Jus de betterave chez le sportif et risque carcinogène

Berends, J.A., van den Berg, L.M.M., Guggeis, M.A., Henckens, N.F.T., Hossein, I.J., de Joode, M.E.J.R., Zamani, H., van Pelt, K.A.A.J., Beelen, N.A., Kuhnle, G.G., de Kok, T.M.C.M. and Van Breda, S.G.J. (2019) Consumption of nitrate-rich beetroot juice with or without vitamin C supplementation increases the excretion of urinary nitrate, nitrite, and N-nitroso compounds in humans. International Journal of Molecular Sciences, 20, 277; doi: 3390/IJMS20092277

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Les auteurs néerlandais [Département de toxicogénomique, Maastricht] et britannique [Université de Reading, Royaume-Uni] notent que la consommation de jus de betterave riche en nitrate donne lieu à un certain nombre d’effets bénéfiques chez le sportif, du fait de la transformation in vivo des ions nitrate NO3- en oxyde nitrique NO [Consumption of nitrate-rich beetroot juice by ahtletes induces a number of beneficial effects, which are linked to the formation of nitric oxide (NO) from nitrate]. Mais ils continuent à s’inquiéter d’un éventuel risque carcinogène.

Certes, disent-ils, jamais la responsabilité carcinogénique des composés N-nitrosés n’a pu être démontrée chez l’homme, mais elle a été signalée chez au moins 39 espèces animales [Although no causalities have been established yet in human studies, N-nitroso compounds [NOCs] have been found to be carcinogenic in at least 39 animal species].

Ils présentent une étude randomisée effectuée chez 29 volontaires sains (13 hommes et 16 femmes), d’âge compris entre 18 et 45 ans. L’étude dure 7 jours consécutifs. Elle permet de distinguer deux groupes:

- le groupe BRJ (16 sujets; 9 hommes, 7 femmes), ingérant une fois par jour pendant 7 jours 70 ml d’un jus de betterave apportant 400 mg de nitrate NO3-,

- et le groupe BRJ + Vit C (13 sujets; 4 hommes et 9 femmes), ingérant une fois par jour pendant 7 jours 70 ml d’un jus de betterave apportant, outre 400 mg de nitrate NO3-, 1000 mg de vitamine C.

Chez les 29 sujets, les auteurs mesurent les concentrations urinaires en nitrate NO3-, en nitrite NO2- et en composés N-nitrosés totaux apparents [Apparent total N-nitroso Compounds ou ATNC] à J1, J2 et J8.

L’augmentation des concentrations urinaires se produit comme suit, les résultats moyens étant exprimés en nmol/mmol de créatinine:

• Groupe BRJ

 

Jour 1 (de base)

Jour 2

Jour 8

Nitrate/créatinine

820

18110

19470

Nitrite/créatinine

2

15

17

ATNC/créatinine

6

72

123

• Groupe BRJ + Vit C

 

Jour 1 (de base)

Jour 2

Jour 8

Nitrate/créatinine

560

17610

18190

Nitrite/créatinine

6

0

25

ATNC/créatinine

3

16

81

Les auteurs néerlandais et britannique en déduisent qu’une supplémentation en jus de betterave riche en nitrate entraîne une augmentation de synthèse endogène des composés N-nitrosés, potentiellement cancérigènes. Les sportifs seraient ainsi, selon eux, bien avisés d’être prudents avant de faire appel, au long cours, à une telle supplémentation alimentaire par le jus de betterave.  Il faudrait maintenant des études complémentaires pour être, éventuellement et ultérieurement, pleinement rassuré [This is the first study that shows that beetroot juice supplementation leads to an increase in formation of potentially carcinogenic N-nitroso compounds. In order to protect athlete’s health, it is therefore important to be cautious with chronic use of beetroot juice to enhance sports performances and more research is needed to exclude possible long-term adverse health effects].

Commentaire du blog

• Les effets bénéfiques de l’ingestion de nitrate NO3- ne se limitent pas à l’amélioration des performances sportives. Ils sont nombreux et très importants. Cf. les pages RUBRIQUES PAR THEMES et RUBRIQUES PAR THEMES 2.

• Il ne suffit pas de relater qu’un article récapitulatif [Bogovski, P. et Bogovski, S. (1981)] a rapporté la mention d’un effet carcinogénique des composés N-nitrosés chez au moins 39 espèces animales. Il faut préciser à quelles doses et pour quelle durée. Or, chez le rat, on a montré que des administrations prolongées, tout au long de l’existence, de nitrosodiméthylamine [NDMA] ou de nitrosodiéthylamine [NDEA] sont dénuées de tout effet cancérigène, du moins tant que la dose utilisée reste inférieure à 0.01 mg kg-1 j-1 [Peto, R. et coll., 1984].

• Chez l’homme, jamais n’a pu être démontrée la responsabilité carcinogénique des composés N-nitrosés en général; et, jamais chez l’homme, plus spécifiquement, n’a été démontrée la responsabilité carcinogénique des composés N-nitrosés formés par voie endogène à partir des nitrates alimentaires.

