Jus de betterave et hypertension. Une revue de synthèse

Ocampo, D.A.B., Paipilla, A.F., Marin, E., Vargas-Molina, S., Petro, J.L. and Perez-Idarraga, A. (2018) Dietary nitrate from beetroot juice for hypertension: A systematic review. Biomolecules 8, 134; doi:10.3390/biom8040134

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Dans une revue de synthèse, les auteurs colombiens [Bogota, Monteria, et Medellin], vénézuélien [Maracaibo] et espagnol [Malaga] regroupent les études publiées entre 2008 et 2018 qui répondent aux trois critères suivants:

1) étude clinique randomisée,

2) étude portant uniquement sur la consommation de jus de betterave, avec comparaison à un groupe de contrôle,

3) étude rapportant l’effet de la consommation de jus de betterave sur la tension artérielle.

Sur les 11 études qu’ils peuvent réunir, 8 ont déjà été résumées et commentées dans le blog «Nitrates et Santé. Le blog des nitrates». Ce sont les études de Webb et coll. (2008), de Kapil et coll. (2010) [rubrique du 5 octobre 2010], Hobbs et coll. (2012) [rubrique du 10 septembre 2012], Coles et Clifton (2012) [rubrique du 12 mars 2013], Joris et Mensik (2013) [rubrique du 2 décembre 2013], Gilchrist et coll. (2014) [rubrique du 23 septembre 2014], Jajja et coll. (2014) [rubrique du 21 décembre 2014], Bondonno et coll. (2015), Ashor et coll. (2015), Kapil et coll. (2015) [rubrique du 1er février 2015] et Velmurugan et coll. (2016) [rubrique du 20 mars 2016].

Les études diffèrent les unes des autres.

- Les volumes de jus de betterave ingérés s’échelonnent entre 70 et 500 ml.

- Les apports en nitrate provenant de la consommation des jus de betterave varient entre 300 et 500 mg NO3- (~ entre 5 et 8 mmol NO3-).

- La durée de la supplémentation en jus de betterave est variable. Certaines études sont dites «aiguës», d’autres chroniques. L’effet sur la tension artérielle peut être envisagé sur 24 heures, ou, de façon plus prolongée, sur six semaines.

- Le profil des patients peut aussi être différent: âge, sexe, tension artérielle de base, normale ou élevée.

De cette confrontation des données, les auteurs colombiens, vénézuélien et espagnol concluent que la supplémentation en jus de betterave a pour effet de réduire la tension artérielle systolique et diastolique du sujet normotendu, du sujet hypertendu ainsi que du sujet à tendance hypertensive [This systematic review showed that beetroot juice supplementation has a great potential to reduce the systolic blood pressure and diastolic blood pressure values in both healthy subjects and those with cardiovascular risk (pre- and hypertensive patients)].

Le mécanisme le plus probablement en cause est la voie métabolique NO3-/NO2-/ NO, encore que des recherches sur d’autres substances présentes dans le jus de betterave, les bétalaïnes par exemple, mériteraient d’être aussi menées [The most probable mechanism is the NO3-/NO2-/NO pathway, although more research is required to establish if other secondary metabolites of beetroot juice may mediate the effect (e.g., betalains)].

Des facteurs individuels peuvent moduler l’effet hypotenseur faisant suite à la consommation de jus de betterave:

- Si, chez l’adulte, il survient à tout âge, l’effet hypotenseur pourrait être moins net chez le sujet assez âgé [Beetroot juice supplementation seems to improve blood pressure control throughout adult life. However, there is a variable response in elderly population].

- L’effet semblerait plus marqué chez l’homme que chez la femme [Men seem to respond better after beetroot juice intake, however more research is needed]

- La réponse hypotensive semble également plus nette:

- en cas de surcharge pondérale (Indice de masse Corporelle ou IMC > 25 kg/m2) que lorsque la corpulence est normale [There is a better response after beetroot juice supplementation in population with BMI > 25 kg/m2],

- et chez le sujet dont la tension artérielle de base est déjà élevée, comparativement aux sujets dont la tension artérielle de base est normale [Individuals respond better to beetroot supplementation when there is a high baseline blood pressure]

Les auteurs considèrent ainsi que le recours à la supplémentation alimentaire par le jus de betterave mériterait d’être encouragé pour son effet favorable sur la tension artérielle, cet effet s’observant aussi bien chez le sujet sain que chez le sujet déjà hypertendu [Hence, beetroot supplementation should be promoted as a key component of a healthy lifestyle to control blood pressure in healthy and hypertensive individuals].

