Supplémentation en nitrate et athlète de haut niveau (2)

Posted on 11 décembre 2015 by admin

Hultström, M., de Paula, C.A., Peliky Fontes, M.A., Porcelli, S., Bellistri, G., Pugliese, L. M., Rasica, L., Marzorati, M., Pavei, G., Ferguson, S.K., Holdsworth, C.T., Musch, T.I., Poole, D.C., Bourdillon, N., Hoon, M.W., Burke, L.M., Michielli, D.W., Faiss, R., Millet, G.P., Corona, B.T., Green, M.S., da Silveira, A.L., Sindler, A.L., Casey, D.P., Johnson, B.D., Wheatley, C.M., Kunces, L.J., Bescos, R., Cody, L.C., Martens, C.R., Justice, J.N., Ballak, D.B., Wanner, S.P., and Rehman, S. (2015) Commentaries on Viewpoint: Can elite athletes benefit from dietary nitrate supplementation? Journal of Applied Physiology ? (1985) 119, 762-769.

Jonvik, K.L., Nyakayiru, J., van Loon, L.J. and Verdijk, L.B. (2015) Last Word on Viewpoint: Can elite athletes benefit from dietary nitrate supplementation ? Journal of Applied Physiology (1985) 119, 770.

(voir la référence ici)

Paru dans la revue: «Journal of Applied Physiology», l’article de K.L. Jonvik et collaborateurs  [Cf. rubrique précédente] a suscité un vif intérêt, comme en témoignent 16 lettres envoyées à la rédaction, et provenant d’Europe, des Etats-Unis et d’Amérique Latine. On retiendra les contributions suivantes:

▪ Selon l’hypothèse de M. Hultström [Université d’Uppsala, Suède], la moindre efficacité des nitrates alimentaires sur la performance physique chez l’athlète de haut niveau pourrait être due à une dilatation de lits vasculaires non concernés par l’effort [One explanation […] is the fact that nitrate-derived nitric oxide production is not site specific and thus causes vasodilation of other vascular beds, which could impair blood flow to prioritized muscles during maximal exertion].

▪ C. A. de Paula et M. A. Peliky Fontes [Université de Minas Gerais, Brésil] font remarquer que les activités sportives diffèrent en réalité les unes des autres. Il n’est pas sûr qu’il soit parfaitement judicieux de conclure de la même manière, par exemple, pour les adeptes du kayak, les skieurs de fond, les cyclistes ou les coureurs du 1500 mètres [The comparison between kayakers, cross-country skiers, cyclists, and 1,500-m runners is absolutely complex].

▪ Constatant qu’il existe, malgré tout, des «répondeurs» parmi les athlètes de haut niveau, S. Porcelli et collaborateurs [Université de Milan, Italie] pensent qu’il conviendrait, pour l’expliquer, de tenir compte des plus ou moins grandes élévations des concentrations plasmatiques en nitrite NO2- après les supplémentations alimentaires en nitrate NO3- [A greater increase in nitrite levels after supplementation has been observed in «responders»].

▪ S. K. Ferguson et collaborateurs [Université de l’Etat du Kansas, USA] présument que l’effet ergogénique de la supplémentation alimentaire en nitrate dépend de la pression partielle en oxygène. Il pourrait être ainsi plus prononcé en altitude, comme lors de l’«Ultra Trail du Mont Blanc», course de 170 km avec un total de 9600 mètres de dénivelé [Athletes competing in events held at altitude, particularly those with frequent transitions in work rate, for example, runners of the Ultra-Trail du Mont Blanc, a trail run of ~170 km with ~10,000 m of positive elevation change, or other elite mountain athletes (e.g. climbers or cyclists) may potentially see improvements in performance].

▪ B.T. Corona et M.S. Green [Texas et Alabama, USA] considèrent que l’âge de l’athlète pourrait intervenir. Chez le sportif de haut niveau, l’effet ergogénique de la supplémentation en nitrate pourrait être plus accentué chez le vétéran que chez le sujet plus jeune [Perhaps the aging elite athlete will benefit from the robust physiological effects of nitrate supplementation to a greater extent than their younger counterparts]. L.C. Cody et collaborateurs [Université du Colorado, USA] font la même remarque.

▪ Bien que la majorité des études aient statistiquement montré qu’une supplémentation en nitrate NO3- n’améliore guère la performance physique du sportif de haut niveau, il n’en reste pas moins que, parmi les sujets hautement entraînés, coexistent à la fois des sujets «non répondeurs» et des sujets «répondeurs». A. L Sindler et D.P. Casey [Université de l’Iowa, USA] émettent l’hypothèse que la dualité trouve son explication dans une grande variabilité, à l’intérieur de la cavité buccale, de l’activité enzymatique de la nitrate réductase, du fait d’une grande variabilité de la flore bactérienne salivaire. Les différences en matière de flore bactérienne salivaire pourraient avoir de profondes répercussions sur la transformation nitrate-nitrite à l’intérieur de la cavité buccale et, par voie de conséquence, sur la concentration plasmatique en nitrite NO2- [We postulate that it could be due to the large variability in nitrate reductase activity within the oral cavity to convert nitrate to the more bioactive molecule, nitrite. Differences in individual’s oral flora (microbiota) have a profound effect on plasma nitrite levels].

▪ Dans leur réponse, K.L. Jonvik et collaborateurs [Université de Maastricht, Pays Bas] retiennent principalement les considérations ayant trait aux sujets «répondeurs» et «non répondeurs». Ils suggèrent qu’à l’avenir, on identifie les sujets «répondeurs», moyennant une vérification par des essais contre placebo, et que l’on conduise ensuite, chez eux, des études portant spécifiquement sur l’activité sportive pratiquée [We propose that individual athletes for whom exercise performance is improved after nitrate supplementation can only be identified by testing the same individual multiple times over a series of placebo-controlled nitrate supplementation trials. Conducting these tests in a sport-specific setting, which is well-known to the athlete, is essential for ecological validity].

