Nitrate, nitrite, salive et pathologie hépatique

Posted on 24 août 2014 by admin

Barzin, G., Merat, S., Nokhbeh-Zaeem, H., Saniee, P., Pedramnia, S., Habibabadi, A.F. and Nasseri-Moghaddam, S. (2014) Oral nitrate reductase activity is not associated with development of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and non-alcoholic steatohepatitis (NASH): a pilot study. Middle East Journal of Digestive Diseases 6, 23-27

(voir l'abstract ici)

La prévalence des maladies hépatiques chroniques d’origine non alcoolique [non-alcoholic fatty liver disease ou NAFLD] tend à augmenter dans le monde, surtout dans les pays occidentaux. La forme la plus sévère, la stéato-hépatite d’origine non alcoolique [non-alcoholic steatohepatitis ou NASH], semble maintenant constituer un réel enjeu de santé publique [Non-alcoholic fat liver disease (NAFLD) and its more severe form, non-alcoholic steatohepatitis (NASH), have become the metabolic epidemics of the modern world. The same has occurred in developing countries as well].

Ces affections hépatiques semblent favorisées par l’obésité, ainsi que par la résistance à l’insuline à l’origine du diabète de type 2. Elles ont aussi un lien avec le syndrome métabolique, lequel associe obésité, hypertension artérielle, hyperglycémie, hyperinsulinémie, hypercholestérolémie [These have been attributed to the growiwng prevalence of obesity and insulin resistance in the population […]. The metabolic syndrome has various manifestations, NAFLD/NASH being one of them].

Au cours du cycle entérosalivaire des nitrates, les nitrates NO3- salivaires sont, pour une part, réduits en nitrites NO2- salivaires, du fait de l’action enzymatique de nitrates réductases d’origine bactérienne. Les bactéries productrices de nitrates réductases sont situées à la face dorsale de la langue. La réduction dans la cavité buccale des nitrates salivaires en nitrites salivaires constitue la seule source endogène connue de nitrite NO2- [This is the only known pathway which produces nitrite in human beings].

Les auteurs iraniens [Téhéran, Iran] se demandent si l’activité nitrate réductase de la cavité buccale ne pourrait pas exercer un rôle pathogène à l’égard de ces affections hépatiques.

Ils recrutent 11 patients atteints de stéato-hépatite d’origine non alcoolique et 12 sujets contrôles. Ils retiennent le diagnostic de stéato-hépatite d’origine non alcoolique quand deux conditions sont réunies:

- 1) échographie abdominale montrant un foie graisseux de grade I,

- 2) élévation du taux plasmatique,

- soit de l’aspartate aminotransférase [AST] (encore connue sous le nom de serum glutamooxaloacétate transaminase ou SGOT),

- soit de l’alanine aminotransférase [ALT] (encore connue sous le nom de serum glutamopyruvate transaminase ou SGPT),

le taux de l’une ou de l’autre des enzymes dépassant de plus de 50 % la limite supérieure de la normale au moins en deux occasions dans les six mois qui précèdent l’étude.

L’activité nitrate réductase de la cavité buccale est mesurée à l’aide d’une méthode quantitative standardisée [standardized quantitative mouth assay]. Le sujet garde pendant 3 minutes dans sa cavité buccale 22 ml d’une solution contenant 44 mg de nitrate NO3- [He was asked to hold 22 ml of a 10 mg nitrate-N/L solution in the mouth for 3 min]. On dose ensuite la concentration résultante en nitrite NO2-.

Entre les deux groupes de sujets, la différence des activités nitrate réductase de la cavité buccale n’est pas statistiquement significative. L’activité nitrate réductase est

- de 9.2 μg de nitrite NO2- (ou 2.82 nitrite-N [NO2--N]) par minute chez les patients atteints de stéato-hépatite d’origine non alcoolique

- et de 11.5 μg de nitrite NO2- (ou 3.51 de nitrite-N [NO2--N]) par minute chez les sujets témoins.

Le p est de 0.46.

Commentaire du blog

Comme l’annonce le titre, il ne s’agit que d’une étude pilote. Avec honnêteté, les auteurs expriment eux-mêmes un certain nombre de réserves sur la qualité méthodologique du travail présenté [Studies with higher numbers of cases and controls with a more meticulous methodology are warranted].

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Bactéries nitratoréductrices de la cavité buccale

Posted on 20 août 2014 by admin

Hyde, E.R., Andrade, F., Parthasarathy, K, Jiang, H., Parthasarathy, D.K., Torregrossa, A.C., Tribble, G., Kaplan, H.B., Petrosino, J.F. and Bryan, N.S. (2014) Metagenomic analysis of nitrate-reducing bacteria in the oral cavity: Implications for nitric oxide homeostasis. PLoS ONE 9(3): e88645. doi:10.1371/journal.pone.0088645

(voir l'article entier ici)

Chez l’animal comme chez l’homme, la supplémentation alimentaire en nitrate NO3- génère de nombreux effets bénéfiques, notamment une diminution de la tension artérielle, une protection à l’égard des dommages de l’ischémie-reperfusion, une restauration d’homéostasie en oxyde nitrique NO, une accélération de régénération vasculaire après ischémie chronique, ou encore une «réversion» de la dysfonction vasculaire du sujet âgé. Certains des effets bénéfiques, ou bien sont diminués, ou bien disparaissent, lorsque la flore bactérienne buccale est abolie par un bain de bouche antiseptique. Il a été montré qu’une prescription pendant sept jours de bains de bouche antiseptiques diminue les concentrations salivaires et plasmatiques en nitrite NO2-, en même temps qu’elle augmente les tensions artérielles systolique et diastolique. L’attention est attirée sur le rôle joué par bactéries nitratoréductrices de la flore buccale dans le métabolisme des nitrates NO3-, des nitrites NO2- et de l’oxyde nitrique NO. Les effets sont physiologiquement mesurables [It was shown that in the absence of any dietary modifications, a seven-day period of antiseptic mouthwash treatment to disrupt the oral microbiota reduced both oral and plasma nitrite levels in healthy human volunteers, and was associated with a sustained increase in both systolic and diastolic blood pressure. Altogether, these studies firmly establish the role for oral nitrate-reducing bacteria in making a physiological relevant contribution to host nitrite and thus NO levels, with measurable physiological effects].

