Nitrates alimentaires et brunissement du tissu adipeux blanc

Posted on 6 avril 2015 by admin

Roberts, L.D., Ashmore, T., Kotwica, A.O., Murfitt, S.A., Fernandez, B.O., Feelisch, M., Murray, A.J. and Griffin, J.L. (2014) Inorganic nitrate promotes the browning of white adipose tissue through the nitrate-nitrite-nitric oxide pathway. Diabetes 64, 471-484

(voir l'abstract ici)

Dans l’organisme coexistent deux types de graisse:

- la graisse blanche, responsable de l’obésité,

- et la graisse brune, beaucoup moins connue, composée de cellules riches en fer, vectrice de thermogénèse, précieuse chez le nouveau-né – car elle lui permet de se réchauffer à un moment critique où il ne dispose pas encore du réflexe de frissonnement – puis nettement moins abondante à partir de la quatrième semaine d’existence.

A l’âge adulte, la graisse brune n’a pas complètement disparu. A cet âge, comme le montre l’imagerie en résonance magnétique [IRM], elle persiste, sous forme d’îlots, à proximité du cou et de la clavicule, dans les aisselles, dans le médiastin. On a montré qu’une plus grande activité du tissu brun adipeux se traduit à la fois par une baisse de poids et une moindre résistance à l’insuline (Stanford et coll., 2013). On a montré aussi que l’exercice est capable de favoriser la transformation du tissu blanc adipeux en tissu brun adipeux, ce qui rend compte, pour une part, de l’effet favorable de l’activité physique sur l’obésité et le diabète de type 2 (Boström et coll., 2012).

Jusque vers les années 1980, l’ion nitrate NO3-, métabolite de l’oxyde nitrique NO, était, à tort, considéré comme dénué d’activité biologique [Inorganic nitrate was once considered an oxidation end product of nitric oxide metabolism with little biological activity]. Pourtant, comme on le sait maintenant, ses effets physiologiques sont à la fois importants et multiples. Chez l’homme, les nitrates alimentaires peuvent, entre autres, agir sur la fonction mitochondriale. Chez le rongeur, ils ont un effet anti-obésité, qui se manifeste, notamment, par une baisse du poids corporel et de la masse graisseuse et une amélioration de l’homéostasie du glucose et de l’insuline [rubrique du 2 novembre 2010] [However, recent studies have demonstrated that dietary nitrate can modulate mitochondrial function in man […] The discovery of antiobesity effects of nitrate in rodents, including weight loss, a reduction of body fat, reversal of lipodystrophy, and an improvement in glucose and insulin homeostasis, may highlight nitrate as having therapeutic potential for the treatment of the metabolic syndrome].

Il était donc logique de vérifier si, à l’instar de l’exercice physique, les apports alimentaires en nitrate sont capables de favoriser le «brunissement» du tissu blanc adipeux, autrement dit sa transformation en tissu brun adipeux.

Chez le rongeur (rats et souris), des auteurs britanniques [Cambridge et Southampton, Royaume-Uni] utilisent des méthodes d’exploration sophistiquées combinant histologie, métabolomique et analyse transcriptionnelle [Using a combined histological, metabolomics, and transcriptional and protein analysis approach…].

Pendant 18 jours consécutifs, les rats consomment une eau de boisson contenant 21.7, 43.4 ou 86.8 mg NO3- l-1. Chez eux, la concentration plasmatique en nitrate est respectivement de 0.95, 1.42 et 2.02 mg NO3- l-1.

Les auteurs constatent que, d’une manière proportionnelle, la consommation de nitrate accroît dans le tissu adipeux blanc l’expression de gènes spécifiques de l’adipocyte brun. Se trouvent ainsi augmentées les expressions de deux molécules jouant un rôle dans la régulation du processus thermogénique:

- la thermogénine, connue aussi sous le nom d’Uncoupling Protein 1 ou UCP-1,

- et la protéine codée par le gène CIDE A (Cell death-inducing DFFA-like effector a)

[Nitrate dose dependently increased brown adipocyte-specific gene expression in white adipose tissue [WAT]. The expression of UCP-1 was increased, as was the molecular marker of brown-like adipocytes cell death-inducing DFFA-like effector a [CIDEA], which plays a role in the regulation of the thermogenic process].

Ils montrent, chez le rongeur, qu’indépendamment de la voie des NO synthases, le brunissement des adipocytes consécutif à la consommation de nitrate fait intervenir la voie nitrate-nitrite-oxyde nitrique [We find that nitrate induces the browning of adipocytes through the NOS-independent nitrate-nitrite-NO pathway].

Les auteurs suggèrent le mécanisme suivant: 1) L’ion nitrate NO3- pénètre dans le cytoplasme de la cellule adipeuse blanche 2) Grâce à l’action enzymatique de la xanthine oxydoréductase [XOR], l’ion nitrate NO3- y est transformé en ion nitrite NO2- puis en oxyde nitrique NO 3) Activant la guanylate cyclase soluble, l’oxyde nitrique NO augmente la production, à partir de guanosine triphosphate [GTP], de guanosine monophosphate cyclique [cGMP] 4) Les concentrations accrues de guanosine monophosphate cyclique [cGMP] activent la protéine kinase G , d’où, dans la mitochondrie de la cellule adipeuse blanche, une augmentation de l’expression du PGC-1α [peroxisome proligerator activator receptor γ coactivator-1 α] et une augmentation de l’expression d’autres gènes-clés du brunissement tels l’UCP-1 et le CIDE A [The present findings suggest a mechanism by which nitrate is reduced to NO, which in turn increases cGMP production through soluble guanylyl cyclase activation. Increased cGMP concentrations activate PKG, increasing the expression of PGC-1 α and other key browning genes such as UCP-1 and CIDEA in white adipocytes]

L’activité et l’expression de la xanthine oxydoréductase [XOR] augmentent avec l’hypoxie. De même, les auteurs observent que le brunissement du tissu adipeux blanc induit par la consommation en nitrate se majore en cas d’hypoxie [We observed that the nitrate-induced browning response in white adipose tissue was enhanced in hypoxia. The nitrate-nitrite NO pathway is significantly augmented during hypoxia, with both the activity and expression of XOR increased in low-oxygen conditions].

En définitive, selon les auteurs, l’ion nitrate NO3- d’origine alimentaire mérite d’être désormais considéré comme un agent préventif et thérapeutique intéressant vis-à-vis du syndrome métabolique [Furthermore, we highlight that this small anion is a potential dietary mediator of protection from and potential therapeutic modality for the treatment of metabolic disease]. 

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Supplémentation en nitrate et érythropoïèse

Posted on 2 avril 2015 by admin

Ashmore, T., Fernandez, B.O., Evans, C.E., Huang, Y., Branco-Price, C., Griffin, J.L., Johnson, R.S., Feelisch, M. and Murray, A.J. (2015) Suppression of erythropoiesis by dietary nitrate. The FASEB Journal 29, 1102-1112

(voir l'abstract ici)

Lors d’une ascension progressive vers le mont Everest, le contenu du sang artériel en oxygène (correspondant principalement à l’oxygène combiné à l’hémoglobine) reste stable jusqu’à 7000 mètres d’altitude. La diminution de la pression partielle en oxygène se trouve compensée par l’augmentation du taux d’hémoglobine [Grocott et coll., 2009] [With sufficient time to acclimate, oxygen content is maintained at sea level values in mountaineers even up to 7000 m above sea level, with increased blood Hb content compensating for decreased arterial Hb-O2 saturation].

