissement sont le choc thermique, l’irradiation, les prooxydants, l’hypergravité et la restriction alimentaire. D’autres molécules naturelles et synthétiques, telles que les celastrols provenant d’herbes médicinales et la curcumine de l’épice curcuma, se sont également avérées avoir des effets bénéfiques sur l’hormèse. Ces composés, qui exercent leurs effets bénéfiques sur la santé en stimulant ou en modulant les voies de réponse au stress dans les cellules, sont appelés « hormétines ». Des interventions hormétiques ont également été proposées au niveau clinique, avec une variété de stimuli, de défis et d’actions stressantes, qui visent à augmenter la complexité dynamique des systèmes biologiques chez les humains.

MitochondriesEdit

Les mitochondries sont parfois décrites comme des « centrales cellulaires » car elles génèrent la majeure partie de l’approvisionnement de la cellule en adénosine triphosphate (ATP), une source d’énergie chimique. Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) ont été considérées comme des sous-produits indésirables de la phosphorylation oxydative dans les mitochondries par les partisans de la théorie du vieillissement par radicaux libres promue par Denham Harman. La théorie des radicaux libres suggère que l’utilisation de composés qui inactivent les ROS, comme les antioxydants, conduirait à une réduction du stress oxydatif et produirait ainsi une augmentation de la durée de vie.

Les ROS peuvent jouer un rôle essentiel et potentiellement promoteur de la durée de vie en tant que molécules de signalisation redox qui transmettent des signaux du compartiment mitochondrial à d’autres compartiments de la cellule. La formation accrue de ROS dans les mitochondries peut provoquer une réaction adaptative qui produit une résistance accrue au stress et une réduction à long terme du stress oxydatif. Ce type d’effet inverse de la réponse au stress ROS a été nommé hormèse mitochondriale ou mitohormèse et on suppose qu’il est responsable des capacités respectives d’allongement de la durée de vie et de promotion de la santé de la restriction de glucose et de l’exercice physique.

La question de savoir si ce concept s’applique aux humains reste à démontrer, bien que des résultats épidémiologiques récents soutiennent le processus de mitohormèse, et suggèrent même que certains suppléments d’antioxydants peuvent augmenter la prévalence de la maladie chez les humains.

Rayonnement ionisantModifié

L’hormèse a été observée dans un certain nombre de cas chez les humains et les animaux exposés à de faibles doses chroniques de rayonnements ionisants. Les survivants de la bombe A qui ont reçu de fortes doses ont présenté une durée de vie réduite et une augmentation de la mortalité par cancer, mais à faible dose de rayonnement, les ratios de décès par cancer chez les survivants de la bombe A sont inférieurs à ceux des moyennes japonaises.

À Taïwan, de l’acier radiocontaminé recyclé a été utilisé par inadvertance dans la construction de plus de 100 immeubles d’habitation, provoquant l’exposition à long terme (10 ans) de 10 000 personnes. Le débit de dose moyen était de 50 mSv/an et un sous-ensemble de la population (1 000 personnes) a reçu une dose totale de plus de 4 000 mSv sur dix ans. Selon la théorie LNT (Linear No Threshold) largement utilisée par les organismes de réglementation, les décès par cancer attendus dans cette population auraient été de 302, dont 70 causés par le rayonnement ionisant supplémentaire et le reste par le rayonnement naturel. Cependant, le taux de cancer observé était assez faible (7 décès par cancer), alors que la théorie LNT prévoyait 232 décès si la population n’avait pas été exposée au rayonnement des matériaux de construction. L’hormèse des rayonnements ionisants semble être à l’œuvre. Décrit par le professeur Charles L. Sanders, de l’Institut coréen des sciences et technologies avancées.

Les rayonnements chimiques et ionisants combinésEdit

Aucune expérience ne peut être réalisée dans un isolement parfait. Un épais blindage de plomb autour d’une expérience de dose chimique pour exclure les effets des rayonnements ionisants est construit et rigoureusement contrôlé en laboratoire, et certainement pas sur le terrain. Il en va de même pour les études sur les rayonnements ionisants. Le rayonnement ionisant est émis lorsqu’une particule instable libère un rayonnement, créant deux nouvelles substances et de l’énergie sous la forme d’une onde électromagnétique. Les matériaux résultants sont alors libres d’interagir avec tout élément de l’environnement, et l’énergie libérée peut également être utilisée comme catalyseur dans d’autres interactions de rayonnement ionisant.

La confusion qui en résulte dans le domaine de l’exposition à faible dose (rayonnement et chimique) provient du manque de prise en compte de ce concept tel que décrit par Mothersill et Seymory.