Supplémentation en nitrate et artériopathie des membres inférieurs

Woessner, M., VanBruggen, M.D., Pieper, C.F., Sloane, R., Kraus, W.E., Gow, A.J. and Allen, J.D. (2018) Beet the best ? Dietary inorganic nitrate to augment exercise training in lower extremity peripheral artery disease with intermittent claudication. Circulation Research 123, 654-659

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Les auteurs australiens [Melbourne] et américains [Durham, Caroline du Nord; Picataway, New Jersey; Charlottesville, Virginie] présentent une étude randomisée, le «NO-PAD trial», effectuée en double aveugle chez 24 patients âgés de 40 à 80 ans et atteints d’une artériopathie oblitérante des membres inférieurs attestée par un index de pression systolique [IPS] cheville/bras évalué à 0.90.

Trois heures avant chaque séance d’entraînement, qui se répète 3 fois par semaine durant 12 semaines, les sujets consomment:

- soit 70 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate NO3- (n=13) [groupe EX+PL],

- soit 70 ml d’un jus de betterave apportant 260 mg de nitrate NO3- (n=11) [groupe EX+BR].

A la fin des 12 semaines, les résultats sont notés:

• Le temps d’apparition de la claudication sur tapis roulant augmente, en moyenne,

- de 59 secondes dans le groupe EX+PL

- et de 180 secondes dans le groupe EX+BR.

La différence est statistiquement significative (p ≤ 0.05).

• La distance parcourue en 6 minutes de marche augmente, en moyenne:

- de 25 mètres dans le groupe EX+PL,

-et de 53 mètres dans le groupe EX+BR.

La différence est, de même, statistiquement significative (p ≤ 0.05).

• Par ailleurs, la vascularisation des muscles jumeaux du triceps sural (gastrocnemius) est appréciée par les mesures de

- l’index de pression systolique [IPS] cheville/bras,

- l’hyperhémie réactive après occlusion artérielle crurale de 5 minutes,

- la désoxygénation tissulaire lors de l’exercice.

Elle est significativement améliorée dans le groupe EX+BR [Measures of gastrocnemius perfusion including ankle brachial index, peak reactive hyperemic blood flow and tissue deoxygenation characteristics during exercise (assessed by near infra-red spectroscopy) all changed significantly for the EX+BR group with moderate to large effect sizes over EX+PL changes].

Si, à l’avenir, d’autres essais cliniques viennent confirmer un tel travail, la supplémentation en nitrate NO3- apparaîtra comme un complément fort intéressant de l’exercice physique régulier dans la lutte contre l’artériopathie chronique des membres inférieurs avec claudication intermittente. Il est, en outre, simple et peu onéreux.

Commentaire du blog

Ce travail conforte l’étude d’A.A. Kenjale et coll. (rubrique du 28 décembre 2011).

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Apports en nitrate et cancer du pancréas

Zheng, J., Stuff, J., Tang, H., Hassan, M., Daniel, C.R. and Li, D. (2018) Dietary N-nitroso compounds and risk of pancreatic cancer: results from a large case-control study. Carcinogenesis. Sous presse.

(voir l'abstract ici)

A l’aide d’un questionnaire, des auteurs américains,[Houston, Texas] évaluent les apports alimentaires en composés N-nitrosés [CNO], considérés comme potentiellement cancérigènes, chez

- 957 patients atteints d’adénocarcinome canalaire du pancréas

- et 938 sujets contrôles appariés.

Après ajustement statistique, ils notent une association significativement positive entre le cancer pancréatique et:

- d’une part, les apports en N-nitrosodiethylamine [NDEA] (p < 0.0001),

- d’autre part, les apports en N-nitrosodiméthylamine d’origine végétale [NDMA] (p < 0.0001).

[Following adjustment for confounders, we observed significant positive associations for NDEA (ORQ4 vs Q1=2.28, 95% CI=1.71-3.04, Ptrend<0.0001) and NDMA from plant sources (ORQ4 vs Q1=1.93, 95% CI=1.42-2.61, Ptrend <0.0001) with pancreatic cancer].

Les aliments les plus concernés par de tels apports en nitrosodiéthylamine [NDEA] et nitrosodiméthylamine [NDMA] sont ici le fromage, les pizzas, les céréales, les fruits de mer et la bière [The major food groups related to NDEA and NDMA intakes in this population were fermented cheese, pizza, grains, seafood, and beer].

Par contre, les auteurs texans ne constatent aucun lien statistique entre la survenue d’un cancer pancréatique et

- d’une part, les apports alimentaires totaux en composés N-nitrosés [CNO],

- d’autre part, les apports alimentaires en nitrate NO3-.

Ils constatent une corrélation statistique négative entre la survenue du cancer pancréatique et les apports alimentaires en nitrite NO2-.

[No associations of intake of nitrate or total NOCs were observed; nitrite was inversely associated with pancreatic cancer].