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Supplémentation en nitrate et athlète de haut niveau (1)

Posted on 7 décembre 2015 by admin

Jonvik K.L., Nyakayiru, J., van Loon, L.J.C. and Verdijk, L.B. (2015) Can elite athletes benefit from dietary nitrate supplementation? Journal of Applied Physiology (1985) 119, 759-761.

(voir la référence ici)

Dans l’une des revues de l’“American Physiological Society”, le “Journal of Applied Physiology” (Bethesda MD: 1985), les auteurs néerlandais [Centre Médical de l’Université de Maastricht] prennent en considération les effets de la supplémentation en nitrate sur les performances physiques des sportifs de haut niveau.

Plusieurs études ont montré que les apports en nitrate, sous forme de sels de nitrate ou sous forme de jus de betterave, diminuent la consommation en oxygène pour une même production d’adénosine triphosphate [ATP] [… with less oxygen being used to produce a given amount of ATP]. De même, ils ont tendance à augmenter le temps jusqu’à épuisement et le temps nécessaire pour effectuer une course d’endurance. Pour ces raisons, de nombreux athlètes ont choisi d’avoir recours au jus de betterave lors des Jeux Olympiques de Londres de 2012 [… Nitrate supplementation can increase the time to exhaustion and improve time-trial performance in trained athletes. As a consequence, numerous athletes have started to use beetroot juice as an ergogenic aid, including many elite athletes during the London 2012 Olympic Games].

«Peut-on aller jusqu’à attribuer, du moins en partie, des médailles d’or des Jeux Olympiques de Londres 2012 à l’utilisation du jus de betterave?», se demandent même les auteurs [Could any of the gold medals won in London be (partially) attributed to the use of beetroot juice?].

Ceci étant, les athlètes de haut niveau, hautement entraînés, répondent apparemment moins bien que les athlètes moyennement entraînés aux propriétés ergogéniques des nitrates NO3- [It has been hypothesized that highly trained, elite athletes are less responsive to the ergogenic properties of nitrate when compared with recreational athletes].

Plusieurs explications viennent alors à l’esprit:

1) Les taux de nitrite NO2- au repos, à distance des efforts, semblent plus importants chez les athlètes hautement entraînés [In line, higher baseline nitrite levels have been reported in more highly trained athletes]. Chez eux, la biodisponibilité en oxyde nitrique NO pourrait être plus affirmée, en raison à la fois de plus grands apports alimentaires en nitrate NO3- et d’une plus grande synthèse endogène en oxyde nitrique NO par la voie des NO synthases endothéliale et neuronale, ce qui rendrait alors une supplémentation additionnelle en nitrate NO3- moins efficace [It could be speculated that greater NO bioavailability in the elite athlete, both through higher nitrate intake and through greater eNOS/nNOS-dependent NO synthesis capacities, renders additional nitrate supplementation ineffective].

2) L’adaptation à l’effort d’endurance pourrait aussi affaiblir l’impact de la supplémentation en nitrate sur la fonction mitochondriale ou sur la fonction contractile et, de ce fait, rendre moins prononcés, chez l’athlète hautement entraîné, les effets de la supplémentation sur les performances physiques et sportives [Such extensive adaptive responses may negate the impact of nitrate supplementation on mitochondrial efficiency and contractile function and make those effects less relevant for the elite athlete].

En réalité, les études sur ce sujet chez les athlètes hautement entraînés ne sont pas faciles à mettre en œuvre.

- Par définition, les athlètes d’élite sont rares [The main problem is that elite athletes are, by definition, scarce].

- En outre, ils se montrent assez peu disponibles à ce type d’enquête [Research in elite athletes has been limited by their busy schedules and conflicting priorities].

Pour mieux cerner la question, au lieu d’études comparant des groupes différents, on pourrait envisager à l’avenir des évaluations répétées des performances d’endurance chez le même individu, le même athlète, en fonction des apports nitratés [To detect small, but relevant, effects of nitrate supplementation on an elite athlete’s performance it may be preferred to assess performance repetitively in the same athlete as opposed to the evaluation of performance in a more traditional group-based comparison].

Les études scientifiques sur le sujet méritent d’autant plus d’être poursuivies que, comme le font remarquer les auteurs, en matière de performance sportive, une amélioration de moins de 1 % suffit à un athlète hautement entraîné pour obtenir une médaille d’or au lieu de rester hors du podium [A performance enhancement of less than 1 % generally represents the difference between gold and not even reaching the podium […]].

Commentaire du blog

L’article rédigé par A.M. Jones [Université d’Exeter, Royaume-Uni] et consacré au même sujet fait office de référence [rubrique du 13 novembre 2014].

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Supplémentation en nitrate et mal aigu des montagnes

Posted on 2 décembre 2015 by admin

Shah, N.M., Hussain, S., Cooke, M., O’Hara, J.P. and Mellor, A. (2015) Wilderness medicine at high altitude: recent developments in the field. Open Access Journal of Sports Medicine 6: 319-328.

 

(voir l'abstract et le texte entier ici)

Les auteurs britanniques [University College, Londres, Royaume-Uni] présentent une revue de synthèse consacrée à la pathologie de haute altitude, et aux traitements adaptés.

Les expéditions en haute altitude sont de plus en plus appréciées. Ainsi les agences de voyage du Royaume-Uni ont, en un an, proposé 93 expéditions au mont Kilimandjaro (5895 mètres).