• Si l’on s’attache aux chiffres, on observe, en effet, que, chez l’homme, selon Licht et Deen, 1988, à partir des nitrates NO3- alimentaires et par l’intermédiaire des nitrites NO2- formés dans la salive du fait de la circulation entérosalivaire, ce sont environ 0.02 nmol, soit 1.48 ng, de nitrosodiméthylamine [NDMA] qui, chaque jour, sont synthétisés au sein de l’estomac, dans les conditions physiologiques. Ainsi, si on compare les 10 μg kg-1 j-1 chez le rat aux 0.00148 μg j-1 chez l’homme, on voit que, pour un homme de 70 kg, le coefficient de sécurité pour la nitrosodiméthylamine [NDMA] est énorme. Il est d’environ 700/0.00148, soit d'environ 500000.

• Dénué de réels arguments scientifiques chiffrés, l’alarmisme des auteurs néerlandais et britannique à l’encontre de la consommation au long cours du jus de betterave riche en nitrates NO3- n’apparaît  pas justifié.

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Nitrate, diabète, testicule

Keyhanmanesh, R., Hamidian, G., Alipour, M.R. and Oghbaei, H. (2019) Beneficial effects of dietary nitrate supplementation on testicular injury in streptozotocin-induced diabetic male rats. Reproductive Biomedicine Online. Sous presse

(voir l'abstract ici)

On sait que la fertilité des hommes atteints de diabète, de type 1 ou de type 2, peut être diminuée. En raison d’une altération de leur acide désoxyribonucléique [DNA], les spermatozoïdes peuvent, en effet, perdre de leur qualité et de leur mobilité.

Les auteurs iraniens [Tabriz, Iran] cherchent à savoir si les ions nitrate NO3- ont des effets sur les lésions testiculaires diabétiques.

Dans une étude expérimentale, ils répartissent 50 rats Wistar mâles âgés de 6 à 7 semaines en 5 groupes:

- rats contrôles [C] recevant, à titre de boisson, de l’eau distillée,

- rats contrôles-nitrate [CN] recevant, à titre de boisson, une eau distillée additionnée de nitrate, la concentration en nitrate étant alors de 100 mg NO3- l-1,

- rats diabétiques [D] recevant, à titre de boisson, de l’eau distillée,

- rats diabétiques-insuline [DI] recevant 2-4 unités d’insuline NPH par jour,

- rats diabétiques-nitrate [DN] recevant, à titre de boisson, une eau distillée additionnée de nitrate, la concentration en nitrate étant de 100 mg NO3- l-1.

Le diabète expérimental des rats est d’abord induit par une injection intrapéritonéale de 54 mg kg-1 de streptozotocine. Quatre semaines plus tard, on commence les «traitements» par l’insuline et les ions nitrate NO3-; ils durent 8 semaines. A la fin de la huitième semaine, les animaux sont sacrifiés.

Chez le rat diabétique, par comparaison avec le rat contrôle, on note une élévation significative de la glycémie, de l’index apoptotique des tubes séminifères et de l’expression des acides ribonucléiques messagers [ARNm] p53, Pdcd4 et Pacs2.

De nombreuses anomalies testiculaires observées chez le rat diabétique [D] sont réduites chez le rat diabétique-nitrate [DN], qui, pendant 8 semaines, boit une eau contenant 100 mg NO3- l-1. Sont améliorées l’apoptose, la diminution de la mobilité du spermatozoïde, leurs déformations, les altérations de leur acide désoxyribonucléique, ainsi que diverses anomalies [Approximatively all sperm parameter and stereological results were different between diabetic and control rats; nitrate recovered almost all these alterations including dead sperm, sperm mobility grade, sperm deformity index, spermatozoa with damaged DNA, malformations in abnormal sperms, total volume of seminiferous tubule, germinal epithelium, capsule, lumen, interstitial tissue, seminiferous tubule diameter, germinal epithelium height, the number of spermatogenic, Sertoli and Leydig cells].

Selon les auteurs iraniens, leur étude expérimentale démontre que la supplémentation en nitrate de sodium NaNO3 exerce une influence favorable sur l’apoptose, à l’origine des anomalies testiculaires diabétiques. Elle suggère de même que l’oxyde nitrique NO joue un rôle majeur dans la physiologie du système reproducteur [We demonstrated that treatment with sodium nitrate could modulate the apoptosis which is a major cause for the diabetic testicular disorder. These experiments suggest that NO plays an important role in the function of the reproductive system].            

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Charcuterie et risque suicidaire

Dickerson, F., Stallings, C., Orinogi, A., Katsafanas, E., Sweeney, K., Khushalani, S. and Yolken, R. (2019) Nitrated meat products are associated with suicide behavior in psychiatric patients. Psychiatry Research 275, 283-286

(voir l'abstract ici)

Les auteurs américains [Sheppard Pratt et Johns Hopkins School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA] cherchent à savoir s’il existe un lien entre la consommation de viande avec ajout de nitrate et l’attitude suicidaire.

Entre le 1er mai 2014 et le 30 mai 2018, ils incluent dans une étude 270 sujets hospitalisés en hôpital psychiatrique, se répartissant de la manière suivante:

- 122 patients atteints de schizophrénie,

- 87 patients atteints de désordre bipolaire,

- 61 patients atteints de syndrome dépressif majeur.