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Apports en nitrate et DMLA

Gopinath, B., Liew, G., Kifley, A., Lewis, J.R., Bondonno, C., Joachim, N., Hodgson, J.M. and Mitchell, P. (2018) Association of dietary nitrate intake with the 15-year incidence of age-related macular degeneration. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics 118, 2311-2314

(voir l'abstract ici)

Après l’âge de 50 ans, la dégénérescence maculaire liée à l’âge [DMLA] est une cause majeure, et bien connue, de malvoyance. Selon certains travaux récents [Klein et coll., 2014], elle pourrait être liée à une dysfonction de l’endothélium vasculaire choroïdien. Comme l’oxyde nitrique NO joue un rôle central dans le maintien de la fonction cellulaire endothéliale, les auteurs australiens [Westmead, Nouvelle-Galles du Sud] cherchent à déterminer s’il existe ou non une association entre l’apport alimentaire en nitrate NO3- et l’incidence de l’affection ophtalmologique.

Dans le cadre de la Blue Mountain Eye Study [BMES], ils recrutent, dans la région Ouest de Sydney, 2856 sujets âgés de plus de 49 ans. Ils les suivent pendant 15 ans, effectuant pour les deux yeux, tous les cinq ans, des clichés photographiques couleurs de la rétine, en stéréoscopie [30° stereoscopic color retinal photographs of the macula]. A la quinzième année, on dénombre 2037 survivants. 15.3 % d’entre eux sont atteints de la maladie dans sa phase précoce, avec des drusen mous à l’intérieur et autour de la macula, tandis que 4.1 % sont atteints de la maladie dans sa phase tardive, proprement dégénérative [There was a 15.3 % and 4.1 % incidence early and late age-related macular degeneration [AMD] cases, respectively].

Parallèlement, les auteurs australiens soumettent les sujets participants à un questionnaire portant sur la fréquence de leur consommation en divers aliments [Food frequency questionnaire (FFQ)]. Ils procèdent ainsi à une évaluation semi-quantitative des apports alimentaires en nitrate NO3-.

Les résultats sont les suivants:

APPORTS TOTAUX EN NITRATE (mg j-1)

MLA (PHASE PRECOCE)

DMLA(PHASE TARDIVE)

 

Odds ratio

Odds ratio

1er quartile: ≥ 87

1.0

1.0

2ème quartile: 87-119

0.79

1.11

3ème quartile: 119- 162

0.61*(p<0.005)

1.38

4ème quartile: ≥162

0.74

1.07

 

APPORTS EN NITRATE par les LEGUMES (mg j-1)

MLA (PHASE PRECOCE)

DMLA(PHASE TARDIVE)

 

Odds ratio

Odds ratio

1er quartile: ≥ 69

1.0

1.0

2ème quartile: 69-100

0.78

1.72

3ème quartile: 100-141

0.65*(p<0.005)

1.75

4ème quartile: ≥141

0.69

1.38

Deux odds ratios atteignent la significativité statistique. Quand on prend en compte, ou les apports alimentaires totaux en nitrate NO3-, ou les apports en nitrate NO3- provenant de la seule consommation en légumes, par comparaison avec l’incidence de la maculopathie liée à l’âge [MLA] (phase précoce) des sujets du premier quartile, la même incidence chez les sujets du troisième quartile est significativement réduite [Participants in the third quartile compared with those in the first quartile of energy-adjusted total nitrate (p = 0.01) and total vegetable nitrate intake (p = 0.03) had reduced risk of incidence of early age-related macular degeneration (AMD): multivariable-adjusted odds ratio (OR) 0.61 […] and 0.65, respectively].