Les affections liées au séjour en haute altitude sont:

- le mal aigu des montagnes [Acute moutain sickness (AMS)],

- l’œdème pulmonaire de haute altitude (OPHA) [High-altitude pulmonary edema (HAPE)],

- et l’œdème cérébral de haute altitude (OCHA) [High-altitude cerebral edema (HACE)].

Le mal aigu des montagnes est l’affection la plus commune. Il est présent chez 75% des sujets qui participent à des treks. Les symptômes les plus courants n’ont rien de spécifique: céphalées, nausées, fatigue, vertiges, anorexie, troubles du sommeil.

Les traitements classiques de cette affection sont:

- l’acétazolamide [DiamoxR], qui, provoquant une acidémie, augmente la ventilation et, de ce fait, la saturation artérielle en oxygène,

- la dexaméthasone [DectancylR], qui réduit toute forme d’œdème,

- et la nifédipine [AdalateR] qui exercerait, théoriquement, un effet vasodilatateur sur la circulation pulmonaire.

Selon les auteurs britanniques, de nouvelles possibilités thérapeutiques s’offrent maintenant aux équipes médicales. Ce sont l’ibuprofène [BrufenR ou AdvilR], une administration intraveineuse de fer et une supplémentation orale en nitrate NO3- [In addition to these established treatments, potential novel therapies have been suggested such as ibuprofen, nitrates, and intravenous (IV) iron supplementation].

- En tant qu’anti-inflammatoire non stéroïdien, l’ibuprofène [BrufenR ou AdvilR] agirait sur l’inflammation du système trigéminovasculaire, vraisemblablement à l’origine de la céphalée.

- L’administration intraveineuse de fer réduirait l’hypertension artérielle pulmonaire induite par l’hypoxie.

- La supplémentation orale en nitrate NO3- aurait un effet favorable en augmentant la biodisponibilité en oxyde nitrique NO. En effet, l’oxyde nitrique joue un rôle important dans l’acclimatation à l’altitude [Emerging evidence suggests that NO also plays an important role in altitude acclimatization]. Chez les personnes habituées à vivre en basse altitude et parvenues dans un pays de haute montagne, on commence par observer une baisse des concentrations en oxyde nitrique de l’air expiré. Le moment où la réduction est la plus accentuée coïncide d’ailleurs avec celui de la plus forte susceptibilité au mal des montagnes [Lowlanders exposed to altitude initially exhibit reduced concentrations of exhaled NO, with the magnitude of this decline associated with susceptibility to altitude illness]. Ensuite, quand l’acclimatation a lieu, la production d’oxyde nitrique NO s’accroît [With acclimatization, lowlanders demonstrate an increase in NO production].

Ainsi, compte tenu de l’importance de l’oxyde nitrique NO dans le phénomène d’acclimatation à l’altitude, il est tentant de penser que toute intervention thérapeutique qui accroîtrait la biodisponibilité en oxyde nitrique, c’est le cas de la supplémentation alimentaire en nitrate NO3-, pourrait, vis-à-vis du mal aigu des montagnes, jouer un rôle bénéfique, aussi bien préventif que curatif, aussi bien avant que pendant le séjour en haute altitude [Therefore, given the importance of NO during altitude acclimatization, it is tempting to speculate that interventions increasing NO availability, especially during acute (ie, prior to acclimatization) and chronic altitude exposure (ie, during acclimatization) may be advantageous].

Commentaire du blog

A l’égard du risque d’apparition du mal aigu des montagnes, l’action bénéfique de la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- reste, on le voit, à vérifier.

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Nitrite et insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée

Posted on 27 novembre 2015 by admin

Borlaug, B.A., Koepp, K.E. and Melenovsky, V. (2015) Sodium nitrite improves exercise hemodynamics and ventricular performance in heart failure with preserved ejection fraction. Journal of the American College of Cardiology 66, 1672-1682

Paulus, W.J. and van Heerebeek, L. (2015) Ancient gunpowder and novel insights team up against heart failure with preserved ejection fraction. Journal of the American College of Cardiology 66, 1683-1686

(voir l'abstract de Borlaug et coll. ici)

(voir la référence de Paulus et van Heerebeek ici)

Presque la moitié des patients souffrant d’insuffisance cardiaque ont une fraction d’éjection préservée. Les traitements médicamenteux ne sont pas alors que peu efficaces [Approximatively one-half of patients with heart failure have heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF), and there is no effective treatment].

Les auteurs américains [Mayo Clinic, Rochester, Minnesota, USA] présentent une étude randomisée, en double aveugle contre placebo, portant sur 28 patients, 11 hommes et 17 femmes, âgés en moyenne de 70 ans, atteints d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée.

Alors qu’ils sont l’objet d’un cathétérisme cardiaque, les patients reçoivent en 5 minutes de perfusion

- soit une solution salée, à titre de placebo

- soit une solution de nitrite de sodium, au rythme de 50 µg NaNO2 kg-1 min-1, apportant 36.5 µg NO2- kg-1 min-1.

Avant la perfusion puis 10 minutes après celle-ci, les patients effectuent durant 5 minutes un exercice en position couchée délivrant une puissance de 20 watts.

Chez ces patients:

- avant la perfusion, la pression capillaire pulmonaire s’élève lors de l’exercice physique, passant, en, moyenne, de 16 à 30 mm Hg.

- après la perfusion, la pression capillaire pulmonaire à l’occasion de l’exercice physique est moins importante en cas de perfusion de nitrite de sodium NaNO2:

- après perfusion de placebo, elle est en moyenne de 28 mm Hg

- après perfusion de nitrite de sodium NaNO2, elle est en moyenne de 19 mm Hg.

