Nitrate-Nitrite-NO – Récapitulatif (3)

Kapil, V., Khambata, R.S., Jones, D.A., Rathod, K., Primus, C., Massimo, G., Fukuto, J.M. and Ahluwalia, A. (2020) The noncanonical pathway for in vivo nitric oxide generation: The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway. Pharmacological reviews 72, 692-766


(suite)

 

 

(voir l'abstract et le texte entier ici)

 


II Nitrite et nitrate inorganiques


A. Emplois historiques du nitrite inorganique


En 1880, Reichert et Mitchell ont montré, chez le chat et le chien, que le nitrite de potassium peut exercer un effet hypotensif, éventuellement même létal. Chez l’homme l’effet s’avère comparable à celui du nitrite d’amyle.


En 1909, Matthew notait que, chez l’homme hypertendu, le nitrite de sodium était en mesure de diminuer la tension artérielle systolique de quelque 50 mm Hg.


De nos jours, l’effet hypotensif de l’ion nitrite ne donne toujours pas lieu à une utilisation médicale, en raison de l’élévation du taux de méthémoglobine qu’il est susceptible dans certains cas de provoquer.


B. Emplois historiques du nitrate inorganique


Découvert dans les grottes Mogao (parc national de Jiuquan, province de Gansu), un manuscrit chinois datant du 8ème siècle évoque déjà l’intérêt du salpêtre (ou nitrate de potassium) pour le traitement des maladies cardiovasculaires.


Ce n’est bien plus tard, au 20ème siècle, que la médecine des pays occidentaux commença à s’intéresser au nitrate inorganique. Stieglitz nota les effets hypotensifs du sous-nitrate de bismuth [Bi5O(OH)9(NO3)4] chez presque 1000 patients (1927, 1928, 1930, 1932). La crainte d’une méthémoglobinémie liée à l’ion nitrate et l’idée selon laquelle il ne serait qu’un produit métabolique final inerte expliquent qu’il n’ait pas été utilisé en thérapeutique,par la suite durant des décennies.


Les deux conceptions erronées s’estompèrent à la fin du vingtième siècle. La mise en évidence de la voie métabolique non classique permet maintenant de recourir à une méthode nouvelle d’apport en NO avec effet potentiel hypotensif [However, of course, all of this changed in the late 2000s with the realization that nitrate via the noncanonical pathway offers an alternative approach to NO delivery and potential blood pression lowering].


(A suivre)




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Nitrate-Nitrite-NO – Récapitulatif (2)

Kapil, V., Khambata, R.S., Jones, D.A., Rathod, K., Primus, C., Massimo, G., Fukuto, J.M. and Ahluwalia, A. (2020) The noncanonical pathway for in vivo nitric oxide generation: The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway. Pharmacological reviews 72, 692-766

(suite)

 

(voir l'abstract et le texte entier ici)


 

Dans cette rubrique et les six suivantes, le blog «Nitrates et santé – Le blog des nitrates» cherchera à dégager de cette importante présentation plusieurs points d’intérêt.


I Introduction


- En 1776, le chimiste britannique Joseph Priestley découvre l’oxyde nitrique •NO.


- Pendant près de 200 ans, de 1776 à 1977, il est principalement considéré comme un polluant atmosphérique indésirable.


- En 1998, Furchgott, Ignarro et Murad reçoivent le Prix Nobel de Physiologie et de Médecine pour avoir mis en lumière le rôle du •NO dans le domaine cardiovasculaire.


- Si l’on se réfère à PubMed, en 2015 le nombre annuel de publications scientifiques consacrées au •NO atteint 7277; de 2016 à 2019, le nombre de publications scientifiques consacrées aux ions nitrate NO3- et nitrite NO2- se situe autour de 250.


I A Chimie du NO et de ses métabolites Nitrite et Nitrate


Molécule de petite taille, diatomique, l’oxyde nitrique •NO est diffusible à travers les membranes cellulaires. De plus, il a pour propriété de posséder un électron non apparié (ou célibataire) sur sa couche externe. Il réagit rapidement, de ce fait, avec nombre d’autres substances, également «paramagnétiques», tels le dioxygène O2, le superoxyde •O2-, le dioxyde d’azote NO2.


Réagissant avec les espèces réactives oxygénées ou radicaux libres, il diminue leur pression oxydative, d’où ses propriétés anti-oxydantes.


Parmi ses cibles possibles, on relève les molécules possédant une entité hémique.


