Apports en nitrate, exercice, diabète de type 2

Posted on 14 septembre 2015 by admin

Shepherd, A.I., Gilchrist, M., Winyard, P.G., Jones, A.M., Hallmann, E., Kazimierczak, R., Rembialkowska, E., Benjamin, N., Shore, A.C. and Wilkerson, D.P. (2015) Effects of dietary nitrate supplementation on the oxygen cost of exercise and walking performance in individuals with type 2 diabetes: A randomized, double blind, placebo-controlled cross-over trial. Free Radical Biology and Medicine 86, 200-208

(voir l'abstract ici)

Après un travail analogue effectué chez 13 patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] [cf. rubrique du 11 juin 2015], les auteurs britanniques [Université d’Exeter, Royaume-Uni] présentent une étude portant sur les effets ergogéniques de la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- lorsque celle-ci concerne des patients atteints de diabète de type 2.

L’étude randomisée, en double aveugle contre placebo est effectuée chez 48 sujets atteints de diabète de type 2 [35 hommes, 13 femmes]. L’âge moyen des patients est de 63 ans. L’affection diabétique évolue, en moyenne, depuis 10 ans. L’indice de masse corporelle [IMC] est, en moyenne, de 30 (Valeurs normales communément admises comprises entre 18 et 25).

Pendant 4 jours, les sujets reçoivent, outre leur régime habituel, une supplémentation alimentaire comprenant:

- soit 70 ml d’un jus de betterave riche en nitrate [Beet it, James White Drinks Ltd., Ipswich] apportant 400 mg NO3- j-1,

- soit 70 ml d’un jus de betterave déplété en nitrate [Beet it, James White Drinks Ltd., Ipswich] n’apportant que 4 mg NO3- j-1.

Trois heures plus tard sont mesurées:

- la concentration plasmatique en nitrate NO3-, au repos,

- la concentration plasmatique en nitrite NO2-, au repos,

- les tensions artérielles systolique et diastolique, au repos

- la consommation en oxygène à l’occasion de la marche, en fin d’exercice,

- la distance de marche couverte en 6 minutes.

La concentration plasmatique en nitrate NO3- au repos est significativement plus élevée chez les sujets qui ont reçu une forte supplémentation en nitrate que chez ceux qui ne l’ont pas reçue: respectivement 20  versus 3.5 mg NO3- l-1.

Il en est de même pour la concentration plasmatique en nitrite NO2-: respectivement 49 versus 31 μg NO2- l-1.

Par contre, ne sont pas statistiquement différentes entre les deux groupes:

- les tensions artérielles systolique et diastolique au repos: respectivement et en moyenne, 132 versus 134, et 76 versus 77 mm Hg,

- la consommation en oxygène à l’occasion de la marche, en fin d’exercice: en moyenne 946 versus 938 ml O2 min-1,

- et la distance de marche couverte en 6 minutes: en moyenne, 554 versus 550 mètres.

Les auteurs cherchent à comprendre la raison des résultats négatifs obtenus chez les sujets atteints de diabète de type 2. Ils évoquent quelques hypothèses.

Ils évoquent, entre autres, une possible augmentation du stress oxydatif chez les patients, qui aurait un lien avec une limitation de la biodisponibilité en oxyde nitrique NO. Les concentrations plasmatiques en diméthylarginine asymétrique [ADMA] sont connues, par exemple, pour être élevées chez les patients atteints de diabète de type 2; or la diméthylarginine asymétrique [ADMA] inhibe l’activité de la NO synthase [This reduced bioavailability has been linked with the concentration of plasma ADMA (an analogue of L-arginine), which is elevated in individuals with type 2 diabetes. ADMA is known to inhibit all three NO synthase isoforms, particularly eNOS, leading to eNOS uncoupling and the generation of superoxide radicals, ultimately resulting in increased oxidative stress].

Commentaire du blog

▪ L’hypothèse avancée par les auteurs n’apparaît pas entièrement convaincante. Deux voies métaboliques mènent, en effet, à la synthèse d’oxyde nitrique NO: 1) la voie de la L-arginine ou de la NO synthase et 2) la voie d’origine exogène Nitrate alimentaire-Nitrite-NO. On ne voit pas très bien pourquoi une diminution d’activité enzymatique affectant la première voie rendrait moins performante la deuxième.

▪ Cette étude ergogénique négative chez les patients atteints de diabète de type 2 s’ajoute à l’étude ergogénique négative de la même équipe effectuée chez des patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] [rubrique du 11 juin 2015].