Lors de l’exercice, les auteurs ne constatent pas d’effet évident de la perfusion de nitrite de sodium NaNO2 sur

- le rythme cardiaque

- ou sur la tension artérielle systolique

Par contre, sous l’effet de la perfusion de nitrite de sodium NaNO2 et lors de l’exercice, ils constatent une diminution:

- de la tension artérielle moyenne systémique,

- des résistances vasculaires systémiques,

- de la pression auriculaire droite,

- de la tension artérielle pulmonaire.

Ces résultats attirent l’attention de deux physiologistes néerlandais [W.J.P. et L. van H.], qui y consacrent un éditorial.

Ils font d’abord remarquer que les nitrites proviennent de la réduction des nitrates, et que les nitrates sont connus depuis longtemps comme éléments constitutifs de la poudre à canon [Inorganic nitrite originates from te reduction of inorganic nitrate, a compound known since ancient times as gunpowder].

Ils félicitent les auteurs américains pour leur travail. Comme l’ion nitrite NO2- n’est pas exposé au phénomène d’échappement (phénomène connu avec les dérivés nitrés tels le mononitrate d’isosorbide [MonicorR)] et le dinitrate d’isosorbide [LangoranR; RisordanR] –NDLR-), il peut légitimement faire l’objet désormais d’essais au long cours chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée [Borlaug et al. deserve to be commended for the current study. It […] establishes inorganic nitrite as acutely improving exercise hemodynamics in HFpEF, and, because inorganic nitrite lacks tolerance development, paves the way for its use in long-term HFpEF trials].

Commentaire du blog

La rubrique du 27 avril 2015 rend compte d’une étude américaine faisant état, chez le patient atteint d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée, d’une amélioration de la tolérance à l’effort trois heures après une supplémentation alimentaire en nitrate [800 mg NO3-]. Des essais au plus long cours sont souhaités.

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Nitrate et nitrite. Combien de vies humaines des consignes adaptées sauveraient-elles?

Posted on 22 novembre 2015 by admin

Bryan, N.S. and Ivy, J.L. (2015) Inorganic nitrite and nitrate: evidence to support consideration as dietary nutrients. Nutrition Research 35, 643-654

(voir l'abstract ici)

Les effets bénéfiques des ions nitrate NO3- et nitrite NO2- d’origine alimentaire ne sont plus maintenant discutables. Dans leur majorité, ils sont consécutifs à la production d’oxyde nitrique NO. Indépendamment de l’autre voie, la synthèse endogène d’origine endothéliale, les ions nitrate NO3- et nitrite NO2- d’origine alimentaire participent à l’homéostasie en oxyde nitrique NO. [There are now indisputable health benefits of nitrite and nitrate derived from food sources or when administered in a clinical setting for specific diseases. Most of the published reports identify the production of nitric oxide (NO) as the mechanism of action for nitrite and nitrate. Basic science as well as clinical studies demonstrates that nitrite and/or nitrate can restore NO homeostasis as an endothelium-independent source of NO that may be redundant system for endogenous NO production].

Dans deux tableaux successifs, les auteurs américains [Houston et Austin, Texas, USA] comparent les doses de nitrite de sodium NaNO2 et de nitrate de sodium NaNO3 bénéfiques lors des expériences chez l’homme et l’animal à leurs doses maximales sans toxicité.

- Dans le premier tableau, les doses de nitrite NO2-, apportées par voie orale sous forme de nitrite de sodium NaNO2 et montrant leur effet bénéfique sur le système cardiovasculaire, s’échelonnent entre 0.12 et 0.47 mg NO2- kg-1 alors qu’une dose bien supérieure: 7.00 mg NO2- kg-1, apportée chez l’homme adulte en bonne santé sous forme de nitrite de sodium NaNO2, non plus par voie orale mais par voie intraveineuse, se révèle dénuée de toxicité.

- Dans le second tableau, les doses de nitrate NO3-, apportées par voie orale sous forme de nitrate de sodium NaNO3 et ayant montré leur effet bénéfique sur le système cardiovasculaire ou sur la performance physique et sportive, s’échelonnent entre 4.5 et 117 mg NO3- kg-1. Elles sont toutes dénuées de toxicité [Efficacious doses of nitrate without toxicity].

Les auteurs sont assez critiques à l’égard des études, encore publiées de nos jours, qui tentent à tout prix de mettre en évidence une carcinogénicité des ions nitrite et nitrate [Most recent epidemiologic evidence as well as review of a biologically plausible mechanism has refuted previous evidence of a causal relationship between nitrite and nitrate exposure and cancer formation]. Avec quelque retenue, il expriment, à leur égard, une réelle réserve: «Clearly, the epidemiological data are inconsistent at best, and recent review highlights the limitation of such studies and puts these types of studies in perspective».

Dans leur conclusion, les auteurs texans plaident pour de nouvelles règles nutritionnelles. Maintenant bien connues et délimitées, les doses alimentaires de nitrite et de nitrate capables d’améliorer la santé sont bien inférieures aux doses toxiques. Il devient souhaitable de revoir les recommandations sanitaires à leur égard [There are clear and delineated doses of both nitrite and nitrate that provide indisputable evidence of promoting health and even treating serious medical conditions. Fortunately, these doses fall well below toxic and fatal doses. This provides a sufficient range for the normal dietary guidelines to be established].

Au moment où le monde fait face à une contagion à grande échelle de maladies cardiaques, d’obésités, de syndromes métaboliques, affections liées à une moindre biodisponibilité en oxyde nitrique NO, il n’est plus possible d’ignorer les données fondamentales concernant les ions nitrite NO2- et nitrate NO3- d’origine alimentaire [ At a time when the globe is face with epidemics of heart disease, obesity, and metabolic syndrome, we can no longer ignore fundamental nutritional, biochemical, and physiological and clinical benefits of nutrients found in the most healthy and nutritious foods, nitrite and nitrate, especially because the etiology of the aforementioned diseases are based on poor diet and nutrition].