NO + Fe(II) HbO2 → Fe(III) Hb + NO3-

Oxyde nitrique + Oxyhémoglobine → Méthémoglobine + Nitrate


En milieu aqueux, une série de réactions chimiques peut aussi aboutir à la transformation de l’oxyde nitrique NO en ions nitrite NO2-:


2 NO + O2 → 2 NO2

Oxyde nitrique + dioxygène → Dioxyde d’azote


NO + NO2 → N2O3

Oxyde nitrique + dioxyde d’azote → Trioxyde de diazote


N2O3 + H2O → 2 NO2- + 2H+

Trioxyde de diazote + eau → Nitrite + protons


Fait important, l’ion nitrite NO2- peut être réduit en présence de désoxyhémoglobine, avec formation de méthémoglobine et d’oxyde nitrique:


Fe(II) Hb + NO2- + 2H+ → Fe(III) Hb + NO + H2O

DeoxyHb + nitrite + protons → MetHb + oxyde nitrique + eau


Par ailleurs, en milieu acide (site gastrique par exemple), l’ion nitrite NO2- peut être transformé en acide nitreux HNO2 puis en trioxyde de diazote N2O3 , avant d’être dissocié en oxyde nitrique NO, selon les réactions suivantes:


NO2- + H+ → HNO2

Nitrite + proton → Acide nitreux


2 HNO2 → H2O + N2O3

Acide nitreux + eau → Trioxyde de diazote


N2O3 → NO + NO2

Trioxyde de diazote → Oxyde nitrique + dioxyde d’azote.


(A suivre)

 

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Nitrate-Nitrite-NO – Récapitulatif (1)

Kapil, V., Khambata, R.S., Jones, D.A., Rathod, K., Primus, C., Massimo, G., Fukuto, J.M. and Ahluwalia, A. (2020) The noncanonical pathway for in vivo nitric oxide generation: The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway. Pharmacological reviews 72, 692-766

(voir l'abstract et le texte entier ici)


Une équipe anglo-américaine [William Harvey Research Institute, Queen Mary University, Londres, Royaune-Uni; Sonoma State University, Californie, USA] vient de consacrer une remarquable revue de synthèse de 75 pages à la voie métabolique Nitrate alimentaire – Nitrite – Oxyde nitrique (voie NO3—NO2—NO). Elle fait le point sur la question.


Par opposition à la voie métabolique classique assurant la transformation de la L-arginine en L-citrulline + NO sous l’effet enzymatique des NO synthases, les auteurs appellent «noncanonical» (peut-être «non classique» en français (NDLR)) cette deuxième voie Nitrate alimentaire-Nitrite-Oxyde nitrique.


Les auteurs adoptent le plan suivant:


Résumé


Importance du sujet


I. Introduction

A. Chimie du •NO et son métabolisme en nitrite et nitrate


II. Nitrite et nitrate inorganiques

A. Emplois historiques du nitrite inorganique

B. Emplois historiques du nitrate inorganique


III. Sources et pharmacocinétique du nitrate

A. Nitrate d’origine endogène

B. Sources exogènes de nitrate

1. Apports alimentaires

2. Apports provenant de l’eau de boisson

C. Pharmacocinétique du nitrate

D. Circulation entérosalivaire et réduction orale du nitrate

E. Nitrate réductases

1. Nitrate réductases des procaryotes

2. Activité de la nitrate réductase de mammifère


IV. Sources et pharmacocinétique du nitrite

A. Nitrite d’origine endogène provenant de la circulation entérosalivaire

B. Nitrite d’origine endogène provenant de l’activité des NO synthases

C. Sources exogènes de nitrite

D. Absorption du nitrite dans la circulation systémique


V. Mécanismes de la bioactivation du nitrite

A. Réduction non enzymatique du nitrite

B. Nitrite réductases des mammifères

1. Oxydases contenant du molybdène

a. Xanthine oxydoréductase

b. Aldéhyde oxydase

c. Sulfite oxydase

d. Composant mitochondrial réducteur de l’amidoxine

2. Enzymes de la chaîne respiratoire mitochondriale

3. Globines

a. Hémoglobine

b. Myoglobine

c. Neuroglobine

d. Cytoglobine

4. Indoleamine 2,3-dioxygénase 1

5. NO synthase

6. Anhydrase carbonique


VI. Fonctions de la voie non canonique du •NO et implications cliniques

A. Nitrite, nitrate et système cardiovasculaire

1. Vasodilatation

2. Tension artérielle

3. Effets de la génération entérosalivaire du nitrite sur la tension artérielle

4. Dysfonction endothéliale

5. Rigidité artérielle

6. Flux sanguin cérébral

B. Nitrite et nitrate au cours de l’exercice et biologie musculaire

1. Nitrate et performance physique chez l’athlète modérément entraîné

a. Mécanisme de l’augmentation de la performance physique après supplémentation en nitrate

