Activité enzymatique de la nitrate-réductase dans la cavité buccale

Ahmed, K., A., Nichols, A.L., Honavar, J., Dransfield, M.T., Matalon, S. and Patel, R.P. (2017) Measuring nitrate reductase activity from human and rodent tongues. Nitric Oxide 66, 62-70

(voir l'abstract ici)

La circulation entérosalivaire des nitrates, incluant une réduction dans la salive des nitrates en nitrites, est maintenant connue pour constituer un élément-clé de l’homéostasie, orale et systémique, en oxyde nitrique [The enterosalivary nitrate reduction system has emerged as a key player in oral and systemic NO-homeostasis].

On l’étudie d’habitude:

- soit en procédant à des apports alimentaires en nitrate,

- soit en procédant à une diminution du nombre des bactéries intrabuccales, après bain de bouche antiseptique.

Peu d’études ont porté directement, chez l’homme comme chez l’animal, sur l’activité enzymatique de la nitrate-réductase en milieu intrabuccal. C’est ce que se proposent de faire les auteurs américains [Birmingham, Université d’Alabama, Etats-Unis].

Leur technique consiste à effectuer des prélèvements par écouvillonnage à la surface de la langue, à les mettre en contact, à 37°C, avec des concentrations variables de nitrate de sodium Na NO3, puis à mesurer 40 minutes plus tard la formation de nitrite NO2-.

Ils font les observations suivantes:

1) Chez l’homme, conformément aux données déjà connues, la formation de nitrite NO2- est 3 à 4 fois plus importante lorsque le prélèvement est effectué au tiers postérieur de la langue que lorsqu’il est effectué à son tiers antérieur [We compared nitrate reductase activity from scrapes collected from the front third and back third of the tongue. […] Nitrite formation was 3-4 fold greater in posterior tongue scrapes consistent with previous studies showing that nitrate reductase activity is concentrated in the posterior compartment].

2) La différence enregistrée entre les tiers postérieur et antérieur de la langue reflète simplement le nombre des bactéries, plus important à l’arrière. La différence disparaît après égalisation quantitative des populations bactériennes [The difference is due to the number of bacteria, as no difference in nitrate-reduction was observed after normalizing to CFU].

3) Chez la souris, l’administration locale à la partie postérieure de la langue d’un agent antiseptique tel que la chlorhexidine diminue le nombre de bactéries au moment du prélèvement, mais celui-ci n’est plus diminué après 18 heures de culture, l’activité de la nitrate-réductase restant, par contre, inhibée à plus de 90%. A titre d’hypothèse, les auteurs envisagent que la chlorhexidine contribue électivement à diminuer le nombre de bactéries réductrices de nitrate, ou à les empêcher de croître en culture [The effects of chlorhexidine administration locally to the posterior tongue […] Interestingly, this decreased bacterial number at the time of collection, but did not affect bacterial number after 18h culturing. Despite the similar numbers, nitrate-reductase activity was inhibited by > 90% however. This suggests that nitrate-reductase expressing bacteria were less abundant and/or less able to grow in culture after chlorhexidine exposure compared to other bacteria].

4) Chez l’homme, l’usage du tabac retentit nettement sur l’activité de la nitrate-réductase intrabuccale. Chez le fumeur en effet, alors même que la population bactérienne est plus importante, l’activité de la nitrate-réductase est diminuée d’environ 70 %. Comparativement à ce qu’on observe chez le non-fumeur, l’activité de la nitrate-réductase intrabuccale rapportée au nombre de bactéries présentes est ainsi chez le fumeur diminuée d’environ 90 % [Nitrate reductase activity in smokers was decreased ~70 %, whereas bacterial number was higher. Nitrate reductase activity per CFU was almost 90 % lower in smokers compared to non-smokers].

5) Un phénomène analogue est constaté chez la souris après une exposition de 30 minutes au brome (600 ppm). Le nombre de bactéries intrabuccales n’est pas modifié, mais l’activité de la nitrate réductase intrabuccale est trouvée diminuée de plus de 70 % [Nitrate reductase activity was inhibited by > 70 %, despite similar levels of bacteria]

Les auteurs américains attirent ainsi particulièrement l’attention sur le cas du fumeur. Chez lui, une diminution d’activité de la nitrate-réductase intrabuccale pourrait constituer une explication, au moins partielle, de sa moindre biodisponibilité en oxyde nitrique NO [We present these data to […] speculate that lower nitrate reductase activity may underlie, in part, decreased NO-bioavailability in smokers].

Commentaire du blog

L’effet néfaste du tabac sur le métabolisme des nitrates passerait également par une action inhibitrice, de nature compétitive, de l’ion thiocyanate SCN- sur la sécrétion active des nitrates dans la salive [Cf. rubrique du 17 mars 2017].