Selon les statistiques de l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS, 2013], dans le monde 8.2 millions de décès dans le monde sont, chaque année, consécutifs aux affections cancéreuses. Parmi les 5 principaux éléments d’origine alimentaire ou comportementale favorisant l’apparition des cancers, l’OMS note les apports faibles en légumes et en fruits […low fruit and vegetable intake]. Or, rappelons-le, une faible consommation de légumes diminue les apports alimentaires en nitrate.

Selon les statistiques de l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS, 2012], dans le monde 17.3 millions de décès sont dus chaque année aux maladies cardiovasculaires, ce qui représente 1/3 du total des décès. On sait qu’une réduction de la tension artérielle de seulement 5 mm Hg suffit à réduire les risques de maladie cérébrovasculaire et de maladie cardiaque ischémique: respectivement de 35 et 21 %. Il est bien établi, par ailleurs, qu’une supplémentation alimentaire en nitrite ou en nitrate est en mesure de réduire la tension artérielle des mêmes 5 mm Hg.

Ainsi si, pour les nitrites et les nitrates, les autorités sanitaires se décidaient à promouvoir de nouvelles consignes, adaptées aux nouvelles connaissances scientifiques, une très grande quantité de vies humaines seraient épargnées. Les auteurs américains estiment, dans le monde, à 6 millions par an le nombre de décès qui pourraient être ainsi évitées [There are now clear, indisputable blood pressure-lowering effects of dietary nitrite and nitrate by at least 5 mm Hg. By establishing dietary guidelines, perhaps 35% or roughly 6 million deaths could be prevented each year].

Pour eux, les bénéfices cardiovasculaires liés aux supplémentations en nitrite et nitrate dépassent largement les hypothétiques risques liés à la formation de N-nitrosamines [The benefits far outweigh the risks]. Ils illustrent leur concept à l’aide du schéma suivant:

Bénéfices cardiovasculaires                                      Grief cancérigène

Diminution de la pression artérielle                           Formation potentielle de N-nitrosamines

Amélioration de la fonction vasculaire

Amélioration des capacités lors de l’exercice

Amélioration de la fonction mitochondriale

Diminution du taux des triglycérides

Moins d’infarctus du myocarde

Moins d’accidents vasculaires cérébraux

En ce qui concerne les nitrites et les nitrates, nous sommes au début d’un nouveau champ d’investigation de biochimie nutritionnelle. Les auteurs appellent de leur vœu des études contrôlées au long cours. Celles-ci permettront de préciser les doses de nitrite et/ou de nitrate susceptibles, chez l’homme, de prévenir l’apparition des maladies chroniques et d’en freiner la progression [Furthermore, long-term controlled studies need to be conducted to establish set amounts of nitrite and/or nitrate consumption to determine if certain doses can actually have an effect on the onset and/or progression of chronic disease in humans].

Commentaire du blog

De nouvelles règles nutritionnelles à l’égard des ions nitrate NO3- d’origine alimentaire sont éminemment souhaitables.

Chez l’adulte et l’enfant âgé de plus de 6 mois, il conviendrait de remplacer

▪ les consignes actuelles imposant

des teneurs maximales dans l’eau de boisson, les légumes, la viande, le poisson

et une dose Journalière Admissible [DJA]

▪ par des consignes invitant, au contraire, la population mondiale à majorer nettement ses apports quotidiens.

Si ce changement radical était opéré, de nombreuses vies humaines seraient épargnées et prolongées. Combien exactement? Six millions par an, comme le disent les auteurs? Tout dépendra alors de la bonne observance des consignes…

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Apport prolongé en nitrate et réponse hémodynamique à l’effort

Posted on 18 novembre 2015 by admin

Lee, J.S., Stebbins, C.L., Jung, E., Nho, H., Kim, J.-K., Chang, M.-J. and Choi, H.-M. (2015) Effects of chronic dietary nitrate supplementation on the hemodynamic response to dynamic exercise. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 309, R459-R466

(voir l'abstract ici)

Les auteurs coréens [Université Kyung Hee, Séoul, Corée du Sud] étudient chez 14 hommes jeunes (âge moyen 22 ans) l’effet exercé par une supplémentation alimentaire prolongée en nitrate sur les variables hémodynamiques avant et après exercice physique.

Pendant 15 jours, les sujets reçoivent en en double aveugle et cross over:

- soit 70 ml par jour d’un jus de betterave apportant 400 mg par jour de nitrate NO3- [Beet It, James White Drink, Ipswich, UK],

- soit 70 ml par jour d’un jus de betterave déplété en nitrate [Beet It, James White Drink, Ipswich, UK].

Effectué sur cyclo-ergomètre, l’effort physique comporte des efforts d’intensité progressivement croissante.

La supplémentation de 15 jours en nitrate NO3- accroit au repos:

- la concentration plasmatique en NOx  [NO3- + NO2-]. Elle passe, en moyenne, de 83 à 168 µM,

- et la vasodilatation flux dépendante [flow mediated dilation], mesurée à l’artère brachiale. Elle passe, en moyenne, de 12.3 à 17.8 %.

Comparativement au groupe témoin,

- elle accentue le débit cardiaque [cardiac output], au repos ou pour des efforts d’intensité modérée (pour une charge de 30%),

- elle diminue, au repos comme après exercice:

- les tensions artérielles systolique, diastolique et moyenne,

- ainsi que la résistance totale périphérique (tension artérielle moyenne/débit cardiaque)

- elle diminue durant l’exercice, le «double produit» [rate pressure product] (rythme cardiaque x tension artérielle systolique).