2. Nitrate et performance physique chez les patients

3. Fonction du muscle cardiaque et insuffisance cardiaque

a. Fonction inotrope du •NO

b. Hypertrophie cardiaque et •NO

c. Effets inotrope positif et anti-hypertrophique du nitrite et du nitrate

d. Études précliniques: dysfonction cardiaque, nitrite et nitrate

e. Implications cliniques

C. Nitrite et nitrate dans l’inflammation

1. Thrombose

2. Artériopathie périphérique

3. Athérosclérose

D. Nitrite et nitrate dans l’appareil respiratoire

1. Hypertension pulmonaire

2. Broncho-pneumopathie chronique obstructive

3. Troubles respiratoires du sommeil

4. Lésions pulmonaires toxiques

E. Nitrite et nitrate dans l’appareil gastro-intestinal

F. Nitrite et nitrate dans les maladies métaboliques

G. Nitrite et nitrate dans les lésions d’ischémie-reperfusion

1. Cytoprotection

2. Possibles mécanismes de la réduction nitrite-induite des lésions d’ischémie-reperfusion

3. Possibles mécanismes de la cytoprotection nitrite-induite des lésions d’ischémie-reperfusion

a. Amélioration de la fonction mitochondriale

b. Effets antiplaquettaires

c. Effets anti-inflammatoires

4. Nitrite, médiateur du préconditionnement ischémique à distance

5. Implications

a. Lésion d’ischémie-reperfusion

b. Modèles humains d’ischémie-reperfusion: dysfonction endothéliale transitoire

c. Lésion d’ischémie-reperfusion spécifique d’organe

I. Lésion d’ischémie-reperfusion myocardique

II. Chirurgie cardiopulmonaire

III. Lésion d’ischémie-reperfusion du muscle squelettique (crush syndrome)

IV. Transplantation

V. Ischémie globale (arrêt cardiaque)


VII. Traitements à base de nitrite et de nitrate. Les griefs

A. Épidémiologie des possibles effets bénéfiques des nitrates alimentaires

B. Méthémoglobinémie

C. Carcinogenèse

D. Considérations pharmacocinétiques sur l’utilisation du nitrite et du nitrate comme •NO-traitement


VIII. Conclusions


Références


Le blog «Nitrates et santé – Le blog des nitrates» détaillera dans les sept prochaines rubriques cette imposante présentation.


(A suivre)

 

 

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Grossesse, COVID, inhalation de NO

Fakhr, B.J., Wiegand, S.B., Pinciroli, R., Gianni, S., Morais, C.C.A., Ikeda, T., Miyazaki, Y., Marutani, E., Di Fenza, R., Larson, G.M., Parcha, V., Gibson, L.E., Chang, M.G., Arora, P., Carroll, R.W., Kacmarek, R.M., Ichinose, F., Barth Jr, W.H., Kaimal, A., Hohmann, E.L., Zapol, W.M. and Berra, L. (2020) High concentrations of nitric oxide inhalation therapy in pregnant patients with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19). Obstetrics and Gynecology. In press


(voir l'abstract ici)


Entre avril et juin 2020, une équipe médicale du Massachusetts General Hospital (MGH) [Boston] a reçu à l’hôpital six femmes enceintes atteintes par le virus SARS-CoV-2 du COVID-19. Elle ont été traitées par deux inhalations d’oxyde nitrique NO par jour, durant 30 à 60 minutes chacune, à la dose de 160 à 200 parties par million (ppm).


A cette dose, les inhalations d’oxyde nitrique ont été parfaitement tolérées [Even at that dosage, nitric oxide is easy to use and appears well tolerated].


Elles ont été suivies d’une rapide amélioration de la dyspnée avec diminution du rythme respiratoire [We found that nitric oxide inhalation therapy provided rapid relief of shortness of breath in these patients and that their respiratory rates decreased].