Les auteurs américains cherchent à identifier les bactéries de la flore buccale qui, présentes dans la salive, contribuent à la réduction des ions nitrate NO3- en ions nitrite NO2- [Here we measure the nitrate-reducing capacity of tongue-scraping samples from six healthy human volunteers, and analyse metagenomes of the bacterial communitites to identify bacteria contributing to nitrate reduction].

Chez 6 sujets volontaires sains, ils étudient la flore bactérienne buccale, prélevée là où la réduction des nitrates NO3- en nitrites NO2- est considérée comme la plus importante: à savoir sur la face dorsale de la langue [Tongue-scrapping samples from six healthy volunteers were obtained from the dorsal surface of the tongue, as it has been previously shown that the most nitrate reduction occurs at this location in the oral cavity].

Le séquençage d’ARN permet d’y individualiser 230 «unités taxonomiques opérationnelles» [UTO] différentes, chacune des «unités» regroupant des bactéries aux séquences d’ARNr 16S similaires. Bien que des différences soient observées d’un prélèvement à l’autre, la majorité des «unités» appartiennent aux cinq genres suivants: Streptococcus (20 %), Veillonella (14 %), Prevotella (12 %), Neisseria (11 %) et Hemophilus (9 %) [As revealed by 16S rRNA gene pyrosequencing and analysis, the tongue scrapings were diverse, with an average of 230.1 operational taxonomic units [OTUs] detected in these samples. The majority of OTUs in the original samples belonged to Streptocoous (20.2 % ± 9.75 %), Veilonella (14.1 % ± 4.15 %), Prevotella (11.8 % ± 5.88 %), Neisseria (10.8 % ± 9.62 %), and Hemophilus (8.64 % ± 4.93 %].

Grâce à des biofilms bactériens dont le milieu de croissance, contenant des nitrates (30 μM), est renouvelé quotidiennement du premier au quatrième jours, ils étudient in vitro les potentialités nitratoréductrices de la flore buccale. Ils constatent que l’activité nitratoréductrice faiblit au fil du temps. Du premier au quatrième jours, elle diminue dans l’ensemble de plus de la moitié, de 55 à 80 % [There was a wide range in nitrate-reducing capacity over 96 hours across the six samples, and the longer the samples incubated, the lower the nitrate-reduction activity became, until by 96 hours only 20-45 % of the activity remained].

En fonction du pouvoir de nitratoréduction des genres bactériens de la flore buccale évalué tout au long de l’expérience, les auteurs distinguent trois groupes:

- Groupe A: les «meilleurs» nitratoréducteurs «in vitro» [«best reducers»], qui diminuent en trois jours les nitrates du milieu de ≥ 70 %,

- Groupe B: les nitratoréducteurs «intermédiaires» «in vitro» [«intermediate reducers»], qui diminuent en trois jours les nitrates du milieu de 40 à 70 %,

- Groupe C: les «moins bons» nitratoréducteurs «in vitro» [«worst reducers»], qui diminuent en trois jours les nitrates du milieu de < 40 %.

L’abondance relative des genres bactériens dans chacun des trois groupes se répartit ainsi de la façon suivante:

Groupe A:

«Meilleurs» nitratoréducteurs

Groupe B: Nitratoréducteurs «intermédiaires»

Groupe C: «Moins bons» nitratoréducteurs

Streptococcus: 89.4 %

Granulicatella: 1.61 %

Veilonella: 1, 0 %

Neisseria: 1.0 %

Prevotella: 0.73 %

Haemophilus: 0.48 %

Leptotrichia: 0.32 %

Actinomyces: 0.29 %

Divers-Non classifié: 3.22 %

Streptococcus: 89.9 %

Lactobacillus: 7.48 %

Pediococcus: 0.54 %

Divers-Non classifié: 0.78 %

Streptococcus: 72.3 %

Lactobacillus: 22.2 %

Divers-Non classifié: 1.56 %

Les streptocoques constituent le genre le plus abondant dans les trois groupes [The streptococci were the most abundant taxa present in all three groups]. Les lactobacilles, par contre, ne sont pratiquement pas détectés dans le premier groupe [0.008 %]; et, en matière d’abondance, ils arrivent en deuxième position dans les deuxième et troisième groupes [respectivement: 7.48 et 22.2 %]. Les auteurs se demandent s’ils ne pourraient pas jouer un éventuel rôle inhibiteur, en libérant un produit métabolique qui viendrait contrecarrer le phénomène de nitratoréduction [Thus, we speculate that lactobacillus may play an inhibitory role by producing some metabolic by-product that shuts down nitrate reduction in the community].

La question qui vient à l’esprit des auteurs est celle de savoir si une diminution persistante du nombre des bactéries nitratoréductrices dans la cavité buccale serait ou non en mesure de générer un état de déficience prolongé de l’organisme en oxyde nitrique NO, lequel prédisposerait à la longue aux maladies cardiovasculaires [An outstanding key question is whether the decreased abundance or absence of nitrate-reducing communities is correlated with a state of NO insufficiency and an increased risk for cardiovascular disease].

Il serait intéressant de répéter des études similaires portant sur la flore bactérienne buccale dans différentes populations du globe. S’il s’avérait que certaines populations manquent effectivement de bactéries buccales nitratoréductrices, elles pourraient ainsi bénéficier de mesures thérapeutiques appropriées, visant à corriger la carence bactérienne [These cohorts should consist not only of specific U.S. population, but also of other around-the-world (European, Asian) populations. It is likely that the oral microbiomes of different ethnic groups, even those within different regions of the U.S., vary widely. It will be important to determine whether different nitrate reducing communities are more prevalent in geographically dispersed healthy populations; likewise, it will also be important to determine whether different nitrate reducing communities are lacking in specific patient populations from around the world. If certain patient populations lack specific nitrate reducing bacteria, personalized treatments to enrich for nitrate reducers may be warranted].

Commentaire du blog

Il conviendrait d’articuler ces données «qualitatives» sur le pouvoir nitratoréducteur des différents germes de la flore buccale avec les données «quantitatives», que l’on trouvera, par exemple, mentionnées dans les rubriques des 7, 11 et 14 mai 2010. Dans un milieu quelconque (biberon, petit pot pour bébé, urine, salive, etc.), les ions nitrate NO3- ne commencent à être réduits en ions nitrite NO2- que si, suffisamment important, le nombre des bactéries présentes dépasse 106 ml-1.