Les auteurs n’écartent pas la possibilité d’un biais, dû, par exemple, à la moindre consommation de viande par un patient atteint d’un cancer pancréatique débutant, non encore diagnostiqué. Ils souhaitent des études complémentaires [While some of our findings likely reflect reverse causation bias due to lower meat intake in cases with latent disease, biologically plausible findings for pancreatic carcinogens, NDEA and NDMA, warrant further prospective investigation.]

Commentaire du blog

Dans cette étude américaine portant sur un grand nombre de cas d’adénocarcinome canalaire du pancréas, la responsabilité des apports en nitrate NO3- et en nitrite NO2- n’a pas lieu d’être retenue. Sur le même sujet, Aschebrook-Kilfoy et coll. [rubrique du 29 10 2011] tout comme Xie et coll. [rubrique du 10 10 2016] étaient déjà parvenus aux mêmes conclusions.

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Supplémentation en nitrate et irradiation

Chang, S., Hu, L., Xu, Y., Li, X., Ma, L., Feng, X., Wang, J., Zhang, C. and Wang, S. (2018) Inorganic nitrate alleviates total body irradiation-induced systemic damage by decreasing reactive oxygen species levels. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. Sous presse

(voir l'abstract ici)

Les auteurs chinois [Capital Medical University, Pékin] présentent une étude expérimentale dont le but est d’évaluer les éventuels effets protecteurs des ions nitrate NO3- vis-à-vis des effets indésirables et systémiques de l’irradiation corporelle totale.

Avant d’être soumises à une irradiation corporelle totale de 5 grays (Gy), des souris C57BL/6 consomment pendant une semaine une eau de boisson nitratée contenant 124 mg NO3- l-1 sous forme de nitrate de sodium NaNO3 (groupe IR (irradiation) +NaNO3) [2 mmol/L NaNO3 in their drinking water for one week before receiving 5 Gy irradiation].

Les auteurs font porter leur attention sur:

- le temps de survie,

- le poids,

- le nombre de lymphocytes, leucocytes et plaquettes dans le sang périphérique,

- les dérivés réactifs de l’oxygène (DRO) au sein du poumon et des glandes salivaires sous-maxillaires,

- des marqueurs des dommages précoces de l’acide désoxyribonucléique, tels l’histone phosphorylée H2AX (p-H2AX) et la protéine p53 (53BP1),

- un marqueur de l’apoptose, en l’occurrence l’expression génétique de la caspase 3.

Par comparaison avec les souris témoins, non soumises à un régime nitraté avant leur irradiation (groupe IR), les auteurs font, chez les souris soumises pendant une semaine à un régime nitraté avant l’irradiation (groupe IR+NaNO3), les constatations suivantes:

- Le temps de survie est identique.

- L’amaigrissement post-irradiation est moins prononcé [The body weight loss after 5 Gy TBI was significantly attenuated in the IR + NaNO3 group].

- Sept jours après l’irradiation, les nombres des lymphocytes, leucocytes et plaquettes dans le sang périphérique se trouvent à nouveau normalisés [The levels of peripheral blood erythrocytes, leukocytes, and platelets at 7 days post-irradiation recovered with nitrate treatment].

- Deux et quatre heures après l’irradiation, le taux d’histone phosphorylée p-H2AX dans le lymphocyte du sang périphérique est trouvé plus faible [The p-H2AX level in the PBL was much lower in the IR + NaNO3 group at 2 h and 4 h post-irradiation].

- Dans le poumon et les glandes salivaires sous-maxillaires, les taux d’histone phosphorylée p-H2AX, de protéine p53 et de dérivés réactifs de l’oxygène (DRO) sont significativement diminués [In the lung and submandibular gland, the levels of p-H2AX, 53BP1, and ROS […] were significantly decreased in the IR + NaNO3 group compared to those in the IR group]. Il en va de même de l’expression génétique du marqueur de l’apoptose [Gene expression of Bax and caspase 3 was decreased in both the lung and submandibular gland with nitrate treatment, indicating attenuation of apoptosis].

Ainsi, selon les auteurs chinois, peut-être par l’intermédiaire d’une diminution des teneurs en dérivés réactifs de l’oxygène (DRO), la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- serait en mesure de prévenir les effets secondaires et indésirables de l’irradiation corporelle totale [Inorganic nitrate delivery could effectively prevent TBI-induced systemic damage. Nitrate-mediated decreases in ROS levels may contribute to this systemic protective effect].

Commentaire du blog

Cette intéressante étude concerne la souris. Il reste à savoir si le même effet favorable se vérifie chez l’homme. Des études sur le sujet seront les bienvenues.

Dans ce travail, la concentration en nitrate NO3- de l’eau de boisson présentée aux souris [2 mmol NO3- l-1, soit 128 mg NO3- l-1] n’est que modérément élevée. Elle est, par exemple, moins importante que celle de l’eau de boisson proposée pendant 18 mois à 23 rats par Shuval et Gruener (1977): 1460 mg NO3- l-1. Shuval et Gruener (1977) avaient alors mis en évidence un retentissement bénéfique de la supplémentation en nitrate NO3- sur les artères coronaires, restées fines et dilatées. [Cf. rubriques des 17 avril et 15 octobre 2011, du 11 juillet 2012, du 5 novembre 2014, du 6 septembre 2015, du 7 avril 2016, du 21 février 2017, du 3 novembre 2018].

