Gel de betterave et tension artérielle

Silva, D.V., Silva, F. de O., Perrone, D., Pierucci, A.P., Conte-Junior, C.A., Alvares, T. da S., Aquila, E.M. and Paschoalin, V.M. (2016) Physicochemical, nutritional, and sensory analyses of a nitrate-enriched beetroot gel and its effects on plasmatic nitric oxide and blood pressure. Food and Nutrition Research 60: 29909 –http://dx.doi.org/10.3402/fnr.v60.29909

(voir l'abstract ici)

Les auteurs brésiliens [Université Fédérale de Rio de Janeiro] analysent un gel de betterave enrichi en nitrate NO3-, et vérifient les effets physiologiques et cliniques qu’il exerce chez 5 sujets en bonne santé (4 hommes et 1 femme), âgés en moyenne de 27 ans.

La teneur en nitrate du gel de betterave analysé est, en moyenne, de 3900 mg NO3- kg-1 [Inorganic nitrate (NO3-) content found in beetroot gel was of 6.3 ± 0.41 mmol 100g-1]. Sa teneur en nitrite est, par contre, infime: en moyenne, 1.3 mg NO2- kg-1 [[…] nitrite concentration s showed a mean value of 0.003 mmol 100g-1].

Après l’ingestion de 100 grammes du gel de betterave, les concentrations plasmatiques en nitrite NO2- s’élèvent, atteignant leurs valeurs maximales à la soixantième minute. Elles sont ainsi, en moyenne, les suivantes:

- à T0: 34 µg NO2- l-1,

- à T 60 minutes: 100 µg NO2- l-1,

- à T 120 minutes: 50 µg NO2- l-1,

- à T 180 minutes: 180 µg NO2- l-1.

Vérifiée pendant ces 180 minutes, les tensions artérielles systolique et diastolique diminuent. Comparativement à sa valeur de base, la tension artérielle systolique baisse, en moyenne, de 6.2 mm Hg, soit de 5.3 %, à la soixantième minute. La tension artérielle diastolique atteint sa valeur la plus basse plus tard, à la cent-vingtième minute, avec une valeur alors diminuée, en moyenne, de 5.2 mm Hg, soit de 7.2 % [There was a mean systolic blood pressure decrease of 6.2 mm Hg (5.3 %), 60 min after the beetroot gel intake when compared to baseline levels. Likewise, a decrease of 5.2 mm Hg (7.2 %) in the diastolic blood pressure 120 min after ingestion of the gel was also observed].

Les auteurs brésiliens rappellent que, selon l’Institut National pour l’Excellence Clinique (Royaume-Uni), chaque augmentation de la tension artérielle systolique de 2 mm Hg se solde par une augmentation du risque de mortalité, par maladie cardiaque ischémique et par accident vasculaire cérébral, tandis que chaque diminution de 5 à 7.5 mm Hg de la tension artérielle diastolique est associée à une diminution du risque d’apparition de ces deux affections vasculaires [According to the guidelines of clinical management of primary hypertension in adults from the National Institute for Clinical Excellence, for each increase of 2 mm Hg in systolic blood pressure there is an increased risk of death from ischemic heart disease and cerebrovascular accident (stroke), whereas reductions from 5 to 7.5 mm Hg in diastolic blood pressure were associated with decreases in the risks for stroke and coronary artery disease].

Ces résultats incident à tester les gels de betterave sur un plus grand nombre de sujets sains, comme dans divers cadres pathologiques [The results shown herein encourage the testing of beetroot gel in larger groups of healthy, physically active subjects, as well as in the pre-hypertensive and dyslipidemic individuals].

Commentaire du blog

Les effets hypotenseurs des nitrates alimentaires sont bien connus depuis une dizaine d’années.

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Supplémentation en nitrate et contractilité myocardique

Pironti, G., Ivarsson, N., Yang, J., Farinotti, A.B., Jonsson, W., Zhang, S.-J., Bas, D., Svensson, C.I., Westerblad, H., Weitzberg, E., Lundberg, J.O., Pernow, J., Lanner, J. and Andersson, D.C. (2016) Dietary nitrate improves cardiac contractility via enhanced cellular Ca2+ signaling. Basic Research in Cardiology 111:34 DOI 10.1007/s00395-016-0551-8

(voir l'abstract ici)

Les auteurs suédois [Karolinska Institute et Département de Cardiologie du Karolinska University Hospital de Stockholm] présentent une étude expérimentale assez complexe, réalisée sur des cœurs et des myocytes cardiaques, ou cardiomyocytes, de souris mâles C57B16.