Le tiers postérieur de la langue est le siège de profonds sillons interpapillaires au fond desquels les glandes de von Ebner libèrent une sécrétion bicarbonatée, protégeant les bactéries de l’acidification du milieu. D’où l’abondance des bactéries au fond des sillons [Cf. rubrique du 31 août 2010].

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Jus de betterave et endurance cardiorespiratoire. Méta-analyse

Dominguez, R., Cuenca, E., Maté-Munoz, J.L., Garcia-Fernandez, P., Serra-Paya, N., Estevan, M.C.L., Herreros, P.V. and Garnacho-Castano, M.V. (2017) Effects of beetroot juice supplementation on cardiorespiratory endurance in athletes. A systematic review. Nutrients 9, 43; doi:10.3390/nu9010043

(voir l'article entier ici)

Les auteurs espagnols [Université Alfonso X el Sabio, Madrid; Université Pompeu Fabra, Barcelone] présentent une méta-analyse consacrée aux effets de la supplémentation en jus de betterave sur l’endurance cardiorespiratoire des sportifs.

Parmi les diverses publications échelonnées entre 2010 et 2016, ils sélectionnent, pour leur étude, 23 articles scientifiques. Douze d’entre eux ont déjà été analysés, séparément, dans le blog: «Nitrate et santé – Le blog des nitrates» [rubriques des 15 octobre 2010, 17 mai 2011, 28 juin, 17 août et 21 août 2012, 5 janvier 2013, 23 janvier, 27 juin, 1er et 22 octobre 2014, 26 janvier et 20 septembre 2015].

11 études concernent des athlètes entraînés, 4 des cyclistes adeptes du triathlon, 3 des cyclistes entraînés, 2 des kayakistes entraînés, 1 des coureurs à pied entraînés, 1 des nageurs entraînés, 1 des sujets physiquement actifs.

De la confrontation de toutes les données recueillies, il ressort les conclusions suivantes:

Une supplémentation brève en jus de betterave est pourvue d’un effet ergogénique détectable:

Pour un effort correspondant au VO2max ou correspondant à moins du VO2max,

- elle réduit la consommation d’oxygène [VO2].

- elle améliore la relation watts requis – consommation d’oxygène, d’où un allongement du temps jusqu’à épuisement.

Une supplémentation chronique en jus de betterave est également pourvue d’un effet ergogénique:

- Elle améliore efficacité et performance. En témoignent un raccourcissement du temps nécessaire pour effectuer les épreuves et un allongement du temps jusqu’à épuisement, lorsque l’intensité de l’effort est submaximale.

- Il est possible qu’elle améliore aussi la performance cardiorespiratoire lorsque sont atteints le seuil anaérobie ou une intensité d’effort correspondant au VO2max.

[Acute supplementation with beetroot juice may have ergogenic effect on reducing VO2 at less than or equal to VO2max intensity, while improving the relationship between watts required and VO2 level, mechanisms that make it possible to enable increase time-to-exhaustion at less than or equal to VO2max intensity].

[In addition to improving efficiency and performance in various time trials or increasing time-to-exhaustion at submaximal intensities, chronic supplementation with beetroot juice may improve cardiorespiratory performance at the anaeobiec threshold and VO2max intensities].

▪ Il est encore trop tôt pour dire si la combinaison du jus de betterave avec d’autres composants renforce encore, ou bien diminue, l’endurance cardiorespiratoire. Il serait possible que les effets ergogéniques du jus de betterave soient, non pas augmentés, mais au contraire diminués par l’adjonction de caféine [It cannot be stated that the combination of beetroot juice with other supplements has a positive or negative effect on cardiorespiratory endurance, but it is possible that the effects of supplementation with beetroot juice can be undermined by interaction with other supplements such as caffeine].

▪ Aux sportifs qui envisagent de recourir à la supplémentation par le jus de betterave, les auteurs espagnols conseillent de procéder à l’ingestion 90 minutes avant l’effort, la concentration plasmatique en nitrate NO3- atteignant sa valeur maximale entre la deuxième et la troisième heure. Ils recommandent une ingestion d’au moins 372 à 496 mg [6-8 mmol] de nitrate NO3-, la dose pouvant être encore augmentée chez les athlètes à fort niveau d’entraînement [At least 6-8 mmol of NO3- intake is required, which can be increased in athletes with a high level of training].