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Condition physique «aérobie» et effet bénéfique des nitrates sur la performance physique

Posted on 10 septembre 2015 by admin

Porcelli, S., Ramaglia, M., Bellistri, G., Pavei, G., Pugliese, L., Montorsi, M. Rasica, L. and Marzorati, M. (2014) Aerobic fitness affects the exercise performance responses to nitrate supplementation. Medecine and Science in Sports and Exercise 47, 1643-1651

(voir l'abstract ici)

La consommation maximale en oxygène O2 est celle qu’on enregistre lorsque la puissance aérobie développée par le sujet est à son maximum. Au-delà, l’organisme fait appel à des ressources anaérobies. On considère ainsi que la VO2max (ou la VO2peak, terme presque synonyme) est un reflet relativement fidèle de la condition physique «aérobie».

Pour un sujet jeune et en bonne santé, la VO2max est chez l’homme et chez la femme respectivement de l’ordre de 45 et 35 ml kg-1 min-1. Chez le grand sportif, elle peut atteindre 80 à 90 ml kg-1 min-1.

Les auteurs italiens [Segrate et Milan, Italie] cherchent à préciser dans quelle mesure l’amélioration des performances physiques liée à la supplémentation en nitrate NO3- est affectée par la condition physique «aérobie» du sujet qui se livre à l’exercice.

21 jeunes hommes (âge moyen: 22 ans) participent à une étude en double aveugle contre placebo. Leur VO2peak étant compris entre 28.2 et 81.7 ml kg-1 min-1, ils sont, en fonction de leur condition physique «aérobie», répartis en trois groupes:

- 1) groupe LOW (n=8), avec un VO2peak compris entre 28.2 et 44.1 ml kg-1 min-1,

- 2) groupe MOD (n= 7), avec unVO2peak compris entre 45.5 et 57.1 ml kg-1 min-1,

- 3) groupe HIGH (n= 6), avec un VO2peak compris entre 63.9 et 81.1 ml kg-1 min-1.

Pendant 6 jours consécutifs, les 21 sujets reçoivent, chaque matin, une supplémentation sous forme:

- soit d’une solution (500 ml) de nitrate de sodium, leur apportant 340 mg de nitrate NO3- [NITR]

- soit d’une solution (500 ml) dénuée de nitrate, ne se distinguant de la précédente ni par son goût ni par son apparence [PLA] [The different solutions could not be distinguished by taste or appearance].

Les 5ème et 6ème jours, 3 heures et demie après l’ingestion, les sujets se livrent à différents exercices.

▪ Lorsque l’exercice comporte sur tapis roulant motorisé quatre efforts d’intensité sous-maximale de chacun 6 minutes, le sujet ayant ingéré auparavant ses 340 mg de nitrate NO3-, on constate une corrélation négative entre l’importance de la réduction de consommation d’oxygène enregistrée sous l’effet de la supplémentation en nitrate et le niveau préalable de condition physique «aérobie» [After NITR, a negative correlation between reduction of O2 cost of submaximal exercise and individual aerobic fitness level was observed (p˂0.0001)].

▪ Lorsque l’exercice consiste en une course à pied de 3 km, le sujet ayant auparavant ingéré ses 340 mg de nitrate NO3-, il existe également une corrélation inverse entre l’importance de l’amélioration induite par la consommation de nitrates sur le temps mis à effectuer l’épreuve et le niveau préalable de condition physique «aérobie» [A significant inverse correlation was also found between aerobic fitness level and improvement in performance for 3-km Time Trial after NITR (p˂0.0001)].

Ainsi le niveau de condition physique «aérobie» exerce une influence, et cette influence est négative, sur l’importance du bénéfice ergogénique de la supplémentation en nitrate. Dans cette perspective, il est vraisemblable que l’apport optimal en nitrate NO3- est différent chez l’athlète peu entraîné et chez l’athlète qui se livre à un entraînement intense. D’autres études sur le sujet sont souhaitables [The results of the present study suggest that the individual aerobic fitness level affects the ergogenic benefits induced by dietary nitrate supplementation. The optimal nitrate loading regimen required […] to enhance performance in elite athletes is different from that of low fit subjects and require further studies].

Commentaire du blog

Ces résultats corroborent ceux de travaux précédents [Cf. rubriques du 10 octobre et du 13 novembre 2014].

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Supplémentation prolongée en nitrate chez la souris: pas de toxicité

Posted on 6 septembre 2015 by admin

Hezel, M.P., Liu, M., Schiffer, T.A., Larsen, F.J., Checa, A., Wheelock, C.E., Carlström, M. Lundberg, J.O. and Weitzberg, E. (2015) Effects of long-term dietary nitrate supplementation in mice. Redox Biology 5, 234-242

(voir l'abstract ici)

Paradoxalement, alors que, jadis, les ions nitrates NO3- d’origine alimentaire étaient considérés comme toxiques, il s’avère que les légumes en constituent la source la plus importante [A paradox regarding the proposed harmful effects of dietary nitrate is the fact that vegetables are the greatest source of this anion].

L’étude expérimentale menée par une équipe du Karolinska Institute [Stockholm, Suède] cherche à vérifier si, chez la souris, une supplémentation alimentaire prolongée en nitrate est, ou non, suivie d’effets défavorables.

