Exercice et NO synthase rénale

Ito, D., Ito, O., Cao, P.-Y., Mori, N., Suda, C., Muroya, Y., Takashima, K., Ito, S. and Kohzuki M. (2013) Effects of exercise training on nitric oxide synthase in the kidney of spontaneously hypertensive rats. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology 40, 74-82

(voir l'abstract ici)

Un certain nombre d’études épidémiologiques et expérimentales le montrent. Chez l’homme comme chez l’animal, l’entraînement physique exerce un effet anti-hypertensif. Chez l’animal atteint d’hypertension et de néphropathie, l’entraînement physique exerce des effets protecteurs rénaux [Exercise training is known to produce antihypertensive effects in humans and animals with hypertension, and has renal protective effects in animal models of hypertenion and chronic renal failure]. Le mécanisme de tels effets bénéfiques liés à l’exercice reste encore imparfaitement élucidé [However, the mechanisms of the beneficial effets of exercise are not fully understood].

Chez des rats atteints d’hypertension artérielle spontanée, les auteurs japonais [Université du Tohoku, Sendai] étudient les effets de l’entraînement physique sur la synthèse rénale de la NO synthase.

Douze rats mâles, âgés de 5 semaines, pesant entre 110 et 130 grammes, atteints d’hypertension artérielle spontanée, sont divisés en deux lots. Le premier groupe est sédentaire. Le second effectue des exercices physiques sur tapis roulant, 1 heure par jour, 6 jours sur 7, pendant 8 semaines, au rythme de 20 mètres par minute. L’effort demandé réclame alors une consommation d’oxygène comprise entre 50 et 60% de la consommation maximale.

Chez ces rats atteints d’hypertension artérielle spontanée, les 8 semaines d’exercices, effectués selon les modalités décrites ci-dessus, élèvent les concentrations plasmatiques ainsi que les excrétions urinaires de nitrate et nitrite [NOx]. Au terme des 8 semaines, dans le premier et le second groupes, la concentration plasmatique de NOx est, en moyenne et respectivement, de 17 et 19 μmol/l, l’excrétion urinaire de NOx, en moyenne et respectivement, de 0.52 et 0.65 μmol/jour.

Parallèlement, la pression artérielle systolique baisse significativement chez les rats atteints d’hypertension artérielle spontanée après les 8 semaines d’exercices physiques. Au terme des 8 semaines, dans le premier et le second groupes, la tension artérielle systolique est, en moyenne et respectivement, de 22.3 et 21.2 cm Hg.

Les auteurs notent aussi une baisse de la créatininémie et une augmentation de la clearance de la créatinine, toutes deux significatives, chez les rats atteints d’hypertension artérielle spontanée, lorsqu’ils sont exposés aux exercices physiques. Au terme des 8 semaines, en moyenne et respectivement dans le premier et le second groupes, la créatininémie est de 0.17 et 0.11 mg/dl, la clearance de la créatinine de 2.5 et 4.6 ml/mn.

A la huitième semaine, les rats sont sacrifiés, les reins et l’aorte thoracique prélevés. Quand elles sont comparées à celles des rats du premier groupe, les activités de la NO synthase des rats du second groupe, ceux qui ont effectué des exercices physiques, sont significativement élevées. Elles sont respectivement augmentées dans le cortex rénal, la médullaire externe rénale, la médullaire interne rénale et l’aorte de 49, 50, 28 et 41% [Exercise significantly increased NOS activity in the renal cortex, outer medulla, inner medulla and aorta […] by 49, 50, 28, and 41%, respectively, in spontaneously hypertensive rats].

Ainsi, chez le rat spontanément hypertendu, l’effet anti-hypertensif et l’effet protecteur rénal de l’entraînement physique pourraient trouver leur explication dans l’augmentation d’activité de la NO synthase du tissu rénal déclenchée par l’exercice [Renal NOS may be involved in the antihypertensive and renal protective effects of exercise training in spontaneously hypertensive rats]. On pourrait envisager qu’à l’avenir on soit amené à vivement recommander aux patients hypertendus de pratiquer des exercices physiques réguliers, d’intensité non maximale, dans le but de renforcer, chez eux, l’activité de la NO synthase rénale, ce qui freinerait de ce fait l’apparition de la néphropathie chronique hypertensive [Overall, these data suggest that exercise may be a novel therapeutic approach for preventing the development of renal dysfucntion in hypertensive patients via the upregulation of renal NO synthase.]

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Nitratation de la pepsine et protection gastrique

Rocha, B.S., Gago, B., Barbosa, R.M., Lundberg, J.O., Mann, G.E., Radi, R. and Laranjinha, J. (2013) Pepsin is nitrated in the rat stomach, acquiring antiulcerogenic activity: a novel interaction between dietary nitrate and gut proteins. Free Radical Biology and Medicine 58, 26-34

(voir l'abstract ici)

La surface de l’estomac est parsemée d’innombrables cryptes au fond desquelles débouchent, on le sait, les glandes gastriques. Parmi les cellules constitutives de ces glandes gastriques, on note, entre autres:

- les cellules pariétales, ou cellules bordantes, qui produisent l’acide chlorhydrique [HCl],

- les cellules principales, qui synthétisent une pro-enzyme, le pepsinogène, lequel est ensuite transformé, après hydrolyse acide par l’acide chlorhydrique, en une enzyme active, la pepsine.