Aucune association statistiquement significative n’est enregistrée entre les apports alimentaires en nitrate NO3- et la dégénérescence maculaire liée à l’âge [DMLA] dans sa phase tardive.

Dans leur conclusion, les auteurs australiens sont prudents. Ils font remarquer que leur étude consacrée aux liens éventuels entre les apports en nitrate NO3- et la dégénérescence maculaire liée à l’âge [DMLA] est une première. Si, à l’avenir, les résultats qu’ils ont obtenus venaient à être confirmés par d’autres travaux, les régimes à base d’aliments riches en nitrate, tels les légumes verts et la betterave, constitueraient une manière simple d’accroître la biodisponibilité en oxyde nitrique NO, minimisant ainsi le risque d’apparition de la maculopathie liée à l’âge, dans sa phase précoce [If our findings are confirmed, incorporating a range of foods that are rich in dietary nitrate such as green leafy vegetables and beetroot  could represent a simple strategy to enhance nitric oxide status, thereby potentially minimizing early age-related macular degeneration risk].

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Jus de betterave pour sportifs. Leurs apports en nitrate

Gallardo, E.J. and Coggan, A.R. (2018) What’s in your beet juice? Nitrate and nitrite content of beet juice products marketed to athletes. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. Sous presse.

(voir l'abstract ici)

Sous forme de supplémentation alimentaire, la consommation du jus de betterave se répand dans les milieux sportifs. Du fait de l’accroissement de production endogène en oxyde nitrique NO générée, sa richesse en nitrate NO3- est à l’origine d’une amélioration des performances physiques [Consumption of beetroot juice supplements has become popular among athletes, because beets tend to be rich in nitrate (NO3-), which can enhance exercise performance by increasing nitric oxide production].

Aux Etats-Unis et au Royaume-Uni, de nombreux produits sont actuellement commercialisés, sans que l’on sache vraiment, du moins sans que l’on sache avec précision, quelle quantité de nitrate NO3- et également quelle quantité de nitrite NO2- chacun d’entre eux apporte.

Par chromatographie en phase liquide à haute performance, les auteurs américains [Université d’Indianapolis, Indiana, USA] examinent 45 lots différents provenant de 24 produits commercialisés par 21 compagnies. Les produits sont laissés moins de 14 jours à température ambiante ou au réfrigérateur.

La ration [serving] retenue est celle proposée par le fabricant.

Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous:

COMPAGNIE

 

NOM DU PRODUIT

TAILLE DE LA RATION

CONTENU EN NO3- (mg par ration)

CONTENU EN NO2- (mg par ration)

 

POUDRES

 

(en grammes)

 

 

AIM International

 

RediBeets

4

27

1.4

HumanN

 

Superbeets

5

64

6.4

HealthySkoop

 

Endurance Beets

11

67

0.00

Nutrigardens

 

BeetBoost

11

110

0.00

HumanN

 

BeetElite

10

134 ± 17

10.1 ± 0.05

PureClean

 

PureClean Powder

10

159 ± 20

0.00 ± 0.00

 

BOISSONS MIXTES

 

(en ml)

 

 

H2Bev

 

Beet Power

250

63

0.00 ± 0.00

CAJ Foods

 

Beet Performer w/B12

250

187

0.00

Unbeetable

 

Unbeetable Fizz

250

218

0.00

BluePrint Organic

 

Beet Blast

355

246

2.76

CAJ Foods

 

Beet Performer w/Passion Fruit

250

246 ± 91

0.9 ± 0.05

Makomas

 

Ginger Beet Juice

355

414

2.76

 

CONCENTRES

 

(en ml)

 

 

Brownwood Acres

 

(beet juice concentrate)

30

65

0.05

AIM International

 

Red Rush

74

148 ± 122

0.05 ± 0.05

Red Ace Organics

 

Beet Performance Supplement

60

171± 95

0.00

CherryActive

 

BeetActive

30

244

2.76

James White Drinks

 

Beet It Organic Beetroot Shot

70

368 ± 28

0.00 ± 0.00

James White Drinks

 

Beet It Sport Pro-Elite Shot

70

397 ± 37

0.00 ± 0.00

 