Sur ces 270 patients, 156, soit 58%, ont été tentés, d’une manière ou d’une autre, par le suicide. 114, soit 42%, ne l’ont pas été.

Interrogeant ces sujets, on leur demande s’ils ont déjà mangé des salaisons sèches, notamment des jerkys de bœuf ou de dindon [«Have you ever eaten dry cured meat such as beef jerky, meat sticks, or Turkey jerky?»]

Il se trouve que 147 des 156 patients au contexte suicidaire, soit 94%, versus 95 des 114 patients sans contexte suicidaire, soit 83%, répondent positivement. Pour les auteurs, la différence entre les deux groupes apparaît significative (p= 0.004).

Ils concluent que la consommation de viande de charcuterie (caractérisée par un ajout en nitrate) par des patients atteints de schizophrénie, de désordre bipolaire ou de syndrome dépressif majeur, est associée à une augmentation du risque suicidaire [We found that a history of eating cured meat  was associated with increased odds of having a history of a suicide attempt]. Ils reprennent leur conclusion dans le titre [Nitrated meat products are associated with suicide behavior in psychiatric patients].

Commentaire du blog

Cette étude n’est pas réellement sérieuse.

On ne peut, bien sûr, se fier à une question d’interrogatoire aussi imprécise.

Le titre semble impliquer (à tort) les ions nitrate NO3- présents dans les viandes. On rappellera qu’habituellement les apports nitratés proviennent pour 80% des légumes, pour 10% de l’eau de boisson et seulement pour 10% des viandes consommées. On rappellera aussi que les ions nitrate NO3- sont, en permanence, l’objet d’une synthèse endogène quantitativement presque équivalente aux apports exogènes, une telle synthèse endogène en nitrate étant, par ailleurs, fortement accrue lors des activités physiques et sportives.

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Méthémoglobinémie et nourrisson

Johnson F. S. (2019) Methemoglobinemia: Infants at risk Current Problems in Pediatric and Adolescent Health Care 49, 57-67

(voir l'abstract ici)

Travaillant au «Minnesota Department of Heath» de Saint-Paul [Minnesota], l’auteur de l’article propose une revue de la littérature consacrée à la méthémoglobinémie, congénitale ou acquise.

En 2004, Ash-Bernal et coll. ont, par exemple, dans deux hôpitaux américains et sur quatre ans, rétrospectivement recueilli 138 cas de méthémoglobinémie acquise de toute origine. Les patients étaient âgés de 4 jours à 86 ans.  On dénombrait 13 enfants, dont 6 nourrissons, dont l’âge moyen était de 30 jours.

Une partie de l’article concerne les nitrates NO3- et la méthémoglobinémie du nourrisson.

Selon l’estimation établie en 2018 par l’«US Environmental Protection Agency» [USEPA], le pourcentage de territoire américain dont la concentration des eaux souterraines en nitrate dépasse 22.15 mg NO3- l-1 diffère d’un Etat à l’autre. Il varie ainsi entre 0 et 53%.

Selon les mesures de l’«United States Geological Survey» (1988-2004), la concentration en nitrate NO3- des eaux de puits américaine a augmenté en dix ans en moyenne de 4 mg NO3- l-1, passant de 25.25 à 29.24 mg NO3- l-1.

Commentaire du blog

Le blog «Nitrates et Santé – Le blog des nitrates» renonce à rendre compte des explications de la méthémoglobinémie du nourrisson liée à la consommation d’un biberon préparé avec une eau de puits, telles qu’elles sont fournies par l’auteur américain dans cet article.

L’auteur conclut que la méthémoglobinémie du nourrisson peut encore survenir lorsque le biberon est préparé avec une eau de puits contenant plus de 44.3 mg NO3- l-1 [Acquired methemoglobinemia is rare, yet can still be seen in medical settings, and when an infant is exposed to nitrate in well water above 10 mg NO3--N l-1]. Il s’agit de la position de l’administration. Comme on le sait, cette position n’est pas conforme à la réalité scientifique.

En fait, comme le montrent d’assez nombreuses rubriques dans ce blog [Cf. RUBRIQUES PAR THEMES et RUBRIQUES PAR THEMES 2], l’ion nitrate NO3- présent dans le biberon peut être transformé en ion nitrite NO2- si, en outre, l’eau de puits ayant servi à sa préparation, fortement contaminée, contient plus de 106 germes ml-1. Au contraire, si le biberon préparé avec une eau de puits contient de très fortes concentrations en nitrate NO3-, largement supérieures à la Concentration Maximale Admissible [CMA] de 44.3 ou de 50 mg NO3- l-1 et si, par ailleurs, il n’est pas bactériologiquement contaminé, la quantité de germes restant inférieure à 106 germes ml-1, les ions nitrate NO3- restent nitrate NO3- dans le biberon, et ne sont pas convertis en ions nitrite NO2-. Le taux de méthémoglobine du nourrisson n’est alors nullement affecté. Il ne court aucun risque méthémoglobinémique.