Les auteurs en concluent qu’une supplémentation prolongée en nitrate NO3- sous forme de jus de betterave a pour effet de faire baisser la tension artérielle et la résistance vasculaire, au repos et durant l’exercice [Chronic supplementation with beetroot juice lowers blood pressure and vascular resistance at rest and during exercise]. L’effet pourrait être consécutif, au moins en partie, à une accentuation de la vasodilatation endothélium-dépendante au sein des muscles squelettiques [These effects may be due, in part, to enhanced endothelial-induced vasodilatation in contracting skeletal muscle].

A la fin de l’article, les auteurs coréens expliquent qu’ils ont fourni aux sujets participant à l’étude une dose relativement faible de nitrate (400 mg NO3- j-1) en raison des effets délétères sur la santé, notamment en matière de cancer, qu’on attribue parfois aux apports importants en nitrate; d’où, d’ailleurs, les réglementations des concentrations en nitrate dans l’eau et les aliments édictées par les autorités sanitaires [This dose was chosen because there is evidence suggesting that high intakes of dietary NO3- may have harmful effects on health (e.g. cancer), which has led to some regulation of nitrate concentrations in food and drinking water].

Mais, après ces propos conventionnels, ils remettent tout en cause. Il faut bien remarquer, disent-ils, que le régime traditionnel japonais est particulièrement riche en nitrate. A un adulte de 73 kg, il apporte, en moyenne, quelque 1300 mg de nitrate NO3- par jour. Au Japon, les incidences des maladies cardiaques et cancéreuses sont faibles, si bien que la population bénéficie de la plus grande longévité au monde [That being said, it should be noted that the traditional diet of the Japanese is high in nitrates (1300 mg/day for a 73 kg individual), yet they have the highest longevity in the world and a low occurrence of heart disease and cancer].

Au total, la balance bénéfice-risque des apports alimentaires en nitrate, comme des nitrates en général, mérite maintenant d’être scientifiquement réévaluée [This observation, and other emerging evidence suggesting that dietary nitrates have beneficial cardiovascular effects, suggests that the risk-to-benefit ratio associated with dietary intakes of nitrates and nitrates should be reevaluated].

Commentaire du blog

Il est difficile de revenir sur une erreur scientifique mondiale. En témoigne la curieuse prudence initiale des auteurs.

Rappelons que les nitrates alimentaires, dont les effets bénéfiques sont nombreux [Cf les pages RUBRIQUES PAR THEMES], sont bel et bien dépourvus de tout risque pour la santé, notamment de risque cancérigène, à une exception près.

L’exception est particulière. Il s’agit du risque de méthémoglobinémie du nourrisson quand un biberon est préparé avec une eau de puits qui non seulement contient des nitrates mais est également bactériologiquement contaminée (plus de 106 germes ml-1). Il n’y a, par contre, aucun risque de méthémoglobinémie du nourrisson avec l’eau d’adduction publique, quelle que soit sa teneur en nitrate. L’eau d’adduction publique est toujours bactériologiquement contrôlée. Elle contient toujours moins de 102 germes ml-1 [Cf. rubriques des 7, 11 et 14 mai 2010].

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Supplémentation en nitrate et fonction endothéliale en altitude

Posted on 14 novembre 2015 by admin

Bakker, E., Engan, H., Patrician, A., Schagatay, E., Karlsen, T., Wisloff, U. and Gaustad, S.E. (2015) Acute dietary nitrate supplementation improves arterial endothelial function at high altitude: A double-blinded randomized controlled cross over study. Nitric Oxide 50, 58-64

(voir l'abstract ici)

L’appréciation de la vasodilatation flux-dépendante permet d’évaluer la capacité du système artériel à se dilater après une ischémie induite (notamment par un brassard de tensiomètre). En cas d’ischémie, le vaisseau doit, en effet, être en mesure de se dilater. La dilatation vasculaire réactionnelle permet une augmentation du flux sanguin et un rétablissement des conditions métaboliques normales, en particulier un rétablissement des apports tissulaires en oxygène. La propriété est liée à des mécanismes dépendant de l’oxyde nitrique NO.

Il a été montré qu’au niveau de la mer, une supplémentation alimentaire en nitrate NO3- augmente, chez le sujet sain, la vasodilatation flux-dépendante [At sea level dietary NO3- supplementation is effective for optimizing vascular fucntion, resulting in a reduction of blood pressure and improvement of endothelial function with 0.5-4% increase in flow-mediated dilation (FMD) in healthy subjects after acute supplementation] [Cf. rubrique du 13 janvier 2012].

Les auteurs norvégiens et suédois [Trondheim, Norvège – Östersund, Suède] cherchent à savoir si le phénomène se produit également en altitude. Leur étude expérimentale est effectuée au Népal, à Katmandou puis dans la vallée du Rolwaling.

10 sujets jeunes [moyenne d’âge: 25 ans], en bonne santé, n’habitant pas d’ordinaire en montagne, participent à cette étude randomisée, double aveugle et cross over.

La vasodilatation flux-dépendante est mesurée à l’artère brachiale par échographie Doppler,

- à 1370 mètres d’altitude (à Katmandou)

- puis à 3700 mètres d’altitude, après avoir ingéré pendant deux jours consécutifs:

- soit du jus de betterave déplété en nitrate n’apportant que 0.19 mg de NO3-,

- soit 70 ml d’un jus de betterave concentré [James White Drinks Ltd., Suffolk, Royaume-Uni], apportant 310 mg de nitrate NO3-.