Pendant 18 mois, 27 souris mâles initialement âgées de 6 semaines consomment une eau de boisson contenant:

- soit 1 mmol l-1 de chlorure de sodium (NaCl), à titre de contrôle,

- soit 62 mg l-1 (1 mmol l-1) de nitrate NO3-, sous forme de nitrate de sodium (NaNO3).

De multiples vérifications sont effectuées au cours et à la fin de la période de supplémentation.

Chez les souris soumises à la supplémentation en nitrate et chez les souris contrôles, on note de très nombreux résultats similaires. Les résultats similaires concernent:

- la courbe de poids,

- la répartition entre tissu graisseux et tissu maigre,

- les poids d’organes tels cœur, foie, pancréas, reins et gonades,

- les teneurs plasmatiques en leptine, en glucagon (sous forme active de glucagon-like peptide 1 (GLP-1)), en insuline, en thyroxine (T4),

- la consommation en oxygène et le quotient respiratoire (QR = VCO2/VO2),

- les tensions artérielles systolique, diastolique et moyenne,

- la réponse vasodilatatrice endothélium-indépendante au nitroprussiate de sodium et la réponse endothélium-dépendante à l’acétylcholine,

- des marqueurs plasmatiques de l’inflammation comme l’interféron-gamma, l’interleukine-1 bêta, l’interleukine-6, le KC/GRO (homologue de l’interleukine-8 chez la souris) et l’interleukine 12 p70,

- ou encore l’activité intra-tissulaire de la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate [NADPH] oxydase.

Quelques différences entre les deux groupes sont cependant constatées. Par rapport aux souris témoins, les souris avec supplémentation prolongée en nitrate ont tendance à avoir:

- lors du test de tolérance intrapéritonéale à l’insuline effectué au 17ème mois, une réponse à l’insuline améliorée,

- une diminution de la teneur plasmatique en triiodothyronine (T3),

- une diminution de la teneur plasmatique en interleukine-10,

- et une plus longue durée de vie: en moyenne, 640 versus 600 jours.

Chez un homme de 75 kg, tandis que les apports en nitrate NO3- fournis aux souris contrôles correspondent approximativement à une consommation de 26 mg NO3- j-1, les apports en nitrate NO3- aux souris soumises à la supplémentation en nitrate correspondent approximativement à une consommation de 350 mg NO3- j-1, celle d’un régime végétarien [Our calculations extrapolating average mouse nitrate consumption to a 75 kg person would yield approximately 16.1 mg nitrate per day on the control diet and 350 mg/day on the nitrate diet […] Vegetarians often ingest more nitrate so the treatment regimen may be more representative of a vegetarian diet].

La conclusion des auteurs suédois est la suivante. Dans leur étude, chez la souris, une supplémentation alimentaire

- relativement importante en nitrate,

- et prolongée durant la plus grande partie de la vie,

n’est suivie d’aucun effet toxique détectable [The findings in this study do not support any long-term toxic effects of dietary nitrate].

De nouvelles études leur apparaissent cependant nécessaires. La diminution de la teneur plasmatique en interleukine 10, l’amélioration de la tolérance à l’insuline et la plus longue survie méritent confirmation. De même, il serait souhaitable que ce genre d’expérimentation fasse maintenant appel à des apports en nitrate quantitativement divers, de manière à préciser la supplémentation en nitrate optimale [Intriguing results of decreased plasma […] IL-10 and improved insulin tolerance and survival will need to be confirmed in larger follow-up studies. Studies exploring different doses of nitrate supplementation will yield better indications for optimal supplementation].

Commentaire du blog

On regrettera que, dans leur article, les auteurs suédois ne fassent pas mention de l’état du système artériel des souris, notamment de celui des artères coronaires.

En 1977, H.I. Shuval et N. Gruener* étudient les modifications des artères coronaires de rats (longévité naturelle: 2 à 3 ans) soumis pendant 18 mois à une exposition aux nitrites et aux nitrates. Alors que chez la plupart des animaux témoins, les vaisseaux coronariens sont l’objet d’un épaississement, souvent même d’une hypertrophie et d’un rétrécissement marqués, les artères coronaires des animaux exposés de manière chronique aux nitrites ou aux nitrates sont, au contraire, fréquemment fines et dilatées. De telles constatations expérimentales évoquent fortement un effet préventif au long cours des ions nitrate NO3- et nitrite NO2- à l’égard de l’athérosclérose coronaire liée à l’âge [Cf. rubriques des 17 avril et 15 octobre 2011, du 11 juillet 2012 et du 5 novembre 2014].