L’article contient de nombreuses erreurs. L’une d’elles, quoique mineure, est troublante. Le nom de l’auteur à qui l’on doit la description princeps de la méthémoglobinémie du nourrisson liée à la consommation d’un biberon préparé avec une eau de puits est cité à six reprises. Il est six fois mal orthographié, sous la forme inexacte de Comley. Il s’agit, en fait, de Hunter H. Comly [Cf. rubrique du 19 février 2010].

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Apport alimentaire en nitrate, fonction musculaire, femme âgée

Sim, M., Lewis, J.R., Blekkenhorst, L.C., Bondonno, C.P., Devine, A., Zhu, K., Peeling, P., Prince, R.L. and Hodgson, J.M. (2019) Higher dietary nitrate, intake is associated with better muscle function in older women. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. DOI: 10.1002/jcsm.12413

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Chez le sujet jeune, la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- améliore à court terme les fonctions vasculaire et musculaire [In younger individuals, dietary nitrate supplementation has been shown to improve short-term vascular and muscular function]. Les auteurs australiens [Université d’Australie-Occidentale, Perth; Université Edith-Cowan, Joondalup; Université de Sydney] se proposent de vérifier si, chez la femme âgée, un lien existe ou non entre les apports alimentaires en nitrate NO3- et la fonction musculaire.

L’étude porte sur 1420 femmes âgées de plus de 70 ans, recrutées dans le cadre d’une Perth Longitudinal Study of Ageing in Women [PLDAW]. Leur âge moyen est de 75 ans.

Pour mesurer les apports alimentaires en nitrate NO3- des douze derniers mois, on se sert d’un questionnaire alimentaire développé par le Cancer Council of Victoria (Melbourne). En fonction de la quantité de nitrate NO3- quotidiennement ingérée, les femmes participantes sont réparties en trois tertiles: moins de 64.2 mg NO3- j-1, de 64.2 à 89.0 mg NO3- j-1, et plus de 89.0 mg NO3- j-1.

Les auteurs évaluent la force du grasp et la fonction musculaire:

-  La force du grasp est mesurée à l’aide d’un dynamomètre de main hydraulique [Jamar Hand Dynamometer]

- La fonction musculaire est évaluée par le test chronométré du lever de chaise [Timed-up and-go, ou TUG]. Celui-ci consiste à mesurer le temps nécessaire pour se relever d’une chaise dont l’assise est à 46 cm du sol, puis à marcher sur une distance de 3 mètres et à se rasseoir.

Les résultats sont, en moyenne, les suivants:

 

Toutes les participantes

Tertile ˂64.2 mg NO3- j-1

Tertile 64.- 89.0 mg NO3- j-1

Tertile ≥89.0 mg NO3- j-1

Nombre

1420

473

474

473

Force du grasp (kg)

20.5

20.0

20.6

20.8

Temps du lever de chaise TUG (secondes)

9.4

9.7

9.3

9.2

Comparativement à celle des femmes appartenant au tertile le plus bas, inférieur à 64.2 mg NO3- j-1, la force de préhension des femmes appartenant au tertile le plus haut, supérieur à 89.0 mg NO3- j-1, est 4% supérieure. Le temps de lever de chaise est 5% plus court [Across the unadjusted tertiles of nitrate intake (˂64.2 mg/day; 64.2 to ˂89.0 mg/day; ≥89.0 mg/day), women in the highest tertile had a 4% stronger grip strength and a 5% faster TUG performance compared with the lowest tertile].

Les auteurs australiens font remarquer que, chez les personnes âgées, la diminution de la force musculaire ainsi que l’altération de la fonction musculaire peuvent être à l’origine de complications, notamment de chutes et de fractures, aux conséquences parfois fatales. Grâce notamment à l’augmentation de la consommation de légumes, l’augmentation des apports quotidiens en nitrate NO3- pourrait efficacement limiter le déclin lié à l’âge de la fonction musculaire [Considering poor muscle strenght and physical function is associated with a range of adverse health outcomes such as falling, fractures, cardiovascular disease, and mortality, increasing dietary nitrate, especially through vegetable consumption may be an effective way to limit age-related declines in muscle function].

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Capacité nitrato-réductrice de la cavité buccale et performance physique

Thomas, B., Smallwood, S., Cutler, C. and Bescos, R. (2019) The oral nitrate-reducing capacity correlates with peak power output and peak oxygen uptake in healthy humans. Nitric Oxide 87, 43-51

(voir l'abstract ici)

Le cycle entérosalivaire des nitrates NO3- se trouve placé au cœur de leur métabolisme. Par son intermédiaire, ils agissent sur la biodisponibilité de l’oxyde nitrique NO [Interest in inorganic nitrate and nitrite has grown substantially over the past decade as research has revealed the role of these anions in enhancing nitric oxide (NO)) availability through an oral pathway].

On a montré l’existence d’une corrélation positive et statistiquement significative entre la concentration plasmatique en nitrite NO2- et la puissance musculaire produite lors de l’effort. Il n’est pas cependant bien connu et précisé quelles sont, dans ce processus, les parts respectives de nitrite NO2- plasmatique provenant

- de l’endothélium par la voie de la NO synthase,

- et du cycle entérosalivaire des nitrates

[Two previous studies by Rassaf et al. and Totzeck et al. in healthy humans found a positive and significant correlation between circulatory nitrite, power output and heart rate, respectively. However, currently it is unknown whether the main source of circulatory nitrite originates from the endothelium or is derived from the reduction of nitrate by oral commensal bacteria].