Survenant chez des sujets génétiquement prédisposés, la maladie de Monge, ou mal chronique des montagnes [MCM], est une affection relativement rare. Elle se traduit par une quantité excessive de globules rouges en cas de résidence prolongée en altitude. La polyglobulie qu’elle provoque a l’avantage d’aider au transport d’oxygène vers les tissus. A l’inverse, elle a l’inconvénient d’augmenter la viscosité sanguine et d’exposer à d’éventuelles perturbations de la microcirculation sanguine [This can lead to detrimental increases in blood viscosity […], which may impair blood flow  through the microcirculation].

Ayant ces notions à l’esprit, les auteurs [Université de Cambridge, Royaume-Uni] cherchent à savoir si, en condition d’hypoxie, une supplémentation alimentaire en nitrate NO3- est ou non susceptible de limiter l’élévation du taux d’hémoglobine.

▪ A) Des rats sont placés dans des conditions ou de normoxie ou d’hypoxie. Pendant 6 jours, ils reçoivent soit une eau de boisson standard, soit une eau de boisson nitratée, par adjonction de nitrate de sodium NaNO3, leur apportant 5.11 mg NO3- kg de poids corporel-1 jour-1. Quatre groupes de rats sont ainsi constitués.

Au terme des 6 jours, les taux d’hémoglobine (g/dl) et les concentrations plasmatiques en érythropoïétine (μg l-1) sont, en moyenne, les suivants:

 

NORMOXIE ET RATS CONTROLES

NORMOXIE ET RATS SOUS NITRATE

HYPOXIE ET RATS CONTROLES

HYPOXIE ET RATS SOUS NITRATE

TAUX D’HEMOGLOBINE (g/dl)

15

13

17.5

16

CONCENTRATION PLASMATIQUE EN ERYTHROPOÏETINE (μg l-1)

2.3

0.8

2.8

1.1

Ainsi, chez le rat contrôle, comme prévu, l’hypoxie environnementale augmente le taux d’hémoglobine circulante. Mais, on le voit, en situation de normoxie comme en situation d’hypoxie, une supplémentation alimentaire en nitrate diminue en quelques jours le taux d’hémoglobine [As expected, environmental hypoxia increased circulating Hb in rats; however, moderate nitrate supplementation largely prevented this rise. Moreover, nitrate decreased Hb in normoxic rats. This result […] suggests that nitrate impacts on erythropoiesis even in normoxia].

Selon les auteurs, le mécanisme en cause résiderait en une diminution de l’expression de l’érythropoïétine hépatique [The underlying mechanism is suppression of hepatic erythropoietin expression […]].

En cas de supplémentation alimentaire modérée en nitrate, les apports en oxygène continuant, par ailleurs, à être adaptés à la demande, la diminution de l’expression de l’érythropoïétine hépatique aurait pour effet favorable d’atténuer la viscosité sanguine [Suppression of hepatic erythropoietin expression by nitrate may thus act to decrease blood viscosity while matching oxygen supply to demand […]].

▪ B) Par contre, lorsque les apports en nitrate sont plus importants, la réponse de l’organisme devient différente.

Si, en situation de normoxie, les rats reçoivent pendant 18 jours une eau de boisson leur apportant:

- soit 0 mg NO3- kg de poids corporel-1 jour-1,

- soit 5.11 mg NO3- kg de poids corporel-1 jour-1,

- soit 8.83 mg NO3- kg de poids corporel-1 jour-1,

les plus basses concentrations moyennes d’érythropoïétine et les plus bas taux moyens d’hémoglobine sont observés dans le deuxième groupe (celui qui reçoit 5.11 mg NO3- kg de poids corporel-1 jour-1). Lorsque les apports sont plus élevés: 8.83 mg NO3- kg de poids corporel-1 jour-1, les concentrations d’érythropoïétine et les taux d’hémoglobine remontent, sans atteindre les valeurs du premier groupe (exempt de supplémentation nitratée). La remontée en cas d’apport plus important en nitrate semble alors consécutive à une augmentation de l’expression de l’érythropoïétine rénale [At higher nitrate doses, a partial reversal of this effect occurred; this was accompanied by increased renal erythropoetin expression […]].

En fonction de l’importance des apports en nitrate NO3-, par l’intermédiaire de leurs érythropoïétines respectives, le foie et le rein du rat agiraient en harmonie. Le but serait toujours d’optimiser le transport d’oxygène vers les tissus [Hepatic and renal mechanisms appear to work in concert to optimize tissue oxygen delivery].

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18 mg/l, S. Royal et D. Schindler

Posted on 28 mars 2015 by admin

Schindler, D. (2015) Contrôler l’azote est inefficace contre l’eutrophisation. La France Agricole 3582-3583, p.16

Un arrêté français, daté du 5 mars 2015 et signé de Mme Ségolène Royal, ministre de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, se propose de préciser les «critères et méthodes d'évaluation de la teneur en nitrates des eaux et de caractérisation de l'enrichissement de l'eau en composés azotés susceptibles de provoquer une eutrophisation et les modalités de désignation et de délimitation des zones vulnérables définies aux articles R. 211-75, R. 211-76 et R. 211-77 du code de l'environnement» [voir ici].

Le troisième article de l’arrêté du 5 mars 2015 stipule: «Les masses d'eau superficielles dont la teneur en nitrates dépasse 18 mg/l en percentile 90 sont considérées comme subissant ou susceptibles de subir une eutrophisation des eaux douces superficielles ; elles contribuent aussi à l'eutrophisation ou à la menace d'eutrophisation des eaux des estuaires, des eaux côtières et marines».

Professeur émérite d’écologie à l’Université d’Alberta [Canada occidental], David Schindler est connu pour les recherches grandeur nature sur une série de lacs canadiens qu’il a conduites durant plusieurs décennies, avec l’intention de mesurer les impacts respectifs de l’azote et du phosphore sur la prolifération algale.

Maintenant célèbre, son expérience prolongée sur le lac 227, au Nord-Ouest de l’Ontario [Canada], a duré 37 ans, de 1969 à 2005. Elle a été rapportée dans la rubrique du 15 décembre 2009 du blog «Nitrates et santé – Le blog des nitrates» [voir l’abstract et le texte entier ici]. Son point de vue est également exprimé dans deux correspondances aux Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA en 2008 et 2009 [Cf. rubrique du 7 septembre 2011].

Dans une interview accordée à Ph. Pavard, rédacteur en chef de La France Agricole [numéro 3582-3583 de l’hebdomadaire (p. 16)], il fait à nouveau part de l’état actuel des connaissances en la matière [voir le texte de l'interview ici].  