* Shuval, H.I. and Gruener, N. (1977) Health Effects of Nitrates in Water. Report EPA-600/1-77-030 US. Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio, USA

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Supplémentation en nitrate et fonction cardiorespiratoire

Posted on 2 septembre 2015 by admin

Bond, V. Jr, Curry, B.H., Adams, R.G., Millis, R.M. and Haddad, G.E. (2014) Cardiorespiratory function associated with dietary nitrate supplementation. Applied Physiology Nutrition and Metabolism 39, 168-172

(voir le texte entier ici)

Les auteurs américains [Washington, District de Columbia, USA] mènent une étude chez 12 jeunes étudiantes d’université, en bonne santé et d’origine afro-américaine. Leur âge et leur poids moyens sont respectivement de 21 ans et de 61 kg. Leur consommation maximale moyenne en oxygène [VO2peak] de 26 ml kg-1 min-1.

Les jeunes femmes participant à l’étude ingèrent

- soit 500 ml d’un jus de betterave [Biotta Inc., Carmel, Ind., USA] apportant 750 mg de nitrate NO3-,

- soit, pour comparaison, 500 ml d’un jus d’orange n’apportant que des quantités négligeables de nitrate NO3-.

Deux heures après l’ingestion, du sang est prélevé pour analyse et les jeunes femmes exécutent un exercice progressif sur cyclo-ergomètre.

Les concentrations plasmatiques en oxyde nitrique NO sont significativement augmentées après l’ingestion du jus de betterave. Elles passent de 3.4 à 17.8 nmol l-1 [The beetroot juice treatment increased the plasma NO concentration from (mean ± SD) 4.5 ± 3.4 nmol L-1 to 17.8 ± 8.8 nmol L-1 (p 0.001)].

L’ingestion de jus de betterave n’a pas d’effet statistiquement significatif lors de l’effort sur la tension artérielle diastolique, le quotient respiratoire (QR), la ventilation minute (VE) et le rythme cardiaque.

Par contre, elle entraîne une diminution significative de la consommation en oxygène, de la tension artérielle systolique et du produit rythme cardiaque-tension artérielle systolique, au repos ainsi que lors d’efforts correspondant à 40%, 60% et 80% de la consommation maximale d’oxygène [The beetroot juice treatment […] decreased oxygen consumption, systolic blood pressure, and the heart rate-systolic blood pressure product at rest and at 40%, 60%, and 80% of peak oxygen concumption in the absence of significant effects on the respiratory exchange quotient (RQ), minute ventilation, heart rate, and diastolic blood pressure].

Les résultats de cette étude laissent envisager la possibilité que des supplémentations en jus de betterave s’avèrent bénéfiques aussi chez les patients atteints de maladie cardiovasculaire [These findings suggest a beneficial role for beetroot juice in the treatment of cardiovascular disease].

Commentaire

L’étude vient s’ajouter à la liste des nombreuses autres qui ont déjà mis en évidence l’effet bénéfique cardiovasculaire des nitrates alimentaires [Voir les pages RUBRIQUES PAR THEMES].

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BPCO: supplémentation en nitrate et endurance

Posted on 29 août 2015 by admin

Leong, P., Basham, J.E., Yong, T., Chazan, A., Finlay, P., Barnes, S., Bardin, P.G. and Campbell, D. (2015) A double blind randomized placebo control crossover trial on the effect of dietary nitrate supplementation on exercise tolerance in stable moderate chronic obstructive pulmonary disease. BMC Pulmonary Medicine 2015; 15:52

(voir texte complet ici)

Les auteurs australiens [Monash Medical Center, Clayton, Etat de Victoria] conduisent une étude randomisée en double aveugle contre placebo et crossover chez 19 patients [5 hommes et 14 femmes] atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO], âgés en moyenne de 67 ans.

Pendant 3 jours, les patients reçoivent une supplémentation alimentaire:

- soit 600 mg par jour de nitrate NO3-, par l’intermédiaire d’un flacon de 70 ml de jus de betterave concentré [Beet-it, James White Drinks, Ipswich, Royaume-Uni], deux fois par jour,

- soit, à titre de placebo, moins d’1.3 mg par jour de nitrate NO3-, par l’intermédiaire de deux flacons de 70 ml de jus de betterave déplété en nitrate [James White Drinks, Ipswich, Royaume-Uni], deux fois par jour.

Au troisième jour, les auteurs mesurent la résistance physique des patients à l’aide de l’ESWT [Endurance Shuttle Walk Test]. Les patients doivent effectuer une marche par allers et retours de 10 mètres, autour de plots espacés de 9 mètres. La vitesse, constante, correspond à 85 % de la consommation maximale en oxygène. Elle est assurée à l’aide d’une cassette audio, la marche étant poursuivie jusqu’à épuisement [Participants performed the walk under controlled conditions by walking at a constant predetermined rate around cones 9m apart (10 m shuttle walk) to a constant, timed audio recording until exhaustion. The ESWT permits measurement of walking time and distance at the speed that represents their estimated 85 % VO2max].