Les auteurs britanniques [Université de Plymouth, Royaume Uni] cherchent à vérifier s’il existe ou non chez le sujet sain une corrélation entre:

- d’une part, la capacité de réduction des nitrates NO3- en nitrite NO2- dans la cavité buccale par les germes de la flore salivaire,

- et, d’autre part, lors d’un effort de forte intensité,

- la puissance musculaire maximale [Wpeak],

- et la consommation maximale d’oxygène [VO2peak].

Sont recrutés 50 sujets [28 hommes et 22 femmes], en bonne santé, âgés en moyenne de 39 ans, indemnes de surcharge corporelle [indice de masse corporelle (IMC): 22.8 en moyenne (poids idéal 18.5 à 25)].

Un exercice physique d’intensité progressive est effectué sur cyclo-ergomètre. Des échantillons salivaires sont prélevés avant l’exercice physique et 20 minutes plus tard, permettant  de mesurer la capacité nitrato-réductrice dans la cavité buccale [the oral nitrate-reducing capacity].

Les résultats sont assez nets. Il existe une corrélation positive et statistiquement très significative entre la capacité nitrato-réductrice dans la cavité buccale et, lors d’un effort important,

- la puissance musculaire maximale développée [Wpeak] (p = 0.001)

- et la consommation maximale d’oxygène [VO2peak] (p = 0.005).

[Oral nitrate-reducing capacity was positively associated with Wpeak (p = 0.001) and the VO2peak (p = 0.005)]

Les auteurs font remarquer que leur étude est la première à montrer un lien entre la flore bactérienne buccale et les performances physiques lors de l’effort [This is the first study showing that oral nitrate-reducing capacity is related to the main markers of aerobic fitness such as Wpeak and VO2max in healthy humans]. Des études complémentaires sont souhaitables.

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Jus de betterave, VO2max, TA en exercice submaximal

Perez, J.M., Dobson, J.L., Ryan, G.A. and Riggs, A.J. (2019) The effects of beetroot juice on VO2max and blood pressure during submaximal exercise. International Journal of Exercise Science 12, 332-342

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Les auteurs américains [Université de Georgia Southern, Statesboro, Géorgie, Etats-Unis] présentent une étude randomisée, en double aveugle et cross over destinée à évaluer l’effet de la consommation de jus de betterave sur la consommation maximale d’oxygène, ou VO2max, ainsi que sur la tension artérielle lors d’un exercice sous-maximal.

Vingt jeunes hommes, âgés en moyenne de 21 ans, en bonne santé, volontaires, modérément entraînés [recreationally trained] participent à l’étude. Pendant 7 jours, ils consomment:

- soit un placebo, sous forme d’eau colorée en rouge, [groupe placebo ou PL]

- soit 70 ml d’un jus de betterave apportant 316 mg de nitrate NO3- j-1 [groupe jus de betterave ou BR]

L’effort est effectué le 7ème jour sur un tapis roulant à rampe de manière à déterminer la consommation maximale d’oxygène, ou VO2max. La tension artérielle est évaluée lorsque la fréquence cardiaque est à 70 % du maximum, conformément à la méthode de Karvonen [Participants completed a ramp treadmill protocol to determine VO2max. Blood pressure was taken at 70% max heart rate calculated using the Karvonen method].

Aucune différence statistiquement significative n’est enregistrée entre les groupes placebo et BR.

• La consommation maximale d’oxygène, ou VO2max, est, en moyenne, de 50.46 ml kg-1 min-1 dans le groupe placebo ou PL et de 51.07 ml kg-1 min-1 dans le groupe jus de betterave ou BR (p = 0.17).

• La tension artérielle systolique au cours de l’exercice sous-maximal est, en moyenne, de 178 mm Hg dans le groupe placebo ou PL et de 181 mm Hg dans le groupe jus de betterave ou BR (p = 0.49).

• La tension artérielle diastolique au cours de l’exercice sous-maximal est, en moyenne, de 91 mm Hg dans le groupe placebo ou PL et de 93 mm Hg dans le groupe jus de betterave ou BR (p = 0.62).

Les auteurs admettent que leur travail souffre de quelques faiblesses méthodologiques. Par exemple:

- l’étude n’est pas vraiment en double aveugle, les participants reconnaissant parfaitement le goût du jus de betterave,

- les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- et en nitrite NO2- n’ont pas été mesurées.

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Mal perforant plantaire diabétique et oxyde nitrique NO

Kwesiga, M.P., Cook, E., Hannon, J., Wayward, S., Gwaltney, C., Rao, S. and Frost, M.C. (2018) Investigative study on nitric oxide production in human dermal fibroblast cells under normal and high glucose conditions. Medical Sciences 6, 99; doi:10.3390/medsci6040099

 

(voir l'abstract et le texte entier ici)

 

Le traitement de l’ulcération du pied diabétique, connue sou le nom de mal performant plantaire, n’a pas toujours l’efficacité souhaitée. Les fibroblastes du patient diabétique sont déficients. Ils se multiplient peu, trop lentement. La production de la matrice extracellulaire aidant à la migration des kératinocytes vers le lit de la plaie s’avère insuffisante [[…].their inability to proliferate and produce extracellular matrix that will aid in the migration of keratinocytes across the wound bed]. La guérison de l’ulcération diabétique est particulièrement longue à se produire.