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Syndrome hémolytique et urémique, voie des NO synthases

Posted on 16 août 2014 by admin

Kanzelmeyer, N.K., Pape, L., Chobanyan-Jürgens, K., Tsikas, D., Hartmann, H., Fuchs, A.-J., Vaske, B., Das, A.M., Haubitz, M., Jordan, J. and Lücke, T. (2014) L-arginine/NO pathway is altered in children with haemolytic-uraemic syndrome (HUS). Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2014: ID 203512, 9p.

(voir l'article entier ici)

Touchant principalement le jeune enfant, le syndrome hémolytique et urémique [SHU] se définit biologiquement par l’association de trois éléments:

- anémie hémolytique,

- insuffisance rénale aiguë,

- thrombopénie.

 Il fait suite le plus souvent à infection bactérienne à Escherichia coli, quand le germe est producteur d’une vérocytotoxine (dite aussi toxine «shiga-like»).

Travaillant notamment dans les services de pédiatrie des Hôpitaux de Hanovre et de Mayence, les auteurs allemands cherchent à savoir si la voie métabolique L-arginine/NO, ou voie des NO synthases, est perturbée au cours de l’affection [We were interested to see if the L-arginine/NO pathway is altered in children with haemolytic-uraemic syndrome (HUS)].

Ils comparent 12 enfants (7 garçons et 5 filles) âgés en moyenne de 3 ans et demi, atteints d’un syndrome hémolytique et urémique à 12 enfants du même âge, en bonne santé. Chez les sujets atteints par l’affection, les contrôles sanguins et urinaires destinés à l’étude sont, dans la mesure du possible, effectués lors des deux premiers jours de l’hospitalisation.

Les contrôles mesurent:

- la concentration plasmatique en nitrate NO3-,

- la concentration plasmatique en nitrite NO2-,

- l’excrétion urinaire en nitrate NO3-,

- l’excrétion urinaire en nitrite NO2-,

- la concentration plasmatique en diméthylarginine asymétrique [ADMA],

- l’excrétion urinaire en diméthylarginine asymétrique [ADMA],

- et l’excrétion urinaire en diméthylamine [DMA].

 Les résultats moyens obtenus chez les enfants atteints par l’affection et chez les enfants témoins sont les suivants:

 

SYNDROME HEMOLYTIQUE ET UREMIQUE [SHU]

TEMOINS

Différence:

- significative: S

- non significative : NS

Nitrate NO3- plasmatique (mg l-1)

3.8

2.6

S

Nitrite NO2- plasmatique (mg l-1)

0.14

0.11

S

Nitrate NO3- urinaire (μmol/mmol créatinine)

100

187

NS

Nitrite NO2- urinaire (μmol/mmol créatinine)

0.3

0.2

NS

Diméthylarginine asymétrique [ADMA] plasmatique (nM)

666

746

NS

Diméthylarginine asymétrique [ADMA] urinaire (μmol/mmol créatinine)

3.3

10.1

S

Diméthylamine [DMA] urinaire (μmol/mmol créatinine)

13.7

8.4

NS


Dérivé méthylé de l’arginine, la diméthylarginine asymétrique [ADMA] est le plus important inhibiteur endogène de l’activité des NO synthases. Une part est excrétée inchangée, par voie rénale. La plus grande partie (90 %) de la diméthylarginine asymétrique [ADMA] produite par voie endogène est, en fait, hydrolysée sous l’effet enzymatique d’une diméthylarginine diméthylaminohydrolase [DDAH], avant d’être excrétée par voie urinaire sous forme de diméthylamine [DMA] [NOS activity is regulated by endogenous inhibitors with asymmetric dimethylarginine (ADMA) being the most important. ADMA is generated by methylation of protein-associated L-arginine catalysed by N-methyl protein transferases followed by regular proteolysis. Unchanged ADMA is excreted by the kidneys, but the greatest part of endogenously produced ADMA (about 90 %) is excreted by the enzyme dimethylarginine dimethylaminohydrolase (DDAH), predominantly in kidney and liver].

Chez les jeunes patients atteints de syndrome hémolytique et urémique, l’augmentation significative des concentrations plasmatiques en nitrate NO3- et en nitrite NO2-, ainsi que la diminution significative de l’excrétion de diméthylarginine asymétrique [ADMA], sont à mettre sur le compte de l’altération de la fonction rénale [Taken all together, impaired renal function in HUS patients is likely to be a reason for accumulating plasma nitrite and nitrate concentrations […]. Excretion of unchanged ADMA in the urine seems to be impaired most likely due to renal failure].

Dans un schéma explicatif, établi sous forme de proposition [“Proposal of the status of the L-arginine/NO pathway in the haemolytic-uremic syndrome (HUS) in childhood”],les auteurs notent d’abord que, dans le syndrome hémolytique et urémique, la synthèse endogène de diméthylarginine asymétrique [ADMA] est diminuée. L’ADMA est, on l’a vu, un inhibiteur endogène de la synthèse d’oxyde nitrique NO à partir de la L-arginine. Malgré cette diminution de la synthèse endogène d’ADMA, les auteurs considèrent que, dans le syndrome étudié, la synthèse d’oxyde nitrique NO est, elle aussi, diminuée [In summary, the L-arginine/NO pathway is altered in childhood HUS.NO synthesis seems to be diminished despite a decreased synthesis of ADMA, an endogenous inhibitor of NO synthesis from L-arginine, compared to healthy age-matched children].

Le mécanisme à l’origine de la diminution de la synthèse d’oxyde nitrique NO au cours du syndrome hémolytique et urémique reste à éclaircir [The underlying mechanism leading to impaired NO synthesis in HUS is unclear and demands further elucidation]. Il conviendrait d’établir, par exemple, les rôles respectifs éventuels joués par les dommages endothéliaux et érythrocytaires [Further studies are required to delineate the relative contribution of damaged erythrocytes and damaged endothelium to HUS].

Commentaire du blog

On se souvient, en effet, de la fonction «érythrocrine» de l’érythrocyte [Cf. rubrique du 19 avril 2014].

