Dysfonctionnement mitochondrial :L'ETC joue un rôle crucial dans la phosphorylation oxydative, le processus par lequel les mitochondries produisent de l'adénosine triphosphate (ATP), la principale monnaie énergétique cellulaire. L'oxygène sert d'accepteur d'électrons au complexe IV (cytochrome c oxydase) dans l'ETC, facilitant la synthèse de l'ATP. Sans oxygène, l’ETC ne peut pas remplir sa fonction, ce qui entraîne une altération de la production d’ATP par les mitochondries.
Accumulation d'électrons et déséquilibre rédox :lorsque le flux d'électrons à travers l'ETC est perturbé en raison de l'absence d'oxygène, les électrons commencent à s'accumuler dans divers complexes, en particulier le complexe III (ubiquinone-cytochrome c oxydoréductase). Cette accumulation conduit à un déséquilibre rédox, dans lequel il y a plus d’électrons dans le système que ne peut en accepter l’oxygène disponible.
Génération accrue d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) :le flux d'électrons anormal et l'accumulation de porteurs d'électrons dans l'ETC peuvent entraîner une production accrue d'espèces réactives de l'oxygène, telles que le superoxyde (O2-) et le peroxyde d'hydrogène (H2O2). Ces ROS sont généralement générés comme sous-produits de la phosphorylation oxydative, mais en l’absence d’oxygène, leur production peut devenir excessive, entraînant un stress oxydatif cellulaire.
Acidose métabolique :Dans des conditions aérobies, l'oxydation complète du glucose via l'ETC contribue à la production de bicarbonate (HCO3-), qui aide à maintenir l'équilibre du pH dans le corps. Cependant, en cas de manque d’oxygène, la dégradation du glucose entraîne une accumulation d’acide lactique due au métabolisme anaérobie, entraînant une acidose métabolique.
Dommages cellulaires et mort :L'accumulation d'espèces réactives de l'oxygène et l'acidose métabolique peuvent provoquer de graves dommages cellulaires et finalement conduire à la mort cellulaire si la privation d'oxygène se prolonge. La combinaison d’une production d’énergie altérée, d’un déséquilibre redox et d’un stress oxydatif perturbe l’homéostasie cellulaire, endommageant les protéines, les lipides et l’ADN. Cela peut entraîner un dysfonctionnement cellulaire, entraînant une défaillance d’un organe et potentiellement contribuer à diverses conditions pathologiques en l’absence d’un apport suffisant en oxygène.