Exprimée en pourcentage, la vasodilatation flux-dépendante est alors calculée à partir du diamètre artériel maximal enregistré et du diamètre artériel de base [The flow mediated dilation (%) was calculated from the difference in peak and baseline artery diameter (maximum dilation) divided by baseline].

La vasodilatation flux-dépendante est évaluée, en moyenne:

- à 1370 mètres, à 6.53 %,

- à 3700 mètres, après apport pendant 48 h de jus de betterave déplété en nitrate, à 3.84 %,

- à 3700 mètres, après apport pendant 48 heures de 310 mg de NO3- j-1, à 5.77 %.

Ainsi, une supplémentation alimentaire en nitrate NO3- atténue ou abolit la réduction de la fonction endothéliale induite par l’altitude. Elle pourrait désormais être intéressante à proposer chez les personnes qui, alors qu’elles ne vivent pas habituellement en montagne, envisageraient de se déplacer en haute altitude [Acute dietary NO3- supplementation may abolish altitude-induced reduction in endothelial function […]. Dietary NO3- supplementation may therefore represent a promising strategy for maintaining endothelial function in native lowlanders at high altitude].

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Nitrate alimentaire: nutriment bénéfique

Posted on 10 novembre 2015 by admin

Ashworth, A., Bailey, S.J., Hayward, G.M., DiMenna, F., Vanhato, A. and Jones, A.M. (2015) Dietary nitrate – An unrecognized nutrient? Clinical Nutrition Espen 10, e201

(voir la référence ici)

Dans un bref article, les auteurs britanniques [Université d’Exeter, Royaume-Uni] présentent, une étude effectuée chez 15 hommes non-fumeurs, physiquement actifs, âgés de 18 à 40 ans.

Les sujets recrutés consomment pendant 15 jours:

- soit des légumes riches en nitrate NO3-,

- soit des légumes pauvres en nitrate NO3-.

Après un «wash out» de 15 jours, ils recommencent de manière alternée, à nouveau pendant 15 jours, selon la méthode du cross over

La supplémentation avec des légumes riches en nitrate augmente significativement les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- et en nitrite NO2-. Au départ, les concentrations plasmatiques en nitrate et nitrite sont, respectivement et en moyenne, de 1.8 mg NO3- l-1 et 5.5 µg NO2- l-1. Après 15 jours de consommation de légumes riches en nitrate, elles atteignent, respectivement et en moyenne, 8.0 mg NO3- l-1 et 10.4 µg NO2- l-1.

Après consommation de légumes pauvres en nitrate, aucune modification de la pression artérielle n’est enregistrée [There was no reduction in blood pressure after eating low nitrate vegetables].

Après consommation de légumes riches en nitrate, les auteurs constatent une diminution des tensions artérielles systolique, diastolique et moyenne, en moyenne de 3 mmHg. Ces modifications tensionnelles n’atteignent pas le degré de significativité statistique [Mean systolic blood pressure, diastolic blood pressure and mean arterila pressure were reduced by 3 mmHg, (statistically non-significant), after consumption of high nitrate vegetables].

Par contre, une corrélation statistique significative existe entre, d’une part, les augmentations des concentrations plasmatiques en nitrate et en nitrite et, d’autre part, les diminutions tensionnelles observées [There were significant correlations between changes in plasma [nitrate], [nitrite] and blood pressure, indicating that as plasma [nitrate] and [nitrite] increased, systolic blood pressure, diastolic blood pressure and mean arterial pressure were reduced].

Les auteurs rappellent que les supplémentations alimentaires en nitrate sont connues, entre autres, pour réduire la tension artérielle, améliorer la tolérance à l’exercice en cas d’artériopathie périphérique, accentuer la perfusion cérébrale des personnes âgées [Dietary nitrate supplements reduce blood pressure, improve exercise tolerance in peripheral arterial disease, improve cerebral perfusion in older adults […]].

Pourtant, pour les autorités administratives, l’ion nitrate NO3- est avant tout un contaminant environnemental. Les autorités n’ont pas encore décidé de le considérer comme un nutriment essentiel pour la santé. Aussi l’ion nitrate NO3- reste-t-il toujours l’objet de strictes réglementations [However, nitrate is a strictly controlled, environmental contaminant, and not regarded as a nutrient essential for health].

Au vu de leur étude et des connaissances scientifiques accumulées, les auteurs britanniques invitent à la remise en question des dogmes anciens. Ils exhortent les scientifiques à continuer leurs recherches de façon à établir aussi solidement que possible que l’ion nitrate NO3- alimentaire n’est autre qu’un nutriment: et un nutriment à la fois utile pour la prévention des maladies et leur traitement [These findings challenge existing dogma and support the need for research to establish dietary nitrate as a future nutrient in clinical nutrition, both in therapeutics and prevention of disease].

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Apport en nitrate, insuffisance cardiaque et fonction musculaire

Posted on 6 novembre 2015 by admin

Coggan, A.R., Leibowitz, J.L., Spearie, C.A., Kadkhodayan, A., Thomas, D.P., Ramamurthy, S., Mahmood, K., Park, S., Waller, S., Farmer, M. and Peterson, L.R. (2015) Acute dietary nitrate intake improves muscle contractile function in patients with heart failure: a double-blind, placebo-controlled, randomized trial. Circulation Heart Failure 8, 914-920

(voir l'abstract ici)

Chez le patient atteint d’insuffisance cardiaque, la force, la vélocité et la puissance du muscle squelettique sont trouvées diminuées. En résultent de moindres performances physiques, ainsi qu’une détérioration de la qualité de vie. Dans ce cadre pathologique, il est possible que l’altération de la fonction musculaire soit due, au moins en partie, à une moindre biodisponibilité en oxyde nitrique NO [This muscle dysfunction  may be partially due to decreased nitric oxide (NO) bioavailability].