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Un ouvrage de N.S. Bryan: «La Solution: l’Oxyde Nitrique»

Posted on 15 juillet 2014 by admin

Bryan, N., Zand, J. et Gottlieb, B. (2014) La Solution: L’Oxyde Nitrique (NO) Prévenir et soigner les maladies chroniques, en renforçant la molécule «miracle» de l’organisme. ISTES, Liffré, France, 188 p.

Le blog «Nitrates et Santé» a déjà signalé à ses lecteurs deux ouvrages de Nathan S. Bryan, professeur-adjoint de médecine moléculaire au Brown Foundation Institute of Molecular Medicine de Houston (Texas, USA) (voir ici), consacrés aux nitrates et à l’oxyde nitrique:

- Bryan, N.S. (2010) Food, Nutrition and the Nitric Oxide Pathway, Biochemistry and Bioactivity. DEStech Publications, Inc. Lancaster, Pennsylvania, USA, 218 p. [Préface de Louis J. Ignarro, prix Nobel de Physiologie et de Médecine, 1998] (rubrique du 21 février 2011).

- Bryan, N. and Loscalzo, J. (2011) Nitrite and Nitrate in Human Health and Disease. Springer/Humana Press. 346 p. (rubrique du 21 mars 2011).

En 2010, cet auteur a également rédigé en collaboration avec J. Zand et B. Gottlieb un ouvrage destiné au grand public et consacré à l’oxyde nitrique NO:

- Bryan, N.S., Zand, J. and Gottlieb, B. (2010) The Nitric Oxide (NO) Solution, How to Boost the Body’s Miracle Molecule to Prevent and Reverse Chronic Disease. Neogenis ed. (voir ici)

L’Institut Scientifique et Technique de l’Environnement et de la Santé [ISTES] (L’afféagement, 35340 Liffré, France) a décidé de le faire traduire en français. Préfacé par J.-M. Bourre, Ch. Buson et J.-L. L’hirondel, l’ouvrage:

- Bryan, N., Zand, J. et Gottlieb, B. (2014) La Solution: L’Oxyde Nitrique (NO) Prévenir et soigner les maladies chroniques, en renforçant la molécule «miracle» de l’organisme. ISTES, Liffré, France, 188 p.

est tout récemment paru, en juin 2014.

Les préfaciers en font ressortir le grand intérêt:

«L’ouvrage que nous avons le plaisir de présenter», écrivent-ils, «est remarquable à plusieurs titres:

- sous une forme accessible au grand public, il effectue une synthèse des connaissances médicales actuelles portant sur l’oxyde nitrique (NO) et du rôle essentiel que ce radical joue dans l’organisme,

- il montre l’extrême diversité des situations dans lesquelles le NO intervient pour prévenir et guérir troubles et maladies,

- il donne des conseils pratiques, tant au niveau du régime alimentaire que de l’activité physique et sportive, et plus généralement du mode de vie, pour accroître la synthèse du NO dans l’organisme,

- il explique pourquoi de nombreuses recommandations sanitaires sont connues pour leur efficacité pratique, alors que jusqu’ici les causes n’en étaient pas clairement connues, ni diffusées,

- il met en évidence l’intérêt de la consommation régulière et abondante de légumes, notamment des légumes verts et de la betterave rouge,

- il revient sur l’inadéquation et les dangers des normes sanitaires lorsqu’elles cherchent à réglementer les concentrations en nitrate et en nitrite dans l’eau de boisson et les aliments,

- il précise pourquoi le nitrate et le nitrite, pourvoyeurs de NO dans l’organisme, doivent désormais être considérés, surtout après 40 ans, comme des nutriments essentiels et bénéfiques, au même titre que les vitamines,

- il intègre les résultats de très nombreux essais médicaux rigoureux menés dans le monde surtout depuis le début de ce XXIème siècle.

- il ouvre des perspectives et permet d’entrevoir de nouvelles recommandations sanitaires et de nouveaux traitements à l’égard de nombreuses affections, notamment de diverses maladies attribuées à l’âge».

Après avoir rappelé que le travail des auteurs s’appuie sur le prix Nobel 1998 de Physiologie et de Médecine, les préfaciers continuent:

«Il s’agit probablement d’une révolution sanitaire majeure, comme la science n’en connaît que quelques-unes par siècle. Ses répercussions devraient être considérables:

▪ pour la santé, que ce soit à titre préventif et curatif,

▪ pour l’espérance et la qualité de vie,

▪ sans oublier les importantes implications économiques favorables».

En réalité, c’est bien cette «révolution sanitaire majeure» qui justifie l’existence du blog «Nitrates et Santé». Depuis 2009, passant outre aux silences officiels, celui-ci s’est donné pour sa mission d’informer la partie du public français qui ne pourrait que regretter d’être laissé, sur le sujet, à l’écart des dernières avancées de la science.

Le blog recommande vivement la lecture de l’ouvrage de N. Bryan, J. Zand et B. Gottlieb, disponible, pour 20 euros, à l’adresse suivante: ISTES, L’affeagement 35340 Liffré [Contact: christian.buson@institut-environnement.fr].

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Apports en nitrate et performances cognitives

Posted on 11 juillet 2014 by admin

Bondonno, C.P., Downey, L.A., Croft, K.D., Scholey, A., Stough, C., Yang, X., Considine, M.J., Ward, N.C., Puddey, I.B., Swinny, E., Mubarak, A. and Hodgson, J.M. (2014) The acute effect of flavonoid-rich apples and nitrate-rich spinach on cognitive performance and mood in healthy men and women Food and Function 5, 849-858

(voir l'abstract ici)

Une augmentation de la consommation en fruits et légumes engendre chez l’homme à la fois une réduction du risque cardiovasculaire et une réduction du déclin cognitif [A higher intake of fruit and vegetables has been linked to reduced risks of both cardiovascular disease and cognitive decline].

Il est possible que les flavonoïdes des plantes aient la possibilité d’accroître la synthèse endogène en oxyde nitrique NO, d’origine endothéliale. Présents principalement dans les légumes, les nitrates sont, eux-mêmes, à l’origine de la voie Nitrate-Nitrite-NO. Ils constituent de la sorte la source exogène du même oxyde nitrique NO [Flavonoids may augment endogenous endothelial-derived NO and nitrate is the primary source of exogenous NO].