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Nitrate, nitrite et digestion humaine in vitro

Kim, H.S. and Hur, S.J. (2017) Changes of sodium nitrate, nitrite, and N-nitrosodiethylamine during in vitro human digestion. Food Chemistry 225, 197-201

(voir l'abstract ici)

Les auteurs coréens [Chung-Ang University, Anseong-si, République de Corée] présentent une étude in vitro, destinée à apprécier les modifications des teneurs en nitrate de sodium NaNO3, nitrite de sodium NaNO2 et N-nitrosodiéthylamine C4H10N2O [NDEA] au long du processus de la digestion humaine, et notamment les effets des entérobactéries sur le processus.

Ils utilisent un modèle de digestion humaine gastro-intestinale simulant les situations successives auxquelles sont soumis les nutriments dans la cavité buccale, la cavité gastrique, la lumière de l’intestin grêle, la lumière du gros intestin, étant tenu compte des divers constituants organiques et inorganiques, des enzymes et du pH de la salive, du suc gastrique et des sucs intestinaux, et aussi des bactéries présentes [A human gastrointestinal digestive model that simulates the mouth, stomach, small intestine, and large intestine (with applied enterobacteria) was used in this study].

Les concentrations initiales en nitrate de sodium NaNO3, en nitrite de sodium NaNO2 et en N-nitrosodiéthylamine C4H10N2O [NDEA], avant la digestion in vitro, sont fixées, respectivement, à 150, 150 et 1 mg kg-1. Après leur passage dans des simulations de cavité buccale, de cavité gastrique et d’intestin grêle, elles sont, respectivement, de 43, 63 et 0.85 mg kg-1. La présence dans le gros intestin de germes comme Escherichia coli et Lactobacillus casei réduit encore les concentrations en nitrate de sodium NaNO3 et en nitrosodiéthylamine C4H10N2O [NDEA], alors évaluées respectivement, à 20 et 0.38 mg kg-1.

Les effets in vitro d’Escherichia coli et de Lactobacillus casei sur la concentration en nitrite de sodium NaNO2 semblent assez différents. Lactobacillus casei la fait baisser faiblement à 54 mg kg-1, Escherichia coli la fait baisser fortement à 3 mg kg-1.

Les auteurs coréens en concluent que la digestion humaine contribue à diminuer les concentrations en nitrate de sodium NaNO3, en nitrite de sodium NaNO2 et en N-nitrosodiéthylamine C4H10N2O [NDEA], connus pour être potentiellement toxiques [We therefore conclude that the amounts of potentially harmful substances and their toxicity can be decreased during human digestion].

Commentaire du blog

Cette étude est critiquable pour plusieurs raisons:

▪ Les auteurs ignorent, semble-t-il, l’existence du cycle entérosalivaire des nitrates. Les ions nitrate NO3- ingérés sont absorbés au niveau de l’estomac et de l’intestin grêle. Ils passent dans le courant circulatoire, sont puisés par les glandes salivaires et apparaissent dans la salive à des concentrations dix fois supérieures aux concentrations plasmatiques. Les ions nitrate NO3- sont ainsi l’objet d’un double passage dans la cavité buccale, d’abord sous forme alimentaire, puis sous forme salivaire.

▪ On sait depuis les travaux de Hill et Hawksworth, 1974, de Saul et coll., 1981, de Bartholomew et Hill, 1984, de Florin et coll., 1990, que la quasi-totalité des nitrates ingérés sont absorbés en regard de l’estomac et de l’intestin grêle, moins de 2 % atteignant l’iléon terminal. L’étude in vitro des auteurs coréens à partir d’un «modèle de digestion humaine» semble déconnectée de la réalité «in vivo».

▪ Contrairement à ce que reprennent les auteurs coréens dans l’article, les ions nitrate NO3-, présents, comme on le sait, en grande quantité dans les légumes, sont dépourvus de toute toxicité chronique. L’affirmation du Centre International de Recherche sur le Cancer [CIRC], selon laquelle les nitrates et les nitrites seraient «probablement cancérigènes chez l’homme», est dépourvue de base scientifique sérieuse. Le seul risque avec les nitrates alimentaires, rappelons-le, est celui de la méthémoglobinémie du nourrisson quand le biberon est préparé avec une eau de puits, à la fois riche en nitrate et bactériologiquement contaminée, contenant ainsi plus de 106 germes ml-1. Le risque de méthémoglobinémie du nourrisson n’existe pas quand le biberon est préparé avec une eau d’adduction publique, quelle que soit sa teneur en nitrate, l’eau d’adduction publique contenant toujours moins de 102 germes ml-1, a fortiori moins de 106 germes ml-1.

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Supplémentation en nitrate et souris sur roue tournante

Ivarsson, N., Schiffer, T.A., Hernandez, A., Lanner, J.T., Weitzberg, E., Lundberg, J.O. and Westerblad, H. (2017) Dietary nitrate markedly improves voluntary running in mice. Physiology and Behavior 168, 55-61

(voir l'abstract ici)

On a récemment montré que, placées dans la nature, les roues tournantes sont en elles-mêmes appréciées, et souvent utilisées, par les souris sauvages, sans que leur usage ne soit sollicité de quelque manière que ce soit, par l’appât de la nourriture par exemple (Meijer et Robbers, 2014) [voir ici].