La pepsine est une endoprotéase. Dégradant les protéines du bol alimentaire, elle joue un rôle initiateur dans le processus de digestion. Selon certains auteurs [par exemple, Raufman 1996], elle pourrait également avoir un rôle négatif, en jouant un rôle favorisant dans l’apparition des ulcères gastroduodénaux. L’«arme» serait «à double tranchant» [Although pepsin has been assigned a physiological role in digestion, a pathological role in peptic ulcer disease is also suggested, making it a double-edge sword].

Une équipe multicentrique [Coimbra, Portugal; Stockholm, Suède; Londres, Royaume-Uni; Montevideo, Uruguay] présente une étude expérimentale complexe, menée chez le rat.

Les auteurs constatent que, dans un estomac acide, l’apport de nitrite NO2- provoque une nitratation de la pepsine à l’intérieur de la muqueuse gastrique. Le mécanisme en cause fait préalablement intervenir la transformation de l’ion nitrite NO2- en radical NO dans la lumière gastrique [Taken together these results suggest that in animals under active acid secretion, nitrite ingestion induces pepsin nitration in the mucosa via a process that is dependent on the ability of nitrite to generate NO in the gastric lumen].

Ils montrent in vitro que, vis-à-vis de différents substrats, l’activité protéolytique de la pepsine nitratée est moins prononcée que celle de la pepsine native, non nitratée [The proteolytic activity of nitrated pepsin was decreased compared to the native (nonnitrated) pepsin for distinct substrates].

On sait que l’administration de pentagastrine entraîne des ulcérations gastriques chez le rat témoin. Mais s’il se trouve que l’animal reçoit aussi, par instillation, du nitrite de sodium (à la dose de 0.87 mg NO2- kg-1), les lésions gastriques constatées deviennent alors moins nombreuses et moins profondes [However, animals receiving nitrite exhibited a reduced injury index reflecting a reduction in both the number of lesions and the degree of damage].

Du fait de ces différentes constatations, on peut être amené à voir dans la nitratation de la pepsine un réel mécanisme «anti-ulcérogénique», qui serait ainsi nouvellement décrit. La nitratation de la pepsine aurait un rôle de protection gastrique. [These results […] support the notion that pepsin nitration can be regarded as a novel antiulcerogenic mechanism].

Commentaire du blog

La conclusion est hypothétique.

Vis-à-vis de la menace ulcéreuse, l’ion nitrite NO2- pourrait exercer une action protectrice par d’autres mécanismes que la nitratation de la pepsine. Il peut l’exercer, par exemple, par l’intermédiaire d’une vasodilatation de la microcirculation gastrique induite par l’oxyde nitrique NO.

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Nitrate, oxyde nitrique, dysfonction endothéliale

Bryan, N.S. (2012) Pharmacological therapies, lifestyle choice and nitric oxide deficiency: A perfect storm. Pharmacological Research 66, 448-456

(voir l'abstract ici)

Au cours des cent dernières années, la médecine a fait d’énormes progrès: Les vaccins et les antibiotiques ont diminué la mortalité infectieuse. La médecine d’urgence prend mieux en compte les situations critiques. L’imagerie et la biologie permettent des diagnostics plus rapides et précis.

Toutefois, elle n’a pas encore réussi à mettre au point des traitements préventifs véritablement efficaces à l’égard d’un certain nombre de maladies chroniques, tels les affections cardiovasculaires, le diabète, le cancer et la maladie d’Alzheimer.

Entre 2000 et 2008, aux Etats-Unis, l’hypertension, les cardiopathies, le diabète et le cancer semblent avoir gagné en prévalence. A l’âge adulte, après l’âge de 18-20 ans, ces affections chroniques y touchaient respectivement 28.9, 10.9, 8.5 et 4.9% de la population, en 2000. Huit ans plus tard, en 2008, elles touchaient respectivement 32.6, 31.7, 11.9 et 6.1% de la population.

Or, depuis 30 ans, on sait que la dysfonction endothéliale par insuffisance de production d’oxyde nitrique NO est précocement associée à des affections chroniques aussi diverses que les cardiopathies, l’athérosclérose, l’hypertension, le diabète, l’hyperlipidémie ou l’intoxication tabagique [Now almost 30 years later, endothelial dysfonction or insufficient NO production is recognized as the earliest event in the onset and progression of a number of chronic diseases. […] A number of studies provide evidence that endothelial NO dysfunction is not only associated with all major cardiovascular risk factors, such as hyperlipidemia, diabetes, hypertension, smoking and severity of atherosclerosis, but also has a profound predictive value for future atherosclerotic disease progression].

L’auteur américain [Texas Therapeutics Institute, Houston, TX, USA] procède à une revue sur le sujet et adopte le plan suivant:

1 Introduction

2 Régime et nutrition

3 Bain de bouche antiseptique/antibiotiques

4 Inhibiteurs de la pompe à protons

5 Anti-inflammatoires non stéroïdiens

5.1 Inhibiteurs de la COX-2

6 Alimentation du nourrisson

7 Soins de médecine d’urgence

8 Style de vie sédentaire

9 Médicaments retentissant sur le NO

10 Conclusion

Dans le chapitre 3, l’auteur rappelle que l’utilisation d’antibiotiques à large spectre augmente le risque d’apparition des infections intestinales sévères, notamment des infections à Clostridium albicans ou difficile; elle entrave, en effet, la réduction des nitrates salivaires en nitrites [Patients on broad spectrum antibiotics are at increased risk of opportunistic gastrointestinal tract infections from species such as Clostridium albicans and Clostridium difficile. It may be that the killing of commensal bacteria by the overuse of antibiotics is responsible for disrupting of salivary nitrate reduction and subsequent suppression of salivary nitrite that allows these organisms to establish themselves in the gastrointestinal tract]. Il rappelle que, chez l’animal comme chez l’homme, le léchage des plaies favorise leur cicatrisation. Les nitrites salivaires, provenant pour une part des nitrates alimentaires sont, en effet, transformés en oxyde nitrique NO en milieu acide [Both man and animals will lick their wounds upon sustaining injury, an action which promotes wound healing […] Licking of human skin results in production of NO as salivary nitrite is reduced on the acidic skin surface. A number of common skin pathogens are effectively killed by acidified nitrite. It seems likely that the beneficial effect of saliva on wound healing is due in part to acidification of nitrite that results from dietary sources of nitrate].

Dans le chapitre 9, l’auteur passe en revue un certain nombre de médicaments qui ont pour propriété d’interférer avec la voie métabolique L-arginine/NO.

Un bêtabloquant de troisième génération comme le nebivolol [NebiloxR ou TemeritR], des statines comme la mevastatine ou la lovastatine, ainsi que que les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (IEC) semblent, les uns et les autres, augmenter la synthèse endogène du NO. Quant aux fibrates ils agissent sur le NO soit directement, favorisant sa production, soit indirectement, en restaurant sa bioactivité après normalisation du métabolisme lipidique. Enfin le dipyridamole [PersantineR] inhiberait la phosphodiestérase; il en résulterait une potentialisation des effets du NO.

Dans le chapitre 2, l’auteur avait insisté sur l’intérêt des apports alimentaires en nitrate et en nitrite. De tels apports exercent leurs effets bénéfiques sur la santé en renforçant la voie métabolique Nitrate alimentaire-Nitrite-NO [There is now an established and accepted role for nitrite and nitrate in the diet contributing to NO homeostasis. In fact, the nitrate-nitrite-nitric oxide pathway has been suggested and demonstrated to be the mechanism of action for health benefits from certain diets]. La supplémentation alimentaire en nitrate et en nitrite est capable de restaurer l’homéostasie en NO chez les patients souffrant de dysfonction endothéliale. Les bénéfices qu’elle procure sont ainsi démontrés dans des cadres pathologiques variés. Elle pourrait servir désormais de base à des stratégies préventives et curatives, le but étant d’améliorer la santé de l’ensemble de la population [Nitrite and nitrate therapy or supplementation may restore NO homeostasis from endothelial dysfunction and provide benefit in a number of diseases characterized by NO insufficiency. If so, this will provide the basis for new preventive or therapeutic strategies and new dietary guidelines for optimal health].

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Nitrates des épinards et intensité lumineuse

Chang, A.C., Yang, T.Y. and Riskowski, G.L. (2013) Ascorbic acid, nitrate, and nitrite concentration relationship to the 24 hour light/dark cycle for spinach grown in different conditions. Food Chemistry 138, 382-388

(voir l'abstract ici)

Les auteurs taiwanais [I-Lan, Taiwan] et américain [Texas A&M University, College Station, Texas] étudient l’évolution des concentrations en nitrate, nitrite et acide ascorbique des feuilles d’épinards (Spinacia oleracea L.), limbes et pétioles, au long d’une journée de vingt-quatre heures. Les prélèvements ont lieu toutes les 3 heures, un 27 janvier [27 01 2012] au Texas [USA], de 0h 30, en pleine nuit, jusqu’à 0 heure 30, le lendemain. Des capteurs quantiques (LI-COR Biosciences] mesurent la densité de flux de photons actifs en photosynthèse, évaluant ainsi, tout au long de la journée, l’intensité lumineuse.

Le jour de l’expérience, le 27 janvier, la densité de flux de photons actifs en photosynthèse, permettant d’apprécier l’intensité lumineuse fournie à la plante en plein champ, est

• nulle de 18h30 à 9h30,

• faible de 9h30 à 12h30 (autour de 100 μmol/m2/seconde),

• élevée entre 14h30 et 16h (aux alentours de 1000 et 1200 μmol/m2/seconde),

• avant de baisser fortement après 16 heures, et de redevenir nulle à partir de 18h30.

Lorsque la culture est effectuée en plein champ [outdoor field plot], on constate qu’à 0h30, 3h30, 6h30, 9h30, 12h30, 15h30, 18h30, 21h30 et 0h30, les concentrations moyennes en nitrate NO3- des feuilles d’épinards sont respectivement de 3.9, 50, 50, 159, 70, 30, 30, 30 et 3.9 mg NO3- kg-1 de matière fraîche.

Le jour de l’expérience, ce 27 janvier, le soleil se lève autour de 7h30. Alors que le capteur quantique situé auprès des plantes ne montre pas d’accentuation significative de l’intensité lumineuse avant 13h30, la concentration la plus importante en nitrate est donc relevée à 9h30, soit 3 heures avant l’accentuation nette de l’intensité lumineuse [Although the official sunrise time would have been around 7:30, the light intensity sensor that was near the plants did not show a significant increase in light intensity around 13:00. The nitrate concentration peaked at 9:30 which was around 3h prior to any significant increase in light levels].