▪ Dans la zone expérimentale ELA [Experimental Lakes Area], au Canada:

1) l’adjonction d’azote n’a jamais augmenté l’eutrophisation.

2) l’adjonction de phosphore a, au contraire, toujours augmenté l’eutrophisation.

3) la réduction d’azote seule, sans contrôle concomitant du phosphore, ne réduit pas l’eutrophisation. Au contraire, elle l’augmente. La décroissance du rapport N/P favorise la multiplication des cyanobactéries qui peuvent capter l’azote de l’air, et ce aux dépens des autres espèces.

4) la réduction du phosphore diminue toujours l’eutrophisation, en proportion de la concentration de l’eau en phosphore.

Ces expériences dans la zone expérimentale ELA ont été faites grandeur nature, sur une durée, selon les cas, de 4 à 47 ans. Elles ont totalisé l’équivalent de 79 ans d’ajouts d’éléments nutritifs, avec surveillance. L’auteur canadien insiste sur l’importance de telles études d’écosystèmes entiers sur le long terme, alors qu’on sait que les tenants du contrôle de l’azote, sur lesquels continuent de s’appuyer les décisions officielles, n’ont à leur actif que des tests de quelques heures à quelques semaines, effectués sur de petits contenants.

▪ Pour les estuaires et les embouchures, en eau salée, D. Schindler tient des propos similaires:

     – Aucune preuve scientifique n’a jamais permis d’affirmer qu’en estuaire la réduction de l’azote diminue l’eutrophisation. L’auteur a eu l’occasion d'insister sur ce fait en 2012 dans les actes de la British Royal Society.  

     – En revanche, on connaît un cas significatif en estuaire, celui de l’archipel de Stockholm, où la seule réduction des apports en phosphore a permis une importante diminution de la production algale.

▪ Enfin, le critère de 18 mg NO3- l-1 pour les eaux de surface, qu’a décidé la ministre française de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, Mme Ségolène Royal, apparaît comme une pure invention administrative. Eu égard au phénomène d’eutrophisation, il n’a aucune justification scientifique.

Commentaire du blog

- En 1980, le Conseil des Communautés européennes rend publique une directive «relative à la qualité des eaux destinée à la consommation humaine». Sans explication, la directive édicte, pour ces eaux, une concentration maximale admissible pour les nitrates, et la fixe à 50 mg NO3- l-1.

- En 1991, le Conseil des Communautés européennes rend publique une directive «relative à la protection des eaux contre la pollution par les nitrates d’origine agricole». Sans explication, cette nouvelle directive édicte une concentration maximale admissible pour les nitrates dans les eaux souterraines et les eaux douces superficielles, et la fixe également à 50 mg NO3- l-1.

- En 2015, sans explication, l’arrêté de Mme Ségolène Royal abaisse la limite maximale admissible en nitrates des eaux douces superficielles, et la fait passer de 50 à 18 mg NO3- l-1.

La situation est kafkaïenne. Aucune des trois concentrations maximales admissibles en nitrate NO3- fixées par les autorités administratives, qu’il s’agisse des eaux destinées à la consommation humaine ou des eaux douces superficielles, n’a la moindre base scientifique.

- A de nombreuses reprises, le blog «Nitrates et santé – Le blog des nitrates» a eu l’occasion d’insister sur l’absence de valeur scientifique de la norme de 50 mg NO3- l-1 dans l’eau de boisson [Cf. RUBRIQUES PAR THEMES].

- On a pu constater avec étonnement que la norme de 50 mg NO3- l-1 dans les eaux souterraines et les eaux douces superficielles n’a nullement été décidée en fonction de données environnementales. Les autorités administratives se sont seulement contentées de procéder, à partir de la norme pour l’eau de boisson, à un simple copier-coller.

- Le comble est atteint par l’arrêté français du 5 mars 2015. Jusqu’où l’administration s'enfoncera-t-elle dans l’erreur?

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Laitue, alcool et nitrite d’éthyle

Posted on 24 mars 2015 by admin

Rocha, B.S., Gago, B., Barbosa, R.M., Cavaleiro, C. and Laranjinha, J. (2015) Ethylnitrite is produced in the human stomach from dietary nitrate and ethanol, releasing nitric oxide at physiological pH: potential impact on gastric motility. Free Radical Biology and Medicine 82, 160-166

(voir l'abstract ici)

Les auteurs portugais [Universités de Coimbra et d’Aveiro] demandent à deux volontaires âgés de 27 ans de se prêter à une expérience plutôt originale.

Les sujets consomment d’abord, chacun, en cinq minutes, 50 grammes de laitue fraîche, pourvoyeuse de nitrate NO3-. Quinze minutes plus tard, ils avalent, soit 60 ml de whisky [Justerini & Brooks (J&B) 15 ans d’âge, 40% vol.], soit 300 ml de vin rouge [«Quinta de Cabriz» Touriga nacional, 14% vol.], qui leur apportent de l’éthanol, ou alcool éthylique, de formule CH3-CH2-OH. Cinq minutes plus tard encore, afin de faciliter la régurgitation gazeuse […to promote air regurgitation], ils avalent 125 ml d’une eau gazeuse, carbonatée.

A l’aide de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, les auteurs recherchent alors la présence de nitrite d’éthyle, de formule CH3-CH2-O-N=O dans l’air d’origine gastrique expulsé volontairement 5 minutes plus tard. Ils parviennent à l’identifier.

De même, dans l’air d’origine gastrique expulsé, ils mesurent par chimiluminescence la teneur moyenne en oxyde nitrique NO. Chez le sujet à jeun, elle est de 304 parties par milliard (ppb). Quinze et vingt-cinq minutes après la consommation de laitue, en l’absence de prise d’alcool, elle fait plus que décupler: respectivement à ces deux moments de l’expérience, 3188 et 7650 parties par milliard (ppb). Vingt-cinq minutes après la consommation de laitue mais, cette fois, après la prise d’alcool, elle évolue relativement différemment selon que l’alcool provient du whisky ou du vin rouge: respectivement ~ 400 et 15533 parties par milliard (ppb).

Par une expérience complémentaire sur le rat, les auteurs montrent qu’au pH physiologique de l’estomac, le nitrite d’éthyle induit une relaxation de la musculature lisse gastrique, par un mécanisme lié au guanosine monophosphate cyclique [cGMP].

Après leur ingestion, les ions nitrate NO3- alimentaires sont soumis, comme on le sait, à une circulation entérosalivaire. Celle-ci les fait repasser dans la cavité buccale où les bactéries de la flore salivaire les transforment en ions nitrite NO2-. La déglutition salivaire amène les ions nitrite dans la cavité acide de l’estomac. En milieu acide, l’ion nitrite est alors transformé en différents oxydes d’azote, dont l’acide nitreux HNO2 [At acidic pH, nitrite triggers a series of reactions involving different nitrogen oxides, including nitrous acid (HNO2)…]. Au cas où il est avalé et également présent dans l’estomac, l’éthanol, ou alcool éthylique, alcool aliphatique de formule CH3-CH2-OH, réagit localement avec l’acide nitreux HNO2; d’où, par O-nitrosation, la formation dans l’estomac d’un nitrite d’alkyle (ou ester de nitrite) de formule R-ONO: à savoir, le nitrite d’éthyle CH3-CH2-O-N=O [Aliphatic alcohols, such as ethanol, are known to react with nitrous acid (HNO2) yielding alkyl nitrites by O-nitrosation, thus ethyl nitrite formation in vivo may encompass the reaction of ethanol (from alcoholic beverages) and HNO2 or N2O3].