Les auteurs suédois [Karolinska Institute, Stockholm] conduisent une étude expérimentale sur 68 souris mâles adultes C57Bl/6N.

Certains animaux sont sédentaires. D’autres ont accès à une roue tournante. Certains reçoivent une eau sans nitrate. D’autres reçoivent une eau contenant 62 mg NO3- l-1, sous forme de nitrate de sodium NaNO3, ce qui leur apporte en moyenne 7.4 mg NO3- kg-1 de poids corporel j-1. Cette dose correspond, pour comparaison, à ce qu’apporterait à un homme de 70 kg la consommation quotidienne de 150 grammes d’épinards ou celle de 100 ml de jus de betterave concentré, c’est-à-dire environ 6 mg NO3- kg-1.

Ainsi quatre groupes de souris sont individualisées: souris sédentaires sans supplémentation nitratée, souris sédentaires avec supplémentation nitratée, souris utilisant la roue tournante sans supplémentation nitratée, souris utilisant la roue tournante avec supplémentation nitratée

▪ Chez la souris sédentaire, mise en contact ponctuellement avec la roue tournante, la supplémentation en nitrate n’a pas d’effet évident sur l’endurance. Elle n’accroît pas, non plus, la fonction mitochondriale [Nitrate supplementation in sedentary mice had no effect on endurance in a treadmill test, nor did it enhance mitochondrial function].

▪ Il en va différemment chez la souris ayant accès à une roue tournante:

- après 3 semaines, les souris bénéficiant de la supplémentation en nitrate courent 20 % plus vite et 30 % plus longtemps que les souris ne bénéficiant pas de la supplémentation.

- après 6 semaines, elles courent sur des distances 58 % plus longues.

- quand, après les 6 semaines, chez les souris qui en avaient bénéficié la supplémentation en nitrate est interrompue, la distance  parcourue et la vitesse redeviennent égales à celles des souris n’en ayant jamais bénéficié.

En fin d’article, dans la discussion, les auteurs suédois consacrent une quinzaine de lignes au débat récurrent sur l’hypothétique carcinogénicité des nitrates. Ils émettent, à ce sujet, de sérieux doutes. Ils font remarquer que, chez la souris, la dose de 7.4 mg NO3- kg-1 de poids corporel j-1 ici utilisée n’entraîne, en 17 mois, aucun effet toxique détectable [More recent studies have questionned the link between nitrate and cancer, suggesting confounding factors behind previous discoveries. Although carcinogenic effects of a prolonged excessive intake of nitrate cannot be excluded, no detrimental health effects were observed in mice treated with the present dose of nitrate for 17 months (Hezel et al., 2015)] [Cf. rubrique du 6 septembre 2015].

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Supplémentation en nitrate et natation

Lowings, S., Shannon, O.M., Deighton, K., Matu, J. and Barlow, J.B. (2017) Effect of dietary nitrate supplementation on swimming performance in trained swimmers. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. Sous presse.

(voir l'abstract ici)

Les auteurs britanniques [Leeds Beckett University, Leeds, Royaume-Uni] présentent une étude randomisée en cross over concernant 10 nageurs bien entraînés, 5 hommes, 5 femmes, âgés de 20 ans en moyenne.

Ils ingèrent:

- soit 140 ml d’un jus de betterave riche en nitrate [Beet It Sport, James White Ltd., UK], apportant 775 mg de nitrate NO3-,

- soit 140 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate [Beet It Sport, James White Ltd., UK], n’apportant que ~ 0.62 mg de nitrate NO3-.

Trois heures plus tard,

- après une mesure de la concentration en oxyde nitrique NO de l’air expiré,

- ils effectuent une course de 168 mètres (8 fois 21 mètres) en nage sur le dos. Sont mesurés le temps total de la course, ainsi que les temps nécessaires pour les première et seconde moitiés de la course.

▪ Avant l’exercice, comme prévu, la concentration en oxyde nitrique NO de l’air expiré est, significativement plus élevée chez les sujets ayant ingéré trois heures plus tôt 775 mg de nitrate NO3- que chez ceux qui, trois heures plus tôt, n’ont ingéré que ~ 0.62 mg de nitrate NO3-.[Pre-exercise fractional exhaled nitric oxide concentration was significantly elevated with nitrate compared to placebo (17±9 vs. 7±3 p.p.b., p = 0.005].