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Supplémentation en nitrate et natation

Esen, O., Nicholas, C., Morris, M. and Bailey, S.J. (2018) No effect of beetroot juice supplementation on 100-m and 200-m swimming performance in moderately trained swimmers. International Journal of Sports Physiology and Performance doi: 10.1123/ijspp.2018-0654

 

(voir l'abstract ici)

 

Les auteurs britanniques (Université de Chester – Université métropolitaine de Manchester – Université de Loughborough] présentent les résultats d’une étude randomisée, en double aveugle et cross over, effectuée chez 10 nageurs modérément entraînés. Les nageurs reçoivent pendant trois jours consécutifs:

- soit 140 ml d’un jus de betterave riche en nitrate NO3-, apportant quelque 800 mg de nitrate NO3- j-1 [groupe BRJ],

- soit 140 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate NO3-, n’apportant qu’une dose infime de nitrate NO3- j-1 [groupe placebo ou PLA].

 

Le troisième jour, après un contrôle sanguin, les sportifs effectuent, en nage libre, deux épreuves de natation, l’une de 200 mètres, l’autre de 100 mètres, à trente minutes d’intervalle.

 

• Les concentrations plasmatiques en nitrite NO2- sont plus élevées dans le groupe BRJ que dans le groupe PLA: respectivement et en moyenne, 20 et 5 μg NO2- l-1 (p= 0.001).

 

• La tension artérielle systolique est également plus faible dans le groupe BRJ que dans le groupe PLA: respectivement et en moyenne, 114 et 120 mm Hg (p = 0.001).

 

• Par contre, les temps nécessaires pour effectuer les épreuves de natation des 200 et 100 mètres sont comparables dans les deux groupes:

- pour l’épreuve du 200 mètres, les temps nécessaires sont, en moyenne, de 152,6 secondes dans le groupe BRJ, de 152,5 secondes dans le groupe PLA.

- pour l’épreuve du 100 mètres, les temps nécessaires sont, en moyenne, de 69,5 secondes pour le groupe BRJ, de 69,4 secondes pour le groupe PLA.

 

Les différences ne sont pas statistiquement significatives.

 

En conclusion, les auteurs britanniques considèrent que, sur 100 mètres et 200 mètres en nage libre, la supplémentation par le jus de betterave n’apporte pas aux nageurs modérément entraînés le bénéfice ergogénique souhaité [These results do not support an ergogenic effect of nitrate supplementation in moderately-trained swimmers, at least for 100-m and 200-m freestyle swimming performance].

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Viande transformée et cancer colorectal

Cantwell, M. and Elliott, C. (2017) Nitrates, nitrites and nitrosamines from processed meat intake and colorectal cancer risk. Journal of Clinical Nutrition and Dietetics. Vol. 3 No.4:27

(voir le texte entier ici)

Dans un article de synthèse [review article], les auteurs irlandais [Université Queen’s de Belfast, Irlande du Nord, Royaume-Uni] partent d’un constat. En 2015, le Centre International de Recherche sur le Cancer [CIRC] (dénommé en anglais: International Agency for Research on Cancer [IARC]), agence créée en 1965 par l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS] et établie à Lyon, a fait savoir que la consommation de viande transformée était susceptible d’augmenter le risque d’apparition du cancer colorectal. L’agence a alors classé la viande transformée parmi les aliments cancérogènes du groupe 1 [The International Agency for Research on Cancer (IARC) recently reported that eating processed meat can increase a person’s risk for colorectal cancer and classified processed meat as carcinogenic to humans (group 1)].

Rappelons qu’il est convenu d’appeler viande transformée, ou produit carné transformé, une viande transformée par salaison, maturation, fermentation, fumaison ou autres processus destiné à rehausser sa saveur ou à améliorer sa conservation. Et chaque portion supplémentaire de 50 grammes j-1 de viande transformée accroîtrait le risque de cancer colorectal de 18 %.

L’attention des auteurs irlandais se porte donc sur les ions nitrate NO3- et nitrite NO2- qui sont ajoutés à la viande pour la protéger de la contamination microbienne. Ces ions sont des précurseurs exogènes de composés N-nitrosés, lesquels, formés ensuite dans l’organisme ont la réputation d’être cancérigènes [Nitrate and nitrite from processed meat are exogenous sources of N-nitroso compounds (NOCs) and precursors of endogenously formed NOCs which are known carcinogens].