Pendant 7 à 14 jours, les souris reçoivent

- soit une eau de boisson enrichie en nitrate NO3-, leur apportant sous forme de nitrate de sodium Na NO3 environ 230 µg NO3- j-1. L’apport correspond chez l’homme à celui d’un régime riche en légumes verts […with sodium nitrate in the drinking water at a dose similar to green diet],

- soit, pour contrôle, une eau de boisson non enrichie en nitrate […and the controls regular water].

Les cœurs sont ensuite excisés et montés sur des appareils de Langendorff. Chez les souris soumises à la supplémentation en nitrate NO3-, la technique de cœur isolé perfusé met ainsi en évidence une augmentation de pression ventriculaire gauche [The hearts from nitrate-treated mice showed increased left ventricular pressure and peak rate of pressure development as measured with the Langendorff heart technique].

Après incubation, avec un indicateur fluorescent Fluo-3 AM (Invitrogen), les auteurs observent également que, sous l’effet de la supplémentation en nitrate, les myocytes cardiaques, ou cardiomyocytes, augmentent leur fraction de raccourcissement. Et cet effet, en l’occurrence l’augmentation de la fraction de raccourcissement, est lié à un effet favorable sur les canaux calciques de type T (transitoire) [Cardiomyocytes from hearts of nitrate-treated and control animals were incubated with the fluorescent indicator Fluo-3 to measure cytoplasmic free [Ca2+] and fractional shortening. Cardiomyocytes from nitrate-treated mice displayed increased fractional shortening, wich was linked to larger Ca2+ transients].

La supplémentation en nitrate augmente la contractilité myocardique. Les auteurs suédois ont ainsi mis en évidence un nouvel effet bénéfique des nitrates sur la fonction cardiovasculaire [This observation underscores the importance of nutritional components in health and, specifically, provides mechanistic clues to the benefits of nitrate on cardiovascular function].

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Apports alimentaires en nitrate et cardiomyopathie dilatée

Kerley, C.P., O’Neill, J.O., Bijjam, V.R., Blaine, C., James, P.E. and Cormican, L. (2016) Dietary nitrate increases tolerance in patients with non-ischemic, dilated cardiomyopathy – a double-blind, randomized, placebo-controlled, crossover trial. The Journal of Heart and Lung Transplantation. Sous presse

(voir la référence ici)

Après leurs travaux sur la bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] et le syndrome d’apnées obstructives du sommeil [rubriques du 6 juillet 2015 et du 2016], les auteurs irlandais [Connolly Hospital, Dublin] se penchent sur la cardiomyopathie dilatée non-ischémique.

Ils recrutent 11 patients, 7 hommes et 4 femmes, âgés en moyenne de 56 ans, appartenant aux classes fonctionnelles II et III de la New York Heart Association (NYHA). Les patients n’ont pas de diabète, ne reçoivent pas de traitement à base de nitrate organique.

L’étude randomisée est en double aveugle contre placebo et cross over.

Les sujets reçoivent:

- soit 140 ml d’un jus de betterave riche en nitrate apportant 800 mg de nitrate NO3-,

- soit, à titre de placebo, 140 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate, apportant moins de 31 mg de nitrate NO3-.

Les mesures sont effectuées avant les ingestions, et puis trois heures plus tard.

 

Valeur de base

3 heures après l’ingestion de 800 mg de nitrate NO3-

3 heures après l’ingestion de moins de 31 mg de nitrate NO3-

Concentration plasmatique moyenne en nitrate NO3- (mg l-1)

1.9

52

1.7

Concentration plasmatique moyenne en nitrite NO2- (µg l-1)

3

17

2.9

Test de marche à vitesse croissante [ISWT] (mètres)

431

496

433

Trois heures après l’ingestion de 800 mg de nitrate NO3-, la distance effectuée par les patients à l’occasion du test de marche à vitesse croissante [Incremental shuttle walk test [ISWT]] augmente de 65 mètres, soit de 15%. Elle passe de 431 à 496 mètres [After NO3- consumption, mean ISWT distance increased by 65 ± 41 meters (431 to 496 meters, 15 %) whereas there was a decreased of 5 ± 35 meters (437 to 433 meters, 1 %) after placebo (p = 0.0056)].

Par contre, comparativement au placebo, trois heures après l’ingestion de 800 mg de nitrate NO3- on n’enregistre pas de modification significative de la saturation en oxygène [SpO2], du rythme cardiaque, de la dyspnée et de la fatigue des membres inférieurs évaluée sur l’échelle de Borg [There was no significant difference regarding oxygen saturation, heart rate, dyspnea or leg fatigue score].