▪ Les effets de la consommation trois heures plus tôt de 775 mg de nitrate NO3-

- sur le temps total de la course,

- sur le temps de la première moitié de la course

- sur le temps de la seconde moitié de la course,

n’atteignent pas véritablement la significativité statistique, tout en l’approchant lorsqu’il s’agit du temps de la seconde moitié de la course [Nitrate supplementation had a likely trivial effect on overall swim time-trial performance […]. The effects of nitrate supplementation during the first half of the time-trial were trivial […], but there was a possible beneficial effect of nitrate supplementation during the second half of the time-trial (mean difference 0.93s; […] p = 0.062; possibly beneficial (63.5 %), possibly trivial (36.3 %), most unlikely negative (0.2 %)].

▪ Les coulées sont effectuées en apnée. Les temps de coulée ont été mesurés. Aucune différence significative n’est enregistrée entre les deux groupes de nageurs. La rapidité de la coulée est également identique dans les deux groupes [The duration and speed of underwater swimming within the performance did not differ between nitrate and placebo (both p > 0.30)].

Les auteurs britanniques suggèrent que les études ultérieures se portent désormais davantage sur la seconde moitié de la course que sur la première [Further investigation into the effects of nitrate supplementation during the second half of performance tests may be warranted].

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NOx plasmatique et diabète

Ozcelik, O. and Algul, S. Nitric oxide levels in response to the patients with different stage of diabetes. Cellular and Molecular Biology 63, 49-52

(voir l'article ici)

Les auteurs turcs [Départements de physiologie d’Elazig et de Van; Anatolie orientale, Turquie] présentent une étude comprenant 100 sujets. L’étude permet de comparer 20 sujets sains (9 hommes et 11 femmes, dont l’âge moyen est de 40.5 ans) à 80 patients diabétiques ou prédiabétiques (41 hommes et 39 femmes).

- 40 patients sont prédiabétiques (âge moyen: 42 ans). En témoignent:

- une glycémie à jeun comprise entre 100 et 126 mg/dl

- ou une glycémie provoquée atteignant, après charge glucidique de 75 grammes, une valeur maximale située entre 140 et 200 mg/dl

- 40 patients sont diabétiques (âge moyen: 40 ans). En témoignent:

- une glycémie à jeun supérieure à 126 mg/dl (moyenne: 174 mg/dl)

- ou une glycémie provoquée supérieure à 200 mg/dl (moyenne: 244 mg/dl)

- et un taux d’hémoglobine glyquée (fraction HbA1c) supérieur à 6.5%.

La mesure des teneurs plasmatiques en NOx (Nitrate NO3- + Nitrite NO2-) est effectuée chez les 100 sujets le matin à jeun. Pour les trois groupes, les résultats sont les suivants:

- Sujets sains: Teneurs plasmatiques moyennes en NOx: 45.6 µM,

- Sujets prédiabétiques: Teneurs plasmatiques moyennes en NOx: 51.6 µM,

- Sujets diabétiques: Teneurs plasmatiques moyennes en NOx: 53.4 µM.

Entre sujets diabétiques et prédiabétiques d’une part et sujets sains d’autre part, les différences enregistrées pour les teneurs plasmatiques en NOx à jeun sont statistiquement significatives (p<0.05). Elles ne le sont pas entre sujets diabétiques et sujets prédiabétiques (p>0.05).

Les auteurs turcs considèrent que l’élévation de la teneur plasmatique en NOx, que le patient soit diabétique ou prédiabétique, est liée au contexte hyperglycémique. Par contre, il reste à déterminer, disent-ils, si l’élévation de la teneur plasmatique en NOx constatée est bénéfique ou, au contraire, néfaste pour la santé du patient [The higher NO level is related to the higher glucose level in diabetic and prediabetic patients. To confirm whether higher NO levels in diabetic patients are useful or deleterious during the disease’s progression needs further study].

Commentaire du blog

La rubrique du 9 janvier 2012 signalait qu’effectuées dans le cadre de l’hypertension artérielle les mesures des teneurs en métabolites de l’oxyde nitrique NO donnaient lieu, d’une étude à l’autre, à des résultats divergents.

Cette même rubrique faisait état d’une étude indienne [Ayub et coll., 2011) portant, entre autres, sur le diabète de type 2. La teneur plasmatique en nitrate NO3- était trouvée en moyenne quatre fois plus faible chez le diabétique que chez le sujet sain. Ainsi, apparemment, les discordances d’une étude à l’autre affecteraient également la pathologie diabétique ou prédiabétique.

Le sujet reste à éclaircir.