Pour la plupart australiens [Perth, Australie-Occidentale; Melbourne, Etat de Victoria], les auteurs mettent au point une étude, en cross-over et randomisée, destinée à vérifier, par comparaison avec les sujets témoins, les effets à court terme:

- d’un apport alimentaire à base de pommes, riche en flavonoïdes,

- d’un apport alimentaire à base d’épinards, riche en nitrate,

- d’un apport alimentaire à base à la fois de pommes riches en flavonoïdes et d’épinards riches en nitrates,

sur, 2 heures et demie plus tard:

- les teneurs plasmatiques en dérivés nitrosés (S-nitrosothiols et autres dérivés) [plasma S-nitrosothiols and other nitroso species (RXNO)],

- les teneurs plasmatiques et salivaires en nitrate NO3-,

- et les fonctions cognitives, mesurées par un test, dénommé «Cognitive Drug Research» [CDR].

L’étude porte sur 30 sujets volontaires sains (6 hommes et 24 femmes), âgés en moyenne de 47 ans. Alors que chez les témoins ils sont inférieurs à 5 mg, les apports en quercétine sous forme glycoside (c.-à-d. associée à un glucide) d’une part, les apports en (-)-épicatéchine d’autre part, sont estimés respectivement à 184 et 180 mg chez les sujets recevant un apport alimentaire à base de pommes riche en flavonoïdes. De même, alors que chez les témoins ils sont inférieurs à 5 mg, les apports en nitrate NO3- sont estimés à 182 mg chez les sujets recevant des épinards [The apple active (apple flesh plus skin) provided 184 mg of total quercetine glycosides and 180 mg of (-)-epicatechin. The apple control (apple flesh) provided less than 5 mg of total quercetin glycosides and (-)-epicatechin […]. The spinach active contained 182 mg of nitrate and the control, rice milk, contained less than 5 mg nitrate].

Le test CDR dure environ 20 minutes. Il prend principalement en considération la mémoire à court terme, la puissance de l’attention et sa continuité [This battery test took approximately 20 minutes to complete, with the primary outcome measures being three cognitive factors «Quality Working Memory», «Power of Attention», and «Continuity of Attention»].

Par comparaison aux témoins, les sujets recevant ou des flavonoïdes, ou des nitrates, ou les deux réunis, ont des teneurs plasmatiques en dérivés nitrosés augmentées. Ceux qui reçoivent des nitrates ont des teneurs plasmatiques et salivaires élevées en nitrates. Cependant, chez tous ces sujets, aucun effet significatif sur les fonctions cognitives, qu’il soit positif ou négatif, n’est réellement enregistré [No significant effect was observed on cognitive function or mood […].Flavonoid-rich apples and nitrate-rich spinach augmented NO status acutely with no concomitant improvements or deterioration in cognitive function and mood].

Les auteurs font remarquer que leur étude à très court terme n’épuise pas le sujet.

Il conviendrait, en effet, de se pencher maintenant sur les effets à long terme. Il conviendrait de vérifier les effets sur les fonctions cognitives d’une supplémentation alimentaire en flavonoïdes comme d’une supplémentation alimentaire en nitrate, lorsque les supplémentations sont amenées à se prolonger sur une assez longue période.

De même, il conviendrait de vérifier les répercussions des apports alimentaires en flavonoïdes et en nitrate sur les fonctions cognitives, lorsque ces dernières sont déjà altérées.

[Future studies need to examine the effects of elevated NO status on cognitive performance with long-term consumption of flavonoid-rich apples and nitrate-rich spinach as well as the effect on a population with a lower cognitive performance at baseline].

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Réduction des nitrites et protection cardiovasculaire

Posted on 6 juillet 2014 by admin

Omar, S.A. and Webb, A.J. (2014) Nitrite reduction and cardiovascular protection. Journal of Molecular and Cellular Cardiology 73C, 57-69

(voir l'abstract ici)

L’ion nitrite NO2- est un métabolite de l’oxyde nitrique NO, l’oxyde nitrique étant lui-même formé par voie endogène à partir de la L-arginine sous l’effet enzymatique des NO synthases. Dans un mouvement inverse, le même ion nitrite constitue la source la plus importante d’oxyde nitrique NO directement biodisponible.

Cette conversion de l’ion nitrite NO2- en oxyde nitrique NO est principalement liée à une réduction enzymatique. Participent à la réduction enzymatique diverses protéines, notamment des globines avec hème, telles l’hémoglobine et la myoglobine, des métallo-enzymes contenant du molybdène, telles la xanthine oxydase et l’aldéhyde oxydase, des enzymes mitochondriales, telle la cytochrome C oxydase (ou complexe IV), des enzymes de la famille des cytochromes P450, voire même les NO synthases.

Un tableau résume les résultats des réactions entre

- les oxy-, désoxy-, et mét-hémoglobines

- et

- d’une part l’ion nitrite NO2-,

- d’autre part le radical NO.

 

NO2-

NO

OxyhémoglobineFe(II)

MethémoglobineFe(III) + NO3-

MethémoglobineFe(III) + NO3-

(en situation d’hypoxie)

DésoxyhémoglobineFe(II)

 

MethémoglobineFe(III) + NO

HémoglobineFe(II)-NO (Hémoglobine nitrosylée)

MethémoglobineFe(III)

MethémoglobineFe(III)-NO2-(réversible) (+NO → N203)

MethémoglobineFe(III)-NO (réversible)

En situation d’hypoxie, la réduction des nitrites NO2- et leur transformation en oxyde nitrique NO se trouve favorisée ou accentuée, alors qu’à l’inverse, dans les mêmes conditions, la formation endogène d’oxyde nitrique NO à partir de la L-arginine est ralentie [Such nitrite reduction is particularly favoured under hypoxia, when endogenous formation of nitric oxide from NO synthases is impaired].

Dans cette importante revue générale, les deux auteurs britanniques [Département de Pharmacologie Clinique, St Thomas’Hospital, Londres] énoncent et détaillent les diverses fonctions des ions nitrite NO2- dans les systèmes biologiques, avant de préciser leurs divers rôles dans la protection cardiovasculaire.

Quelle que soit leur origine, qu’ils proviennent de la voie endogène sous l’effet des NO synthases ou qu’ils proviennent d’une administration exogène de nitrates ou de nitrites alimentaires (voie Nitrate-Nitrite-NO), les ions nitrite NO2- exercent de réels effets bénéfiques à l’égard de nombreux processus pathologiques cardiovasculaires.