On sait que les nitrates organiques font partie des outils thérapeutiques utilisés de nos jours dans le traitement de l’insuffisance cardiaque et de de la cardiomyopathie dilatée non-ischémique. Bien que leurs effets physiologiques aient des similitudes, les nitrates organiques (tel, par exemple, le dinitrate d’isosorbide ou RisordanR) et les nitrates anorganiques (en l’occurrence les ions nitrate NO3-) diffèrent par leurs structures chimiques et leur pharmacocinétique. La puissance thérapeutique des nitrates anorganiques est plus faible. Mais à l’inverse, les nitrates organiques exposent:

- d’une part, en cas d’utilisation continue au long cours, à une diminution d’efficacité,

- d’autre part, en cas d’arrêt, à un effet rebond.

De tels inconvénients ne s’observent pas avec les nitrates anorganiques.

Les auteurs irlandais concluent que, dans le cadre de la cardiomyopathie dilatée non-ischémique, les apports alimentaires en nitrate NO3- pourraient, à l’avenir, faire partie des moyens thérapeutiques à la disposition du corps médical, dans la mesure où, chez les patients, ils semblent améliorer la tolérance à l’effort. Il convient cependant d’attendre une confirmation de la part de travaux complémentaires, quand ils porteront sur un plus grand nombre de patients, et avec un plus long suivi [Dietary nitrate has potential as a novel, therapeutic strategy to increase exercise tolerance in non-ischemic dilated cardiomyopathy. Our preliminary results require confirmation among larger samples in the long-term setting].

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Nitrates alimentaires et fibres musculaires de type II

Jones, A.M., Ferguson, S.K., Bailey, S.J., Vanhatalo, A. and Poole, D.C. (2016) Fiber-type specific effects of dietary nitrate. Exercise and Sport Sciences Reviews 44, 53-60

(voir l'abstract ici)

Les auteurs britanniques [Université d’Exeter, Royaume-Uni] présentent une revue de synthèse consacrée aux effets spécifiques de la supplémentation en nitrate sur les fonctions vasculaire, métabolique et contractile au sein des muscles de type II [Given that PO2 is lower in type II compared to type I muscle, this article examines the hypothesis that the ergogenicity of nitrate supplementation is linked to specific effects on vascular, metabolic and contractile function in type II muscle].

Le plan des auteurs est le suivant:

▪ Introduction

▪ Hypoxie physiologique et efficacité de la supplémentation en nitrate

▪ Type de fibre musculaire et effet de la supplémentation en nitrate: études expérimentales chez l’animal

- Supplémentation alimentaire en nitrate, muscle de type II, fatigue

- Considérations mécaniques

▪ Fibres musculaires de type II et efficacité de la supplémentation en nitrate chez l’homme

- Importance du type de fibre musculaire sur l’efficacité de la supplémentation en nitrate chez l’homme

- Implications fonctionnelles et cliniques; perspectives d’avenir

▪ Conclusion

S’appuyant sur divers travaux, les auteurs proposent un mécanisme rendant compte de l’amélioration de la performance physique sous l’effet de la supplémentation en nitrate NO3-:

1) Dans les muscles riches en fibres de contraction rapide, c’est-à-dire les muscles de type II, la pression partielle d’oxygène microvasculaire [PmvO2], est plus faible que dans les muscles riches en fibres de contraction lente, c’est-à-dire les muscles de type I, le phénomène s’observant tant au repos que lors des contractions musculaires [Fast twitch, type II, muscles have a substantially lower microvascular PO2 (PmvO2) at rest and during contractions than their slow twitch, type I, counterparts].

2) Dans les muscles de type II, la faible pression partielle d’oxygène microvasculaire [PmvO2] facilite la réduction de l’ion nitrite NO2- en oxyde nitrique NO. La réduction du NO2- en NO est ainsi plus prononcée dans les muscles de type II que dans les muscles de type I. Le mécanisme fait intervenir la voie métabolique nitrates alimentaires-nitrite-oxyde nitrique. La présence de NO facilite l’arrivée d’oxygène dans les tissus [This likely facilitates the reduction of NO2- to NO preferentially within fast twitch, type II muscles, thus increasing QO2 in these tissues].

3) Dans les muscles de type II, il en résulte un meilleur rendement métabolique, et une moindre fatigue avec moindre relargage sanguin de lactate [This ultimately results in tighter metabolic control and thus a reduced accumulation of fatigue associated metabolites such as blood lactate].

L’effet ciblé de la supplémentation en nitrate NO3- sur les muscles de type II pourrait avoir des implications pratiques:

- chez l’adulte sain, il pourrait contribuer à améliorer la performance physique au moment des exercices intenses,

- chez le sujet âgé ou celui qui, tributaire des fibres musculaires de type II, aurait une capacité aérobie et une tolérance à l’exercice défectueuses, il pourrait restaurer la capacité fonctionnelle.