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Nitrate, obésité, tolérance au glucose

Beals, J.W., Binns, S.E., Davis, J.L., Giordano, G.R., Klochak, A.L., Paris, H.L., Schweder, M.M., Peltonen, G.L., Scalzo, R.L. and Bell, C. (2017) Concurrent beet juice and carbohydrate ingestion: influence on glucose tolerance in obese and nonobese adults. Journal of Nutrition and Metabolism. doi: 10.1155/2017/6436783

(voir l'abstract ici)

Les auteurs américains [Colorado State University, Fort Collins, Etats-Unis] présentent une étude consacrée aux effets chez l’adulte de l’ingestion de nitrate sur la tolérance du glucose en cas d’obésité.

Ils comparent:

- 12 adultes non obèses (indice de masse corporelle IMC: en moyenne, 26.3 kg/m2)

- à 10 adultes obèses (indice de masse corporelle IMC: en moyenne, 34.0 kg/m2).

Les sujets ingèrent 500 ml de jus de betterave [Biotta, Carmel, Indiana, USA] contenant approximativement 1050 mg de nitrate NO3-, auxquels sont ajoutés 25 grammes de glucose.

8 à 5 minutes auparavant, ils procèdent, ou non, à des bains de bouche antibactériens avec:

- d’abord un rinçage de 60 secondes par 10 ml d’eau oxygénée H2O2 à 1.5%,

- puis deux rinçages de 60 secondes par 10 ml de digluconate de chlorhexidine [CordosylR].

5, 10, 20, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes après les ingestions concomitantes de nitrate et de glucose sont mesurées glycémies et insulinémies.

▪ Les auteurs constatent qu’après les ingestions conjointes de nitrate et de glucose, les glycémies des 60ème et 90ème minutes sont significativement plus élevées chez le sujet obèse que chez le sujet non obèse [Blood glucose concentrations after beet juice and glucose ingestion were greater in obese compared with non obese adults at 60 and 90 minutes (P = 0.004)].

▪ Mesurant la sensibilité à l’insuline par un indicateur, l’indice de Matsuda, ils vérifient qu’elle est plus élevée chez le non-obèse que chez l’obèse [8.1 versus 5.7] [Insulin sensitivity, as represented by the Matsuda Index (where higher values reflect greater insulin sensitivity) was lower in obese compared with non obese adults (P = 0.009)].

▪ Il apparaît aussi qu’effectué quelques minutes avant l’ingestion nitratoglucidique, un rinçage buccal antibactérien diminue la sensibilité à l’insuline chez l’obèse. Il ne la diminue pas réellement chez le non-obèse [Antibacterial mouthwash rinsing decreased insulin senstivity in obese (5.7 ± 0.7 versus 4.9 ± 0.6) but non in nonobese (8.1 ± 1.0 versus 8.9 ± 0.9) adults (P = 0.048)].

Ainsi résistance à l’insuline et obésité sont deux phénomènes liés, sous-tendus l’un et l’autre par une diminution de la biodisponibilité en oxyde nitrique NO [Insulin resistance and obesity, two common comorbidities, are both characterized by low nitric oxide (NO) bioavailability]. Si la circulation entérosalivaire de l’ion nitrate n’est pas interrompue par un recours au bain de bouche antibactérien, l’ingestion de nitrate améliore, chez l’obèse, la sensibilité à l’insuline. De ce fait, les auteurs américains suggèrent qu’en cas d’obésité de l’adulte, des repas comportant des aliments riches en nitrate puissent au long cours s’avérer bénéfiques [Insulin senstivity was improved in obese but not in nonobese adults following coingestion of beet juice and glucose when oral bacteria nitrate reduction was not inhibited. Obese adults may benefit from ingestion of healthy nitrate-rich foods during meals].

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Supplémentation en nitrate, sujet faiblement entraîné, consommation en oxygène

Carriker, C.R., Vaughan, R.A., VanDusseldorp, T.A., Johnson, K.E., Beltz, N.M., McCormick, J.J., Cole, N.H. and Gibson, A.L. (2016) Nitrate-containing beetroot juice reduces oxygen consumption during submaximal exercise in low but not high aerobically fit male runners. Journal of Exercise Nutrition and Biochemistry 20, 27-34

(voir l'abstract ici)

L’étude que présentent les auteurs américains [High Point, Caroline du Nord; Kennesaw, Géorgie; Albuquerque, Nouveau-Mexique] concerne 11 jeunes hommes (âge moyen: 23 ans). Six d’entre eux sont bien entraînés, leur consommation maximale d’oxygène VO2max étant en moyenne de 60.1 ml kg-1 min-1. Cinq sont moins entraînés; leur consommation maximale d’oxygène VO2max est en moyenne de 42.4 ml kg-1 min-1.