JUS DE BETTERAVE EN BOUTEILLE

 

(en ml)

 

 

Love Beets

 

(beet juice)

500

208

0.05

CAJ Foods

 

Biotta beet juice

500

298 ± 134

0.00 ± 0.00

Pomona Organic

 

(beet juice)

500

441

1.84

James White Drinks

 

Beet It beet juice

500

468 ± 100

0.00 ± 0.00

Knudsen and Sons

 

(beet juice)

500

777 ± 15

0.00 ± 0.00

Lakewood Organic

 

(beet juice)

500

1163 ± 99

0.92 ± 0.92

• Contenu en nitrate NO3-

- Pour le même produit, lorsqu’il donne lieu à plusieurs mesures, les auteurs constatent un coefficient de variation d’en moyenne 30% [There was moderate-to large variability in NO3- content between samples of the same product, with a mean coefficient of variation of 30±26% (range 2 to 83 %)].

- Entre produits différents, la dose de nitrate NO3- apportée par une ration varie dans une proportion de 1 à 50 [There was even greater variability between products, with a ~ 50-fold range in NO3- content between the lowest and highest].

- Seuls 7 produits commercialisés apportent, avec une ration, une dose de nitrate supérieure à 310 mg de nitrate NO3-, dose minimale à partir de laquelle s’observe habituellement une amélioration des performances physiques [Only five products consistently provided ≥ 5 mmol of NO3- per serving, which seems to be the minimal dose required to enhance exercise performance in most individuals]. Ce sont:

1) Ginger Beet Juice [Makomas (Revere, Massachusetts, USA)]

2) Beet It Organic Beetroot Shot [James White Drinks (Ipswich, Royaume-Uni)],

3) Beet It Sport Pro-Elite Shot [James White Drinks (Ipswich, Royaume-Uni)],

4) (beet juice) [Pomona Organic (Atlanta, Georgie, USA)]

5) Beet It beet juice [James White Drinks (Ipswich, Royaume-Uni)],

6 (beet juice) [Knudsen and Sons (Californie, USA)],

7) (beet juice) [Lakewood Organic (Miami, Floride, USA)].

• Contenu en nitrite NO2-

A deux exceptions près (voir infra), les contenus en nitrite NO2- des produits analysés s’avèrent quantitativement très faibles, inférieurs en mmol/mmol à 0.5 % des contenus en nitrate NO3- [NO2- contents were generally low (i.e., ≤ 0.5 % compared to NO3-), although two products contained 10 and 14 %]

• Conséquences

De leurs résultats, les auteurs américains tirent deux déductions:

1) S’ils souhaitent améliorer leurs performances physiques d’endurance, les sportifs doivent faire appel à une supplémentation en nitrate NO3- quantitativerment suffisante, supérieure à 310 mg. S’ils se limitent à une ration, la plupart des produits commercialisés semblent en apporter moins. Les sportifs, ou leurs coachs, devront choisir parmi les produits de la liste ci-dessus les plus pourvoyeurs en nitrate [The present data are therefore likely to be highly useful to athletes and their support staff in guiding selection of beetroot juice supplements containing adequate amounts of NO3-, i.e. ≥ 5 mmol per serving].

2) La grande diversité quantitative, selon le produit commercialisé utilisé, des apports en nitrate NO3- peut expliquer certains résultats négatifs ou nuls enregistrés dans la littérature médicale lorsqu’il s’est agi de corréler les apports en nitrate et l’amélioration des performances physiques [They may also help explain some of the negative and null findings in the scientific literature with respect to the effects of the beetroot juice supplementation on exercise performance]. Il est souhaitable que dans les études futures consacrées aux effets de la supplémentation par le jus de betterave sur telle ou telle performance physique, les auteurs prennent soin de bien mesurer l’apport réel en nitrate NO3- [Given the possible variation even between samples of the same product, scientists should measure the NO3- content of any beetroot juice supplement used, or at least provide the lot or batch number].

Commentaire du blog

• Curieusement, les auteurs écrivent que seuls cinq produits apportent, par ration, plus de 5 mmol (310 mg) de nitrate NO3-, tandis que leur tableau en montre sept.