[This targeted effect of NO3- supplementation on type II muscle may have important implications for improving performance during intense exercise in healthy adults and for helping to restore functional capacity in senescent and patient populations where increased reliance on type II muscle fibers contributes to compromised aerobic capacity and exercise intolerance]

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Apports nitratés et cancer du sein

Espejo-Herrera, N., Gracia-Lavedan, E., Pollan, M., Aragones, N., Boldo, E., Perrez-Gomez, B., Altzibar, J.M., Amiano, P., Jimenez Zabala, A., Ardanaz, E., Guevara, M., Molina, A.J., Barrio, J.P., Gomez-Acebo, I., Tardon, A., Peiro, R., Chirlaque, M.D., Palau, M., Munoz, M., Font-Ribeira, L., Castano-Vinyals, G., Kogevinas, M. and Villanueva, C.M. (2016) Ingested nitrate and breast cancer in the spanish multicase-control study on cancer (MCC-Spain). Environmental Health Perspectives Sous presse.

(voir l'abstract ici)

Cette étude multicentrique espagnole porte sur plus d’un millier de cas de cancer du sein diagnostiqués dans 8 provinces du pays (Asturies, Barcelone, région Cantabrique, Guipuscoa, León, Madrid, Navarre, Valence) entre 2008 et 2013.

Chez ces patientes, les auteurs [Centre de Recherche en Epidémiologie Environnementale, Barcelone] mesurent les apports en nitrate NO3- provenant de la consommation d’eau d’adduction publique et de l’alimentation solide, et les comparent à ceux d’une population témoin de sujets de même âge et de même statut ménopausique.

Les concentrations en nitrate des eaux d’adduction publique sont fournies par les autorités locales et les compagnies des eaux [We sent a standardized questionnaire to local authorities and water companies, ascertaining current and historical nitrate measurements in water of municipal distribution systems[…]]. Les sujets répondent également à un questionnaire face-à-face portant sur leurs habitudes alimentaires [A structured computerized questionniare was administered by trained personnnel in face-to-face interviews].

Chez les patientes, en moyenne et selon les régions, les apports en nitrate NO3- provenant de l’eau d’adduction publique s’échelonnent entre 2.9 et 13.5 mg jour-1, et les apports en nitrate NO3- provenant de l’alimentation solide entre 88.5 et 154 mg jour-1.

Selon les auteurs, aucun lien statistique n’existe

- entre les apports en nitrate NO3- provenant de la consommation d’eau d’adduction publique et l’incidence du cancer du sein,

- entre les apports alimentaires en nitrate NO3- de toute origine et l’incidence du cancer du sein

[Waterborne ingested nitrate was not associated with breast cancer overall […]. Dietary nitrate was not associated with breast cancer, regardless of the animal or vegetable source, or menopausal status].

En fait, quand on prend en considération les nitrates provenant soit des légumes seuls, soit de l’ensemble de l’alimentation solide, on constate plutôt, avec l’incidence du cancer du sein, une tendance à la corrélation négative, sans que celle-ci soit statistiquement significative.

Nitrates NO3- ingérés

Nombre de cas de cancer du sein

Nombre de sujets contrôles

Odds ratio (OR)

LEGUMES

 

 

 

< 76 mg j-1

385

447

 

76-122 mg j-1

355

447

 

> 122 mg j-1

344

446

 

p

 

 

0.33

 

 

 

 

ALIMENTATION SOLIDE

 

 

 

< 90 mg j-1

387

447

 

90-138 mg j-1

349

447

 

> 138 mg j-1

348

446

 

p

 

 

0.30

[Our results suggested an inverse association between breast cancer and ingested nitrate from vegetable sources]

Les auteurs ajoutent que si on compare

- les femmes d’âge post-ménopausique consommant à la fois de fortes quantités de viande rouge (plus de 20 grammes jour-1) et plus de 6 mg de nitrate NO3- jour-1 provenant de l’eau d’adduction publique,

- aux femmes d’âge pots-ménopausique consommant à la fois de faibles quantités de viande rouge (moins de 20 grammes jour-1) et moins de 2.6 mg de nitrate NO3- jour-1 provenant de l’eau d’adduction publique,

la fréquence du cancer du sein apparaît plus marquée dans le premier groupe.

[Waterborne ingested nitrate was not associated with breast cancer overall, but among postmenopausal women, those with both high nitrate (> 6 vs. <2.6 mg/day) and red meat intake (≥ 20 vs. < 20 g/day) were more likely to be cases than women with low nitrate and low red meat intake (adjusted odds ratio = 1.64; overall interaction p value = 0.17)].

Commentaire du blog

Voici encore une étude qui conclut à une absence de lien statistique positif entre les nitrates de l’alimentation et la fréquence d’un cancer.