L’étude en double aveugle et cross over compare les effets après 4 jours

- d’une supplémentation par un jus de betterave riche en nitrate [James White Drinks Ltd. Ipswich, Royaume-Uni] apportant 384 mg de nitrate NO3- par jour [groupe nitrate]

- et d’une supplémentation par un jus de betterave déplété en nitrate [James White Drinks Ltd. Ipswich, Royaume-Uni], n’apportant chaque jour que des quantités négligeables de nitrate NO3- [groupe placebo].

Avant toute supplémentation, l’épreuve n°1 [trial 1, T1] mesure, chez chaque sujet, sur tapis roulant, la consommation maximale d’oxygène VO2max.

Après l’une ou l’autre des supplémentations, les épreuves n°2 et n°3 [trial 2, T2; trial 3; T3], effectuées après un premier washout de 6 jours puis après un second de 14 jours, consistent en des exercices d’intensité submaximale de 5 minutes sur tapis roulant à 45, 60, 70, 80 et 85 % des VO2max précédemment fixés lors du T1 [T2 and T3 consisted of 5-minute submaximal treadmill bouts (45, 60, 70, 80 and 85 % ) determined during T1]

Chez les sujets moins entraînés, on constate que la supplémentation de 384 mg de nitrate NO3-  par jour pendant 4 jours diminue significativement la consommation d’oxygène, dans le cas où l’effort demandé reste relativement modéré, à 45 et 60% du VO2max [Low fit nitrate-supplemented participants consumed less oxygen (p<0.05) at lower workloads (45% and 60% VO2max) compared to placebo].

L’effet n’est pas observé chez les sujets plus entraînés.

Commentaire du blog

Ce type de résultats a déjà été, à plusieurs reprises, rapporté. On se référera,  par exemple, aux rubriques des 21 août et 31 octobre 2012, des 10 octobre et 13 novembre 2014, du 10 septembre 2015.

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Supplémentation en nitrate et insuffisance rénale chronique

Kemmner, S., Lorenz, G., Wobst, J., Kessler, T., Wen, M., Günthner, R., Stock, K., Heemann, U., Burkhardt, K., Baumann, M. and Schmaderer, C. (2017) Dietary nitrate load lowers blood pressure and renal resistive index in patients with chronic kidney disease: A pilot study. Nitric Oxide 64, 7-15

(voir l'abstract ici)

L’insuffisance rénale chronique se définit par une diminution de la filtration glomérulaire au-dessous de 90 ml/min/m2, sur le long terme, c’est-à-dire pendant des mois ou des années. Elle favorise l’apparition de maladies cardiovasculaires. Celles-ci en constituent le principal facteur de morbidité et de mortalité.

L’hypertension artérielle et le diabète sont les deux principales causes de l'affection. D’autres éléments pathogéniques interviennent: notamment l’âge, l’obésité, la protéinurie. Tous ces facteurs exercent une influence sur l’index de résistance vasculaire rénal, reflet des modifications de la vascularisation et de l’hémodynamique intrarénales. Chez l’adulte en bonne santé, l’index est d’environ 0.60. Lorsqu’il dépasse 0.70, on considère qu’existe alors une atteinte rénale constituée et que, dans un contexte hypertensif, le risque cardiovasculaire est avéré [The mean reference value for renal resistive index in adults is about 0.60 ± 0.10 and values above 0.70 predict poor renal outcome and higher risk for cardiovascular events in hypertensive patients with chronic kidney disease].

Les auteurs allemands [Munich, Land de Bavière] présentent une étude randomisée avec cross over portant sur 17 patients atteints d’insuffisance rénale chronique, l’affection survenant dans un contexte ou hypertensif ou diabétique. La filtration glomérulaire est estimée, en moyenne, à 42 ml/min/m2.

Les patients ingèrent:

- soit 30 grammes de poudre de betterave (Schoenenberger, Magstadt, Allemagne) dissous dans 200 ml d’eau d’adduction publique, apportant 300 mg environ de nitrate NO3- [groupe BJ],

- soit 200 ml d’eau d’adduction publique [groupe placebo], n’apportant que des quantités infimes de nitrate.

Quatre heures après l’ingestion par les patients de 300 mg de nitrate NO3-, les auteurs font les constatations suivantes:

▪ La concentration plasmatique en nitrate NO3- est élevée. Elle passe de 1.4 à 4.8 mg NO3- l-1.

▪ Si on les compare à celles des sujets du groupe placebo, les tensions artérielles systolique, diastolique et moyenne sont significativement diminuées [Peripheral systolic and diastolic blood pressure as well as mean arterial pressure (MAP) were significantly reduced secondary to the dietary nitrate load compared to control (e.g. ΔMAPBJ = – 8.2 ± 7.6 mmHg vs. ΔMAPcontrol = -2.2 ± 6.0 mmHg, p = 0.012)].