Les auteurs américains [Saint-Louis, Missouri, USA] présentent une étude randomisée, en double aveugle contre placebo et crossover, effectuée chez 9 sujets atteints d’insuffisance cardiaque (fraction d’éjection ≤ 45%).

Les patients ingèrent:

- soit 140 ml d’un jus de betterave concentré, apportant 694 mg de nitrate NO3- [Beet It Sport, James White Drinks, Ipswich, UK],

- soit 140 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate NO3-.

Deux heures plus tard, les auteurs évaluent la fonction musculaire à l’aide d’un dynamomètre isocinétique [Biodex 4 isokinetic dynamometer].

Ils rapportent les constatations suivantes:

Après l’ingestion nitratée (par ailleurs parfaitement tolérée [No adverse clinical events occurred]),

- la concentration de l’air expiré en oxyde nitrique est majorée de 35 à 50 % [Dietary nitrate increased (P<0.05-0.001) breath NO by 35-50%].

- pour les deux plus fortes vitesses présélectionnées, la puissance des muscles extenseurs du genou est majorée de 9 et 11 % [This was accompanied by 9% (P=0.07) and 11% (P<0/05) increases in peak knee extensor power at the two highest movement velocities tested (i.e. , 4.71 and 6.28 rad/s)].

- selon l’estimation théorique chiffrée, la vitesse maximale pour l’extension de genou en dynamométrie isocinétique serait significativement accrue [Calculated maximal velocity of knee extension was also higher following NO3- ingestion (i.e., 12.48±0.95 vs. 11.11±0.53 rad/s: P<0.05)].

- Par contre, les tensions artérielles ne sont pas modifiées [Blood pressure was unchanged].

Ainsi, l’apport unique de quelque 700 mg de nitrate NO3- améliore, deux heures plus tard, la fonction musculaire des patients atteints d’insuffisance cardiaque [These data illustrate the efficacy of dietary NO3- in enhancing muscle function in patients with heart failure]. Non négligeable, l’amélioration enregistrée est comparable à celle que pourraient apporter 2 à 3 mois d’exercice contre résistance [The magnitude of the improvement in isokinetic muscle function that we observed is comparable to that resulting from 2-3 mo resistance exercise training in heart failure patients].

Les constatations sont d’autant plus remarquables que ni les bêtabloquants, ni les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine, ni les antagonistes des récepteurs de l’angiotensine II (ou sartans), ni les antagonistes de l’aldostérone, prescrits d’ordinaire chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque, n’ont d’effet réellement favorable sur la fonction contractile du muscle squelettique [This is in stark contrast to the effects of commonly-prescribed heart failure drugs, i.e., β-blockers, ACEi, ARB, and aldosterone antagonists, which have proven ineffective in improving skeletal muscle contractile function in heart failure].

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Nitrate alimentaire et sprint cycliste

Posted on 2 novembre 2015 by admin

Corry, L.R. and Gee, T.I. (2015) Dietary nitrate enhances power output during the early phases of maximal intensity sprint cycling. International Journal of Coaching Science 9, 87-97

(voir le texte entier ici)

Jusqu’à maintenant, l’effet de l’ingestion alimentaire de l’ion nitrate NO3- sur la performance physique et sportive a surtout été étudié dans les disciplines d’endurance. Son effet sur l’exercice bref et intense a été peu exploré [Ingestion of dietary nitrate has shown to improve endurance exercise performance; however effects on short-term maximal intensity exercise are currently unknown].

Les auteurs britanniques [Université de Lincoln, Royaume-Uni] effectuent une étude chez 10 hommes sportifs, modérément entraînés, âgés en moyenne de 20 ans. Les sujets ingèrent la veille puis le jour même du test, 40 minutes auparavant:

- soit 140 ml d’un jus de betterave concentré [Beet It, James White Drinks Ltd, Ipswich, UK], apportant 496 mg de nitrate NO3-,

- soit, à titre de contrôle, 140 ml d’un jus de cassis, n’apportant que des quantités négligeables de nitrate NO3-.

Les sujets participant à l’étude sont ensuite soumis à un test anaérobie de Wingate durant 30 secondes, sur ergomètre Monark 874e.

Au cours des 30 secondes du test, si on la compare à celle que développent les sujets du groupe placebo, la puissance moyenne développée par les sujets du groupe «nitrate» semble augmentée [«possible increase»]: 7.63 watts kg-1 chez les premiers, 7.95 watts kg-1 chez les seconds.

En réalité, l’augmentation de la puissance moyenne est surtout enregistrée en début de test, plus précisément entre la 5ème et la 10ème puis entre la 10ème et la 15ème secondes [On further analysis, via division into 5s phases, participants experienced «likely» increases in mean power during 5-10 s (77% chance; 90% CI:-0.01 – 0.65 w.kg-1) and 10-15 s (81% chance; 90% CI: 0.05 -0.57 w.kg-1) phases following nitrate supplementation compared to control and placebo].

A titre de possibilité, les auteurs britanniques envisagent qu’à l’avenir l’apport alimentaire en nitrate NO3- puisse être considéré comme une aide ergogénique non seulement à la disposition de l’athlète d’endurance mais également à celle du sprinter cycliste. D’autres travaux s’imposent malgré tout avant que l’aide ergogénique de l’ion nitrate alimentaire en cas d’activité cycliste anaérobie soit formellement reconnue [It is possible nitrate could emerge as an ergogenic aid for maximal intensity sprint cycle events as cyclists seek to gain any tangible advantage over their competitive opposition. Further research is required to support the observed effects, and possibly recognise nitrate as an ergogenic aid for anaerobic cycling activity].

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