On peut supposer que le nitrite d’éthyle ainsi synthétisé joue un rôle dans ce qu’on nomme la relaxation adaptative de l’estomac [The demonstration that ethyl nitrite is produced in vivo and exerts a relaxant effect on the stomach smooth muscle suggests that it can contribute to gastric adaptive responses involved in food accommodation].

De même, certains travaux attribuent à l’éthanol, ou alcool éthylique, des effets cardiovasculaires favorables à court terme. La consommation de cet alcool contribuerait à diminuer la tension artérielle et augmenterait le flux sanguin à l’avant-bras. Selon les auteurs portugais, il ne serait pas impossible

- que le nitrite d’éthyle formé dans l’estomac soit absorbé intact puis que, sans être soumis au métabolisme hépatique, il se trouve, toujours sous la même forme, dans la circulation systémique (le fait n’est cependant pas prouvé),

- et qu’alors, au moins pour une part, les effets favorables cardiovasculaires liés à la consommation d’éthanol, ou d’acide éthylique, soient consécutifs à une libération d’oxyde nitrique NO dans le système circulatoire à partir du nitrite d’éthyle.

[An intriguing but yet unproven possibility exists that some ethyl nitrite is absorbed intact in the gastrointestinal tract, escapes liver metabolism and reaches the systemic circulation. In this context it is tempting to speculate that some of the described acute effects of ethanol on the cardiovascular system (such as reduction in blood pressure and increase of forearm blood flow) involve NO release from circulating ethyl nitrite].

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Nitrate et santé – Commission européenne, Efsa et Anses

Posted on 19 mars 2015 by admin

Mortureux, M. (2015) Des missions élargies sur les phytos. La mise en marché des produits phytos et le suivi post-autorisation vont désormais relever de l’Agence. Interview (propos recueillis par F. Mélix). La France Agricole 3581, 16.

Dans son numéro du 13 mars 2015, parmi diverses rubriques consacrées à l’actualité de la semaine, l’hebdomadaire «La France Agricole» a présenté à ses lecteurs une interview de Mr Marc Mortureux, directeur général de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail [Anses].

Le directeur général de l’Anses a profité de l’interview pour expliquer en quoi, à partir du mois de juillet prochain, consisteront en France les nouvelles missions de l’Agence en matière de contrôle des produits phytosanitaires.

La fin de l’interview est consacré aux nitrates:

«Concernant les nitrates, quelles sont vos actions?

Nous avons reçu dans le même laps de temps trois saisines sur les nitrates et la santé. Nous travaillons donc dessus. Mais les seuils pour la consommation humaine et pour les eaux superficielles sont régis par l’Europe. L’Efsa (Autorité européenne de sécurité des aliments) a d’ailleurs un mandat de la Commission européenne pour refonder toute la toxicologie des nitrates. Le résultat de ce travail sur les risques et les bénéfices pour la santé de la consommation des nitrates sont attendus avant le début de l’année 2016».

Commentaire du blog

Les «seuils pour la consommation humaine» dont parle le directeur de l’Anses sont, apparemment, les concentrations maximales réglementaires en nitrate pour

- les épinards et la laitue,

- la viande et le poisson,

- et surtout, l’eau de boisson.

En 1980, le Conseil des Communautés européennes a publié une directive relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine. Parmi les normes alors édictées se trouve celle des nitrates NO3-. Leur concentration maximale admissible était fixée à 50 mg NO3- l-1. Le Conseil des Communautés européennes n’expliquait ni les motifs sanitaires qui inspiraient la décision, ni la raison pour laquelle il retenait le chiffre de 50.

Depuis 1980 jusqu’à maintenant, soit depuis 35 ans, la norme européenne de 50 mg NO3- l-1 a été maintenue à l’identique.

Pourtant, dès les années 1980, il eut été possible de se rendre compte de l’absence de bien-fondé de la norme. Lors d’un symposium organisé en 1984, reconnaissant que la crainte de la carcinogénicité des nitrates avait été précédemment exagérée, l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS] ne retenait plus qu’un seul motif sanitaire pouvant justifier la norme de 50 mg NO3- l-1, celui du risque méthémoglobinémique chez le nourrisson. Or, selon cette même Organisation, 2000 cas de méthémoglobinémie du nourrisson avaient été recensés en Europe et aux Etats-Unis avant l’établissement même des normes. Aucun cas n’avait été consécutif à la préparation du biberon avec une eau d’adduction publique. La totalité des 2000 cas constatés avant l’établissement des normes avaient été consécutifs à la préparation du biberon avec une eau de puits bactériologiquement contaminée. Quelle que soit leur concentration, la présence de nitrates dans une eau d’adduction publique, laquelle est toujours bactériologiquement contrôlée (˂102 germes ml-1), a toujours été dans la stricte incapacité de provoquer, chez le nourrisson, l’apparition d’une méthémoglobinémie.

Dès les années 1980, du moins si les experts scientifiques du conseil des Communautés européennes et de l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS] avaient œuvré correctement, il aurait été possible de revenir sur l’erreur réglementaire.

Par la suite, il se trouve que les progrès scientifiques en la matière ont été énormes. De nombreuses équipes, notamment aux Etats-Unis, au Royaume-Uni et en Suède, ont mis en évidence les multiples et importants effets bénéfiques des nitrates alimentaires. Les effets bénéfiques concernent, notamment, la protection anti-infectieuse digestive, la santé cardiovasculaire et la prévention du diabète de type 2 [Cf. la page RUBRIQUES PAR THEMES]. Les nitrates alimentaires intéressent aussi le monde sportif, comme en témoigne une amélioration des performances physiques et sportives.

Des articles et ouvrages scientifiques ont été publiés, afin d’alerter l’opinion, et aussi les experts. On citera, entre autres:

- Apfelbaum, M. (2001) Nitrates. Une norme aux pieds d’argile. La Recherche (Paris) 339, 31-34

- L’hirondel, J. et L’hirondel, J.-L. (1996) Les nitrates et l’homme. Le mythe de leur toxicité. Les Editions de l’Institut de l’Environnement, Liffré, France, 142 p.

- L’hirondel, J. and L’hirondel, J.-L. (2002) Nitrate and Man. Toxic, harmless or Beneficial ? CAB International, Wallingford, UK, 168 p.

- Buson, C. et Toubon, P. (2003) Le cas des nitrates. Actes des Assises Internationales Envirobio 13-14 novembre 2000. Palais du Luxembourg – Paris. Institut Scientifique et Technique de l’Environnement. Liffré. France, 272 p.