Chez l’homme, il se trouve que les facteurs de risque cardiovasculaire sont inversement corrélés aux concentrations plasmatiques en nitrite NO2- [In humans, the number of cardiovascular risk factors is inversely correlated with plasma nitrite concentrations]. Par l’intermédiaire d’apports exogènes en nitrite, la restauration des taux en NO a un impact favorable sur nombre de modèles pathologiques cardiovasculaires [The restoration of NO levels, through exogenous nitrite, has a positive impact on a number of mammalian models of cardiovascular disease].

Les auteurs passent en revue les effets bénéfiques de l’ion nitrite NO2- dans la dysfonction endothéliale, l’hypertension artérielle, l’hyperplasie intimale, l’artériopathie périphérique, l’infarctus du myocarde et l’arrêt cardiaque.

Dès lors, en administration exogène, que celle-ci soit alimentaire ou pharmacologique, les ions nitrite devraient bientôt occuper, dans les dix ans qui viennent, une place de choix dans la prévention et le traitement des maladies cardiovasculaires [Thus nitrite through exogenous administration via dietary or pharmacological approaches, has the potential to become an important component in the prevention and the treatment of cardiovascular disease over the next decade].

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Engrais et teneur en nitrate de la laitue

Posted on 2 juillet 2014 by admin

Liu, C.-W., Sung, Y., Chen, B.-C. and Lai, H.Y. (2014) Effects of nitrogen fertilizers on the growth and nitrate content of lettuce (Lactuca sativa L.) International Journal of Environmental Research and Public Health 11, 4427-4440

(voir l'abstract ici)

Les auteurs sont taiwanais [MingDao University (Changhua) et National Chung Hsing University (Taichung)]. Ils mènent une expérience en pot destinée à étudier l’impact des apports azotés, sous forme inorganique ou sous forme organique, sur la croissance et la teneur en nitrate NO3- de la laitue Lactuca sativa L..

Sachant qu’à Taiwan les engrais apportés aux légumes par les agriculteurs se montent en moyenne à 250 kg N ha-1 [The average amount applied by Taiwanese farmers to vegetables was approximately 250 kg N ha-1], les auteurs se proposent d’étudier expérimentalement les effets d’apports de 200 et de 400 kg N ha-1. Les apports sont

- ou bien inorganiques, sous forme de nitrate d’ammonium,

- ou bien organiques, grâce à un produit commercial [Code 0687009, Sinon corporation, Taichung, Taiwan].

Après 50 jours à 25°C, les résultats obtenus, en moyenne, avec les différents apports azotés sur la teneur du sol en azote, sur la longueur des feuilles de laitue, leur largeur, leur teneur en chlorophylle et en nitrate sont les suivants. Ils peuvent être comparés aux chiffres obtenus en l’absence d’engrais:

 

Absence de fertilisant

Engrais inorganique (nitrate d’ammonium): 200 kg N ha-1

Engrais inorganique nitrate d’ammonium 400 kg N ha-1

Engrais organique [Code 0687009, Sinon Corporation]:

200 kg N ha-1

Engrais organique [Code 0687009, Sinon Corporation]:

400 kg N ha-1

Teneur du sol en azote N (Kjeldahl),

en mg kg-1

1117

1337

1249

1328

1300

Longueur de la feuille, en cm

15

12.5

12.5

17

17.5

Largeur de la feuille, en cm

3

3.15

3

3.1

3.25

Teneur en chlorophylle SPAD 

28

27.5

31

34

31

Concentration en nitrate des feuilles de laitue, en mg NO3- kg-1

1300

5120

6100

4365

4175

Selon le travail taiwanais, l’accumulation de nitrate dans les feuilles de la laitue augmente en cas d’apport azoté [Our experimental results revealed that the nitrate accumulation had a close relationship with the amount of fertilizer applied]. L’augmentation de la teneur en nitrate dans les feuilles est moins prononcée lorsque l’apport azoté a lieu sous forme organique que lorsqu’elle a lieu sous forme inorganique, sans doute parce que la fertilisation organique ne fournit pas l’azote de manière aussi rapidement accessible que la fertilsation inorganique [The release of nitrogen in organic fertilizers is slower than that in inorganic fertilizers since organic fertilization typically does not provide nitrogen in a readily accessible form].

Les auteurs rappellent que, par une réglementation reprise en 2006, la Commission des Communautés européennes a fixé, pour la laitue, une concentration maximale réglementaire en nitrate. Entre le 1er octobre et le 31 mars, période de l’année pendant laquelle l’expérience taiwanaise a été effectuée, elle l’a fixée à 4000-4500 mg NO3- kg-1. La concentration moyenne en nitrate des feuilles de laitue ici observée dépasse ainsi la limite administrative après fertilisation inorganique, et ne la dépasse pas après fertilisation organique.

Par ailleurs, selon le Comité d’experts sur les Additifs alimentaires de l’OMS et de la FAO (JECFA), la Dose Journalière Admissible [DJA] pour les nitrates est de 3.7 mg NO3- kg-1. Aux Etats-Unis, la dose de référence [RfD] pour les nitrates pour l’homme est de 7.0 mg NO3- kg-1 j-1. Chez une personne qui ingérerait quotidiennement 400 grammes de légumes […a person eating 400 g of vegetables…] sous forme des laitues soumises aux apports azotés retenus pour cette expérimentation, la consommation quotidienne de nitrate NO3- dépasserait largement les normes officielles. Avec les feuilles de laitue obtenues après utilisation d’engrais organique, elle serait, par exemple, quelque 4 fois supérieure à la dose de référence [RfD] américaine [For a person weighing 60 kg, consuming this item alone would exceed the U.S. EPA reference dose for nitrate, i.e., 420 mg, by about 3.9 to 4.2 times].

Commentaire du blog

Il convient de confronter cette étude aux précédentes. Les résultats obtenus en matière d’agriculture «biologique» sont, en réalité, variables et disparates [Cf. rubrique du 22 mai 2014].

Respectueux des normes administratives américaines et européennes, les auteurs taiwanais en découvrent in fine l’inconséquence.

