Resync Recovery Blend et Resync Collagen Blend

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


(voir l'abstract et le texte entier ici)


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


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


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

-soit 7.5 g de Resync Recovery Blend,

- soit 15 g de Resync Recovery Blend,

- soit 21 g de Resync Collagen Blend.


Les concentrations plasmatiques

- en nitrite NO2-

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

sont mesurées avant ingestion puis à la 75ème minute.


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


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


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


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


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


Commentaire du blog


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

 

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

 

 

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COVID-19, altitude, oxyde nitrique

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

(voir l'abstract et le texte entier ici)

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

- importants changements de température entre nuit et jour,

- sécheresse de l’air,

- haut index ultraviolet,

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

 

Commentaire du blog

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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




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Supplémentation en nitrate, oxygénation musculaire, performance physique

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

(voir l'abstract ici)


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


Les sujets ingèrent:

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

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


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

- soit normale: 21 % (normoxie normobare)

- soit diminuée: 15 % (hypoxie)

- soit augmentée: 40 % (hyperoxie).


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


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


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


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


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


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


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


Commentaire du blog


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


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

 

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Supplémentation en nitrate, course de 5 km

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

 

(voir l'abstract ici)


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


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


Deux groupes sont constitués:

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

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


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

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

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

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


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


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


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


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



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

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

(voir le texte ici)


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


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


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


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


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


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


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


Commentaire du blog


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

 

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Supplémentation en nitrate, réhabilitation respiratoire, BPCO

Pavitt, M.J., Tanner, R.J., Lewis, A., Buttery, S., Mehta, B., Jefford, H., Curtis, K.J., Banya, W.A.S., Husain, S., Satkunam, K., Shrikrishna, D., Mann, W., Polkey, M.I. and Hopkinson, N.S. (2020) Oral nitrate supplementation to enhance pulmonary rehabilitation in COPD: ON-EPIC a multicentre, double-blind, placebo-controlled, randomised parallel group study. Thorax. doi: 10.1136/thoraxjnl-2019-214278


(voir l'abstract ici)


Les auteurs britanniques [Imperial College de Londres, Dartford, Maidstone et Taunton, Royaume-Uni] présentent une étude multicentrique, randomisée, en double aveugle contre placebo, nommée ON-EPIC («Oral Nitrate to Enhance Pulmonary rehabilitation In COPD (chronic obstructive pulmonary disease)»).


Ils recrutent des patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] nécessitant une réhabilitation ou réadaptation respiratoire. Le programme comporte deux séances par semaine pendant 6 semaines. Trois heures avant chaque séance de réhabilitation respiratoire, les patients ingèrent:

- soit 140 ml d’un jus de betterave riche en nitrate apportant 800 mg de nitrate NO3- [Beet-It Sport, James White Drinks, Ipswich, Royaume-Uni]

- soit 140 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate [James White Drinks, Ipswich, Royaume-Uni].


Pour comparer les résultats dans les deux groupes, ils mesurent principalement les performances par l’«incremental shuttle walk test (ISWT)» ou test de la navette. L’amélioration des performances est significativement plus marquée chez les sujets du premier groupe soumis à la supplémentation en nitrate que chez les sujets témoins [Exercise capacity increased more with active treatment than placebo: median change in ISWT distance +60m vs +30m; p=0.027].


Ils constatent aussi, dans le premier groupe, un effet statistiquement significatif sur la tension artérielle systolique à la fin de l’exercice [The nitrate-rich group displayed a statistically significant improvement in systolic blood pressure at the end of pulmonary rehabilitation compared with placebo; median -5.0 mm Hg vs + 6.0 mm Hg (p<0.0005)].


De même, à partir d’une sous-population testée à l’artère radiale, on note, dans le premier groupe, par «flow-mediated dilatation» FMD (ou vasodilatation médiée par le flux), une amélioration de la fonction endothéliale: en moyenne, + 6.6 % vs – 4.7 % [In the planned substudy (nitrate-rich beetroot juice n=10; placebo beetroot juice n = 10) there was a satistically significant improvement in the median per cent change in flow-mediated dilatation in the nitrate-rich beetroot juice group +6.6 % versus placebo beetroot juice –4.7% […]; p = 0.046].


Aucun effet indésirable n’est enregistré au cours de l’étude [There were no serious adverse events during this study].