Les teneurs en nitrate NO3- et en nitrite NO2- des viandes transformées sont variables. A Istanbul, par exemple, les teneurs moyennes en nitrate NO3- du saucisson, du salami et de la saucisse ont été évaluées, respectivement, à 87, 102 et 147 mg NO3- kg-1, tandis que, pour les mêmes aliments, les teneurs moyennes en nitrite NO2- l’ont été, respectivement à 42.8, 87.6 et 102.8 mg NO2- kg-1. Sur les marchés de Belgique et du Danemark, les teneurs les plus fortes en nitrate NO3- ont été relevées sur les jambons, la bavette de porc et le salami: aux alentours de 120 mg NO3- kg-1, et les teneurs les plus fortes en nitrite NO2- l’ont été dans le kassler et la saucisse: respectivement, 36 et 28 mg NO2- kg-1.

Les auteurs irlandais sont donc à la recherche de substances additionnelles qui pourraient, lors du processus de conservation, diminuer la formation de nitrite NO2- dans la viande et, dans la mesure où elles atténueraient la formation endogène de composés N-nitrosés, feraient ainsi perdre à la viande transformée son caractère cancérigène. Ils pensent, à titre d’hypothèse, aux polyphénols des végétaux, notamment à ceux du thé vert [Plant polyphenols, especially green tea polyphenols can be used as alternatives to nitrates and nitrites to process meat improving the quality, shelf life and safety of processed meat products. These innovative meat products could potentially contribute to a reduction in cancer risk by means of nitrite reduction and phytochemical addition and should be explored further].

Commentaire du blog

Le raisonnement des auteurs irlandais apparaît fautif. On se reportera, à ce sujet, à la rubrique du 24 octobre 2017.

1) A supposer que, chez l’homme, la consommation de viande et le risque carcinogène soient liés, le lien, par contre, chez l’homme, entre la consommation de composés N-nitrosés exogènes et le cancer n’a jamais été démontré.

2) Chez le rat, des administrations prolongées de nitrosodiméthylamine (NDMA) ou de nitrosodiéthylamine (NDEA) ne commencent à être cancérigènes qu’au-delà de 10 μg kg-1 j-1. Chez l’homme, la formation de nitrosodiméthylamine (NDMA) dans l’estomac à partir des nitrites salivaires, dans le cadre du métabolisme des nitrates, n’est estimée qu’à 0.00148 μg j-1, soit, pour un adulte de 70 kg, à 0.000021 μg j-1 kg-1 (Licht et Deen, 1988). Chez l’homme, la dose de nitrosodiméthylamine (NDMA) formée par voie endogène à partir des nitrates et nitrites alimentaires de toute provenance est donc près de 500000 fois inférieure à la dose exogène de nitrosodiméthylamine (NDMA) connue pour être cancérigène chez l’animal (10/0.000021).

3) Le calcul précédent prend en compte les nitrates alimentaires de toute provenance. Or, les nitrates alimentaires proviennent principalement, non pas de la viande transformée, mais des légumes. 80% des nitrates alimentaires proviennent des légumes, 10 % de la viande. A titre indicatif, on pourra comparer les teneurs en nitrate des viandes transformées, telles qu’elles sont rapportées ici par les auteurs irlandais, et les teneurs en nitrate des légumes, connues pour pouvoir atteindre 1000 à 3000 mg NO3- kg-1.

En définitive, si la consommation de la viande transformée peut faire naître des craintes à l’égard du cancer colorectal, de telles craintes ne sont pas consécutives à l’apport en nitrate ou en nitrite lié à cette consommation. La recherche de substances alternatives qui éviteraient, ou seulement amoindriraient, la séquence nitrates-nitrites-composés N-nitrosés tout en assurant la conservation nécessaire des viandes, n’est pas scientifiquement justifiée.

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Femmes australiennes et apports en nitrate: 2001-2013

Jackson, J.K., Patterson, A.J., MacDonald-Wicks, L.K., Bondonno, C.P., Blekkenhorst, L.C., Ward, N.C., Hodgson, J.M., Byles, J.E. and McEvoy, M.A. (2018) Dietary nitrate and diet quality: An examination of changing dietary intakes within a representative sample of Australian women. Nutrients 10, 1005; doi:10.3390/nu10081005

(voir le texte entier ici)

A l’aide d’un questionnaire, nommé «Dietary Questionnaire for Epidemiological Studies [DQES]», les auteurs australiens [Callaghan et New Lambton, Nouvelle-Galles du Sud; Perth et Joondalup, Australie-Occidentale] évaluent d’abord pour 8161 femmes australiennes d’âge moyen [mid-aged] incluses dans une cohorte les apports alimentaires en nitrate, puis les réévaluent douze ans plus tard en 2013.

Les résultats sont, en moyenne, les suivants:

Apports en nitrate NO3-

Concentration (mg NO3-

kg-1)

2001

Apports journaliers (mg NO3- j-1)

2001

Apports nitratés en %

2013

Apports journaliers

(mg NO3- j-1)

2013

Apports nitratés en %

Laitue

> 1000

13.44

20.6

13.58

18.9

Epinards

> 1000

7.14

11

11.69

16.3

Betterave

> 1000

5.67

8.7

6.04

8.4

Céleri

> 1000

3.85

5.9

4.53

6.3

Pommes de terre

~ 150

4.10

6.3

3.45

4.8

Fruits

 

 

6 à 7

 

 

Viandes salées

10 à 90

 

~ 1

 

~ 1

Total

 

65.11

100

71.68

100

• Ainsi, entre 2001 et 2013, en raison d’une augmentation de la consommation globale en légumes, les apports alimentaires totaux en nitrate NO3- sont passés, en moyenne, de 65.11 mg à 71.68 mg NO3- j-1. En une douzaine d’années, ils ont augmenté de quelque 10%.