Le sous-groupe de femmes d’âge post-ménopausique individualisé par les auteurs espagnols conduit, peut-être, à s’interroger sur le rôle éventuel de la viande rouge. Il ne peut absolument pas conduire à s’interroger sur le rôle éventuel des nitrates de l’eau d’adduction publique. Les apports en nitrate NO3- provenant de l’eau d’adduction publique sont, en effet, très minoritaires. Chez les femmes d’âge post-ménopausique, ils sont ici, en moyenne, de 6.7 mg NO3- j-1, alors que l’ensemble des apports nitratés est, en moyenne, de 129 mg NO3- j-1

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Nitrate et nutrition sportive

Close, G.L., Hamilton, L., Philp, A., Burke, L. and Morton, J.P. (2016) New strategies in sport nutrition to increase exercise performance. Free Radical Biology and Medicine. Sous presse.

(voir l'abstract ici)

Cette revue de synthèse rédigée par des auteurs britanniques [Universités de Liverpool, de Stirling et de Birmingham, Royaume-Uni] et australien [Canberra, territoire de la capitale australienne] replace la supplémentation en nitrate parmi les différents moyens diététiques à la disposition de tout sportif cherchant à améliorer ses performances physiques.

Il convient de distinguer:

- l’amélioration directe de la performance physique lors de l’effort,

- et l’amélioration indirecte, faisant suite à l’entraînement sportif.

▪ L’amélioration directe de la performance physique lors de l’effort reste sous la dépendance principale des glucides. On recommande au sportif de consommer 24 à 36 heures avant la compétition au moins 6 à 12 grammes de glucides par kilo de masse musculaire [Elite athletes are now advised to consume at least 6-12 g/kg body mass of CHO in the 24-36 h prior to competition so as adequately «CHO load» for competition day].

Peuvent s’y ajouter différentes aides ergogéniques, tels la caféine, la créatine, le bicarbonate de sodium, la bêta-alanine, et aussi l’ion nitrate [It is clear […] that carefully chosen ergogenic aids (e.g. caffeine, creatine, sodium bicarbonate, beta-alanine, nitrates) can all promote performance in the correct exercise setting].

▪ Lors de l’entraînement sportif, on a maintenant tendance à penser que des périodes de réduction des apports glucidiques avec supplémentation protidique pourraient s’avérer favorables, tandis qu’une haute disponibilité en glucides ou une supplémentation en antioxydants auraient des effets contre-productifs [In relation to exercise training, however, it is now thought that strategic periods of reduced carbohydrate and antioxidant supplementation may actually attenuate training adaptation].

▪ De nouveaux composés sont à l’étude.

Les épicatéchines, présentes dans le chocolat noir, le riboside de nicotinamide, apparaissant après consommation de viande, de volaille, d’œufs, de poisson ou de légumes verts, le resvératrol, présent dans le vin rouge, ont, peut-être, la capacité de favoriser l’adaptation du muscle squelettique à l’entraînement.

Les rôles du β-hydroxy β-methylbutyrate, des acides phosphatidique et ursolique restent à mieux cerner.

Concernant l’ion nitrate NO3-, les auteurs britanniques et australien signalent qu’apporté par le jus de betterave, il s’ajoute depuis peu à la panoplie du sportif. Le recours aux jus de betterave commercialisés s’avère à la fois peu onéreux et sans danger, dans des pays où l’utilisation du nitrate de sodium NaNO3 n’est pas autorisée [Beetroot juice has become a recent addition to the athlete’s armoury of evidence-based supplements, with commercial preparations providing a safe, cost-effective and reliable source of inorganic nitrate in countries where the use of sodium nitrate is not permitted].

Ils rappellent qu’une plus grande disponibilité en oxyde nitrique NO donne lieu à une amélioration des performances physiques, par suite d’une augmentation de l’économie en oxygène et d’effets s’exerçant directement sur la contractilité musculaire [Enhanced NO availability appears to be responsible for improved exercise capacity via mechanisms including an increase in oxygen economy and direct effects on muscle contractility]. Il semble aussi que l’amélioration enregistrée soit moins nette chez le grand sportif que chez le sportif de base.

Commentaire du blog

Apparemment, dans le monde sportif, on préfère l’utilisation du jus de betterave à celle du nitrate de sodium NaNO3. Certes, en pratique, le jus de betterave est, sans doute, de consommation plus aisée. Mais s’y ajoute peut-être une autre raison. Si les diététiciens sportifs prescrivaient du nitrate de sodium, ils pourraient avoir l’impression de contrevenir aux règles établies par les autorités sanitaires internationales, alors qu’en conseillant la consommation de jus de betterave, ils recommandent la consommation d’un «produit naturel».

Rappelons que dans les deux cas, il s’agit du même ion nitrate NO3-.