Alors qu’aucune patiente ne recevait par ailleurs un autre produit antiviral, 5 sur 6 ont vu disparaître la présence du virus en moins de 22 jours (entre 9 et 22 jours), comme l’en attestent deux prélèvements nasopharyngés consécutivement négatifs.


A noter que 3 des 6 femmes ont ultérieurement accouché. L’une d’entre elles a donné naissance à des jumeaux. La recherche du virus s’est avérée négative chez les 4 enfants. Leur état de santé était encore excellent 28 jours après l’admission à la maternité.


Les auteurs sont conscients de leur faible effectif. Des études randomisées seront à l’avenir nécessaires pour confirmer (ou non) l’effet antiviral des inhalations d’oxyde nitrique NO et leur efficacité sur le COVID-19 [Additional randomized clinical trials arre needed to confirm the antiviral effects and definitively determine the efficacy of inhaled nitric oxide on SARS-CoV-2].


Commentaire du blog


Dans cette petite série, l’effet antiviral des inhalations d’oxyde nitrique ne semble pas spectaculaire. Pour comparaison, on notera les faits suivants:


1) Dans cette affection, la durée médiane de détection de l’ARN viral est de 20 jours (écart interquartile: 17-24 jours) après le début de la maladie.


2) Dans la première série de 24 patients présentée par le professeur Raoult en mars 2020, seuls 25 % des patients traités par l’association hydroxychloroquine – azithromycine étaient encore porteurs du virus au 6ème jour du traitement.


Voir aussi ici et ici

 

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17β-estradiol, oxyde nitrique, COVID-19

Breithaupt-Faloppa, A.C., Correia, C. de J., Prado, C.M., Stilhano, R.S., Ureshino, R.P. and Moreira, L.F.P. (2020) 17β-estradiol, a potentially ally to alleviate SARS-CoV-2 infection. Clinics (Sao Paulo) doi:10.6061/clinics/2020/e1980

(voir l'abstract et le texte entier ici)

 

La prévalence et la mortalité de l’infection COVID 19 sont connues pour être nettement moins importantes chez la femme que chez l’homme [There is a higher predominance of men affected in several countries. In Italy, a prevalence of 70 % of men among deceased people was reported. Recent data reported by the New York City Department of Health and Mental Hygiene confirmed the higher prevalence and mortality of the disease in men].


On sait que, renforçant l’activité enzymatique de la NO synthase endothéliale [eNOS], l’estradiol stimule la synthèse endogène en oxyde nitrique NO [It is known that estradiol exerts a protective effect on endothelial function, activating the generation of nitric oxide (NO) via endothelial nitric oxide synthase]. L’activation de la NO synthase endothéliale [eNOS] semble consécutive à une autre activation enzymatique, celle de la PI3K/AKT (ou phosphatidylinositol-3-kinase/sérine-thréonine kinase).


De même, contrairement à la testostérone, les hormones œstrogéniques réduisent l’agrégation plaquettaire, l’action anti-agrégante étant liée à l’augmentation de la synthèse endogène en oxyde nitrique NO [Estrogen reduces platelet aggregation, the opposite effect of testosterone […] Its action is dependent on the increase of NO synthesis].


Après avoir passé en revue les différents mécanismes susceptibles d’expliquer le rôle bénéfique des hormones œstrogéniques dans le cadre de l’infection par le SARS-CoV-2, et après avoir notamment insisté sur le renforcement de la biodisponibilité en oxyde nitrique NO qu’elles génèrent, les auteurs brésiliens [Sao Paulo, Brésil] laissent entendre, dans leur conclusion, qu’elles pourraient, éventuellement, devenir un élément thérapeutique adjuvant dans le traitement de l’affection COVID-19 [Direct and indirect mechanisms underlying the effects of estradiol were investigated, and the results point to a possible effect of estradiol against COVID-19, indicating that it may be considered as an adjuvant therapeutic element for the treatment of patients affected by the novel coronavirus].


Des études expérimentales in vitro et une étude clinique in vivo sur le sujet sont actuellement en cours [Studies are being carried out in order to analyse the effects of estradiol on SARS-CoV-2 in vitro, and in parallel, there is already a clinical trial in course].