En définitive, ajoutée à la réhabilitation ou réadaptation respiratoire, la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- accroît encore la capacité respiratoire, fait baisser la tension artérielle et améliore la fonction endothéliale, tout en étant, par ailleurs, parfaitement tolérée. Selon les auteurs britanniques, la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- constitue un procédé sûr et efficace, accroissant les bénéfices de la réhabilitation ou réadaptation respiratoire dans le cadre de la bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] [Dietary nitrate supplementation appears to be a well-tolerated and effective strategy to augment the benefits of pulmonary rehabilitation in chronic obstructive pulmonary disease].


Commentaire du blog

Le travail britannique suscite l’intérêt du Pr. Donald Mahler [École de médecine, Hanover, New Hampshire, États-Unis], chef de service de pneumologie dans un hôpital du même État. Il en fait une analyse sur son site dédié à la bronchopneumopathie chronique obstructive (voir ici).



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COVID-19, anatomopathologie, Ignarro, NO

Ackermann, M., Verleden, S.E., Kuehnel, M., Haverich, A., Welte, T., Laenger, F., Vanstapel, A., Werlein, C., Stark, H., Tzankov, A., Li, W.W., Li, V.W., Mentzer, S.J. and Jonigk, D. (2020) Pulmonary Vascular Endothelialitis, Thrombosis, and Angiogenesis in COVID-19. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2015432

(voir l'abstract et le texte entier ici)


 

Nobel Prize-Winning Scientist Explains why New Study in New England Journal of Medicine May Point To Nitric Oxide as Successful Treatmet For Covid-19. CISION PR Newswire. Jun 08, 2020

 

(voir ici)


Un travail multicentrique et international [Wuppertal, Mayence, Hanovre (Allemagne); Louvain (Belgique); Bâle (Suisse); Cambridge (Royaume-Uni); Boston (États-Unis)] compare, lors d’autopsies, en microscopie optique, immunohistochimie, micro-tomodensitométrie et microscopie électronique, les poumons:

- de 7 patients décédés à la suite d’infections COVID-19 (groupe A),

- de 7 patients décédés à la suite de syndromes de détresse respiratoire aiguë  par infection par le virus de la grippe A(H1N1) (groupe B),

- et de 10 sujets contrôles, appariés par âge, décédés pour une raison indépendante d’une quelconque infection pulmonaire (groupe C).


Les poumons des patients des groupe A et B présentent des anomalies communes:

- des lésions alvéolaires diffuses,

- et des infiltrats lymphocytaires périvasculaires.


Mais trois types d’anomalies vasculaires surviennent tout particulièrement chez les patients du groupe A, décédés à la suite d’une infection COVID-19 (groupe A). Chez eux, on note:

1) de sévères lésions endothéliales, avec la présence intracellulaire du virus SARS-CoV-2 et la rupture de membranes de cellules endothéliales.

2) des phénomènes assez diffus de thrombose intravasculaire, avec microangiopathie et occlusion de capillaires alvéolaires. La prévalence des microthrombi dans les capillaires alvéolaires est 9 fois plus marquée chez les sujets du groupe A que chez ceux du groupe B [Alveolar capillary microthrombi were 9 times as prevalent in patients with Covid-19 as in patients with influenza (P<0.001)].

3) des phénomènes d’intussusception vasculaire, à l’origine d’angiogenèse […new vessel growth through a mechanism of intussusceptive angiogenesis].


Les auteurs de l’article se contentent de décrire leurs constatations sans donner d’explication. Une agence de presse américaine, PR Newswire (New York), relate la réaction du Pr. Louis J. Ignarro. Une rubrique précédente du blog «Nitrates et Santé – Le blog des Nitrates» a récemment mentionné une lettre du prix Nobel à la rédaction du British Journal of Pharmacology (12 mai 2020). Ses nouvelles réflexions sont maintenant les suivantes:


• L’étude multicentrique et internationale montre que le coronavirus SARS-CoV-2 peut léser gravement les cellules endothéliales vasculaires, cellules productrices d’oxyde nitrique NO. La déficience locale en oxyde nitrique NO favorise la survenue de caillots et de phénomènes de thrombose [The virus destroys the vascular endothelial cells, which are the cells that produce NO. When NO is deficient, the resut is increased blood clotting or thrombosis].


• Le déficit en oxyde nitrique NO pourrait être au moins l’une des causes de l’effet dévastateur de la présence du virus SARS-CoV-2 au sein des poumons [This study leads one to conclude that a deficiency in NO is at least one cause of the devastating effects of SARS-CoV-2 in the lungs of Covid-19 patients]


• L’étude pourrait aussi expliquer pourquoi les adultes atteints préalablement de dysfonction endothéliale, tels les sujets diabétiques ou cardiaques, s’avèrent particulièrement menacés par le COVID-19 [This study may also explain why adults with endothelial dysfunction such as diabetes and other cardiovascular disorders, are at higher risk for COVID-19].