- L’hirondel, J. et L’hirondel, J.-L. (2004) Les nitrates et l’homme. Toxiques, inoffensifs ou bénéfiques? Institut Scientifique et Technique de l’Environnement. Liffré, France, 256 p.

Depuis 2009, s’y ajoute le blog: «Nitrates et santé – Le blog des nitrates». Celui-ci n’a eu de cesse d’attirer l’attention sur l’importante erreur réglementaire commise en 1980 par le Conseil des Communautés européennes. L’erreur n’a toujours pas été corrigée.

La toute récente interview de Mr Marc Mortureux indique peut-être un début de changement de la part des instances administratives:

- La Commission européenne a pris note des critiques émises à l’encontre de la réglementation qu’en 1980 elle a, elle-même, édictée à l’égard des nitrates, et qu’elle a ensuite fait méticuleusement appliquer durant 35 ans,

- ce qui l’a amenée à charger l’Autorité européenne de sécurité des aliments [Efsa] de réétudier l’ensemble de la question. La compétence de l’Efsa n’est cependant pas garantie. En 2010, semblant confondre nitrate et nitrite, la même Efsa n’affirmait-elle pas que de fortes doses de nitrate dans les épinards étaient, à elles seules, susceptibles de déclencher une méthémoglobinémie chez le nourrisson [voir ici]? En réalité, les épinards riches en nitrate ne peuvent déclencher une méthémoglobinémie chez le nourrisson qu’en cas de conservation imparfaite de l’aliment. Ce n’est que si les épinards sont l’objet d’une prolifération bactérienne importante qu’une transformation partielle, ou totale, des nitrates en nitrites s’avère possible.

- L’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail [Anses] est également consciente du fossé qui s’est creusé entre les données scientifiques relatives aux nitrates et les directives administratives, anciennes et toujours en cours. Ayant reçu plusieurs saisines à ce sujet, l’Agence française «travaille dessus», pour reprendre les propres termes de son directeur général.

Le blog: «Nitrates et santé – le blog des nitrates» attend, bien sûr, avec intérêt la suite des événements.

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Appréciation de la synthèse en NO. Discussion entre biologistes

Posted on 14 mars 2015 by admin

Kim-Shapiro, D.B. and Gladwin, M.T. (2015) Pitfalls in measuring NO bioavailability using NOx. Nitric Oxide 44, 1-2

(voir la référence ici) 

Tsikas, D. (2015) Circulating and excretory nitrite and nitrate: Their value as measures of nitric oxide synthesis, bioavailability and activity is inherently limited. Nitric Oxide 45C, 1-3

(voir la référence ici)

Dans deux lettres à la rédaction de la revue «Nitric Oxide», D.B. Kim-Shapiro et M.T. Gladwin [Winston-Salem, Caroline du Nord; Pittsburgh, Pennsylvanie, USA] puis D.Tsikas [Hanovre, Allemagne] expriment leurs point de vue respectifs sur l’intérêt des diverses méthodes de mesure de la biodisponibilité en oxyde nitrique NO.

▪ Selon Kim-Shapiro et Gladwin:

- La mesure de la concentration plasmatique en NOx, c’est-à-dire la mesure de la somme des concentrations plasmatiques en nitrate NO3- et en nitrite NO2-, ne permet pas d’apprécier fidèlement la synthèse endogène en oxyde nitrique NO, car d’autres facteurs interviennent, tels les apports alimentaires en nitrate, la clearance rénale des ions nitrate, et même des artefacts au laboratoire [While well-appreciated by vascular biologists and chemists, we caution the general scientific community that in most situations the sum of concentrations of nitrite and nitrate do not accurately represent NO production rates, but in fact measure dietary levels of nitrate, renal clearance of nitrate, and artifactual formation or contamination of nitrite in lab and clinical glassware and additives (heparin solutions, vacutainers, etc.)].

- Alors que la mesure de la concentration plasmatique en nitrate NO3- ne permet pas d’apprécier fidèlement l’activité de la NO synthase endothéliale (eNOS), on peut considérer que celle de la concentration plasmatique en nitrite NO2- la reflète plus fidèlement [In 2001, the Kelm lab provided strong evidence that plasma nitrite, but not nitrate, reflects NO production from NOS in humans […]. The Kelm lab […] (found) that about 70% of plasma nitrite is derived from eNOS], à condition, toutefois, de bien éviter toute contamination accidentelle au laboratoire [As mentioned above, nitrite frequently contaminates clinical and laboratory gallsware].

- Les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- étant, quantitativement, de 100 à 1000 fois plus importantes que les concentrations plasmatiques en nitrite NO2-, il en résulte qu’il n’est guère justifié de se baser sur la concentration plasmatique en NOx, c’est-à-dire sur la somme des concentrations en NO3- et en NO2-, pour apprécier correctement la synthèse endogène en oxyde nitrique NO.

▪ Selon Tsikas:

- L’activité de la NO synthase endothéliale (eNOS) est nettement plus faible que celle de la NO synthase inductible (iNOS), et même que celle de la NO synthase neuronale (nNOS). Or toutes ces NO synthases interviennent dans la synthèse de l’ion nitrite NO2- [As the eNOS activity is several orders of magnitude lower than that of iNOS and even that of nNOS, and because all NOS isoforms contribute to nitrite…].

- Dans ces conditions, vu nos connaissances actuelles, il n’est guère possible de fixer avec précision la contribution respective de chacune des NO synthases dans la synthèse endogène des ions nitrite et nitrate [The true contribution of the individual NOS isoforms to circulating and excretory nitrite and nitrate will most likely remain unresolved at all times].

- Contrairement à ses collègues américains, l’auteur allemand considère qu’à condition de respecter quatre conditions, la concentration plasmatique en nitrate NO3- peut utilement renseigner le biologiste, ou le clinicien, sur l’importance de la synthèse endogène en nitrate à partir de la L-arginine, sous l’effet des NO synthases. Les quatre conditions sont les suivantes:

- 1) Le sujet doit être à jeun, au moment du contrôle sanguin.

- 2) Le sujet doit, en outre, être soumis à un régime pauvre en nitrate et en nitrite.

- 3) Il doit éviter tout médicament agissant d’une manière ou d’une autre sur la réabsorption rénale des nitrates et des nitrites.

- 4) Le biologiste doit, quant à lui, s’efforcer de minimiser, au laboratoire, les contaminations exogènes par les ions nitrate et nitrite.

[Under certain conditions, such as fasting, low-nitrate and low-nitrite diet, avoidance of drugs affecting renal nitrite and nitrate reabsorption and minimization of sample contamination by exogenous nitrite and nitrate, circulating (and urinary) nitrate can serve as a measure of systemic and whole body NO synthesis form L-arginine, respectively].

- La chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, qu’utilise l’auteur allemand, fournit des résultats différents de ceux des méthodes basées sur la chimiluminescence. Le rapport concentration plasmatique en nitrate/concentration plasmatique en nitrite lui paraît davantage situé entre 25 et 100 qu’entre 100 et 1000 [The 100- to 1000-fold magnitude reported by Kim-Shapiro and Gladwin is based on data generated mostly by chemiluminescence-based approaches; other analytical methods including gas chromatography-mass spectrometry provide lower nitrate-to-nitrite molar ratios, e.g., 25:1 to 100:1].