En culture en plein champ, ce 27 janvier, à 0h30, 3h30, 6h30, 9h30, 12h30, 15h30, 18h30, 21h30 et 0h30, les concentrations moyennes en nitrite NO2- des feuilles d’épinards sont respectivement de 0.4, 0.5, 0.5, 0.6, 1.6, 0.6, 1.8, 2.0 et 0.4 mg NO2- kg-1 de matière fraîche. Dans l’ensemble, les concentrations des feuilles d’épinards en nitrite sont très faibles, excepté celles de la soirée, après le fléchissement de l’intensité lumineuse. On note en effet, alors, une légère accentuation des concentrations en nitrite. [The spinach concentrations in the spinach leaves and petioles were generally very low but showed a small peak after the light intensity went down to zero].

En culture en plein champ, ce 27 janvier, à 0h30, 3h30, 6h30, 9h30, 12h30, 15h30, 18h30, 21h30 et 0h30, les concentrations moyennes en acide ascorbique des feuilles d’épinards sont relativement stables autour de 250 mg kg-1 de matière fraîche, excepté à 15h30, peu après le pic lumineux de la journée. On note alors un net fléchissement de la concentration moyenne en acide ascorbique: 145 mg kg-1 de matière fraîche [The ascorbic acid concentrations were fairly uniform over the 24h period at around 223-279 mg/kg fm. However, there was a decrease in ascorbic concentration at 15:30 (145 mg/kg fm) which was shortly after the light intensity peaked].

Pour les feuilles d’épinards, les plus hautes concentrations en nitrate sont ainsi enregistrées à la fin de la période d’obscurité, avant que l’intensité lumineuse ne prenne de l’ampleur [The highest nitrate concentrations in spinach occurred in the dark just prior to an increase in light intensity].

Commentaire du blog

Les résultats chiffrés de cette étude méritent d’être considérés prudemment et avec la distance requise.

Les concentrations en nitrite des feuilles d’épinards, évaluées ici autour de 1 ou 2 mg kg-1 de matière fraîche, correspondent, certes, aux chiffres classiques de la littérature.

Mais les concentrations en acide ascorbique des feuilles d’épinards, ici évaluées entre 145 et 250 mg kg-1 de matière fraîche, sont plus faibles que celles dont fait état une étude italienne effectuée en 2004: entre 435 et 532 mg kg-1 de matière fraîche (Proietti et coll.).

Et les concentrations en nitrate des feuilles d’épinards, ici évaluées entre 4 et 159 mg kg-1 de matière fraîche, sont nettement inférieures à celles qu’a enregistrées en France, en 1991, la «Diagonale des Nitrates»: concentration moyenne: 1870 mg kg-1;  valeurs extrêmes de 1141 à 2600 mg kg-1.

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Nitrates salivaires et saut à l’élastique

Jin, L., Qin, L., Xia, D., Liu, X., Fan, Z., Zhang, C., Gu, L., HE, J., Ambudkar, I.S., Deng, D. and Wang, S. (2013) Active secretion and protective effect of salivary nitrate against stress in human volunteers and rats. Free Radical Biology and Medicine 57, 61-67

(voir l'abstract ici)

Ayant déjà montré que la sialine joue un rôle de transporteur d’ion nitrate NO3- au sein des glandes salivaires (rubrique du 5 novembre 2012), cette équipe de chercheurs chinois [Pékin] présente maintenant une expérience originale.

L’expérience fait appel à 22 sujets sains et volontaires (14 hommes et 8 femmes), d’âge compris entre 21 et 45 ans (âge moyen 27 ans), vivant à Pékin depuis plus d’un an, n’ayant jamais eu, dans le passé, l’occasion de sauter ou en parachute ou à l’élastique.

Pour l’expérience, il leur est demandé de se rendre dans les gorges de Qinlongxia, à deux heures de route de Pékin, et d’y sauter à l’élastique depuis une plate-forme située à 68 mètres de hauteur. Leur salive est prélevée 3 heures avant le saut, immédiatement après, puis 1 heure après.

3 heures avant le saut, immédiatement après le saut et 1 heure après, les concentrations salivaires en nitrate sont, en moyenne et respectivement, de 0.34, 1.67 et 10.47 mg NO3- l-1. Les concentrations salivaires moyennes en nitrite sont, en moyenne et respectivement, de 29, 221 et 228 μg NO2- l-1.

Ainsi, en moyenne et respectivement, les concentrations salivaires en nitrate et en nitrite sont trouvées 30 et 8 fois plus élevées 1 heure après que 3 heures avant le saut à l’élastique, les flux salivaires en nitrate comme en nitrite évoluant parallèlement aux concentrations [Similar increase patterns were also found for the total amount salivary nitrate and nitrite secreted in 10 min].

A titre complémentaire, les auteurs présentent les résultats d’une étude expérimentale menée chez des rats adultes mâles Sprague-Dawley.

Chez ces rats, ils réalisent à la fois une ligature bilatérale des canaux excréteurs des glandes parotides et une ligature bilatérale des canaux excréteurs des glandes sous-maxillaires, dans le but d’interrompre aussi complètement que possible la circulation entérosalivaire des nitrates [Thus, we further tried bilateral parotid and submandibular duct ligature [BPSDL] for each animal, which could completely block the enterosalivary circulation of nitrate]. Les conséquences sont multiples.