Ainsi, la distance de marche est, en moyenne, de 800 mètres lorsque les sujets sont sous l’influence des nitrates, de 722 mètres en cas de placebo. La différence n’est pas statistiquement significative. Il en est de même pour le temps de marche: en moyenne et respectivement pour les premiers et les seconds, 10.5 et 9.9 minutes. Evaluée par l’échelle de Borg, l’importance de la dyspnée est également similaire [Participants walked a mean distance of 721.6 m on placebo and 800.0 m on beetroot […] These changes were not significant. Similarly, walking time was not changed between placebo (9.9 ± 7.5 minutes) and beetroot (10.5 ± 6.0 minutes). After walking, there was not difference in dyspnea score (Borg scale)].

En conclusion, les auteurs australiens considèrent qu’il n’est pas réellement justifié de recommander une supplémentation alimentaire en nitrate NO3- chez les patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO], du moins lorsque le souhait est d’améliorer chez eux l’endurance lors de l’exercice physique [Our study does not support a role for routine dietary nitrate supplementation for enhancement of exercise endurance in chronic obstructive pulmonary disease].

Commentaire du blog

Trois études sur le même thème ont été récemment présentées.

Deux études, l’une provenant de Caroline du Nord (USA) [rubrique du 18 janvier 2015], l’autre de Dublin (Irlande) [rubrique du 16 juillet 2015], montraient un effet ergogénique positif chez les patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive. La troisième, provenant d’Exeter (Royaume-Uni) [rubrique du 11 juin 2015], montrait chez les patients, comme cette étude australienne, une absence de résultats ergogéniques significatifs.

 

 

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Nitrates alimentaires et fonction musculaire

Posted on 25 août 2015 by admin

Affourtit, C., Bailey, S.J., Jones, A.M., Smallwood, M.J. and Winyard, P.G. On the mechanism by which dietary nitrate improves human skeletal muscle function. Frontiers in Physiology 6:211.doi: 10.3389/fphys.2015.00211

(voir l'abstract ici)

Les auteurs britanniques [Université de Plymouth, Université d’Exeter, Royaume-Uni] présentent une revue d’ensemble consacrée, chez l’homme, aux effets favorables des apports alimentaires en nitrate NO3- sur la fonction musculaire.

Ils rappellent qu’une supplémentation en nitrates alimentaires de courte durée (≥ 3 jours) apportant au moins 310 mg NO3- j-1, ou encore l’ingestion d’une dose unique d’au moins 520 mg de nitrate NO3-, sont, l’une et l’autre, susceptibles d’améliorer la performance musculaire chez le sujet adulte, quand il est en bonne santé et modérément entraîné [Therefore, short-term supplementation (≥ 3 days) with at least 5 mmol NO3- day-1, or acute ingestion of at least 8.4 mmol NO3-, might represent an effective dietary intervention to improve the economy and performance of human locomotion, at least in healthy, moderately fit adults].

L’effet plus prononcé de la supplémentation en nitrate NO3- sur les fibres musculaires de type II pourrait être lié au climat d’hypoxie relative qui leur est particulier [These preferential physiological effects may relate to the comparably low microvascular PO2 in resting and contracting type II muscle].

Il semble que l’effet favorable sur la performance musculaire de la supplémentation en nitrate NO3- soit, par contre, moins nette:

- chez le sportif d’endurance très entraîné,

- chez le sujet dont la santé est déficiente,

- voire aussi, chez le sujet âgé.

[Although the majority of studies in healthy adults observe NO3--improved exercise economy and/or performance, the effects are attenuated in well-trained endurance athletes, inconsistent in diseased populations, and possibly different in aging humans]

En réalité, le mécanisme intime de l’effet bénéfique de la supplémentation en nitrate NO3- sur la bioénergétique musculaire reste encore à éclaircir.

On sait que la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- diminue la consommation d’oxygène lors de l’exercice, l’activité respiratoire requise pour un travail musculaire donné devenant moindre. La supplémentation alimentaire en nitrate NO3- augmente l’efficacité

- soit de la synthèse mitochondriale en adénine triphosphate (ATP),

- soit des processus cellulaires faisant intervenir l’adénine triphosphate (ATP),

- soit des deux types de mécanismes

[We and others have shown that dietary nitrate supplementation lowers the oxygen cost of human exercise, as less respiratory activity appears to be required for a set rate of skeletal muscle work. This striking observation predicts that nitrate benefits the energy metabolism of human muscle, increasing the efficiency of either mitochondrial ATP synthesis and/or of cellular ATP-consuming processes].

La compréhension des mécanismes en jeu est donc à améliorer. Il conviendrait d’abord de déterminer si ces mécanismes font, ou non, intervenir l’oxyde nitrique NO [[…] Our mechanistic understanding of dietary NO3- benefits on human skeletal muscle needs to be improved […]. It remains to be demonstrated convincingly whether or not dietary NO3- effects in skeletal muscle are mediated by NO].