 

 

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Resync Recovery Blend et Resync Collagen Blend

Bloomer, R.J., Butawan, M., Pigg, B. and Martin, K.R. (2020) Acute ingestion of a novel nitrate-rich dietary supplement significantly increases plasma nitrate/nitrite in physically active men and women. Nutrients, 12, 1176; doi:10.3390/nu12041176


(voir l'abstract et le texte entier ici)


La société américaine Resync LLC [Palm Beach Gardens, Floride, USA] commercialise deux produits: Resync Recovery Blend et Resync Collagen Blend, qu’elle présente comme de vraisemblables «fournisseurs naturels d’oxyde nitrique» [«patent-pending natural nitric oxide blend»].


Resync Collagen Blend contient, entre autres, sous forme de poudre, des extraits de betterave, d’épinard rouge (amarante tricolore) et de baies d’aronia. Resync Recovery Blend contient, sous forme de poudre, les mêmes éléments, et, en outre, des extraits de racine de curcuma, de racine de gingembre et de mangue.


20 adultes sains (10 hommes et 10 femmes), âgés de 18 à 50 ans, participent à l’étude. Ils ingèrent:

-soit 7.5 g de Resync Recovery Blend,

- soit 15 g de Resync Recovery Blend,

- soit 21 g de Resync Collagen Blend.


Les concentrations plasmatiques

- en nitrite NO2-

- et en NOx [Nitrate NO3- + Nitrite NO2-]

sont mesurées avant ingestion puis à la 75ème minute.


Alors qu’ils n’enregistrent pas de modification significative des teneurs plasmatiques en nitrite NO2-, les auteurs constatent, entre 0 et 75 minutes, une élévation nette des teneurs plasmatiques en NOx:


- Dans le groupe Resync Recovery Blend 7.5 g, la concentration plasmatique en NOx passe, en moyenne, de 11 à 101 μM.


- Dans le groupe Resync Recovery Blend 15 g, la concentration plasmatique en NOx passe, en moyenne, de 9 à 176 μM.


- Dans le groupe Resync Collagen Blend 21 g, la concentration plasmatique en NOx passe, en moyenne, de 9 à 46 μM.


Les deux produits exercent ainsi, sur les concentrations plasmatiques en NOx, les effets attendus.


Commentaire du blog


La composition exacte des deux produits, Resync Recovry Blend et Resync Coolagen Blend, notamment leur teneur en nitrate NO3-, n’est pas précisée.

 

Le premier auteur, R.J.B reconnaît un conflit d’intérêt avec la société Resync, LLC.

 

 

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COVID-19, altitude, oxyde nitrique

Arias-Reyes, C., Zubieta-DeUrioste, N., Poma-Machicao, L., Aliaga-Raduan, F., Carvajal-Rodriguez, F., Dutschmann, M., Schneider-Gasser, E.M., Zubieta-Calleja, G. and Soliz, J. (2020) Does the pathogenesis of SARS-CoV-2 virus decrease at high-altitude ? Respiratory Physiology and Neurobiology277, 103443

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Des auteurs canadiens, boliviens, australien et suisse se penchent sur la fréquence de l’infection COVID-19 au Tibet, ainsi que dans les régions boliviennes et équatoriennes de haute altitude. Ils la comparent à celle de la même infection virale dans les régions voisines de basse altitude.

 

• Dans les régions chinoises situées à plus de 3000 mètres d’altitude (Tibet, Qinghai, une partie du Sichuan), seuls 134 cas de COVID-19 ont été confirmés, la population totale y étant de 9 millions d’habitants. Par la route, la distance entre Lhassa, la capitale du Tibet, et Wuhan, le centre de l’épidémie, est certes de 3500 km. Mais les échanges par train, bus et voies aériennes ont pu rester importants [Lhasa and Wuhan are […] connected by train, bus, and by air, which indicates that tourist and commercial exchange bertween these cities may be considerable].

 

Une cohorte de 67 patients atteints par la COVID-19 dans la province de Sichuan a, en outre, montré que 54 % d’entre eux étaient asymptomatiques (ni toux, ni fièvre, ni céphalée). Moins de 10 % étaient fébriles. Aucun décès n’était enregistré.

 

• Dans les provinces boliviennes situées à plus de 3000 mètres d’altitude (La Paz, Oruro, Potosi, Chuquisaca) seuls 54 cas de COVID-19 ont été confirmés. La comparaison avec les provinces boliviennes de basse altitude, notamment avec la ville de Santa Cruz de la Sierra (altitude: 416 m), est marquante. En Bolivie, la fréquence de l’infection par la COVID-19 apparaît trois fois moins importante en haute qu’en basse altitude [In conclusion, it appears that Covid-19 infection rates at high altitude regions in Bolivia are approximately three-fold lower than lowlands].