Sous l’effet des ligatures canalaires, la concentration du suc gastrique en nitrate, la concentration du suc gastrique en nitrite et le taux intragastrique de NO, vérifiés à jeun, baissent, en moyenne, de 60, 66 et 62%. Le flux sanguin muqueux gastrique [gastric mucosal blood flow] est réduit de 25%.

Lorsqu’un rat est immergé dans une eau à 20°C pendant 4 heures, le stress provoqué par l’immersion est à l’origine, comme on le sait, de lésions muqueuses gastriques. Les auteurs montrent que si les canaux excréteurs salivaires sont, au préalable, ligaturés, les lésions muqueuses gastriques induites par le stress s’en trouvent majorées. L’index des lésions muqueuses gastriques induites par le stress est ainsi plus élevé chez les rats ayant subi une ligature des canaux excréteurs salivaires que chez ceux qui en ont été exemptés; il est alors majoré de 141% [The average degree of gastric mucosal injury (UI) significantly increased in the BDSL group (bilateral parotid and submandibular duct ligature group) rats (141% increase compared to sham, p=0.003)]. Les lésions ulcéreuses gastriques ont, en outre, tendance à être plus profondes.

Ainsi, l’étude effectuée chez l’homme démontre qu’un stress aigu déclenche une augmentation des teneurs de la salive en nitrate et en nitrite [Thus we […]demonstrated that acute stress induced increased levels of salivary nitrate and nitrite]. L’étude effectuée chez le rat indique qu’une diminution ou un arrêt de la sécrétion salivaire en nitrate provoquent à la fois une réduction du flux muqueux gastrique et une augmentation des ulcérations gastriques induites par le stress.

On est amené à penser que l’augmentation des teneurs salivaires en nitrate et en nitrite lors du stress pourrait avoir comme résultat, si ce n’est comme but, d’assurer une meilleure protection de l’estomac vis-à-vis des lésions ischémiques et ulcéreuses provoquées par le stress [Therefore, we speculated that the actively increased salivary nitrate and nitrite levels in humans under strong stress may provide potential protection from damage induced by persistent stress-adaptative responses such as gastric ischemia and ulcers caused by long-term vasoconstriction].

Commentaire du blog

Les concentrations salivaires en nitrate, à jeun, rapportées par les auteurs chez les sujets avant leur saut à l’élastique [en moyenne 0.34 mg NO3- l-1] sont plus faibles que celles qu’on lit habituellement dans la littérature médicale [entre 1.4 et 12 mg NO3- l-1].

Ceci étant, on voit qu’après un stress aussi important que celui du saut à l’élastique, la concentration salivaire en nitrate augmente fortement. Voilà qui mérite d’être remarqué, et gardé en mémoire.

Il reste cependant à savoir si cette augmentation de la concentration salivaire en nitrate à l’occasion du stress est la conséquence d’une augmentation de concentration plasmatique en nitrate, ou bien celle d’un phénomène purement salivaire.

Il a longtemps été affirmé, et répété, que, contrairement à l’homme, le rat était dépourvu d’une sécrétion active de nitrate dans la salive [Gangolli et coll., 1994; Walker, 1995]. Pour les auteurs chinois, notons-le, à l’instar de l’homme, le rat est bel et bien pourvu d’une circulation entérosalivaire des nitrates. Apparemment, pour eux, les constatations faites chez le rat et l’homme sont mutuellement transposables.

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NOx, rectocolite hémorragique et maladie de Crohn

Avdagic, N., Zaciragic, A., Babic, N., Hukic, M., Seremet, M., Lepara, O. and Nakas-Icindic, E. (2013) Nitric oxide as a potential biomarker in inflammatory bowel disease. The Bosnian Journal of Basic Medical Sciences 13, 5-9

(voir l'abstract ici)

Malgré de très nombreux travaux, la rectocolite hémorragique et la maladie de Crohn restent d’étiologie et de pathogénie imprécises [Despite extensive investigation the etiology and pathogenesis of human inflammatory bowel disease remains unknown]. L’oxyde nitrique NO constitue l’un des facteurs étiologiques possibles. Il pourrait entrer en jeu dans le mécanisme des inflammations intestinales [Nitric oxide (NO) is one of the proposed possible etiological factors in the inflammatroy process of these diseases].

Les auteurs appartiennent au Service de Physiologie de la Faculté de Médecine de Sarajevo [Bosnie-Herzégovine].

Ils étudient les concentrations sériques en NOx [nitrate NO3- + nitrite NO2-] chez

• 30 sujets contrôles,

• 30 patients atteints de rectocolite hémorragique

• 30 patients atteints de maladie de Crohn.

Tenant compte des indices d’activité proposés pour ce type d’affection, l’indice de Seo et coll. (1992) pour la rectocolite hémorragique, l’indice de Van Hees et coll. (1980) pour la maladie de Crohn, ils distinguent quatre sous-groupes: les rectocolites hémorragiques active et inactive, les maladies de Crohn active et inactive.