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Souris diabétique, supplémentation en nitrate, NADPH oxydase

Tian, R., Peng, R., Yang, Z., Peng, Y.-Y. And Lu, N. (2020) Supplementation of dietary nitrate attenuated oxidative stress and endothelial dysfunction in diabetic vasculature through inhibition of NADPH oxidase. Nitric Oxide 96, 54-63

(voir l'abstract ici)


La dysfonction endothéliale propre au diabète joue un rôle majeur dans le mécanisme d’apparition de ses complications vasculaires, notamment l’athérosclérose et l’hypertension.


La NADPH oxydase (ou nicotinamide adénine dinucléotide phosphate oxydase) semble jouer un rôle de premier plan dans l’apparition des dérivés réactifs de l’oxygène au sein des tissus vasculaires diabétiques. L’enzyme catalyse en effet l’oxydation de la NADPH (ou nicotinamide adénine dinucléotide phosphate) par le dioxygène O2, qui le réduit en superoxyde O2-.


Chez l’animal comme chez l’homme diabétiques, la synthèse endogène en oxyde nitrique NO sous l’effet enzymatique de la NO synthase endothéliale (eNOS) est amoindrie. La déficience en oxyde nitrique NO qui l’accompagne est connue pour être un contributeur majeur des désordres cardio-métaboliques du diabète: hypertension artérielle, dyslipidémie, résistance à l’insuline, perturbations de la réactivité vasculaire.


Les auteurs chinois [Université normale de Jiangxi, Nanchang] présentent une étude expérimentale effectuée chez des souris mâles de 10 semaines. Certaines d’entre elles seront rendues diabétiques sous l’effet d’un régime riche en graisse et d’une injection intrapéritonéale de streptozotocine (20 mg kg-1).


Quatre groupes d’animaux sont constitués:

- groupe contrôle (régime normal + eau de boisson),

- groupe nitrate (régime normal + supplémentation de nitrate (186 mg NO3- l-1) dans l’eau de boisson sous forme de nitrate de sodium Na NO3),

- groupe diabète,

- groupe diabète + nitrate (supplémentation de nitrate (186 mg NO3- l-1) dans l’eau de boisson sous forme de nitrate de sodium Na NO3).


Après 8 semaines, les animaux sont sacrifiés, afin de mesurer sur des fragments aortiques

- l’activité de la NADPH oxydase, par une technique de chimioluminescence,

- les teneurs en protéines cabonylées, par méthode spectrophotométrique

- enfin, la relaxation vasculaire faisant suite à une injection d’acétylcholine.


Chez les rats du groupe diabète, l’activité de la NADPH oxydase et la teneur en protéines carbonylées sont augmentées, ce qui témoigne, chez eux, de l’existence d’un stress oxydatif. La relaxation vasculaire liée à l’acétylcholine est, par contre, diminuée, ce qui témoigne d’une dysfonction endothéliale.


Chez les rats du groupe diabète + nitrate, la supplémentation en ions nitrate NO3- a pour effet de prévenir l’élévation de l’activité de la NADPH oxydase, l’apparition du stress oxydatif et la dysfonction endothéliale.


[Similar to the abnormalities in metabolic characteristics, diabetic mice were also linked with increased NADPH oxidase activity, oxidative stress and impaired endothelium-dependent vasorelaxation to acetylcholine. Nitrate supplementation significantly prevented the rises of NADPH oxidase activity and oxidative stress, and prevented endothelial function].


Pour mieux saisir les mécanismes mis en jeu, les auteurs ajoutent dans l’eau de boisson d’un sous-groupe de rats diabète + nitrate:

- un capteur d’oxyde nitrique [NO scavenger], la PTIO (ou 2 phényl tétramethylimidazoline-1-oxyl 3-oxide),

- un inhibiteur de la xanthine oxydoréductase (XOR), le febuxostat (la xanthine oxydoréductase se comportant comme une nitrite-réductase (Cf. rubrique du 10 janvier 2017)),

- et un inhibiteur de la NADPH oxydase, l’apocynine (ou 4-hydroxy-3-methoxyacétophénone [C9H10O3]).