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Supplémentation en nitrate et vasodilatation cutanée

Levitt, E., Keen, J.T. and Wong, B.J. (2015) Augmented reflex cutaneous vasodilatation following short-term dietary nitrate supplementation in humans. Experimental Physiology 100.6, 708-718

(voir l'abstract ici)

Les auteurs américains [Manhattan, Kansas; Atlanta, Géorgie] présentent une étude effectuée chez 7 hommes jeunes, âgés en moyenne de 22 ans.

Par microdialyse cutanée à l’avant-bras, les sujets reçoivent localement

- sur des sites cutanés contrôles, une solution de Ringer,

- sur les autres, 20 mM de L-NAME [L-NG- nitroarginine methyl ester], un inhibiteur de la NO synthase.

Pour obtenir une vasodilatation cutanée maximale, on administre 54 mM de nitroprussiate de sodium, et on chauffe aussi localement la peau à 43°C.

Chaque jour pendant 3 jours, les sujets reçoivent 70 ml par jour de jus de betterave riche en nitrate [Beet it Sport; James White Drinks, Ipswich, UK], qui leur apportent quotidiennement 450 mg de nitrate NO3-.

Le flux sanguin cutané est mesuré par débitmétrie doppler laser. La conductance vasculaire cutanée [CVC] se définit comme le rapport flux sanguin cutané/pression artérielle moyenne.

Les auteurs constatent qu’en condition de «stress thermique», la supplémentation alimentaire en nitrate diminue la pression artérielle moyenne. Elle est en moyenne de 88 mm Hg avant la supplémentation, de 78 mm Hg après.

Sur les sites «traités» par le L-NAME, la supplémentation alimentaire en nitrate n’augmente pas la conductance vasculaire cutanée [CVC]. Celle-ci passe en moyenne de 45% de la conductance vasculaire maximale [CVCmax] avant supplémentation à 40% de la même CVCmax après supplémentation.

Sur les sites contrôles, la supplémentation alimentaire en nitrate augmente, par contre, la conductance vasculaire cutanée [CVC]. Celle-ci passe en moyenne de 67% de la conductance vasculaire maximale [CVCmax] avant supplémentation à 80% de la même CVCmax après supplémentation.

Dans un deuxième temps, après «stress thermique», sur les sites contrôles, les auteurs injectent 20 mM de L-NAME pour apprécier, sur ces sites, la part que joue la vasodilatation NOS-dépendante dans la vasodilatation cutanée reflexe. Ils notent que la supplémentation en nitrate ne provoque, en réalité, aucune modification significative du pourcentage de vasodilatation NO synthase-dépendante [59 % avant supplémentation versus 64 % après; p = 0.577] [There was no change in the calculated percentage of NOS-dependent vasodilatation before and after supplementation (before 59± 4 % versus 64 ±6 % ; p = 0.577)].

En définitive, chez l’homme, selon les auteurs, en condition de «stress thermique», la supplémentation alimentaire en nitrate a un double effet, celui de réduire la tension artérielle moyenne et d’augmenter la conductance vasculaire cutanée [These data suggest that nitrate supplementation augments cutaneous vascular conductance and reduces mean arterial pressure during heat stress].

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Bains de bouche antibactériens et tension artérielle

McDonagh, S.T.J., Wylie, L.J., Winyard, P.G., Vanhatalo A. and Jones, A.M. (2015) The effects of chronic nitrate supplementation and the use of strong and weak antibacterial agents on plasma nitrite concentration and exercise blood pressure. International Journal of Sports Medicine 36, 1177-1185

(voir l'abstract ici)

Nos propres cellules n’ont pas la capacité de réduire les ions nitrate NO3- en ions nitrite NO2-. L’organisme utilise, à cet effet, les bactéries anaérobies abondamment présentes dans la salive. La circulation entérosalivaire des nitrates fait passer ces nitrates du plasma dans la salive. A l’intérieur de la cavité buccale, sous l’effet des nitrate-réductases bactériennes, ils sont, en partie, réduits en nitrite.

A ce propos, une équipe britannique [Université d’Exeter] présente une étude randomisée, en double aveugle et cross over portant sur 12 sujets jeunes (âge moyen: 23 ans), volontaires et en bonne santé.

Pendant deux périodes de 6 jours, séparées d’un intervalle minimal de 10 jours, les sujets

- ingèrent 2 fois par jour 70 ml de jus de betterave riche en nitrate NO3- [Beet It Sport Stamina Shot; James White Drinks Ltd., Ipswwich, UK], apportant 768 mg NO3- j-1,

- et procèdent 3 fois par jour à un bain de bouche

- ou bien à fort pouvoir antibactérien [CordosylR], contenant 0.2% de digluconate de chlorhexidine [STRONG]

- ou bien à faible pouvoir antibactérien [Vademecum medR], contenant des huiles de menthe poivrée et de camomille, de l’essence de girofle, du benzoate de sodium, de la sauge, du menthol et de l’alcool [WEAK],

- ou encore sans aucun pouvoir antibactérien [Eau déminéralisée], à titre de contrôle [CON].