Les laitues et les épinards sont la principale source de nitrate. A eux deux, ces légumes apportent plus de 30% des nitrates alimentaires, tandis qu’à eux deux, betteraves et céleri en apportent à peu près 14 %.

Les fruits contribuent, pour leur part, à 6 à 7 % des apports nitratés.

Du fait de leur teneur relativement faible en nitrate, comprise entre 10 et 90 mg NO3- kg-1, les viandes salées, comme le jambon, le bacon, les saucisses et le salami, n’apportent en Australie qu’environ 1 % des nitrates alimentaires [Nitrate and nitrite salts are commonly used as a preservative in processed meats including ham, bacon, sausages, and salami. Despite this, our findings indicate that processed meats contributed very little (approximately 1%) to overall dietary nitrate intakes. In Australia, the use of nitrate in processed meats is strictly regulated […]. Processed meats tend to contribute between 10-90 mg/kg of nitrate, which is considerably lower than most vegetables (60-4000 mg/kg).]

• Les auteurs australiens prennent également en considération divers scores de qualité nutritionnelle:

- l’«Australian Recommended Food Score (ARFS) »,

- le «Mediterranean Diet Score» (MDS)»,

- et le «Nutrient Rich Foods (NRF) Index».

Ils observent que, chez les femmes australiennes de leur cohorte, l’augmentation entre 2001 et 2013 des apports alimentaires en nitrate NO3- s’est effectuée conjointement à une amélioration des scores de qualité nutritionnelle [Increased dietary nitrate intakes were associated with improved diet quality scores (p< 0.0001)].

Commentaire du blog

Apparemment, dans cette étude, les apports en nitrate NO3- provenant de l’eau de boisson ne sont pas pris en compte.

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Supplémentation prolongée en nitrate chez le rat diabétique

Gheibi, S., Jeddi, S., Carlström, M., Gholami, H. and Ghasemi, A. (2018) Effects of long-term nitrate supplementation on carbohydrate metabolism, lipid profiles, oxidative stress, and inflammation in male obese type 2 diabetic rats. Nitric Oxide 75, 27-41

(voir l'abstract ici)

Qu’elle soit consécutive à une diminution de sa synthèse endogène ou à une augmentation de son métabolisme, une diminution de la biodisponibilité en oxyde nitrique NO accroît le risque d’apparition de l’obésité et du diabète. Dans un tel cadre pathologique, la restauration de la biodisponibilité en oxyde nitrique constitue une possibilité thérapeutique intéressante.

Les auteurs iraniens [Université Shahid Beheshti, Téhéran, Iran] et suédois [Karolinska Institute, Stockholm, Suède] présentent une étude expérimentale effectuée chez des rats Wistar mâles, répartis en quatre groupes: 1) contrôles, 2) contrôles + nitrates, 3) diabétiques, 4) diabétiques + nitrates.

Pour rendre diabétiques les rats des groupes 3 et 4, on les soumet d’abord pendant quatorze jours à un régime riche en graisse, puis le quatorzième jour on leur administre une injection intrapéritonéale de streptozotocine à la dose de 25 mg kg-1.

Les groupes 2 et 4 reçoivent ensuite pendant deux mois une alimentation riche en nitrate. Leur eau de boisson est une eau d’adduction publique standard additionnée de 100 mg l-1 de nitrate de sodium NaNO3, correspondant à 73 mg l-1 de nitrate NO3-. Les groupes 1 et 3 reçoivent, par contre, une eau de boisson standard.

Les concentrations sériques du glucose à jeun, de l’insuline, du cholestérol, des triglycérides, du LDL-cholestérol, du HDL-cholestérol sont mesurées tous les 14 jours. La valeur de l’hémoglobine glyquée l’est tous les mois. A la fin du deuxième mois, après anesthésie, on prélève pour investigation des îlots pancréatiques ainsi que des fragments de muscle soléaire et de tissu épididymaire.

Les auteurs comparent alors les différents résultats obtenus à la fin du deuxième mois dans les groupes 3 et 4. Les deux mois de supplémentation nitratée du groupe 4 n’ont pas entraîné de modification significative:

- du taux d’hémoglobine glyquée [HbA1c],

- des concentrations sériques de LDL- et de HDL-cholestérol,

- des concentrations sériques des substances réagissant avec l’acide thiobarbiturique [SRATB] [thiobarbituric reactive substances (TBARS)], réputées biomarqueurs de la peroxydation lipidique,

- de la sécrétion d’insuline après stimulation par le glucose [GSIS],

- de la teneur en insuline des îlots pancréatiques.