Les concentrations sériques moyennes en NOx sont ainsi évaluées:

• chez les sujets sains: à 13.3 μg l-1

• chez les patients atteints de rectocolite hémorragique, dans l’ensemble: à 15.25 μg l-1

- chez les patients atteints de rectocolite hémorragique, en phase inactive: à 13.65 μg l-1

- chez les patients atteints de rectocolite hémorragique, en phase active: à 20.2 μg l-1

• chez les patients atteints de maladie de Crohn, dans l’ensemble: à 14.5 μg l-1

- chez les patients atteints de maladie de Crohn, en phase inactive: à 13.1 μg l-1

- chez les patients atteints de maladie de Crohn, en phase active: à 15.6 μg l-1

Pour les auteurs, l’augmentation significative des taux sériques de NOx constatée au cours des phases actives des maladies inflammatoires intestinales pourrait servir de moyen simple d’évaluation de leur activité. La mesure des taux sériques de NOx pourrait peut-être ainsi contribuer à éviter certaines procédures endoscopiques invasives [Significant serum NO concentration increment during the active phase of disease and decrease during the inactive phase conveys possible use of serum NO level for monitoring disease activity in both types of inflammatory bowel disease].

Par contre, en l’absence de différences significatives, la mesure des teneurs sériques en NOx ne s’avère d’aucune utilité pour le diagnostic différentiel entre rectocolite hémorragique et maladie de Crohn [Due to an absence of significant differences in serum NO concentration among patients with ulcerative colitis and Crohn’s disease, serum NO can not be recommended for inflammatory bowel disease differential diagnosis use].

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«La France agricole»: un dossier remarquable (5)

Pavard, P. (2013) Nitrates et santé. L’étonnante contre-enquête. La France agricole 3478, 38-51

(Suite)

La quatrième et dernière partie de l’article est intitulée: «Des sportifs gagnés par la fièvre de la betterave rouge» (pages 48-51). Elle rapporte toutes sortes de travaux consacrés aux effets favorables des nitrates alimentaires sur l’effort physique et sportif, travaux déjà mentionnés dans ce blog [Voir la page RUBRIQUES PAR THEMES]. Elle est aussi riche en curiosités et anecdotes.

Une photographie montre l’arrivée victorieuse, bras écartés, visage radieux, de David Weir, à l’occasion d’une épreuve d’athlétisme des derniers Jeux paralympiques d’été [Londres, aout-septembre 2012]. Célèbre sportif britannique, devenu héros national, l’athlète a gagné quatre médailles d’or à Londres, celles du 800 m., du 1500 m., du 5000 m. et du marathon. Lors de la cérémonie officielle de remerciement des sportifs britanniques, le maire de Londres, Boris Johnson, a révélé que, comme il le lui avait confié, David Weir n’avait pas pris d’autre stimulant que…du jus de betterave rouge.

Quelques semaines plus tôt, aux Jeux olympiques d’été [Londres, juillet-aout 2012], «l’utilisation de ce jus – à cause de sa richesse en nitrates – a bien été un phénomène marquant». Plusieurs équipes, non seulement l’équipe britannique, mais aussi les équipes des Etats-Unis, du Canada, de l’Australie, de la Nouvelle-Zélande et des Pays-Bas l’ont utilisé pour la préparation physique de leurs athlètes. Parmi les sportifs qui ont «carburé» à la betterave rouge, on trouve Mo Farah, l’athlète britannique qui a remporté la médaille d’or des 5000 et 10000 m.

Pour leur entraînement, d’autres athlètes renommés recourent également au jus de betterave: la spécialiste du 800 m., Marylin Okoro, les spécialistes du marathon, Helen Davies (née Decker), Chris Carver et Ryan Hall, le nageur Ian Hulme, le rugbyman Ben Foden.

Un encadré présente les produits de nutrition à haute teneur en nitrates destinés aux sportifs et à présent commercialisés:

- «Beet it» [James White Drinks Ltd, Royaume-Uni], concentré de betterave rouge, en bouteille de 70 ml, disponible en deux versions:

- «Beet it organic». Sa concentration en nitrate est de 4285 mg NO3- l-1. Il contient 300 mg de nitrate NO3-

- “Beet it sport”. Sa concentration en nitrate est de 5714 mg NO3- l-1. Il contient 400 mg de NO3-

[Ajoutons-y une version sans nitrate, que l’on peut utiliser à titre de placebo dans les études scientifiques.]

- «Go Plus Nitrates» [Science in Sport Ltd, SIS, Royaume-Uni], concentré de bette et de rhubarbe sous forme d’un gel à boire de 60 ml.

Sa concentration en nitrate est de 4167 mg NO3- l-1. Il contient 250 mg de nitrate NO3-. Une photographie montre un gel «Go Plus Nitrates», de couleur pêche, dépassant de la poche arrière d’un coureur cycliste du Tour de France 2012 [Tony Gallopin, équipe RadioSchack].

Un encadré présente l’avis de Marc Francaux, professeur de physiologie de l’exercice [Université de Louvain, Belgique]. Celui-ci pense que «seuls les sportifs pratiquant des disciplines […] comme le cyclisme, la course à pied à partir de 400 m ou la nage au-delà du 100 m. […] peuvent avoir un intérêt à recourir au jus de betterave.» Par contre, «cela n’a pas d’intérêt», dit-il, «pour des épreuves intensives comme un 100 m.». Lorsqu’on lui demande si la supplémentation en nitrates d’origine végétale au long cours, ne pourrait pas, à la longue, rendre «paresseuse» la voie endogène de formation de NO, il répond que la «question […] n’est pas tranchée». Il émet aussi l’hypothèse que «dans le haut niveau […], il y ait de bons et de mauvais répondeurs au jus de betterave».