▪ Le sixième jour, deux heures après l’ingestion nitratée, la concentration plasmatique en nitrite NO2- est

- significativement plus faible dans le groupe STRONG que dans le groupe WEAK, en moyenne, de 4.1 µg NO2- l-1,

- significativement plus faible dans le groupe STRONG que dans le groupe CON, en moyenne, de 9.2 µg NO2- l-1,

- significativement plus faible dans le groupe WEAK que dans le groupe CON, en moyenne, de 5.1 µg NO2- l-1.

[The rise in plasma [NO2-] at 2h was lower in STRONG compared with WEAK (by 89 ± 112nM) and CON (by 200 ± 174 nM) and in WEAK compared with CON (all P< 0.05) […]. The change in plasma [NO2-] was lower (by 110 ± 157 nM) in WEAK compared to CON at 2 h].

▪ Le sixième jour, également:

- au repos, la tension artérielle n’est pas significativement différente d’un groupe à l’autre.

- Par contre, lors d’un effort sur tapis roulant effectué 4 heures après l’ingestion nitratée, les tensions artérielles systolique et moyenne sont significativement plus élevées dans le groupe STRONG que dans le groupe CON (sans qu’il n’y ait de différence entre les groupes STRONG et WEAK) [Changes in resting blood pressure were not different between conditions (P > 0.005). However, during treadmill walking, the increase in systolic and mean arterial blood pressure was higher 4 h after the final nitrate bolus in STRONG compared with CON (P < 0.005) but not WEAK].

Ainsi, l’utilisation régulière de bains de bouche à base de chlorhexidine et celle de bains de bouche antibactériens moins puissants sans chlorhexidine ont pour effet, l’une comme l’autre, d’atténuer l’élévation de la concentration plasmatique en nitrite NO2- après une ingestion de jus de betterave riche en nitrate NO3-.

Par ailleurs, si elle est comparée à celle du bain de bouche placebo, l’utilisation du bain de bouche à la chlorhexidine favorise une plus grande élévation tensionnelle au moment d’un exercice de faible intensité.

Les bains de bouche antibactériens ont ainsi tendance à s’opposer aux effets bénéfiques cardiovasculaires des nitrates alimentaires [[…] antibacterial mouthwashes have the potential to counteract the beneficial effects on cardiovascular health afforded by the consumption of NO3- in the diet].

Commentaire du blog

Les résultats sont conformes à ce que la connaissance de la physiologie permet par ailleurs d’envisager.

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Syndrome d’apnées obstructives du sommeil, apports en nitrate et tension artérielle nocturne

Kerley, C.P., Dolan, E. and Cormican, L. (2016) Dietary nitrate decreased blood pressure in obstructive sleep apnoea syndrome/ a series of N-of-1 trials. Journal of Hypertension 34, 808-810

(voir la référence ici)

La tendance à la diminution des concentrations plasmatiques en nitrate et nitrite que l’on constate chez les patients atteints de syndrome d’apnées obstructives du sommeil témoigne d’une moindre biodisponibilité en oxyde nitrique NO [Nitrate/nitrite levels indicate the bioavailability of nitric oxide (NO), which is a potent vasodilator. Decreased serum nitrate/nitrite has been reported in obstructive sleep apnoea syndrome compared with controls] [Cf., par exemple, la rubrique du 6 avril 2014].

Chez eux, on note des anomalies tensionnelles. La baisse nocturne de la tension artérielle est moins prononcée [Abnormal blood pressure in obstructive sleep apnoea syndrome typically manifests as reduced nocturnal blood pressure dipping].

Les auteurs irlandais [Connolly Hospital, Dublin] présentent un essai de taille 1 [N-of-1 trials], portant sur 3 patients caucasiens, obèses (indice moyen de masse corporelle: 38 kg/m2), âgés en moyenne de 53 ans, n’ayant jamais bénéficié de la ventilation en pression positive continue. Leur syndrome est sévère: l’index moyen Apnées/Hypopnées est de 34.

Pendant 14 jours, et 1 heure avant le coucher, les patients ingèrent:

- soit 140 ml de jus de betterave apportant 800 mg de nitrate NO3-,

- soit 140 ml d’eau apportant moins de 31 mg de nitrate NO3-.

Les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- (heure des prélèvements non précisée) sont plus importantes après ingestion de jus de betterave qu’après simple ingestion d’eau: en moyenne et respectivement 11.2 et 2.7 mg NO3- l-1.