Par contre, ils ont entraîné:

• une diminution significative:

- de la glycémie à jeun,

- de la concentration sérique de l’insuline à jeun,

- des concentrations sériques de glucose, lors des tests de tolérance par voie intrapéritonéale

- au glucose,

- au pyruvate,

- et à l’insuline,

- des concentrations sériques

- de cholestérol total,

- de triglycérides,

- d’interleukine-1 bêta [IL-1β],

- de l’expression, dans le muscle soléaire du triceps sural et dans le tissu graisseux épididymaire, de l’ARN messager de la NO synthase inductible [iNOS],

• et une augmentation significative, dans le muscle soléaire du triceps sural et dans le tissu graisseux épididymaire,

- de l’expression de l’ARN messager [mRNA] du transporteur de glucose 4 [Glucose transporter 4 (GLUT4)],

- des teneurs en transporteur de glucose 4 [Glucose transporter 4 (GLUT4)].

Ainsi, selon les auteurs iraniens et suédois, chez le rat obèse et diabétique de type 2, une supplémentation chronique en nitrate améliore la tolérance au glucose, la résistance à l’insuline et certaines perturbations lipidiques, contribuant aussi à diminuer la néoglucogénèse, l’inflammation et le stress oxydant [Chronic nitrate supplementation in obese type 2 diabetic rats improved glucose tolerance, insulin resistance, and dyslipidemia; these favorable effects were associated with increased mRNA and protein expression of GLUT4 and decreased mRNA excretion of iNOS in insulin-sensitive tissues, and with decreased gluconeogenesis, inflammation, and oxidative stress].

Commentaire du blog

Dans cette étude, la supplémentation de l’eau standard par 100 mg l-1 de nitrate de sodium NaNO3, soit 73 mg l-1 de nitrate NO3-, est loin d’être considérable. Dans l’étude historique de Shuval et Gruener, plusieurs fois rapportée par le blog «Nitrates et Santé – le blog des nitrates», les rats reçoivent pendant 18 mois une eau de boisson contenant 2000 mg l-1 de nitrate de sodium NaNO3, soit 1460 mg l-1 de NO3-; la concentration de l’eau en nitrate y étant une quinzaine de fois supérieure [Cf. rubriques des 17 avril et 15 octobre 2011, du 11 juillet 2012, du 5 novembre 2014, du 6 septembre 2015, du 7 avril 2016, du 21 février 2017].

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Nitrite et artère coronaire épicardique

O’Gallagher, K., Khan, F., Omar, S.A., Kalra, S., Danson, E., Cabaco, A.R., Martin, K., Melikian, N., Shah, A.M. and Webb, A.J. (2018) Inorganic nitrite selectively dilates epicardial coronary arteries. Journal of the American College of Cardiology 71, 363-364.

(voir la référence ici)

L’épicarde est la couche interne du feuillet viscéral, ou interne, du péricarde. En son sein circulent les artères coronaires. Celles-ci donnent ensuite des branches dites «perforantes» à disposition perpendiculaire, destinées à alimenter le réseau capillaire myocardique.

Les auteurs britanniques [King’s College et St Thomas’ Hospital, Londres, Royaume-Uni] présentent une courte étude effectuée chez 9 patients (5 hommes et 4 femmes). L’âge moyen des sujets est de 56 ans. 7 d’entre eux, soit 78 %, sont hypertendus.

Dans un but diagnostique les sujets sont soumis à une coronarographie, ou angiographie coronarienne. Un fil guide Doppler [Flow Wire, Phillips Volcano, USA] est placé à la partie proximale de l’artère coronaire. Pendant 5 minutes, on perfuse:

- ou du sérum salé à 0.9 %,

- ou une solution contenant une faible dose de nitrite de sodium Na NO2, le débit étant de 92 μg NO2- minute-1,

-ou une solution contenant une plus forte dose de nitrite de sodium Na NO2, le débit étant de 920 μg NO2- minute-1,

- ou encore une solution apportant 1 μg de nitroglycérine minute-1.

Par une méthode de quantification [Quantitative Coronary Analysis (QCA)] sont mesurés:

- le diamètre du vaisseau coronaire en regard des 5 derniers millimètres du fil guide,

- le flux sanguin coronaire en cm3 seconde-1,

- la résistance coronaire (pression artérielle moyenne/flux sanguin coronaire) en mm Hg/cm3/seconde.

• La dose faible de nitrite (92 μg NO2- minute-1) n’entraîne pas de dilatation significative du vaisseau coronarien. Par contre, la dose forte de nitrite (920 μg NO2- minute-1) et la solution de nitrogycérine augmentent, l’une et l’autre, significativement le diamètre du vaisseau coronarien: en moyenne et respectivement de 8.9 % et 10.8 % [The higher dose of nitrite (26 μmol/min) and nitroglycerin both significantly dilated the coronary artery compared to baseline: diameter-change (mean: +8.9 %, p = 0.01 and 10.8 %, p = 0.03 respectively; with no significant difference between nitrite and nitroglycerin (p = 0.45)]

• Les doses faible (92 μg NO2- minute-1) et forte (920 μg NO2- minute-1) de nitrite n’ont pas d’effet évident sur le flux sanguin dans le vaisseau coronarien, alors que la solution de nitroglycérine l’augmente en moyenne de 24 % [Nitroglycerin increased coronary flow relative to baseline (median): + 23.9 %, p = 0.02. Nitrite (2.6 μmol/min and 26 μmol/min) lacked significant effect on coronary flow: + 12 %, p > 0.99 and 16.9 %, p > 0.99 respectively].