Les effets bénéfiques de la supplémentation en nitrate chez les souris diabétiques sont abolis par le PTIO et significativement diminués par le febuxostat. Le rôle joué par l’oxyde nitrique NO provenant de la voie Nitrate alimentaire NO3--Nitrite NO2--Oxyde nitrique NO apparaît ainsi central [These beneficial effects of nitrate on diabetic mice were abolished by PTIO (NO scavenger) treatment and significantly prevented by febuxostat (xanthine oxidoreductase inhibitor), demonstrating the central importance of NO in bioactivation of nitrate].


Ils ne sont pas influencés par l’apocynine. On peut ainsi supposer que la NADPH oxydase constitue l’une des cibles de l’oxyde nitrique NO. Ce dernier aurait pour effet d’en diminuer l’activité enzymatique [The favorable effects of nitrate were not further influenced by apocynin (NADPH oxidase inhibitor), suggesting NADPH oxidase as a possible target].

 

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Jus de betterave et souris gestante

Tropea, T., Renshall, L.J., Nihlen, C., Weitzberg, E., Lundberg, J.O., David, A.L., Tsatsaris, V., Stuckey, D.J., Wareing, M., Greenwood, S.L., Sibley, C.P. and Cottrell, E.C. (2020) Beetroot juice lowers blood pressure and improves endothelial function in pregnant eNOS-/- mice: importance of nitrate-independent effects. The Journal of Physiology. Sous presse

(voir l'abstract et le texte entier ici)


Les auteurs britanniques [Université de Manchester, University College de Londres], suédois [Karolinska Institute, Stockholm] et français [Maternité Port-Royal, Paris] présentent une étude expérimentale multicentrique chez la souris gravide.


Comme on le sait, chez la femme enceinte, l’apparition d’une hypertension artérielle expose à diverses complications, notamment à un retard de croissance fœtal. De tels phénomènes pathologiques sont attribués à une diminution de biodisponibilité en oxyde nitrique NO et à une dysfonction vasculaire associée. Compte tenu d’un certain nombre d’études précliniques et cliniques, la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- liée à la consommation de jus de betterave est connue pour accroître la biodisponibilité en oxyde nitrique NO et améliorer ainsi la fonction vasculaire.


Les auteurs comparent

- des souris gravides de type sauvage (wildtype WT)

- à des souris gravides dépourvues de NO synthase endothéliale (eNOS-/-).


A partir du 12ème jour gestationnel, ils les soumettent

- soit à une supplémentation en jus de betterave riche en nitrate (BRJ+),

- soit à une supplémentation en jus de betterave déplété en nitrate (BRJ-).


Ils effectuent les mesures suivantes:

- 17ème jour gestationnel: tension artérielle systolique maternelle

- 18ème jour gestationnel:

- concentration plasmatique maternelle en nitrate NO3- et nitrite NO2-,

- flux sanguin et fonction endothéliale au niveau de l’artère utérine.


Très logiquement, chez les souris ayant reçu une supplémentation en jus de betterave riche en nitrate (souris BRJ+) les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- sont significativement augmentées (p<0.001); ce n’est pas le cas des souris tributaires d’une supplémentation en jus de betterave déplété en nitrate (souris BRJ-).


Par contre, qu’elles aient reçu un jus de betterave riche ou déplété en nitrate (BRJ+ ou BRJ-), les souris dépourvues de NO synthase endothéliale (souris eNOS-/-) sont l’objet

- d’une baisse de la tension artérielle systolique,

- ainsi que d’une meilleure fonction endothéliale en regard de l’artère utérine.


[Systolic blood pressure was lowered and uterine artery endothelial function enhanced in eNOS-/- mice supplemented with either BRJ+ or BRJ-, indicating nitrate-independent effects of beetroot juice].


Au 18ème jour, les fœtus des souris eNOS-/- sont, significativement, de plus petite taille que ceux des souris de type sauvage WT. Mais la taille des fœtus des souris eNOS-/- BRJ+ semble globalement la même que celle des fœtus des souris eNOS-/- BRJ- [At gestational day 18.5, eNOS-/- fetuses were significantly smaller than wildtype animals (P < 0.001), however beetroot juice supplementation did not affect fetal weight].


De leur étude expérimentale, les auteurs concluent qu’une supplémentation en jus de betterave pourrait s’avérer bénéfique chez la femme enceinte, lorsque la grossesse se complique d’hypertension, de dysfonction endothéliale, de moindre biodisponibilité en oxyde nitrique NO [Beetroot juice supplementation may be a beneficial intervention in pregnancies associated with hypertension, endothelial dysfunction and reduced NO bioavailability].