• La quantité en nitrite NO2- relativement importante observée dans deux produits (10 et 14 %, mmol/mmol, comparée à celle en nitrate NO3-) pourrait mériter un réexamen. Il conviendrait de vérifier leur état bactériologique. Une question vient à l’esprit: A la suite d’un long séjour à température ambiante, contenaient-ils plus de 106 germes ml-1?

Rappelons que la présence de nitrite NO2- dans ces produits ne fait courir aucun risque de santé à l’adulte ou à l’enfant sportifs. Les ions nitrite NO2- ne peuvent être à l’origine d’une méthémoglobinémie que lorsqu’ils sont présents dans un biberon ou une soupe de légumes destinés à un nourrisson de moins de six mois.

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Supplémentation en nitrate et transpiration cutanée

Amano, T., Okushima, D., Breese, B.C., Bailey, S.J., Koga, S. and Kondo, N. (2018) Influence of dietary nitrate supplementation on local sweating and cutaneous vascular responses during exercise in a hot environment. European Journal of Applied Physiology. Sous presse.

(voir l'abstract ici)

Les auteurs japonais [Universités de Kobe et de Niigata] et britanniques [Universités de Plymouth et de Loughborough] cherchent à savoir si les apports alimentaires en nitrate NO3- ont ou non une influence sur la transpiration et la circulation vasculaire cutanées lors de l’effort en atmosphère chaude.

Huit sujets jeunes (5 hommes, 3 femmes; âge moyen: 24 ans) participent à une étude randomisée, en double aveugle et cross over. Pendant 3 jours, ils ingèrent:

- soit 140 ml par jour (70 ml matin et soir) d’un jus de betterave riche en nitrate, apportant 496 mg de nitrate NO3- j-1,

- soit 140 ml (70 ml matin et soir) d’un jus de betterave déplété en nitrate, n’apportant que 0.2 mg de nitrate NO3- j-1.

Le troisième jour, 2 heures après l’ingestion de 70 ml du matin, ils sont soumis à un exercice de 30 minutes sur cyclo-ergomètre à 55% de leur consommation maximale d’oxygène [VO2max] à la température ambiante de 30°C, moyennant une humidité relative de 50%.

L’importance de la transpiration cutanée est mesurée à la fois sur le thorax, sous la clavicule gauche, et au milieu de la face antérieure de l’avant-bras gauche. Par vélocimétrie Doppler, le flux sanguin cutané est mesuré en continu. La conductance vasculaire cutanée se calcule ensuite en divisant le flux sanguin cutané par la pression artérielle moyenne

Au troisième jour, juste avant l’exercice physique, les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- et en nitrite NO2- sont significativement plus importantes chez les sujets qui, à titre de supplémentation, ont ingéré 496 mg de nitrate NO3- j-1 que chez ceux qui, à titre de supplémentation, n’en ont ingéré que 0.2 mg j-1: respectivement 36.0 et 1.3 mg NO3- l-1 et 15.4 et 4.0 μg NO2- l-1.

Malgré ces différences plasmatiques, entre les deux groupes les auteurs n’enregistrent, au cours de l’exercice en atmosphère chaude, aucune différence statistiquement significative ayant trait à la transpiration cutanée, au flux sanguin cutané et à la conductance cutanée [Beetroot [BR] supplementation did not affect sweat rate [SR], skin blood flow [SkBF], and cutaneous vascular conductance [CVC] during exercise].

Par contre, après les 30 minutes d’exercice en atmosphère chaude, la tension artérielle moyenne est significativement plus faible chez les sujets qui, à titre de supplémentation, ont ingéré 496 mg de nitrate NO3- j-1 que chez ceux qui, à titre de supplémentation, n’en ont ingéré que 0.2 mg j-1: respectivement, et en moyenne, 103 versus 112 mm Hg (P = 0.021).