 

• Des constatations analogues ont été faites en Équateur. A la date du 7 avril 2020, 722 cas d’infection par le COVID-19 ont été enregistrés dans les régions équatoriennes de haute altitude, (pour une population de 7.114.000 habitants), tandis que (pour une population de 8.328.000 habitants) 2943 cas d’infection par le COVID- 19 ont été répertoriés dans les régions équatoriennes de basse altitude, c’est-à-dire sur la côte. En Équateur, l’atteinte virale par le COVID-19 s’est avérée 4 fois moins fréquente dans les premières régions que dans les secondes [As of April 7th, four-fold less Covid-19 cases were in high-altitude areas of Ecuador (7,114,3000 inhabitants) with only 722 cases, compared to 2943 cases in the coastal regions (8,328,300 inhabitants)].

 

Pour tenter d’expliquer la diminution de la prévalence de l’infection par le coronavirus SARS-CoV-2 constatée en haute altitude, au-dessus de 3000 mètres, les auteurs énumèrent un certain nombre de facteurs hypothétiques:

- importants changements de température entre nuit et jour,

- sécheresse de l’air,

- haut index ultraviolet,

- possible diminution de l’expression de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 [ACE2] sur les cellules endothéliales pulmonaires humaines, lorsque le sujet vit en haute altitude [a putative decrease of ACE2 expression in pulmonary endothelia in high-altitude inhabitant].

 

Commentaire du blog

 

L’infection par le COVID-19 est toujours en cours, notamment en Amérique du Sud. Les constatations définitives ne pourront être faites qu’à l’issue de la pandémie.

 

Malgré tout, dès à présent, les différences de prévalence de l’infection COVID-19 pour des régions géographiquement voisines et ne différant (apparemment) les unes des autres que par l’altitude, tant en Chine, qu’en Bolivie ou en Équateur, peuvent retenir l’attention.

 

Un possible mécanisme pathogénique n’a pas été cité par les auteurs. Il aurait mérité de l’être. C’est le rôle bénéfique éventuel de l’oxyde nitrique NO.

 

- Comme l’ont indiqué un certain nombre de rubriques récentes du blog «Nitrates et santé. Le blog des nitrates», plusieurs équipes cherchent actuellement à savoir si, délivré par inhalation, l’oxyde nitrique NO ne pourrait pas faire preuve d’efficacité clinique chez les patients soumis à l’infection COVID-19, et constituer un traitement à visée prophylactique et/ou curative. La rubrique du 25 mai 2020 recensait 11 études en cours. Les résultats sont en attente.

 

- Il convient de rappeler que, publiée il y a plus de 10 ans, une étude a montré des taux plasmatiques de nitrate NO3- dix fois plus élevés chez les Tibétains vivant à 4200 mètres d’altitude que chez les Américains vivant à 200 mètres d’altitude: en moyenne, 14,5 mg NO3- l-1 chez les premiers, 1,6 mg NO3- l-1 chez les seconds. Il sont aussi 5 fois plus élevés chez les femmes tibétaines que chez les femmes américaines: respectivement et en moyenne, 9.8 mg NO3- l-1 vs 1.9 mg NO3- l-1 [Erzurum et coll., 2007; rubrique du 30 octobre 2009].

 

Dans la même étude, les taux plasmatiques de nitrite sont, en moyenne et respectivement, de 220 et 500 μg NO2- l-1 chez les hommes et les femmes tibétains, alors qu’ils restent indétectables chez les Américains vivant à basse altitude.

 

L’adaptation à l’hypoxie d’altitude contribuerait ainsi à augmenter fortement la synthèse endogène en oxyde nitrique NO.

 

Si, comme il est vraisemblable, il existe un lien, en haute altitude, entre une forte synthèse endogène en oxyde nitrique NO et une faible prévalence de l’infection par le coronavirus SARS-CoV-2, c’est l’espoir thérapeutique placé en l’oxyde nitrique NO, notamment par inhalation (mais pas uniquement) qui se voit renforcé.




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Supplémentation en nitrate, oxygénation musculaire, performance physique

Cocksedge, S.P., Breese, B.C., Morgan, P.T., Nogueira, L., Thompson, C., Wylie, L.J., Jones, A.M. and Bailey, S.J. (2020) Influence of muscle oxygenation and nitrate-rich beetroot juice supplementation on O2 uptake kinetics and exercice tolerance. Nitric Oxide 99, 25-33

(voir l'abstract ici)


En majorité britanniques, travaillant à l’Université d’Exeter [Royaume-Uni], les auteurs conduisent une étude randomisée, en double aveugle et cross-over chez 10 hommes en bonne santé.