• Il en est de même pour la résistance coronaire: absence d’effet des doses faible et forte de nitrite, effet favorable de la nitroglycérine [Nitroglycerin also lowered coronary resistance relative to baseline (mean): -29.3 %, p = 0.02 […]. By contrast, nitrite (2.6 μmol/min and 26 μmol/min) had no significant effect on coronary resistance: -11.1 %, p = 0.52 and -19.0 %, p = 0.13, respectively].

Comme les auteurs le font remarquer, ce travail est le premier à mettre en évidence l’effet vasodilatateur des ions nitrite NO2- sur les artères coronaires, dans leur trajet épicardique. Il a sa place dans la compréhension des propriétés cardiovasculaires favorables des ions nitrite NO2-, dérivés des ions nitrate NO3- alimentaires fournis, par exemple, par la betterave et les légumes verts. Concernant le cœur, les ions nitrite NO2- agiraient davantage sur les gros que sur les petits vaisseaux [These findings also have important implications for our understanding of the potential beneficial cardiovascular properties of nitrite derived from dietary nitrate sources such as beetroot and green leafy vegetables: nitrite acts principally on large, rather than small vessels in the heart].

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Supplémentation en nitrate, effet sur le muscle déjà fatigué

Tillin, N.A., Moudy, S., Nourse, K.M. and Tyler, C.J. (2018) Nitrate supplement benefits contractile forces in fatigued but not unfatigued muscles Medicine and Science in Sports and Exercise 50, 2122-2131

(voir l'abstract ici)

Les auteurs britanniques [Université de Roehampton, Londres, Royaume-Uni] présentent une étude en double aveugle effectuée chez 17 sujets de sexe masculin, âgés en moyenne de 23 ans.

Pendant 7 jours consécutifs, les sujets ingèrent:

- soit 2 flacons de 70 ml de jus de betterave riche en nitrate, un le matin, un le soir, apportant chacun 400 à 500 mg de nitrate NO3- [groupe nitrate ou NIT],

- soit 2 flacons de 70 ml de jus de betterave déplété en nitrate, un le matin, un le soir, apportant chacun 0.35 à 1.26 mg de nitrate NO3- [groupe placebo ou PLA].

Le dernier jour, ils ingèrent 2 flacons en une seule fois, 2 heures et demie avant le test physique.

Le test physique consiste en une série de contractions isométriques volontaires, puis involontaires par électrostimulation, du muscle quadriceps du membre inférieur dominant (c’est-à-dire celui que l’on choisit pour frapper dans un ballon).

Les contractions volontaires du muscle quadriceps non fatigué sont d’abord au nombre de 10. Elles durent 2 à 3 secondes, sont séparées de la suivante par un intervalle de 10 secondes et, à partir de la troisième, sont aussi fortes que possible. Elles sont suivies par des contractions tétaniques involontaires consécutives à des électrostimulations de fréquences 10, 20, 50 et 100 hertz [Hz].

Viennent ensuite le même protocole sur le muscle déjà fatigué, la seule différence résidant dans le nombre des contractions volontaires: 60.

[Each trial consisted of measuring isometric knee-extension forces during a series of explosive-maximal voluntary contractions (MVCs) and involuntary-tetanic contractions (at 10, 20, 50 and 100 Hz) in unfatigued conditions, followed by a fatigue protocol of 60 MVCs and a repeat of the tetanic contractions immediately post the 60 MCVs].

Sur le muscle non fatigué, les enregistrements des forces développées ne diffèrent pas significativement entre les deux groupes [NIT] et [PLA].

Sur le muscle fatigué, il en va autrement. La supplémentation en nitrate NO3- réduit le déclin des forces développées lors des contractions volontaires. Elle atténue ensuite, également, la fatigue lors des électrostimulations de basse fréquence [The percentage decline in explosive-voluntary impulse from the first to the last 6 explosive-maximal voluntary contractions (MCVs) in the fatigue protocol was lower in NIT (51.1 ± 13.9 %) than PLA (57.3 ± 12.4 %) ; p = 0.039). Furthermore low-frequency fatigue determined via the percentage decline in the 20:50 Hz ratio was attenuated in NIT, for tetanic peak force (NIT, 12.3 ± 12.0 % vs. PLA, 17.0 ± 10.1 %; p = 0.110), and tetanic peak rate of force development (RFD) (NIT, 12,3 ± 10.4 % vs. PLA, 20.3 ± 9.5 %; p = 0.011)].