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NOx et prématuré né de mère pré-éclampsique

Posted on 10 mars 2015 by admin

de Souza Rugolo, L.M.S., de Sa, M.P.A., Kurokawa, C.S., Madoglio, R.J., Bentlin, M.R., Rugolo Jr, A. and Corrente, J.E. (2015) There is no difference in nitric oxide metabolites and neonatal outcome between premature infants born to pre-eclamptic and those born to normotensive women. Paediatrics and International Child Health 35, 47-52.

(voir l'abstract ici)

On a rapporté qu’en cas de pré-éclampsie, les taux plasmatiques en NOx [NO3- + NO2-] peuvent être diminués au cours et en fin de grossesse dans les circulations tant maternelle que placentaire. On a pu évoquer ainsi la possibilité d’une relation de cause à effet entre la perturbation métabolique et les troubles cliniques constatés [Decreased NO levels in maternal and placental circulation have been found in pre-eclamptic women, throughout pregnancy and at term, and it has been postulated that low NO levels might contribute to the pathophysiology of pre-eclampsia via a decreased paracrine vasodilator effect on uteroplacental blood flow].

Les auteurs brésiliens [Universidade Estuadal Paulista (UNESP), Sao Paulo] se proposent de mesurer chez des enfants prématurés, nés entre les 27ème et 34ème semaines de grossesse,

- soit de mères atteintes de pré-éclampsie,

- soit de mères indemnes de toute pré-éclampsie (sujets contrôles),

▪ les teneurs en NOx [NO3- + NO2-] dans le placenta

▪ les teneurs plasmatiques en NOx [NO3- + NO2-]

- dans la veine ombilicale du nouveau-né, juste après la naissance,

- dans une veine périphérique, le 4ème jour après la naissance,

▪ ainsi que les teneurs urinaires en NOx [NO3- + NO2-], corrélées aux teneurs urinaires en créatinine, le 1er et le 4ème jours après la naissance.

Le diagnostic de pré-éclampsie est retenu lorsque sont associées deux conditions:

- tension artérielle ≥140/90 mm Hg, à deux occasions, au moins à 6 heures d’intervalle,

- protéinurie ≥ 300 mg/24 heures, après 20 semaines de grossesse.

Les résultats obtenus sont, en moyenne, les suivants:

TENEURS EN NOx [NO3- + NO2-]

Mères atteintes de

pré-éclampsie (n=30)

Mères normotendues (n=30)

Placenta (μM)

6.9

5.6

Plasma – veine ombilicale 1er jour (μM)

29.7

28.0

Plasma – veine périphérique 4ème jour (μM)

57.7

43.3

Urine 1er jour (μM/mg créatinine)

5.5

5.1

Urine 4ème jour (μM/mg créatinine)

7.6

5.5

Aucune différence statistiquement significative ne ressort réellement entre les deux groupes [Nitrate and nitrite concentrations in the placenta, umbilical vein plasma and newborn’s plasma and urine on days 1 and 4 did not differ between the pre-eclampsia and control groups].

Commentaire du blog

Apparemment, en cas de pré-éclampsie, les perturbations du métabolisme de l’oxyde nitrique observées chez la mère au cours et en fin de grossesse ne se transmettent pas, quand il est né prématurément, au nouveau-né vivant ses premiers jours.

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Nitrates de l’eau d’adduction publique et cancer de la vessie

Posted on 6 mars 2015 by admin

Espejo-Herrera, N., Cantor, K.P., Malats, N., Silverman, D.T., Tardon, A., Garcia-Closas, R., Serra, C., Kogevinas, M. and Villanueva, C.M. (2015) Nitrate in drinking water and bladder cancer risk in Spain. Environmental Research 137, 299-307

(voir l'abstract ici)

“Nitrates et santé – le blog des nitrates” a précédemment présenté trois documents consacrés aux liens éventuels entre les nitrates alimentaires et le cancer de la vessie. In vitro, l’article de Morcos et coll. fait état d’un effet plutôt anticancéreux des ions nitrite NO2- à l’égard du cancer de la vessie [rubrique du 13 juillet 2010]. Dans son ensemble, la méta-analyse de Wang et coll. ne note pas de lien réel entre les nitrates de l’eau de boisson et ce cancer [rubrique du 28 janvier 2013]. Il en est de même du travail de Catsburg et coll. qui ne retient pas, non plus, de lien entre les apports alimentaires quotidiens en nitrate et le cancer de la vessie [rubrique du 09 décembre 2013].

Une équipe internationale [Barcelone et Madrid, Espagne; Athènes, Grèce; Bethesda, Maryland, USA] publie sur le sujet une étude cas-contrôles réalisée en Espagne entre juin 1998 et juin 2001. La teneur en nitrate NO3- de l’eau d’adduction publique consommée est déterminée à partir de documents municipaux. La quantité d’eau d’adduction publique consommée est évaluée par questionnaire. Deux populations sont comparées:

- 531 patients atteints de cancer de la vessie, histologiquement confirmés,

- à titre de contrôle, 556 sujets admis en service hospitalier pour tout autres raisons, et appropriés par âge, sexe et aire de résidence.

Les teneurs moyennes des eaux d’adduction publique consommées dans les aires de résidence concernées sont comprises entre 2.1 et 12.0 mg NO3- l-1. Les apports moyens en nitrate par l’intermédiaire de l’eau d’adduction publique sont compris entre 2.4 et 11.3 mg NO3- jour-1 [Estimated average nitrate levels in residential drinking water since age 18 ranged from 2.1 to 12.0 mg/L (0.5-2.7 mg/L of nitrate-N), and average ingested nitrate through drinking water ranged from 2.4 to 11.34 mg/day among study areas].

Ajustés en fonction de l’âge, du sexe et de l’aire de résidence, les odd ratios, évaluant les risques d’apparition du cancer de la vessie dans cette étude espagnole, sont les suivants:

Concentration moyenne de l’eau d’adduction publique en nitrate

 

ODD RATIO

˂ 5 mg NO3- l-1

1

entre 5 et 10 mg NO3- l-1

1.18

˃ 10 mg NO3- l-1

1.08 

Temps avec concentration moyenne de l’eau d’adduction publique supérieure à 9.5 mg NO3- l-1

ODD RATIO

˂ 1 an

1

de 1 à 20 ans

0.97

˃ 20 ans

1.36 

Apports moyens en nitrate par l’intermédiaire de l’eau d’adduction publique

ODD RATIO

≤4 mg NO3- jour-1

1

de 4 à 8 mg NO3- jour-1

0.76

˃ 8 mg NO3- jour-1

0.69

A priori, les données recueillies pourraient certes évoquer une augmentation du risque de cancer de la vessie lorsque la concentration en nitrate de l’eau d’adduction publique a tendance à s’élèver ou lorsque la durée d’exposition à une eau d’adduction publique contenant des nitrates se prolonge.