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Apports en nitrate et diabète de type 2

Posted on 21 août 2015 by admin

Bahadoran, Z., Ghasemi, A., Mirmiran, P., Azizi, F. and Hadaegh, F. (2015) Beneficial effects of inorganic nitrate/nitrite in type 2 diabetes and its complications. Nutrition and Metabolism 12:16 DOI 10.1186/s12986-015-0013-6

(voir l'abstract ici)

Les auteurs iraniens [Université Shadid Beheshti, Téhéran] présentent une revue de synthèse consacrée aux effets bénéfiques des ions nitrate NO3- et nitrite NO2- sur le diabète de type 2 et sur ses complications.

Il est logique de s’intéresser au sujet. Une diminution de la production en oxyde nitrique NO et de sa biodisponibilité est connue pour favoriser l’apparition de maladies cardio-métaboliques diverses, notamment des affections cardiovasculaires, de l’insuffisance rénale chronique, du syndrome métabolique et aussi du diabète de type 2 [Impaired NO metabolism, especially reduced NO production and NO bioavailability, has been recognized as a risk factor for development of cardiometabolic disorders, especially vascular dysfonction, cardiovascular disease, chronic kidney disease, endocrine disorders, insulin resistance, metabolic syndrome, and type 2 diabetes]. Par ailleurs on sait que les apports alimentaires en nitrate NO3- et en nitrite NO2- favorisent une synthèse endogène non enzymatique en oxyde nitrique NO [Recent investigations show that dietary inorganic nitrate/nitrite could act as a substrate or backup system for non-enzymatic endogenous generation of NO].

Les auteurs iraniens recensent 5 études parues entre 2001 et 2011, consacrées aux perturbations du métabolisme des nitrates et nitrites au cours du diabète de type 2. Les résultats ne sont pas tous concordants. Trois études montrent une diminution des concentrations sériques et urinaires en nitrate et nitrite, alors que les deux autres montrent une augmentation [There is no consensus regarding the effect of type 2 diabetes on nitrate/nitrite metabolism; both increased and decreased serum and urinary concentrations of nitrate/nitrite were observed in type 2 diabetes].

Ils présentent 7 études expérimentales chez l’animal, parues entre 2007 et 2015, consacrées aux effets des apports en nitrate et nitrite sur les homéostasies en glucose et en insuline et quelques études cliniques consacrées aux effets des apports en nitrate chez l’homme atteint de diabète de type 2.

Les résultats jusqu’ici enregistrés ne sont pas décisifs. Divers effets bénéfiques, notamment une amélioration de la résistance à l’insuline et de la fonction vasculaire, sont, certes, enregistrés à la suite d’apports en nitrate et en nitrite [Some important beneficial properties, including regulation of glucose homeostasis and insulin signaling pathway, improvement of insulin resistance and vascular function, hypotensive, hypolipidemic as well as anti-inflammatory and anti-oxidative effects have been observed following administration of inorganic nitrate/nitrite]. Mais les études à notre disposition sont de durée relativement courte. Chez l’homme atteint de diabète de type 2, il conviendrait que d’autres études cliniques soient poursuivies sur une plus longue période, avec diverses doses, de manière à bien vérifier que les premiers résultats obtenus se confirment [Although some beneficial properties of nitrate/nitrite have been reported in experimental investigations, long-term clinical studies with various doses of inorganic nitrate/nitrite supplementations, are recommended to confirm these effects].

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Nitrates, épinards et effets hémodynamiques

Posted on 17 août 2015 by admin

Jovanovski, E., Bosco, L., Khan, K., Au-Yeung, F., Ho, H., Zurbau, A., Jenkins, A.J. and Vuksan, V. (2015) Effect of spinach, a high dietary nitrate source, on arterial stiffness and related hemodynamic measures: a randomized, controlled trial in healthy adults. Clinical Nutrition Research 4, 160-167.

(voir l'abstract ici)

Les auteurs canadiens [Hôpital St Michael et Université de Toronto] présentent une étude randomisée contre placebo et crossover, faisant intervenir 27 sujets sains âgés de 18 à 50 ans.

Les sujets de l’étude reçoivent chaque jour pendant 7 jours:

- soit une soupe comprenant 250 grammes d’épinards, apportant 845 mg de nitrate NO3-,

- soit une soupe contenant, à titre de contrôle, 250 grammes d’asperges, apportant moins d’1 mg de nitrate NO3-.

Trois heures après la supplémentation alimentaire, les auteurs constatent:

- une diminution de l’indice d’augmentation (indicateur de rigidité artérielle):

- par rapport au groupe contrôle, à J1: en moyenne de 6.5%,

- par rapport à sa valeur au moment de l’ingestion, à J7: en moyenne de 6.9%,

- une diminution des tensions artérielles centrales, systolique et diastolique:

- par rapport au groupe contrôle, à J7: en moyenne et respectivement de 3.4 et 2.6 mm Hg,

- une diminution de la tension artérielle systolique brachiale:

- par rapport au groupe contrôle, à J7: en moyenne de 3.5  mm Hg.