▪ Mesurée par échographie Doppler, l’index de résistance vasculaire rénal [correspondant à: pic de vitesse systolique – vitesse diastolique / pic de vitesse systolique] est significativement diminué. Alors que dans le groupe placebo, il passe, en moyenne, de 0.74 à 0.75, dans le groupe BJ, il passe, en moyenne, de 0.74 à 0.71.

Chez les patients atteints d’insuffisance rénale chronique, de telles modifications favorables constatées quatre heures après l’ingestion de 300 mg de nitrate NO3- pourraient être consécutives à la libération d’oxyde nitrique NO, aux vertus vasodilatatrices bien connues. Il reste à déterminer si, chez de tels patients et en complément des traitements habituels, une supplémentation alimentaire quotidienne et régulière en nitrate NO3- a ou non la propriété de freiner la progression des atteintes cardiovasculaires et rénales [In this study, administration of the nitrate donor beetroot juice led to significantly reduced renal resistance index values and peripheral blood pressure which might be explained by release of the vasodilatator NO after oral intake. Whether supplementation of dietary nitrate in addition to routine pharmacologic therapy is able to decelerate progression of cardiovascular and renal disease in chronic kidney disease remains to be investigated].

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Supplémentation en nitrate sur 1500 et 10000 mètres

Shannon, O.M., Barlow, M.J., Duckworth, L., Williams, E., Wort, G., Woods, D., Siervo, M. and O’Hara, J.P. (2017) Dietary nitrate supplementation enhances short but not longer duration running time-trial performance. European Journal of Applied Physiology 117, 775-785

(voir l'abstract ici)

Les auteurs britanniques [Leeds, Birmingham et Newcastle upon Tyne, Royaume-Uni] présentent une étude qu’ils ont effectuée chez 8 sportifs entraînés, adeptes de la course à pied et du triathlon.

Les sujets ingèrent:

- soit 140 ml d’un jus de betterave enrichi en nitrate [Beet It, James White Ltd, Ipswich, UK] apportant 775 mg de nitrate NO3- [groupe BRJ],

- soit 140 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate [Beet It, James White Ltd, Ipswich, UK] apportant moins de 0.62 mg de nitrate NO3- [groupe PLA].

Trois heures plus tard, après 10 minutes d’échauffement, ils effectuent sur tapis roulant:

- soit 1500 mètres,

- soit 10000 mètres.

Les résultats enregistrés sont les suivants:

▪ Trois heures après les ingestions, la concentration plasmatique moyenne en nitrite NO2- est significativement plus importante dans le groupe BRJ que dans le groupe PLA (P < 0.05).

▪ Trois heures après les ingestions, les chiffres de tension artérielle au repos ne sont pas significativement différents entre les deux groupes BRJ et PLA (P > 0.05).

▪ Alors qu’avant les exercices ils ne sont pas significativement différents entre les deux groupes, après les 1500 mètres les taux sanguins de lactate deviennent significativement plus élevés dans le groupe BRJ, comparés à ceux du groupe PLA: respectivement et en moyenne, 6.6 versus 6.1 mM (P < 0.05). Ils ne sont pas significativement différents entre les deux groupes après les 10000 mètres: en moyenne 4.5 versus 4.2 mM (P > 0.05).

▪ Le temps nécessaire pour réaliser le 1500 mètres est significativement moins long dans le groupe BRJ que dans le groupe PLA: respectivement et en moyenne 5 minutes et 19 secondes versus 5 minutes et 25 secondes (P < 0.05).

▪ Le temps nécessaire pour réaliser le 10000 mètres n’est pas, par contre, significativement différent entre les deux groupes: respectivement et en moyenne 44 minutes et 3 secondes versus 44 minutes et 9 secondes (P > 0.05).

[Performance in the 1500 m time-trial was significantly faster in BRJ vs PLA (319.6 ± 36.2 vs. 325.7 ± 38.8 s; P < 0.05). Conversely, there was no significant difference in 10,000 m time-trial performance between conditions (2643.1 ± 324.1 vs 2649.9 ± 319.8 s, P > 0.05)].

De cette étude, il ressort qu’une supplémentation en nitrate pourrait être ergogénique sur des distances relativement courtes, lorsque l’effort est relativement bref et intense, et ne plus l’être sur de plus longues distances lorsque l’effort est moins intense et plus soutenu [These findings suggest that BRJ might be ergogenic during shorter distance time –trials which allow for a high work rate, but not during longer distance time-trials, completed at a lower work rate].

Commentaire du blog

Comme l’indiquent eux-mêmes les auteurs, les résultats obtenus méritent d’être vérifiés par d’autres études, notamment dans des conditions différentes, par exemple chez des sujets davantage entraînés ou à l’inverse sans entraînement.

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