Un dernier encadré explique pourquoi le jus «Beet it» et le gel «Go Plus Nitrates» ne peuvent être considérés comme des produits dopants [Cf. à ce sujet, rubrique du 15 avril 2012]. Si l’on s’en tient à la France, on apprend incidemment que, quand elles ont été contactées par la rédaction de «La France Agricole», ni l’Agence Française de Lutte contre le Dopage [AFLD], ni l’Agence Nationale de Sécurité Sanitaire, de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail [ANSES] ne semblaient être au courant de l’engouement des supplémentations en nitrate dans le milieu sportif.

Commentaires du blog

On aura remarqué que les concentrations en nitrate du «Beet it organic» du «Beet it sport» et du «Go Plus Nitrates», maintenant à la disposition des sportifs, sont respectivement 86, 114 et 83 fois plus importantes que la limite de 50 mg NO3- l-1 toujours imposée par la réglementation européenne à l’eau d’adduction publique.

L’avis catégorique de M. Francaux concernant l’inutilité de la supplémentation en nitrate pour la préparation d’une épreuve comme le 100 m. pourrait prêter à discussion. Si aucune étude n’a, semble-t-il, porté jusqu’ici sur les résultats d’une supplémentation en nitrate sur le temps requis pour un 100 m., c’est parce que le temps de l’épreuve est très bref et que, de ce fait, pour tout expérimentateur, il s’avère difficile de constater, dans une telle épreuve, des différences statistiquement significatives entre les sujets traités par la supplémentation en nitrate et ceux qui ne recevraient que du placebo. Mais s’il s’avérait, un jour, que la supplémentation en nitrate fait gagner un ou des centièmes de seconde au 100 m., l’intérêt pour le sprinter deviendrait aussi grand qu’il peut l’être pour un coureur de fond ou un cycliste quand ceux-ci gagnent plusieurs secondes.

Dans cet article, «La France Agricole» met l’accent sur deux curieux contrastes, au détriment de notre pays:

1) L’intérêt de la supplémentation par les nitrates est maintenant bien connu des milieux sportifs au Royaume-Uni, aux Etats-Unis, au Canada, en Australie, en Nouvelle-Zélande, etc. Au cours des deux dernières années, la presse anglo-saxonne en a abondamment parlé. En France, excepté les coureurs du Tour de France, peu de sportifs semblent encore au courant. En France, la grande presse est muette.

2) Depuis plusieurs années, au Royaume-Uni, aux Etats-Unis et en Suède notamment, de nombreuses équipes scientifiques travaillent sur l’effet que la supplémentation en nitrate est capable d’exercer sur les résultats sportifs. En France, encore tout récemment, ni l’AFLD, ni l’ANSES, qui auraient dû être en première ligne, n’en semblaient véritablement informées.

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«La France agricole»: un dossier remarquable (4)

Pavard, P. (2013) Nitrates et santé. L’étonnante contre-enquête. La France agricole 3478, 38-51

(Suite)

La troisième partie (pages 45-47), intitulée: «Bénéfices avérés et perspectives thérapeutiques», fait état des effets bénéfiques que les nitrates exercent sur la santé humaine. Ces bénéfices sont maintenant scientifiquement «avérés».

Dans une première figure, sont présentés aux lecteurs les trois principaux bénéfices des nitrates alimentaires en matière de santé humaine:

• 1) Par l’intermédiaire de l’ion peroxynitrite, les ions nitrate jouent un rôle de désinfection dans la sphère buccopharyngée et la cavité de l’estomac.

• 2) Par l’intermédiaire de l’oxyde nitrique NO, ils assurent une importante protection cardiovasculaire.

• 3) Par leur action sur les mitochondries, ils améliorent les performances physiques et sportives.

Récemment, l’association australienne des diététiciens du sport, la «Sports Dietitians Australia» (SDA), a été explicite à cet égard: «Contrastant avec les inquiétudes des dernières décennies», affirme l’organisation professionnelle dans un dossier spécial destiné au grand public, «il y a maintenant des preuves que des bienfaits pour la santé sont associés à un régime riche en nitrates» [voir ici]. Emanation du gouvernement australien, l’Institut Australien du Sport ou «Australian Institute of Sport» (AIS) est sur la même longueur d’onde [voir ici].

Dans une autre figure de cet article de «La France Agricole» sont présentés les axes actuels de la recherche thérapeutique portant sur la voie Nitrate-Nitrite-NO. Les axes sont nombreux et divers: infarctus du myocarde, ulcère de l’estomac et protection de la muqueuse gastrique, prévention des AVC, hypertension artérielle, hypertension artérielle pulmonaire, artériopathie des membres inférieurs, athérothrombose, mal des montagnes, transplantation d’organes.

Le texte relate une curieuse controverse ayant récemment opposé la diététicienne en chef du St George’s Hospital de Londres et le Pr Jon Lundberg du Karolinska Institute de Stockholm. La première trouvait «préoccupant» qu’une petite bouteille de 70 ml de jus de betterave concentré, telle qu’on en trouve à présent dans le commerce, puisse apporter «30 fois plus de nitrates que le maximum prescrit médicalement pour soigner l’angine de poitrine». Le second lui réplique qu’il apparaît plutôt «alarmant» que, par ses propos, la diététicienne donne l’impression de ne pas être au courant de la différence qui distingue les «nitrates organiques» des «nitrates inorganiques» [Cf., à ce sujet, la rubrique du 16 juin 2012].

Sous une photographie qui présente des tablettes de Neo40 disposées à côté de betteraves rouges, un commentaire informe le lecteur que ce même Neo40 «a été utilisé au Texas pour traiter un adolescent atteint d’acidurie arginosuccinique (ASA), une affection rare du cycle de l’urée» [Cf. rubrique du 7 mars 2013].