Par contre, dans le cadre de cette étude, contrairement au présupposé initial, les effets bénéfiques enregistrés ici avec le jus de betterave pourraient s’avérer indépendants de son contenu propre en nitrate NO3- [These findings suggest potential beneficial effects of beetroot juice supplementation in prregnancy, and emphasize the importance of accounting for nitrate-independant effects of beetroot juice in study design and interpretation].


Commentaire du blog


La durée de la gestation de la souris de laboratoire est, en moyenne, de 20 jours.


Conformément au souhait des auteurs, il conviendrait que la notion d’effets «nitrate-indépendants» du jus de betterave soit vérifiée dans de prochaines études.


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Apports alimentaires en nitrate, stockage musculaire, effet ergogénique

Nyakayiru, J., van Loon, L.J.C.and Verdijk, L.B. (2020) Could intramuscular storage of dietary nitrate contribute to its ergogenic effect ? A mini-review. Free Radical Biology and Medicine 152, 295-300

(voir l'abstract ici)

 

Le cycle entérosalivaire des nitrates, notamment des nitrates d’origine alimentaire, est bien connu. Mais, celui-ci mis à part, le devenir métabolique des ions nitrate NO3- et nitrite NO2- d’origine alimentaire après leur passage dans la circulation sanguine reste encore, du moins pour une grande part, à élucider [However, there is still limited insight in the metabolic fate of dietary nitrate following the appearance of nitrate and nitrite in the circulation].


Dans une revue de synthèse, les auteurs néerlandais [Université de Maastricht, Pays-Bas] s’intéressent tout particulièrement au stockage des ions nitrate et nitrite dans le muscle squelettique.


Chez le rongeur de laboratoire, on a observé que si les ions nitrate NO3- sont présents dans le plasma, ils le sont également dans le muscle squelettique et le foie [B. Piknova et coll., 2015] (Cf. rubrique du 14 avril 2015). Chez l’homme, on a également montré qu’après ingestion de nitrate la concentration en nitrate NO3- est plus importante dans le muscle squelettique que dans le plasma [J. Nyakayiru et coll., 2017]; et, en condition basale, les concentrations en nitrate NO3-, comme d’ailleurs les concentrations en nitrite NO2-, sont trouvées plus élevées dans le muscle squelettique que dans le plasma [L.J. Wylie et coll., 2019].


[Piknova et al. were eventually the first to publish groundbreaking work performed in rodents, showing that nitrate is not only present in blood, but also in liver and skeletal muscle […]. We observed that post absorptive nitrate concentrations in skeletal muscle tissue are higher than circulating plasma nitrate concentrations […]. Wylie et al. recently confirmed and extended our observations by showing higher basal concentrations of both nitrate and nitrite in muscle compared to plasma […]].


Ainsi, on a émis l’idée que le tissu musculaire squelettique se comporte comme un réservoir en ions nitrate NO3- [The available data supports the idea of skeletal muscle tissue as a nitrate reservoir].


Il s’agirait alors d’un important facteur de l’effet ergogénique lié à la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- [The capacity to store nitrate in skeletal muscle and/or the ability to increase such storage may soon be considered an important factor modulating the effectiveness of dietary nitrate supplementation to improve performance].


Des incertitudes persistent:


1) On ne sait pas où les ions nitrate NO3- sont principalement stockés dans le muscle squelettique. Sont-ils préférentiellement stockés à proximité des vaisseaux sanguins ? Les trouve-t-on davantage dans les fibres musculaires de type II, à contraction rapide, que dans les fibres musculaires de type I, à contraction lente ?


2) Chez le rongeur de laboratoire, on a certes constaté, à l’intérieur du muscle comme dans quelques autres organes, la possibilité d’une réduction de l’ion nitrate NO3- en ion nitrite NO2-. Mais, chez l’homme, on ignore toujours si la réduction de l’ion nitrate NO3- en ion nitrite NO2- puis de l’ion nitrite NO2- en oxyde nitrique NO est possible à l’intérieur du tissu musculaire squelettique.


[Although evidence of nitrate reduction has been observed in rodent muscle and in several human organs, it is currently unknown whether reduction of nitrate to bioactive nitrite and NO occurs in human skeletal muscle tissue]


Commentaire du blog


Cette dernière proposition apparaît en contradiction avec les données rapportées dans leur revue de synthèse par A.M. Jones et coll., 2016. Ce blog en a rendu compte dans sa rubrique du 9 juin 2016.


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