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Nitrate et femme enceinte

Ormesher, L., Myers, J.E., Chmiel, C., Wareing, M., Greenwood, S.L., Tropea, T., Lundberg, J.O., Weitzberg, E., Nihlen, C., Sibley, C.P., Johnstone, E.D. and Cottrell, E.C. (2018) Effects of dietary nitrate supplementation, from beetroot juice, on blood pressure in hypertensive pregnant women: a randomized, double-blind, placebo-controlled feasibility trial. Nitric Oxide 80, 37-44

(voir l'abstract ici)

Lorsqu’elle apparaît au cours de la grossesse, l’hypertension artérielle chronique est, comme on le sait, source de complications. Elle augmente les risques de pré-éclampsie, d’hypotrophie néonatale, de prématurité.

Chez les humains en dehors d’une situation de grossesse, de même que chez les animaux, on sait aussi que les apports alimentaires en ions nitrate NO3-, présents en quantité dans les légumes verts et la betterave, diminuent la tension artérielle, améliorent la compliance vasculaire, renforcent le flux sanguin

Les auteurs britanniques [Manchester, Royaume-Uni] et suédois [Karolinska Institute, Stockholm] cherchent ici à vérifier l’acceptabilité et l’efficacité de la supplémentation en nitrate NO3-, sous forme de jus de betterave, chez la femme enceinte.

40 femmes enceintes, parvenues entre la 22ème et la 35ème semaines de grossesse, participent à une étude randomisée, en double aveugle contre placebo. Elles reçoivent pendant 8 jours:

- soit une supplémentation de 400 mg de nitrate NO3- j-1, sous forme de 70 ml d’un jus de betterave riche en nitrate (James White Drinks Ltd),

- soit une supplémentation insignifiante en nitrate, sous forme d’un jus de betterave déplété en nitrate (James White Drinks Ltd).

Chez ces femmes enceintes, les apports de 400 mg de nitrate NO3- j-1 augmentent significativement les concentrations plasmatiques et salivaires en nitrate NO3- et en nitrite NO2- [Dietary nitrate significantly increased plasma and salivary nitrate/nitrite concentrations compared with placebo juice (p<0.001), with marked variation between women].

Par contre, chez elles, de tels apports de 400 mg de nitrate NO3- j-1 ne semblent pas avoir d’effet global sur la tension artérielle. Les auteurs font cependant remarquer l’existence d’un lien net et significatif entre l’élévation de la concentration plasmatique en nitrite NO2- et la baisse de la tension artérielle diastolique [Compared with placebo, there was no overall reduction in blood pressure in the nitrate-treated group; however there was a highly sigificant correlation betxeen changes in plasma nitrite concentrations and changes in diastolic blood pressure in the nitrate-treated arm only (p = 0.0042)].

Les deux jus de betterave, riche et déplété en nitrate, sont, l’un et l’autre, parfaitement tolérés. Aucun effet indésirable n’est enregistré [Both treatment interventions were well tolerated, and no adverse events were reported].

De leur étude de faisabilité chez la femme enceinte, les auteurs concluent principalement qu’après 22 semaines de grossesse l’ingestion pendant 8 jours de 400 mg de nitrate NO3- s’avère sans danger à la fois pour la mère et pour le bébé [The results of this feasibility trial have shown that ingestion of 400 mg of nitrate for 8 days after 22 weeks gestation is safe and acceptable for both mother and baby].

Commentaire du blog

Cette étude de faisabilité avait été annoncée par une partie des auteurs dans un article précédent, relaté dans la rubrique du 26 juin 2017.

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Le réservoir musculaire en nitrate

Gilliard, C.N., Lam, J.K., Cassel, K.S., Park, J.W., Schechter, A.N. and Piknova, B. (2018) Effect of dietary nitrate levels on nitrate fluxes in rat skeletal muscle and liver. Nitric Oxide 75, 1-7

(voir l'abstract ici)

Cher le rongeur, la concentration du muscle squelettique en ions nitrate NO3- est élevée. Lors de l’exercice, le muscle constitue ainsi un réservoir de nitrate, permettant la formation de nitrite NO2- et d’oxyde nitrique NO; d’où l’hyperhémie musculaire et divers autres phénomènes physiologiques.