Pour l’eau de boisson, la concentration maximale admissible [CMA] que le Conseil des Communautés européennes retient depuis 1980 est de 50 mg NO3- l-1 (ou kg-1). Les concentrations en nitrate des feuilles de laitue [Lactuca sativa L.] ici rapportées sont 26 à 122 fois supérieures.

Les auteurs continuent à tort à considérer les nitrates alimentaires comme néfastes pour la santé humaine. Comme d’autres auteurs [Cf. rubrique du 22 05 2014], ils semblent ignorer que, si l’on excepte le risque de méthémoglobinémie du nourrisson

(risque non lié directement aux nitrates mais lié aux nitrites, après transformation des nitrates en nitrites sous l’effet d’une pullulation microbienne dans le milieu (>106 germes ml-1) [rubriques des 7, 11 et 14 mai 2010]),

les nitrates alimentaires sont sans aucun danger pour la santé de l’homme, quelle que soit l’importance des apports.

Malgré la foule des travaux parus sur le sujet [Cf. la page RUBRIQUES PAR THEMES], ils semblent également ignorer les multiples effets bénéfiques des nitrates sur la santé.

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Supplémentation en nitrate et entraînement sportif en hypoxie

Posted on 27 juin 2014 by admin

Puype, J., Ramaekers, M., Van Thienen, R., Deldicque, L. and Hespel, P. (2014) No effect of dietary nitrate supplementation on endurance training in hypoxia. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. Sous presse.

(voir l'abstract ici)

Les auteurs belges [Groupe de Recherche sur la Physiologie de l’Exercice, Département de Kinésiologie, Louvain] cherchent à déterminer si une supplémentation alimentaire en nitrate NO3- est ou non en mesure d’accroître les effets de l’entraînement intermittent en hypoxie sur les performances d’endurance au niveau de la mer.

Ils recrutent 22 sujets volontaires, en bonne santé, de sexe masculin, âgés de 18 à 30 ans.

Pendant 6 semaines, les sujets

- s’entraînent 5 fois 30 minutes par semaine sur cyclo-ergomètre,

• à une intensité telle que la concentration d’acide lactique dans le sang soit comprise entre 4 et 6 mmol/L,

• et en hypoxie,

les conditions correspondant à celles observées à 4000 mètres d’altitude,

- et ingèrent chaque jour

• soit une boisson standard [groupe contrôle, CON]

• soit du jus de betterave apportant 4.34 mg NO3- kg de poids-1 j-1 (c’est-à-dire, pour un sujet de 70 kg, 303 mg NO3- j-1) [groupe nitrate, BR].

Contrairement à leur hypothèse de départ, les auteurs constatent que la supplémentation chronique en nitrate NO3-, sous forme de jus de betterave,

- ne modifie pas de manière significative l’augmentation de la consommation maximale en oxygène [VO2max] induite par l’entraînement hypoxique intermittent,

- n’augmente pas la puissance développée au seuil anaérobie (correspondant à une lactatémie de 4 mmol l-1),

- n’augmente pas la performance au niveau de la mer, lorsque celle-ci est appréciée par le temps minimum nécessaire pour effectuer une épreuve d’endurance.

[Against our hypothesis, the data shown in this manuscript indicate that chronic dietary NO3- supplementation in the form of beetroot adds neither to the effects of intermittent hypoxic training to increase VO2max nor does it enhance power output at the anaerobic threshold or time trial performance at sea level].

Les auteurs belges font deux remarques:

1) L’entraînement sportif contribue en lui-même à augmenter la production endogène d’oxyde nitrique NO par la voie des NO synthases. Dès lors, il ne serait pas interdit de supposer que la stimulation de production d’oxyde nitrique NO par l’intermédiaire de l’apport exogène de nitrate NO3- s'avère quelque peu redondante [Given the elevated capacity for NO production via endogenous pathways due to training, it is reasonable to assume that any additional stimulation of NO production from exogenous NO3- may be redundant].

2) Les données recueillies dans l’étude n’excluent pas non plus la possibilité que l’ingestion de doses quotidiennes de nitrate NO3-

- ou bien plus élevées, avec, par exemple, une administration sous forme de bolus (300 à 500 mg de NO3-) deux à trois heures avant le début de chaque séance d’entraînement,

- ou bien encore prescrites sur une durée plus prolongée (supérieure à 6 semaines),

réussisse à affecter positivement le rendement de l’entraînement.

[Our data do not exclude that higher daily doses of NO3-, probably best to be administered as a bolus 2-3 h prior to the training sessions, or just longer periods of NO3- intake, could still affect training adaptations].

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Apport en nitrate et hémodynamique cérébrale

Posted on 23 juin 2014 by admin

Bond, V. Jr, Curry, B.H., Adams, R.G. Asadi, M.S., Millis, R.M. and Haddad, G.E. (2013) Effects of dietary nitrates on systemic and cerebrovascular hemodynamics. Cardiology Research and Practice  2013:435629. doi: 10.1155/2013/435629.

(voir l'abstract ici)

L’hypertension artérielle est souvent accompagnée d’une dysrégulation du flux sanguin cérébral.

Pour cette raison, les auteurs américains [Washington, District de Columbia] ont souhaité analyser l’impact d’une supplémentation en nitrate sur la circulation et l’hémodynamique cérébrales.

Douze jeunes femmes adultes, en bonne santé, physiquement actives sans être particulièrement entraînées, participent à une étude randomisée. Après plusieurs heures de jeûne, elles consomment:

- soit 500 ml de jus d’orange, à titre de contrôle

- soit 500 ml de jus de betterave, apportant, en moyenne, 750 mg de nitrate NO3-.

Trois heures plus tard, elles sont soumises à un test d’exercice progressif, sur cyclo-ergomètre.

Avant l’exercice, les concentrations plasmatiques en NOx sont plus élevées chez les femmes ayant consommé le jus de betterave que chez celles qui ont consommé le jus d’orange. De même, les tensions artérielles systolique et diastolique sont statistiquement plus faibles après la consommation du jus de betterave.