Les auteurs font remarquer que l’originalité de l’étude vient de l’emploi d’épinards, légume riche en nitrate, alors que la plupart des études jusqu’ici publiées font appel à la betterave et à ses dérivés [Spinach represents one of the highest dietary sources of nitrate. To date, proposed associations of dietary inorganic nitrate and NO generation were largely built on interventions utilizing beetroots and beetroot derivatives as a vegetable source of nitrate].

La dose de 845 mg de nitrate NO3- j-1 est, certes, supérieure à l’apport quotidien habituel, estimé, aux Etats-Unis et en Europe, entre 60 et 120 mg NO3- j-1. Elle peut néanmoins être considérée comme sans danger réel pour la santé, car elle est inférieure aux 1222 mg de nitrate NO3- j-1 que peut apporter un régime comme le régime DASH [Dietary Approaches to Stop Hypertension diet ou DASH diet], (régime préconisé par les autorités cardiologiques américaines pour les patients hypertendus) [The dose of ~845 mg of nitrate administered in the present study was based on quantities that previously demonstrated efficacy and safety, and was selected to be in the range of those estimated in the participants of the DASH diet, of up to approximately 1, 222 mg per day].

En fin d’article, les auteurs évoquent l’hypothétique risque carcinogène lié aux nitrates alimentaires, par l’intermédiaire de la formation de composés N-nitrosés. C’est cependant pour immédiatement ajouter qu’aucune étude expérimentale animale n’a jamais pu démontrer une quelconque carcinogénicité des ions nitrate. Bien plus, comme le rapporte un récent document officiel canadien (2013), la consommation de nitrates par l’intermédiaire des légumes est, en réalité, associée à une diminution du risque d’apparition de la plupart des cancers [Dietary nitrates are reduced to nitrite by oral bacteria, which may react with secondary or tertiary amines (i.e. cheese or meat), forming N-nitroso compounds, a class of carcinogenic substances. However, no evidence from chronic animal studies indicates that nitrate consumption is carcinogenic; in fact, nitrates from vegetable foods were associated with a decreased risk of cancer [Health Canada. Guidelines for Canadian drinking water quality: guideline technical document – nitrate and nitrite (voir ici)].

Commentaire du blog

Les épinards font partie des légumes les plus riches en nitrate. Selon la Diagonale des Nitrates, en 1991, leur teneur moyenne en nitrate pouvait être évaluée, en France, à 1870 mg NO3- kg-1, les limites, inférieure et supérieure, étant respectivement de 1140 et 2600 mg NO3- kg-1. Récemment, en juin 2015, sollicité pour mesurer la teneur en nitrate d’une poudre d’épinard en sachet, un laboratoire rouennais spécialisé dans l’analyse chimique des aliments l’évalue alors à 19562 mg NO3- kg-1. 

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Effets bénéfiques de la supplémentation en betterave

Posted on 13 juillet 2015 by admin

Clifford, T., Howatson, G., West, D.J. and Stevenson, E.J. (2015) The potential benefits of red beetroot supplementation in health and disease. Nutrients 7, 2801-2822

(voir le texte entier ici)

Les auteurs britanniques [Département du Sport, de l’Exercice et de la Rééducation, Northumbria University, Newcastle upon Tyne, Royaume-Uni] présentent une revue d’ensemble consacrée, dans des contextes à la fois physiologiques et pathologiques, aux effets bénéfiques de la supplémentation alimentaire en betterave (Beta vulgaris rubra).

Les effets bénéfiques cardiovasculaires de la betterave sont attribués à sa haute teneur en nitrate: 250 mg NO3- kg-1 de poids frais [Beetroot’s effect on the vasculature is largely attributed to its high inorganic nitrate content (250 mg kg-1 of fresh weight)].

Les auteurs relatent et résument un certain nombre de travaux parus au cours des dernières années et consacrés aux effets bénéfiques de la supplémentation alimentaire en betterave sur la fonction endothéliale. Ces effets sont liés aux nitrates. Plusieurs travaux, notamment ceux de Webb et coll. 2008, Kenjale et coll. 2011, Gilchrist et coll. 2013 et Joris et Mensink 2013, ont été décrits et analysés dans le blog «Nitrates et Santé – Le blog des Nitrates» [Voir respectivement les rubriques du 10 septembre 2010, du 28 décembre 2011, des 24 mai et 2 décembre 2013].

Apportant de fortes quantités de nitrate NO3-, l’ingestion de betterave augmente la biodisponibilité in vivo en oxyde nitrique NO. La supplémentation en betterave apparaît dès lors comme un moyen envisageable de prévenir et de traiter différentes pathologies liées à une diminution de la biodisponibilité en oxyde nitrique NO, notamment l’hypertension artérielle [As a source of nitrate, beetroot ingestion provides a natural means of increasing in vivo nitric oxide (NO) availability and has emerged as a potential strategy to prevent and manage pathologies associated with diminished NO bioavailability, notably hypertension and endothelial function].