La NO synthase 1 [NOS1] est une enzyme présente dans le muscle, le cerveau et d’autres tissus. La souris atteinte d’un déficit génétique en NOS1 est connue pour avoir des teneurs musculaires faibles en nitrate NO3-. On l’explique en considérant que cette enzyme participe à la synthèse d’oxyde nitrique NO au sein du tissu musculaire. Réagissant avec l’oxymyoglobine musculaire, l’oxyde nitrique NO peut ensuite donner naissance à l’ion nitrate NO3-.

Ceci étant, les teneurs en oxygène étant habituellement faibles dans la plupart des organes, il est possible que, pour la formation du nitrate musculaire, le rôle de la voie métabolique Nitrate exogène (alimentaire) -Nitrite-NO soit loin d’être négligeable, même en «normoxie», Et en cas de faible apport alimentaire en ions nitrate NO3-, l’organisme pourrait, pour assurer ses activités, puiser dans son réservoir musculaire en nitrate.

Les auteurs américains [Bethesda, Maryland; Hershey, Pennsylvanie; New York, NY] cherchent à le vérifier. Ils présentent une étude expérimentale menée chez 15 rats répartis en 3 groupes de 5. Pendant 7 jours, les rats reçoivent:

- ou bien un régime standard,

- ou bien un régime riche en nitrate, l’eau de boisson contenant 1000 mg de nitrate de sodium NaNO3 l-1 (soit 730 mg de nitrate NO3- l-1),

- ou bien encore un régime pauvre en nitrate, n’apportant que 1.43 mg NO3- kg-1 de nourriture.

Au 7ème jour, les concentrations de nitrate NO3- sont, en moyenne et respectivement, de 10, 14 et 5 mg NO3- kg-1 de tissu musculaire, chez ces trois groupes de rats.

Du 8ème au 14ème jours, de J8 à J14, l’attention se porte ensuite sur les rats du troisième groupe, ceux dont le régime était précédemment pauvre en nitrate. Du 8ème au 14ème jours, c’est-à-dire pendant les 7 jours suivants, on leur apporte une eau de boisson contenant 1000 mg de nitrate de sodium NaNO3 l-1, soit 730 mg de nitrate NO3- l-1. Il s’agit, on le voit, du même régime riche en nitrate que celui des rats du deuxième groupe, suivi de J1 à J7.

A J8, à J11 et à J14, chez ces rats du troisième groupe, les concentrations en nitrate NO3- sont, en moyenne et respectivement, de 5, 19 et 34 mg NO3- kg-1 de tissu musculaire.

Le déficit musculaire en nitrate provoqué en quelques jours par un régime alimentaire pauvre en nitrate est ainsi très rapidement corrigé, en quelques jours également, par un régime riche en nitrate. De manière surprenante, dans de telles conditions, les concentrations musculaires en nitrate s’élèvent significativement et de façon considérable, dépassant nettement celles des rats du deuxième groupe à J7 [Nitrate depleted from skeletal muscle during starvation is quickly recovered from new dietary sources, with an unexpected significant «overload» compared with animals not subjected to nitrate starvation].

Le muscle se comporte comme un réservoir en nitrate. Il ressort de l’étude que lorsque l’apport alimentaire en nitrate est insuffisant, l’organisme puise dans son réservoir musculaire [Our results strongly suggest that nitrate is necessary for proper physiological functioning and that in times of dietary starvation, skeletal muscle uses its nitrate reservoir to support physiology]. En outre, le manque en nitrate active tout un système de voies et de mécanismes destinés à récupérer les ions nitrate éventuellement disponibles. Le système peut aller, lorsque cesse le manque alimentaire en nitrate, jusqu’à ce qu’apparaissent dans le muscle des concentrations en nitrate nettement supérieures aux concentrations initiales [It also shows for the first time that nitrate deprivation will active an array of pathways and mechanisms to aggressively take up all nitrate available, and to even «overload», when it becomes available again].

En conclusion, les auteurs américains livrent une réflexion: Les ions nitrate jouent très certainement un rôle fort important en physiologie, un rôle plus important que celui qui a pu leur être jusqu’à présent attribué [These facts strongly suggest that nitrate ions are important in physiology, likely much more than realized so far].

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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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