Surtout, vérifiées la nuit par monitoring ambulatoire de pression artérielle [MAPA], les pressions artérielles systoliques et diastoliques sont moins importantes après ingestion de jus de betterave qu’après simple ingestion d’eau.

 

Valeurs de base

Après ingestion de jus de betterave

Après simple ingestion d’eau

Concentration plasmatique moyenne en nitrate NO3- (mg l-1)

2.5

11.2

2.7

Tension artérielle systolique nocturne (moyenne) (mm Hg)

118

106

123

Tension artérielle diastolique  nocturne (moyenne) (mm Hg)

71

67

74

Les auteurs enregistrent, chez leurs patients, une corrélation négative statistiquement significative entre les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- et les tensions artérielles systoliques, vérifiées au cours de la nuit [There was a significant negative correlation between serum nitrate and nocturnal systolic blood pressure values from pooled analysis from the study participants at the 3 time-points (P=0/043)].

Le traitement classique du syndrome d’apnées obstructives du sommeil repose, on le sait, actuellement sur la ventilation en pression positive continue. Son effet sur la tendance hypertensive propre au syndrome est, cependant, relativement faible [Nocturnal continuous positive airway pressure therapy (CPAP) represents the current gold standard treatment of obstructive sleep apnoea syndrome. However, the antihypertensive effect size is small].

Chez ces patients, des apports alimentaires assez importants en nitrate NO3- avant le coucher pourraient donc améliorer la biodisponibilité en oxyde nitrique NO, et contribuer ainsi à diminuer la tension artérielle nocturne [Nocturnal dietary nitrate may improve NO bioavailability in obstructive sleep apnoea syndrome, resulting in direct benefits to blood pressure profiles, particularly nocturnal blood pressure].

Les auteurs irlandais annoncent que leur groupe prolonge actuellement le travail ici présenté par une étude en double aveugle contre placebo, et cross over. L’étude en cours aura pour but de vérifier les premières données. 

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Nitrates et insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée

Chirinos, J.A. and Zamani, P. (2016) The nitrate-nitrite-NO pathway and its implications for heart failure and preserved ejection fraction. Current Heart Failure Reports 13, 47-59

(voir l'abstract ici)

Les auteurs américains |Université de Pennsylvanie, Philadelphie, USA] font partie de l’équipe ayant publié l’an passé une étude randomisée en double aveugle et cross over consacrée, chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée, aux effets du jus de betterave riche en nitrate sur la tolérance à l’effort [rubrique du 27 avril 2015].

Dans la revue ici présentée, ils se penchent sur les éventuels mécanismes d’action.

En cas d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée sont associées:

- des anomalies cardiaques avec

- dysfonction diastolique,

- anomalie de la réserve contractile ventriculaire gauche,

- et incompétence chronotrope,

- et des anomalies périphériques, avec perturbations

- de l’hémodynamique pulsatile,

- de la réserve de vasodilatation artérielle lors de l’effort,

- de la structure elle-même du muscle squelettique:

- réduction des fibres de type 1

- diminution relative de la densité capillaire,

- et de l’utilisation périphérique de l’oxygène.

[In addition to cardiac abnormalities (diastolic dysfunction, abnormal contractile reserve, chronotropic incompetence), several peripheral abnormalities are likely to be involved. These include abnormal pulsatile hemodynamics, abnormal arterial vasodilatory responses to exercise, and abnormal peripheral O2 delivery, extraction, and utilization].

Par l’intermédiaire de la voie métabolique nitrate-nitrite-NO, les nitrates alimentaires semblent en mesure d’exercer des effets favorables sur certaines des anomalies ci-dessus. En effet,

- ils diminuent le phénomène de réflexion de l’onde de pouls artérielle, une telle onde de réflexion contribuant, comme on le sait, à augmenter la pression systolique et à générer à court et long termes des effets délétères sur le ventricule gauche,

- ils exercent des effets de vasodilatation artérielle en milieu hypoxémique,

- ils accroissent l’utilisation de l’oxygène lors de l’exercice,

- et ils améliorent la fonction mitochondriale du muscle squelettique.

[The nitrate-nitrite-NO pathway is emerging as a potential target to modify key physiologic abnormalities including late systolic left ventricular load from arterial wave reflections (which has deleterious short- and long-term consequences for the left ventricle), arterial vasodilatory reserve, muscle O2 delivery, and skeletal muscle mitochondrial function].

Ainsi, chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée, les effets favorables des apports en nitrate NO3- pourraient s’observer à la fois:

- à court terme, améliorant la tolérance à l’exercice,

- et à long terme, soulageant de manière durable le travail du ventricule gauche.

[These effects have the potential for both immediate improvements in exercise tolerance and for long-term «disease modifying» effects].

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