Ces faits concernant les nitrates ayant été rappelés, les auteurs signalent que ces nitrates ne sont pas les seuls constituants de la betterave éventuellement pourvus d’effets bénéfiques sur la santé. La betterave contient un certain nombre d’autres composés phytochimiques. Ce sont:

- outre l’ion nitrate NO3-,

- les composés phénoliques

les composés flavonoïdes

les acides phénoliques

les amides phénoliques

- l’acide ascorbique

- les caroténoïdes

- les bétalaïnes

les bétacyanines

la bétanine

l’isobétanine

les bétaxanthines

la vulgaxanthine I

la vulgaxanthine II

l’indicaxanthine

Bien que les études in vivo chez l’homme soient encore relativement peu nombreuses, les auteurs suggèrent que les supplémentations alimentaires en betterave puissent également exercer, grâce à leur teneur en bétalaïne, des effets anti-inflammatoires [Betalains and beetroot extracts have emerged as potent anti-inflammatory agents. At least part of their anti-inflammatory effects seems to be mediated by interfering with pro-inflammatory signalling cascades […]. There are a limited number of studies demonstrating that beetroot supplements have anti-inflammatory effects in vivo].

Commentaire du blog

Selon la Diagonale des Nitrates, en France et en 1991, la concentration de la betterave en nitrate NO3-  n’est pas de 250 mg NO3- kg-1 de poids frais, comme l’indiquent ici les auteurs. Selon la Diagonale des Nitrates, elle est comprise entre 780 et 2310 mg NO3- kg-1, avec une moyenne de 1900 mg NO3- kg-1.

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Apports en nitrate et BPCO

Posted on 6 juillet 2015 by admin

Kerley, C.P., Cahill, K., Bolger, K., McGowan, A., Burke, C., Faul, J. and Cormican, L. (2015) Dietary nitrate supplementation in COPD: An acute, double-blind, randomized, placebo-controlled, cross over trial. Nitric Oxide 44, 105-111

(voir l'abstract ici)

Le travail des auteurs irlandais [Connolly Hospital, Dublin; University College, Dublin], ici présenté, vient s’ajouter à deux études précédemment consacrées au même sujet, celles de Berry et coll. [rubrique du 18 janvier 2015] et de Shepherd et coll. [rubrique du 11 juin 2015].

Les auteurs irlandais soumettent 11 patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] à une étude randomisée contre placebo, en double aveugle et crossover [randomized, placebo-controlled, double-blinded, crossover study].

Les patients ingèrent:

- soit 140 ml d'un jus de betterave riche en nitrate [James White Drinks Ltd] apportant 800 mg de nitrate NO3-, mélangés à 200 ml de jus de cassis [groupe BRJ],

- soit 140 ml d’eau, mélangés à 200 ml de jus de cassis [groupe placebo PL)

Le jus de cassis ajouté au jus de betterave ou à l’eau est destiné à masquer le goût et la couleur du jus de betterave [The same cordial, with negligible nitrate/nitrite content, was used for all formulations and served to blind the beverages in terms of colour and taste].

Trois heures après l’ingestion, les auteurs font les constatations suivantes:

1) La concentration plasmatique en nitrate NO3- augmente, en moyenne, de 28 mg NO3- l-1 dans le groupe BRJ, seulement de 0.2 mg NO3- l-1 dans le groupe PL.

2) La concentration plasmatique en nitrite NO2- augmente, en moyenne, de 28 μg NO2- l-1 dans le groupe BRJ, sans augmenter dans le groupe PL.

3) Les tensions artérielles systolique, diastolique et moyenne, diminuent, en moyenne et respectivement, de 12, 1.6 et 5 mm Hg dans le groupe BRJ. Elles ont plutôt tendance à augmenter, en moyenne et respectivement, de 3, 9 et 7 mm Hg dans le groupe PL.

4) La distance parcourue lors d’un test de marche en navette à vitesse croissante [Incremental shuttle walk test (ISWT)], augmente, en moyenne, de 25 mètres dans le groupe BRJ. Elle a tendance à diminuer,  en moyenne de 14 mètres, dans le groupe PL.

Ce travail a certaines limites dont les auteurs sont conscients:

- le nombre de patients inclus est relativement faible,

- l’étude porte sur une courte durée (3 heures),

- le placebo n’est pas parfait.

Malgré tout, cette étude préliminaire peut susciter l’intérêt car la bronchopneumopathie chronique obstructive [BPCO] a, par elle-même, tendance à diminuer les performances lors des exercices physiques. Remarquable par son faible coût, la consommation de légumes riches en nitrate pourrait, dans ce cadre pathologique, devenir une option thérapeutique additionnelle intéressante.

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