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Effets bénéfiques des nitrates alimentaires

McDonagh, S.T.J., Wylie, L.J., Thompson, C., Vanhatalo, A. and Jones, A.M. (2018) Potential benefits of dietary nitrate ingestion in healthy and clinical populations: A brief review. European Journal of Sport Science. Sous presse

(voir l'abstract ici)

Les auteurs britanniques [Campus Saint-Luc, Université d’Exeter, Comté du Devon, Royaume-Uni] présentent une revue de synthèse consacrée, chez sujets sains et patients, aux effets bénéfiques des ingestions alimentaires de nitrate NO3-.

Le plan est le suivant:

- Introduction

- 1) Sources alimentaires des nitrates et biodisponibilité en oxyde nitrique

- 2) Nitrates alimentaires et santé cardiovasculaire

- 3) Nitrates alimentaires et syndrome métabolique

- 4) Nitrates alimentaires, fonction musculaire et performance physique

- 5) Nitrates alimentaires et fonction cognitive

- Conclusions

L’article prend appui sur plus d’une centaine de références bibliographiques.

Dans le cadre ici imparti, il n’est pas possible de tout relater. Quelques points retiennent l’attention:

• Tandis qu’ils contiennent habituellement plus de 2500 mg de nitrate NO3- kg-1, la betterave, les épinards, la laitue et la roquette sont des composants clés à la fois du régime méditerranéen et du régime DASH, régimes connus pour leurs effets cardioprotecteurs [Beetroot and green leafy vegetables, such as spinach, lettuce and rocket are a key source of naturally available inorganic NO3-, containing over 250 mg of NO3- per 100 g of fresh vegetable weight and are key components in the Mediterranean and Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) diets which are believed to be cardioprotective].

In vivo, quelle qu’en soit la source, la demi-vie de l’ion nitrate NO3- est d’environ 6 heures, celle de l’ion nitrite NO2- d’environ 1 heure et demie.

• Il a été rapporté que, s’ils recourent à deux bains de bouche antiseptiques (ou davantage) par jour pendant trois ans, les sujets obèses augmentent leur risque de voir apparaître un diabète ou un état prédiabétique.

• La flore bactérienne buccale, ou microbiome oral, joue un rôle majeur dans la transformation des ions nitrate NO3- en ions nitrite NO2-. Il serait ainsi souhaitable qu’à l’avenir on réussisse à optimiser le microbiome oral afin de majorer les bénéfices potentiels des apports alimentaires en nitrate NO3- [This work might eventually lead to the development of interventions designed to «optimise» the oral microbiome in order to maximise the potential health benefits of dietary NO3- ingestion].

• Le fumeur augmente son taux sérique de thiocyanate. L’ion thiocyanate SCN- inhibe la fixation sur la glande salivaire de l’ion nitrate NO3- présent dans la circulation sanguine. Le sujet qui fume atténue ainsi la séquence nitrate NO3- plasmatique → nitrate NO3- salivaire → nitrite NO2- salivaire [It should be noted that tobacco smoking increases serum thiocyanate which can inhibit uptake of NO3- from the systemic circulation into the salivary gland and therefore attenuate oral NO3- to NO2- conversion].

• De même, comme ils sont naturellement riches en ions thiocyanate SCN-, les légumes crucifères (choux, chou-fleur, brocoli, cresson, navet, radis) pourraient limiter l’action hypotensive des autres légumes riches en nitrate, co-ingérés [Interestingly, co-ingestion of cruciferous vegetables, which are naturally high in thiocyanate, with NO3--rich vegetables ablates the influence of NO3- ingestion in blood pressure].

La conclusion des auteurs britanniques est triple:

1) Surtout sous forme de légumes et de jus de légumes, la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- a pour effet:

- de faire baisser la tension artérielle au repos,

- de réduire la consommation d’oxygène lors de l’exercice submaximal,

- d’augmenter la contractilité musculaire,

- d’améliorer la tolérance à l’exercice.

[Dietary NO3- supplementation, particularly in the form of vegetables and their juices, has the potential to lower resting blood pressure, reduce the O2 cost of submaximal exercise, increase muscle contractility and improve exercise tolerance].

2) L’ingestion de nitrate NO3- pourrait aussi:

- atténuer ou corriger le syndrome métabolique,

- améliorer la circulation sanguine périphérique et cérébrale,

- renforcer la fonction cognitive.

[In addition, there is some preliminary evidence that NO3- ingestion may attenuate or reverse indices in the metabolic syndrome, improve peripheral and cerebral blood flow and enhance overall cognitive function].

3) De telles notions ont d’importantes implications, tant chez le sujet sain que chez le patient. Elles incitent à augmenter les apports quotidiens en fruit et légumes, plus spécialement en légumes verts, conformément aux avis et recommandations émis par nombre d’agences sanitaires et gouvernementales de par le monde [Suggestions to increase daily intake of fruit and vegetables, especially of the green leafy varieties, is consistent with epidemiological evidence and advice from numerous governements and health agencies around the world].

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