Mais, dans l’étude, les concentrations en nitrate NO3- des eaux d’adduction publique sont faibles, inférieures à la concentration maximale admissible [CMA] (50 mg NO3- l-1) qu’impose depuis 1980 la réglementation européenne. En réalité, les résultats ne sont pas significatifs. Selon les auteurs eux-mêmes, il n’est pas possible de dire qu’ils permettent de conclure à un lien de cause à effet entre les teneurs en nitrate de l’eau d’adduction publique, à ces faibles niveaux, et le risque de cancer de la vessie [In conclusion, chronic exposure to nitrate in drinking water at levels below the current regulatory limit was inconsistently associated with risk of bladder cancer […]. However, our results suggest an increased risk of bladder cancer among subjects with highest nitrate levels in the residence or with longest duration in residences with high levels].

Commentaire du blog

Comme la quasi-totalité des études de ce genre, l’étude présentée n’a pas grand sens.

Les apports en nitrate provenant de l’eau d’adduction publique, compris ici entre 2.4 et 11.3 mg NO3- jour-1, sont en réalité minimes et très minoritaires.

Rappelons, pour comparaison, que les apports alimentaires quotidiens en nitrate NO3- sont estimés:

- à 70 mg en cas de régime standard,

- jusqu’à 280 mg en cas de régime végétarien [Bonell, 1995],

- jusqu’à 400 mg en cas de régime méditerranéen [Raat et coll., 2009; Nadtochiy et Redman, 2011]

- et même à 1240 mg en cas de DASH diet [Dietary Approaches to Stop Hypertension diet], le DASH diet étant le régime préconisé par les autorités cardiologiques américaines [National Heart, Lung and Blood Institute, National Institutes of Health, Bethesda] dans le but d’abaisser la tension artérielle des sujets hypertendus.

Rappelons aussi qu’aux apports alimentaires, intermittents, en nitrate s’ajoute une synthèse endogène, permanente, de ces mêmes ions nitrate, à partir de la L-arginine, sous l’effet de la NO synthase. La synthèse endogène quotidienne en nitrate NO3- est estimée entre 40 et 70 mg dans les conditions de base. Elle est considérablement augmentée lors des activités sportives et lors des séjours en altitude.

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Nitrate de créatine. Etude d’innocuité

Posted on 1 mars 2015 by admin

Joy, J.M., Lowery, R.P., Falcone, P.H., Mosman, M.M., Vogel R.M., Carson, L.R., Tai, C.-Y., Choate, D., Kimber, D., Ormes, J.A., Wilson, J.M. and Moon, J.R. (2014) 28 days of creatine nitrate supplementation is apparently safe in healthy individuals. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 11:60

(voir l'abstract ici)

La créatine est un dérivé guanidinique du glycocolle, de formule NH2-C(NH)-NCH2(COOH)-CH3. Les effets ergogéniques d’une supplémentation en créatine sont maintenant bien connus. On les attribue principalement à une augmentation des réserves musculaires en phosphocréatine (PCr), d’où une plus rapide rephosphorylation de l’adénosine diphosphate (ADP) en adénosine triphosphate (ATP) [Creatine supplementation’s ergogenic effects are largely explained by increasing intramuscular phosphocreatine (PCr) stores. The increase in PCr allows adenosine diphosphate (ADP) to be readily rephosphorylated to adenosine triphosphate (ATP)].

La supplémentation en nitrate NO3- étant également bien connue pour ses effets ergogéniques favorables [consulter la page RUBRIQUES PAR THEMES], on trouve maintenant sur le marché des compléments alimentaires à destination sportive associant les deux composants, sous forme de nitrate de créatine (ou créatine nitrate).

Les auteurs de l’étude travaillent principalement au MusclePharm Sports Science Institute [MusclePharm Corp., Denver, Colorado, USA]. Le MusclePharm Corporation (voir ici) commercialise, entre autres, un complément alimentaire, le Iron Cre3, à base de nitrate de créatine. Les auteurs se proposent de vérifier si ce complément alimentaire est ou non pourvu de toxicité.

Ils recrutent 58 sujets des deux sexes, âgés en moyenne de 24 ans, en bonne santé et sportifs. Pendant 28 jours consécutifs, les sujets ingèrent:

- soit 0 gramme jour-1 de nitrate de créatine, à titre de témoins (n = 20),

- soit 1 gramme jour-1 de nitrate de créatine, en une prise par jour (n = 18),

- soit 2 grammes jour-1 de nitrate de créatine, en deux prises par jour (n = 20)

Au terme des 28 jours, les auteurs contrôlent le matin, à jeun, la glycémie, l’urémie, la créatininémie, le débit de filtration glomérulaire, la natrémie, la kaliémie, la chlorémie, la calcémie, la protéinémie, l’albuminémie, la globulinémie, la bilirubinémie, la phosphatasémie alcaline, les concentrations plasmatiques en aspartate aminotransférase (ASAT) et alanine aminotransférase (ALAT), connues aussi sous les noms de SGOT et SGPT. Ils contrôlent également la numération formule sanguine, le taux d’hémoglobine, le taux d’hématocrite, le volume globulaire moyen, la teneur corpusculaire moyenne en hémoglobine, la concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine, l’indice de distribution des globules rouges, les numérations des lymphocytes, des polynucléaires neutrophiles, éosinophiles et basophiles et des plaquettes.

Les mesures sont faites dans deux laboratoires différents.

Pour l’un des laboratoires, l’urémie et le rapport urémie:créatininémie ont tendance à dépasser la limite supérieure de la normale lorsque la dose de nitrate de créatine est de 2 grammes par jour pendant 28 jours. Les modifications de l’urémie ne sont cependant pas statistiquement significatives [Blood urea nitrogen and blood urea nitrogen:creatinine increased beyond the clinical reference range for the 2 g treatment of Lab 2, but blood urea nitrogen did not reach statistical significance].

Par ailleurs, tous les marqueurs hématologiques restent normaux [All hematological safety markers remained within normal range].

Pour les auteurs, sans réelle signification clinique, les minimes anomalies biologiques constatées ne méritent de susciter aucune inquiétude [These results have minor clinical significance and are not cause for concern]. A leurs yeux, pour une dose allant jusqu’à 2 grammes pendant 28 jours, la supplémentation en nitrate de créatine sous forme de Iron Cre3 peut être légitimement considérée comme sans danger chez l’adulte sain et tout à fait remplacer une supplémentation en monohydrate de créatine […suggesting that creatine nitrate supplementation has no adverse effects in daily doses up to 2g over 28 days and may be an alternative to creatine monohydrate supplementation].

Commentaire du blog

Plusieurs compléments alimentaires à base de nitrate de créatine sont d’ores et déjà disponibles sur Internet:

Outre «Arnold Iron Cre3», dosettes, MusclePharm, qui a donné lieu à l’étude ci-dessus, on note l’existence des compléments alimentaires suivants:

- «Muscle Creatine Nitrate», gélules, Self Omninutrition,

- «CM2 Nitrate», gélules, San Nutrition

- «Pure Creatine Nitrate», poudre, Bodybuildingwarehouse.