 

En réalité, l’oxyde nitrique NO joue un rôle majeur dans la guérison. Si des études ont pu montrer que les fibroblastes sont des producteurs d’oxyde nitrique NO, on ignore encore la réelle dynamique de la production d’oxyde nitrique NO par les fibroblastes dans les diverses conditions physiologiques et pathologiques.

 

Les auteurs américains [Université technologique du Michigan] présentent une étude expérimentale consacrée à la production d’oxyde nitrique NO in vitro par les fibroblastes dermiques de sujets humains adultes.

 

L’étude, qui dure 24 heures, est effectuée en milieu:

- soit normoglucosé (5.5 mM),

- soit enrichi en glucose (25 mM).

 

Les cellules fibroblastiques sont:

- ou bien non stimulés,

- ou bien stimulés par interféron gamma (IFN-γ) et lipopolysaccharides bactériens (bacterial endotoxin lipopolysaccaride LPS).

 

Les résultats sont affichés dans le tableau ci-dessous, les nombres mentionnés étant évalués en moles/min.cm2 pour 105 cellules.

 

 

Milieu normoglucosé (5.5 mM)

Milieu enrichi en glucose (25 mM)

Sans stimulation

Libération d’oxyde nitrique NO à la 1ère heure

0.5 10-12

0.19 10-11

 

Libération d’oxyde nitrique NO à la 24ème heure

0.5 10-12

0.19 10-11

Avec stimulation par IFN-γ

Libération d’oxyde nitrique NO à la 1ère heure

0.94 10-11

0.35 10-11

 

Libération d’oxyde nitrique NO à la 24ème heure

0.6 10-11

0.81 10-12

Ainsi la production d’oxyde nitrique NO par les fibroblastes dermiques humains soumis à une stimulation par interféron gamma (IFN-γ) et lipopolysaccharides bactériens (LPS) est in vitro significativement plus importante en milieu normoglucosé qu’en milieu hyperglucosé [Our study showed that human dermal fibroblasts cells cultured in normal glucose conditions with stimulation show significant higher levels of NO compared to cells cultured in high glucose conditions with stimulation (p ˂ 0.05)].

 

Sachant qu’habituellement très longue, la guérison d’une ulcération de pied diabétique dure en moyenne 150 jours, les auteurs envisagent dans un texte complémentaire [voir ici] de mettre au point des pansements imprégnés de nitrite NO2-, susceptibles de libérer localement de l’oxyde nitrique NO et ainsi, peut-être, de ramener le temps de cicatrisation de 150 à 21 jours.

 

Commentaire du blog

 

• La cicatrisation de l’ulcération du pied diabétique en 21 jours, telle qu’elle est envisagée ci-dessus, n’est qu’un objectif. Pour le moment, les auteurs ne l’ont observée chez aucun patient.

 

• Si l’oxyde nitrique NO joue un rôle majeur dans la cicatrisation de l’ulcération diabétique, c’est sans doute, principalement, par l’intermédiaire de son effet anti-infectieux. On sait que, provenant des nitrites NO2- acidifiés, l’oxyde nitrique NO réagit avec des formes activées de l’oxygène, tel le superoxyde O2-, donnant lieu à la formation d’un bactéricide extrêmement puissant, l’ion peroxynitrite ONOO-.

 

• Lorsqu’un animal lèche sa plaie, il déverse une salive contenant 108 germes ml-1. Au lieu de s’infecter, la plaie de l’animal cicatrise rapidement. Le mécanisme: Nitrites salivaires → Oxyde nitrique NO → Ion peroxynitrite ONOO- en constitue l’explication.

 

• En 2010, un auteur américain, J.V. Boykin, s’était intéressé au lien entre le taux de NOx dans le liquide de suintement de l’ulcération diabétique et la qualité de sa cicatrisation [Cf. rubrique du 15 mars 2010].

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Bain de bouche, brossage de langue, tension artérielle

Tribble, G.D., Angelov, N., Weltman, R., Wang, B.-H., Eswaran, S.V., Gay, I.C., Parthasarathy, K., Dao, D.-H.V., Richardson, K.N., Ismail, N.M., Sharina, I.G., Hyde, E.R., Ajami, N.J., Petrosino, J.F. and Bryan, N.S. (2019) Frequency of tongue cleaning impacts the human tongue microbiome composition and enterosalivary circulation of nitrate. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. doi:10.3389/fcimb.2019.00039

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Le rôle que joue la flore bactérienne buccale dans le cycle entéro-salivaire des nitrates, plus précisément dans la transformation des nitrates NO3- salivaires en nitrites NO2- salivaires, est reconnu. Mais les mécanismes exacts de la symbiose entre l’homme et ses microbes buccaux constituent un champ de recherche en grande partie inexploré [Although there is compelling evidence supporting the role of the tongue microbiome in the enterosalivary nitrate-nitrite-NO pathway, this remains a relatively unexplored area of human-microbial mutualism and many important questions must be addressed].