MOYENNES

Consommation de 500 ml de jus d’orange

Consommation de 500 ml de jus de betterave

Oxyde nitrique NO (nM)

4.5

17.8

Tension artérielle systolique (mm Hg)

119.8

114.8

Tension artérielle diastolique (mm Hg)

90.0

86.4

A 40, 60 et 80 % du pic final de consommation d’oxygène [40, 60, 80 % VO2 peak], au fur et à mesure que l’effort s’intensifie, la consommation d’oxygène et la tension artérielle systolique sont, en moyenne, toujours plus faibles chez les femmes ayant consommé le jus de betterave que chez celles qui ont consommé le jus d’orange.

 

40 % VO2 peak

Consommation de 500 ml de jus d’orange

Consommation de 500 ml de jus de betterave

Consommation d’oxygène (ml kg-1 min-1)

12.2

9.5

Tension artérielle systolique (mm Hg)

129

121

 

60 % VO2 peak

Consommation de 500 ml de jus d’orange

Consommation de 500 ml de jus de betterave

Consommation d’oxygène (ml kg-1 min-1)

17.5

15.0

Tension artérielle systolique (mm Hg)

148

142

 

80 % VO2 peak

Consommation de 500 ml de jus d’orange

Consommation de 500 ml de jus de betterave

Consommation d’oxygène (ml kg-1 min-1)

22.6

19.5

Tension artérielle systolique (mm Hg)

163

152

Parallèlement, les auteurs constatent , à 40 et 80 % du pic de consommation d’oxygène, en échographie Doppler, une augmentation significative de la vélocité sanguine de l’artère cérébrale moyenne (l’artère sylvienne) chez les femmes ayant consommé le jus de betterave [The beetroot juice treatment is shown to be associated with significantly greater middle cerebral artery blood velocity than that of the orange juice treatment only at the workloads set to 40% and 80% of the predetermined VO2 peak].

Il en résulte, chez elles, une diminution, sur le site étudié, de l’index de résistance vasculaire [After the beetroot juice treatement, significant lower middle cerebral arterial resistance index (CVRI) was observed at rest and also at the three levels of aerobic exercise studied].

Ces améliorations hémodynamiques intracérébrales, constatées 3 heures après l’ingestion de 750 mg de nitrate sous forme de jus de betterave, sont dignes d’attention. Si de tels travaux étaient confirmés, on pourrait être amené à faire appel aux apports alimentaires en nitrate dans des contextes neuropathologiques divers, comme les complications cérébrales de l’hypertension artérielle, la maladie d’Alzheimer ou encore certains déficits cognitifs accompagnés d’hypoperfusion ou d’hypo-oxygénation cérébrale [The hemodynamic improvements associated with the beetroot juice treatment appear to be consistent with counteracting some of the pathophysiologic cerebral vascular features of hpertension, Alzhemer’s, and other diseases associated with brain hypoperfusion and cognitive defects]. 

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Conférence internationale à Cleveland

Posted on 18 juin 2014 by admin

Au Renaissance Cleveland Hotel, se tient actuellement à Cleveland [Ohio, USA], du 16 au 20 juin 2014,  une conférence conjointe, réunissant

- la 8ème Conférence Internationale sur la Biologie, la Chimie et l’Application Thérapeutique de l’Oxyde Nitrique [8th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Application of Nitric Oxide],

- et la 6ème Réunion internationale sur le Rôle des ions Nitrite et Nitrate en Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique [6th International Meeting on the Role of Nitrite and Nitrate in Physiology, Pathophysiology, and Therapeutics].

Mentionné sur le site suivant, le programme des symposiums et sessions est réellement attractif.

Parmi les sessions, on retient, entre autres:

Le jeudi 19 juin

-une session plénière consacrée au rôle physiologique et thérapeutique de la voie métabolique Nitrate-Nitrite-Oxyde nitrique NO [M. Gladwin, Pittsburgh, USA]

- et plusieurs sessions concurrentes

- la première, consacrée aux mécanismes d’action des ions nitrate et nitrite:

- Mécanisme de leur action à l’égard du tonus vasculaire [E. Weitzberg, Stockholm, Suède]

- Renforcement possible de l’action cardioprotectrice de l’ion nitrite NO2- sous l’effet de la lumière rouge et infrarouge [red and near-infrared light] [N. Hogg, Milwaukee, USA].

- la deuxième, consacrée aux modifications protéiques par nitratation ou nitrosylation, en biologie et médecine [notamment, A. Estevez, Orlando, USA; M. Benhar, Technion, Haïfa, Israel]

- une autre, enfin, consacrée aux divers intérêts cliniques de l’ion nitrite NO2-, ou des deux ions nitrite NO2- et nitrate NO3-:

- Intérêt thérapeutique possible de l’ion nitrite en cas d’infarctus du myocarde ou d’insuffisance cardiaque [M. Frenneaux, Aberdeen, Royaume-Uni]

- Intérêt thérapeutique des ions nitrite et nitrate chez le nouveau-né prématuré, en cas d’entérocolite nécrosante [necrotizing enterocolitis] [D.J. Hackam, Pittsburgh, USA]

- Impact des ions nitrite et nitrate sur la microvascularisation cérébrale [R. Aamand, Aarhus, Danemark].

Le vendredi 20 juin

- une session concurrente consacrée au mécanisme et au rôle de la circulation entérosalivaire des nitrates:

- Influence de la supplémentation alimentaire en nitrate sur la fonction du muscle squelettique et la performance physique [A. Jones, Exeter, Royaume-Uni]

- Effet favorable des nitrates alimentaires sur la tension artérielle, la réactivité plaquettaire et la fonction endothéliale, avec résultats d’une étude effectuée chez des sujets atteints d’hypertension artérielle et d’hypercholestérolémie [A. Ahluwalia, Londres, Royaume-Uni].

- Intérêt thérapeutique de comprimés libérateurs d’oxyde nitrique NO [N. Bryan, Houston, USA]

- une autre consacrée aux mécanismes d’action des ions nitrite NO2- et nitrate NO3-:

- Effet neuroprotecteur de l’ion nitrite dans des modèles expérimentaux de maladie de Parkinson [P.G. Mastroberardino, Centre médical Erasmus, Pays-Bas]

- Régulation de la fonction mitochondriale par l’ion nitrite en situation de normoxie [S. Shiva, Pittsburgh, USA]

Commentaire du blog

Dans ce domaine de recherche, trois pays sont particulièrement en pointe: les Etats-Unis, la Suède et le Royaume-Uni. La France se fait remarquer par son absence, ou, du moins, une très faible présence.

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