- «Swolex», gélules, Scitec Nutrition

- «C4 extreme», dosettes, Cellulor.

La constitution des divers produits n’est pas fournie avec une extrême précision. Pour chacun d’entre eux, il ne serait pas apparemment inutile de procéder à une étude d’innocuité spécifique.

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Les “rois des montagnes”

Posted on 25 février 2015 by admin

Gilbert-Kawai, E.T., Milledge, J.S., Grocott, M.P.W. and Martin, D.S. (2014) King of the mountains: Tibetan and Sherpa physiological adaptations for life at high altitude. Physiology (Bethesda) 29, 388-402

(voir l'abstract ici)

L’hypoxie d’altitude est une hypoxie hypobare. En altitude, la diminution de pression de l’air atmosphérique se traduit par une diminution de pression partielle de chacun des gaz qui le compose. Elle se traduit, en particulier, par une diminution de pression partielle en oxygène O2.

Chez l’homme, les modifications physiologiques provoquées par l’hypoxie hypobare s’observent à partir de 3000 mètres. Dans certaines zones géographiques habitées, l’altitude peut dépasser 4000 mètres. Il s’agit notamment du plateau tibétain, des vallées himalayennes, de la cordillère des Andes, des plateaux éthiopiens. Parmi ces régions, avec une surface excédant les 3 millions de km2, les plateaux du Tibet et du Qinghai constituent la zone habitée à la fois la plus élevée et la plus vaste [Although many places on the planet have resident populations above 3,000 m, the elevation at which the majority of people demonstrate physiological changes to hypobaric hypoxia, three main regions host populations over 4,000 m. These are the Tibetan plateau and Himalayan valleys, the South American Andes, and the Ethiopian Highlands. Covering some 1.5 million square miles of central Asia, the Qinghai-Tibetan plateau is both the largest and the highest].

Depuis les expéditions au mont Everest des années 1920, la réputation des sherpas, de leur tolérance extraordinaire à l’hypoxie d’altitude, est devenue légendaire [Since the early expeditions to Mount Everest in the 1920s, tales of Sherpas’ extraordinary tolerance to hypoxia at high altitude have been commonplace. Stories of their superior exercise and endurance abilities and the ease at which they outperform their Western counterparts have become legendary].

A l’occasion d’une vaste revue de la littérature, les auteurs britanniques [Centre for Altitude Space and Extreme Environment (CASE) Medicine de l’University College de Londres] recueillent 169 articles consacrés depuis les années 1950 aux différences physiologiques distinguant les Tibétains/sherpas des sujets vivant à plus faible altitude [The purpose of this literature review is therefore to summarize the physiological differences between Sherpas/Tibetans and lowlanders].

▪ Les auteurs britanniques considèrent que cette tolérance à l’hypoxie d’altitude attribuée aux Tibétains et aux sherpas est vraisemblablement d’origine multifactorielle [Undoubtely, of these many adaptations, there is not one sole mechanism that allows for their suggested hypoxia tolerance].

On retiendra ici deux critères:

- la concentration en hémoglobine,

- le métabolisme de l’oxyde nitrique.

▪ La concentration en hémoglobine est plus faible chez le Tibétain que chez le Chinois d’ethnie Han. Certes, dans les deux populations celle-ci augmente avec l’altitude. Elle reste, en moyenne, de 1 à 3 g/dl inférieure dans la population tibétaine.

Selon Wu et coll. (2005), mesurée en g/dl, la concentration moyenne en hémoglobine des Tibétains et des Chinois d’ethnie Han se répartit de la manière suivante en fonction de l’altitude:

 

2000 à 3000 m

3000 à 4000 m

4000 à 5000 m

5000 à 6000 m

Tibétain

14.3

15.2

15.8

15.8

Tibétaine

13

14.5

14.9

15.0

Chinois d’ethnie Han

15.2

18.1

18.4

19.4

Chinoise d’ethnie Han

14.6

15.8

17.9

17.9

Cette relative anémie chez le Tibétain surprend. A première vue, elle semblerait contre-productive. Pour le raisonnement, les auteurs évoquent cependant un effet «à double tranchant» de la polyglobulie. Augmentant la viscosité sanguine, des taux élevés d’hématocrite pourraient finir, par exemple, par avoir des effets défavorables sur l’hémodynamique et le transport d’oxygène [Although this relative anemia in Tibetans may on first thought seem detrimental, the «two-edged sword» analogy of polycythemia provides a possible explanation. Undoubtely, increased [Hb] augments systemic oxygen content; however, elevated Hct levels increase blood viscosity, alter its rheology, and decrease cardiac output and oxygen delivery].

▪ Le role de l’oxyde nitrique NO est, par ailleurs, souligné dans d’assez nombreuses études [Its potential role in adaptation to hypoxia has been highlighted in a number of studies].

En 2001, Schneider et coll. comparent, par exemple, la fonction vasculaire de sujets habitant les montagnes himalayennes à celle de sujets qui, originaires du bord de la mer, viennent juste d’arriver à 5000 mètres. Ils étudient, chez les uns et les autres, la vitesse du flux sanguin [blood flow velocity] en regard de l’artère fémorale après une ischémie expérimentale de jambe de 2 minutes. La vitesse du flux sanguin est trouvée plus importante chez les premiers que chez les seconds. Une différence dans le métabolisme de l’oxyde nitrique NO pourrait l’expliquer [The authors concluded disparities were likely due to differences in conduit vessel function and theorized this could be due to NO].

En 2007, Erzurum et coll. notent, pour leur part, que, mesuré par pléthysmographie, le flux sanguin à l’avant-bras est plus de deux fois plus élevé, au repos comme après exercice, chez le Tibétain que chez l’Américain. Et les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- sont 10 fois plus élevées chez le premier que chez le second [Subsequent blood flow-related research demonstrated Tibetans, compared with a sea-level population, had more than double the forearm blood flow with more than 10 times the concentration of circulating concentrations of bioactive NO products].[Cf. rubrique du 30 octobre 2009].

Dans leur conclusion les auteurs britanniques laissent cependant percer comme un doute. Ils ne semblent pas absolument convaincus de la réputation des Tibétains et des sherpas en matière de tolérance à l’hypoxie. Avant qu’à leurs yeux, les habitants de ces hauts plateaux d’Asie centrale méritent définitivement cette digne réputation de «rois des montagnes», ils ne dédaigneraient pas de voir quelques études spécifiques supplémentaires en apporter la confirmation [Explaining the wide interindividual variability in performance that occurs as a consequence of hypoxia will also allow us to prove or refute Tibetan’s and Sherpas’s mythical claim to be «kings of the mountains»].

Commentaire du blog

Le travail d’Erzurum et coll. date de 2007. On aimerait que des travaux à venir mesurent à nouveau les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- chez les sujets vivant en haute altitude, de manière à certifier que, chez eux, ces concentrations sont bien dix fois supérieures à celles des sujets témoins vivant en plaine. 

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