Les auteurs américains [Houston, Texas] étudient les effets respectifs d’un bain de bouche antiseptique et du brossage de la langue sur le microbiome buccal (la flore bactérienne buccale) et la tension artérielle systolique.

27 sujets, 10 hommes et 17 femmes, âgés de 20 à plus de 50 ans, en bonne santé, non hypertendus, indemnes de toute pathologie buccale, sont recrutés au sein de l’Ecole dentaire de Houston [Houston School of Dentistry].

Pendant l’étude, les sujets continuent, sans les modifier, leurs habitudes hygiéniques buccales. Les rythmes du brossage des dents et du brossage de la langue ne sont pas changés. Ainsi 13 sujets recourent au brossage de la langue une fois par jour, 10 autres y recourent deux fois par jour, voire davantage.

Pendant 7 jours, deux fois par jour, une fois le matin, une fois le soir, ils procèdent à un rinçage de bouche durant 30 secondes avec 15 ml d’un produit antiseptique contenant 0.12 % de gluconate de chlorhexidine. La tension artérielle systolique de repos est vérifiée à J0, J7, J10 et J14.

La réponse tensionnelle systolique à la chlorhexidine apparaît «bimodale» [bimodal response].

- Chez 9 sujets, on constate une augmentation de la tension artérielle systolique supérieure à 5 mm Hg.

- Chez 4 autres, on observe, au contraire, une baisse de la tension artérielle systolique supérieure à 5 mm Hg

[[…] 13 subjects had changes in blood pressure > 5mm Hg in response to chlorhexidine; 9 subjects had an increase in resting blood pressure after treatment with chlorhexidine, while four had a decrease].

Aucune habitude hygiénique buccale (rythme du brossage des dents, brosse à dent électrique ou manuelle, utilisation d’un fil dentaire, fréquence des visites chez le dentiste, etc.) ne semble retentir sur la réponse tensionnelle systolique à la chlorhexidine, son importance ou son type, sauf l’une d’entre elles: la fréquence du brossage de la langue [No significant correlation were found for any demographic or oral hygiene data, except for tongue cleaning frequency]. Ainsi:

- chez les sujets qui ne se brossent la langue qu’une fois par jour et chez ceux qui ne pratiquent pas de brossage de langue, les bains de bouche à la chlorhexidine ont tendance, après 7 jours d’application, à diminuer la tension artérielle systolique.

- et chez ceux qui se brossent la langue deux fois par jour, voire davantage, les bains de bouche à la chlorhexidine ont tendance, au contraire, après 7 jours d’application, à augmenter la tension artérielle systolique

 [Subjects who cleaned their tongue twice or more per day as part of their normal oral hygiene were more likely to have an increase in systolic blood pressure during use of chlorhexidine for 1 week. Subjects who did not clean their tongue on a daily basis were more likely to have a decrease in systolic blood pressure].

Chez 6 sujets, les auteurs se livrent à une expérience complémentaire. Après un seul rinçage pendant 30 secondes de la cavité buccale avec une solution contenant 2% de chlorhexidine, ils observent, lors de prélèvements bactériens effectués au tiers postérieur de de la langue toutes les heures pendant les huit heures suivantes:

- 1) d’abord, à la sixième heure, une diminution du nombre des unités formant colonies [UFC], lequel est divisé par 10, puis, dans un deuxième temps, entre la sixième et la huitième heures, une nouvelle augmentation des UFC. Elles deviennent alors aussi nombreuses qu’avant l’utilisation de la chlorhexidine,

- 2) et, également entre la sixième et la huitième heures, un enrichissement significatif en bactéries nitratoréductrices.

[Chlorhexidine caused a significant reduction in bacterial viability, but this effect was only a 10-fold reduction, detectable 6h after treatment. The dynamics of recovery from chlorhexidine exposure are notable, in that there was a rapid recovery in viable counts between 6 and 8h, which corresponded with a significant increase in nitrate reduction to nitrite in the tongue samples].

Commentaire du blog

• Si elles sont intéressantes, ces constatations ne sont pas toutes faciles à expliquer.

• Quoi qu’il en soit, on remarque que le travail n’a porté que sur un nombre restreint de sujets. Il conviendrait qu’à l’avenir d’autres études similaires soient effectuées sur un nombre plus important de participants, de manière à vérifier si ces premiers résultats se confirment.

• Il arrive que le brossage de la langue soit recommandé pour lutter contre l’halitose, ou mauvaise haleine. En fait, le grattage n’ôte que le biofilm situé à la surface de la langue, les bactéries se reconstituant rapidement. A l’égard du brossage de la langue, les dentistes et stomatologistes expriment habituellement une réelle réticence.