Les sujets ingèrent:

- soit 210 ml de jus de betterave apportant 1153 mg de nitrate NO3- [groupe BR]

- soit un jus de betterave déplété en nitrate n’en apportant que 7 mg [groupe PL].


Ils effectuent ensuite un effort sur cyclo-ergomètre dans différentes conditions d’oxygénation. La fraction inspirée en oxygène FiO2 peut ainsi être:

- soit normale: 21 % (normoxie normobare)

- soit diminuée: 15 % (hypoxie)

- soit augmentée: 40 % (hyperoxie).


La consommation en oxygène et l’index d’oxygénation du tissu quadricipital [TOI] sont alors mesurés en spectroscopie proche infrarouge.


Les concentrations plasmatiques en nitrite s’avèrent, comme prévu, plus élevées chez les sujets du groupe BR que chez ceux du groupe PL.


L’index d’oxygénation du tissu quadricipital est aussi plus élevé en cas d’hyperoxie qu’en cas de normoxie ou d’hypoxie. Il est, de même, plus élevé en cas de normoxie qu’en cas d’hypoxie.


En condition hypoxique, le temps limite [Tlim] (durant lequel le sujet réussit à se maintenir au maximum de sa consommation d’oxygène [VO2max]) dure significativement plus longtemps chez les sujets du groupe BR que chez ceux du groupe PL: en moyenne 250 versus 231 secondes [Tlim was improved after BR compared to PL ingestion in the hypoxic trials (250 ± 44 vs. 231 ± 41 s; P = 0.006].


En condition normoxique ou hyperoxique, le temps limite [Tlim] (durant lequel le sujet réussit à se maintenir au maximum de sa consommation d’oxygène [VO2max]) est, par contre, relativement semblable chez les patients du groupe BR et ceux du groupe PL [Tlim was not improved following BR ingestion in normoxia (BR:364 ± 98 vs. PL: 344 ± 78 s; P = 0.087) or hyperoxia (BR: 492 ± 212 v. PL: 472 ± 196 s; P = 0.273].


• De même, l’ingestion des 1153 mg de nitrate NO3- améliore significativement la consommation maximale d’oxygène lorsque les sujets sont en condition d’hypoxie, alors que l’amélioration n’est pas significative lorsqu’ils sont en condition de normoxie ou d’hyperoxie [BR ingestion increased peak VO2 in hypoxia (P < 0.05), but not normoxia or hyperoxia (P > 0.05)].


Selon les auteurs, c’est surtout lorsque le muscle squelettique est en situation d’hypoxie que l’amélioration du temps limite [Tlim] et celle de la consommation maximale en oxygène consécutives à la supplémentation nitratée se font sentir [These findings indicate that BR supplementation is more likely to improve Tlim and peak VO2 in situations when skeletal muscle is more hypoxic].


Commentaire du blog


Dans cette étude, la supplémentation en nitrate dans le groupe BR est particulièrement élevée: 18.6 mmol, soit 1153 mg de NO3-.


Pour la comparaison, rappelons que l’ingestion quotidienne en nitrate est habituellement estimée autour de 75 mg, tandis que, par exemple, un flacon de 30 ml de Beet it organic en apporte 300 mg.

 

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Supplémentation en nitrate, course de 5 km

Hurst, P, Saunders, S. and Coleman, D. (2020) No differences between beetroot juice and placebo on competitive 5 km running performance: a double-blind, placebo controlled trial. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. doi: 10.1123/ijsnem.2020-0034

 

(voir l'abstract ici)


Les auteurs britanniques [Canterbury Christ Church University, Canterbury, Royaume-Uni] présentent une étude assez simple, en double aveugle contre placebo.


Ils recrutent 100 sportifs (54 hommes, 46 femmes) adeptes de la course à pied. Alors que leur âge moyen est de 33 ans, ces sportifs s’entraînent, en moyenne, depuis 12 ans au rythme moyen de 6 heures par semaine.