• Lors de leur expérience complémentaire chez 6 sujets, les auteurs texans ont effectué les prélèvements bactériens, non dans la partie antérieure de la face supérieure de la langue (où a lieu le brossage) mais à la partie postérieure. C’est effectivement sur ce site postérieur que se trouve la réserve bactérienne. Les glandes de Von Ebner déversent leur sécrétion au fond de sillons interpapillaires situés au tiers postérieur de la langue. Libérant des bicarbonates, elles contribuent ainsi à augmenter le pH local. Les bactéries nitratoréductrices et productrices de nitrite qui siègent en abondance dans ces sillons sont, de la sorte, protégées de toute acidification du milieu, même transitoire. N’étant pas acidifiés, les nitrites salivaires présents dans les sillons ne peuvent être transformés en oxyde nitrique NO et peroxynitrite. La sécurité des micro-organismes nitratoréducteurs qui y siègent ne peut être menacée. On comprend dès lors qu’ils réapparaissent dans la cavité buccale 6 à 8 heures après rinçage à la chlorhexidine.

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Nitrate, nitrite, cancer de l’estomac. Méta-analyse

Zhang, F.X., Miao, Y., Ruan, J.G., Meng; S.P., Dong, J.D., Yin, H., Huang, Y., Chen, F.R., Wang, Z.C. and Lai, Y.F. (2019) Association between nitrite and nitrate intake and risk of gastric cancer. A systematic review and meta-analysis. Medical Science Monitor 25, 1788-1799

(voir l'abstract et le texte entier ici)

A partir de trois bases de données: [PubMed (NCBI), EMBASE (Elsevier), Bibliothèque Cochrane], les auteurs chinois [Service de gastro-entérologie; hôpital général de Yinchuan, région autonome de Ningxia] procèdent à une méta-analyse, le but étant de vérifier s’il existe ou non un lien entre les apports alimentaires en nitrate NO3- ou en nitrite NO2- et le cancer de l’estomac.

Ils recueillent 18 études cas-contrôles et 6 études prospectives de cohorte, réunissant un total de 800321 participants. Dans chaque étude, en fonction de l’importance des apports, ils séparent les sujets en trois groupes: 1) apports les plus élevés 2) apports modérés 3) apports les plus faibles.

Ils constatent,

• pour les nitrates,

- que les sujets ayant les apports en nitrate NO3- les plus élevés ont un risque réduit de développer un cancer de l’estomac [Odds ratio: 0.81; P = 0.021];

- les sujets dont les apports en nitrate NO3- sont modérés ont également un risque réduit de développer un cancer de l’estomac [Odds ratio: 0.86; P = 0.036], la réduction du risque étant cependant un peu moindre.

[We noted that high (OR, 0.81; 95%CI, 0.68-0.97; P = 0.021) or moderate (OR, 0.86; 95%CI, 0.75-0.99, P = 0.036) nitrate intakes were associated with a reduced risk of gastric cancer].

• pour les nitrites,

- que les sujets qui ont les apports en nitrite NO2- les plus élevés ont un risque accru de développer un cancer de l’estomac [Odds ratio: 1.27; P = 0.022];

- les sujets dont les apports en nitrite NO2- sont modérés ont également un risque accru de développer un cancer de l’estomac [Odds ratio: 1.12; P = 0.037], l’accroissement du risque étant un peu moindre.

[The highest (OR, 1.27; 95%CI, 1.03-1.55; P = 0.022) or moderate (OR, 1.12; 95%CI, 1.01-1.26; P = 0.037) nitrite intake were associated with a higher risk of gastric cancer].

Les auteurs chinois admettent qu’à l’égard de leur méta-analyse certaines réserves peuvent être formulées [We were aware of several limitations of this meta-analysis]. Par exemple, les quantités de nitrate NO3- ou de nitrite NO2- ingérées par les sujets des différents groupes (apports les plus élevés – apports modérés – apports les plus faibles) ne sont pas réellement précisées. Elles diffèrent d’une étude à l’autre [The cutoff values of nitrite and nitrate intakes differed among the included studies, which could have affected the comparability between exposure and control]

Commentaire du blog

On sait qu’en 2006, affirmant qu’il ne pouvait se prononcer sur la carcinogénicité des nitrates NO3- indépendamment de facteurs nutritionnels associés, le groupe de travail du Centre International de Recherche sur le Cancer [CIRC] a fait savoir que son avis porterait sur les «nitrates […] ingérés, quand l’ingestion se fait dans des conditions permettant une nitrosation endogène». A son avis, ainsi, l’ingestion de nitrate NO3- peut  être classée comme «probablement carcinogène chez l’homme (groupe 2A)». [As the cancer hazard from nitrate […] ingestion could not be determined without considering these other factors, the Working Group defined the agent not as “ingested nitrate […]”, but as “ingested nitrate […] under conditions that result in endogenous nitrosation”, which was categorized as probably carcinogenic to humans (Group 2A)].

Cette position du Centre International sur le Cancer [CIRC], reposant sur des bases discutables, a été très critiquée, notamment par N. Bryan et coll., 2012. Un rapport du World Cancer Research Fund [WCRF, Londres, Royaume-Uni] a, d’ailleurs, montré en 2015 que la consommation de légumes (brocoli, chou, chou-fleur, épinards, carotte, laitue, tomate, poireau) pourvoyeurs de nitrate NO3-, a pour effet, non d’augmenter, mais de diminuer le risque des cancers, non seulement de l’estomac, mais également de la cavité buccale, du pharynx et de l’œsophage [rubrique du 25 octobre 2016].

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