Deux groupes sont constitués:

- un groupe ingérant 2 heures et demie avant l’épreuve 70 ml d’un jus de betterave riche en nitrate [Beet It SportR] apportant 254 mg NO3-,

- un groupe témoin ingérant 2 heures et demie avant l’épreuve 70 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate n’apportant que 2.5 mg NO3-.


Les participants doivent effectuer à quatre reprises, à une semaine d’intervalle, une course de 5 km. Les courses de 5 km ont lieu:

- une fois avant toute ingestion [pre-baseline],

- deux fois 2 heures et demie après les ingestions [two experimental]

- enfin, une dernière fois sans ingestion préalable [post-baseline].


• Les temps de course en «pre-baseline» et «post-baseline» ne sont pas significativement différents [No differences were shown between pre- and post-baseline].


• Les temps de course des «two experimental» sont significativement moins longs que ceux des «baseline», en moyenne de 22 et 23 secondes [Compared to baseline, participants ran faster with beetroot juice (mean differences = 22.2 ± 5.0 s., p < 0.001) and placebo (22.9 ± 4.5 s., p < 0.001)].


• Enfin et surtout, aucune différence statistiquement significative n’est observée entre les temps de course des participants ayant ingéré 2 heures et demi auparavant, sous forme du jus de betterave, 254 mg de nitrate NO3- et ceux des participants qui, 2 heures et demi auparavant, n’ont reçu que 2.5 mg de nitrate NO3- [No differences in times were shown between beetroot juice or placebo (0.8 ± 5.7 s, P < 0.875].


En définitive, l’étude britannique est négative. L’ingestion de 250 mg de nitrate NO3- sous forme de jus de betterave deux heures et demie avant une course de 5 km n’améliore pas significativement la performance sportive [These results indicate that an acute dose of beetroot juice does not improve competitive 5-km time-trial performance in recreational runners compared to placebo].



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COVID-19, inhalation d’oxyde nitrique, premiers résultats

Parikh, R., Wilson, C., Weinberg, J., Gavin, D., Murphy, J. and Reardon, C.C. (2020) Inhaled nitric oxide treatment in spontaneously COVID-19 patients. Therapeutic Advances in Respiratory Disease 14, 1-3

(voir le texte ici)


Dans une lettre à l’éditeur, adressée à la revue «Therapeutic Advances in Respiratory Disease», les auteurs américains [Service de pneumologie et de soins intensifs, Boston, États-Unis] semblent les premiers à faire part d’une expérience clinique chiffrée portant sur l’inhalation d’oxyde nitrique (iNO) en cas d’infection COVID-19.


39 patients atteints d’une infection COVID-19 biologiquement confirmée reçoivent un traitement par inhalation d’oxyde nitrique (iNO). Leur moyenne d’âge est de 61 ans, leur indice moyen de masse corporelle de 33. Par ailleurs, 56 % sont des hommes, 46 % des Hispaniques; 61% ont des antécédents cardiaques.


Pour tous les patients, la dose d’oxyde nitrique inhalé est, au départ, de 30 parties par million (ppm). La durée du traitement par iNO est, en moyenne, de 2.1 jours.


Le traitement par inhalation d’oxyde nitrique (iNO) est associé à diverses autres thérapeutiques: notamment, antagoniste du récepteur de l’IL 6: 87 % des cas; hydroxychloroquine: 61 % des cas; azithromycine: 54 % des cas.


Parmi les 39 patients mis ainsi sous inhalation d’oxyde nitrique (iNO), 21, soit 53.9 %, évitent le passage en ventilation mécanique. Parmi les 21 patients échappant au passage en ventilation mécanique, 20 guérissent complètement; l’un d’entre eux cependant décède.


Témoin de la qualité du transfert de l’oxygène des poumons vers le sang, le rapport pression partielle artérielle en oxygène (PaO2)/fraction inspirée en oxygène (FiO2) ne diffère pas réellement chez les patients évitant l’intubation et ceux qui finalement doivent la subir (respectivement, et en moyenne, 108 et 113).


Selon les auteurs américains, les premières données recueillies suggèrent que le traitement par inhalation d’oxyde nitrique (iNO) pourrait jouer un rôle dans la prévention de l’aggravation de l’insuffisance respiratoire aiguë chez les patients hospitalisés pour infection à COVID-19 [These findings suggest that iNO therapy may have a role in preventing progression of hypoxic respiratory failure in COVID-19 patients].


Commentaire du blog


Ces données font, certes, planer un espoir. Mais elles sont bien insuffisantes pour autoriser une véritable conclusion.

 

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