Ajoutons qu’un mini-encadré recommande

• soit de se rendre sur le site «Pubmed», puis de taper les mots clés «dietary nitrate» et «blood pressure» (langue anglaise),

• soit d’aller sur le «blog des nitrates» http://blog-nitrates.fr (en français).

Commentaire du blog

Le «blog des nitrates» tient à remercier les rédacteurs de «La France Agricole». Une telle marque de considération l’honore.

(A suivre)

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«La France agricole»: un dossier remarquable (3)

Pavard, P. (2013) Nitrates et santé. L’étonnante contre-enquête. La France agricole 3478, 38-51

(Suite)

La deuxième partie (pages 42-44): «Pourquoi des médecins leur trouvent des vertus» souligne le lien existant entre les nitrates NO3- et l’oxyde nitrique NO.

Un encadré intitulé: «Trente-cinq ans de découvertes. L’imbrication des nitrates avec l’oxyde nitrique: une notion récente» offre d’abord un rappel historique.

Tardivement, en 1986, l’oxyde nitrique NO est reconnu comme le produit vasodilatateur sécrété par l’endothélium. En 1987, on décrit la voie endogène: à partir de la L-arginine, elle permet la synthèse du radical NO et, par voie de conséquence, celle des ions nitrate et nitrite. En 1994, deux équipes, l’une britannique (Pr N. Benjamin), l’autre suédoise (Pr J. Lundberg), découvrent qu’à la suite d’un cycle entérosalivaire, les nitrates d’origine alimentaire sont transformés en nitrites dans la cavité buccale, ces nitrites étant eux-mêmes transformés en NO dans l’estomac. Dès 1996, notamment en France, des voix médicales s’élèvent pour contester la validité scientifique des mesures réglementaires édictées à l’égard des nitrates alimentaires. En 1998, le prix Nobel de Médecine est attribué à Murad, Furchgott et Ignarro pour leurs travaux sur le NO.

Deux figures illustrent l’ensemble du texte: 1) «Nitrates alimentaires: plusieurs phases pour aboutir à la formation d’oxyde nitrique NO». 2) «NO: deux voies cohabitent». La première permet de comprendre le métabolisme des nitrates, un métabolisme qui a pour particularité de comporter un cycle entérosalivaire. La seconde explique la raison de la «cohabitation» de deux voies, endogène et entérosalivaire, capables d’aboutir l’une et l’autre à la formation, dans l’organisme, d’oxyde nitrique NO. La voie endogène fonctionne, grâce aux NO synthases, dans des conditions d’oxygénation tissulaire normales. La voie entérosalivaire, qui dépend des apports alimentaires en nitrate et nitrite, s’ajoute à la précédente. Elle est apte à prendre le relais quand les conditions d’oxygénation tissulaire sont déficientes, par exemple lors des cardiopathies ou de divers phénomènes ischémiques (infarctus du myocarde, exercices physiques intenses, séjour en haute altitude, etc.).

Les colloques se multiplient à l’étranger: Stockholm (2009), Atlanta (2011), Edimbourg (2012). «Le prochain est prévu à Pittsburgh début mai. La médecine anglo-saxonne avance sans états d’âme.»

En France, «mis à part quelques médecins […], la France reste complètement à l’écart de ce renversement d’approche. Le sujet reste tabou.» On notera, certes, deux colloques internationaux, l’un au Sénat en 2000, l’autre à la Pitié-Salpêtrière en 2011, puis la parution, en octobre 2012, du dossier de «Science et Vie»: «Nitrates: attention ils sont bons pour la santé». En France, «cette parution n’a pas non plus réveillé l’intérêt médiatique».

Dans un encadré, la parole est donnée à D. Quickert-Menzel, juriste et représentante d’une association de consommateurs, la CLCV (Consommation, Logement et Cadre de Vie). L’intervenante met en avant le risque de méthémoglobinémie du nourrisson, en raison de la «faculté de l’organisme humain de transformer les nitrates en nitrites». Elle s’inquiète de ce que des régimes riches en légumes puissent apporter chaque jour «entre 175 et 195 mg de nitrates, sans que l’on sache à terme les effets qu’ils pourront avoir (seul ou en contact avec d’autres molécules)». Enfin, elle évoque les effets des nitrates sur l’environnement, si bien que tout relèvement de la norme pour l’eau de boisson «favoriserait la dégradation des ressources et risquerait de nuire aux efforts pour réduire la pollution».

Commentaire du blog

Aucune des trois remarques avancées par la juriste de la CLCV n’est réellement pertinente.

1) La méthémoglobinémie du nourrisson est due à la transformation des nitrates en nitrites dans le biberon, lorsque le nombre de bactéries y est supérieur à 1 million par ml. Elle n’est absolument pas due à une transformation des nitrates en nitrites dans l’organisme.

2) Les régimes riches en légumes peuvent apporter, chaque jour, bien plus de 195 mg de nitrate. On considère qu’un régime végétarien classique apporte jusqu’à 280 mg de nitrate par jour. Le «DASH diet», préconisé aux Etats-Unis pour réduire l’hypertension artérielle, apporte 1200 mg de nitrate par jour. Le raisonnement de la juriste conduirait à déconseiller la consommation de «cinq fruits et légumes par jour», alors qu’une telle consommation est, à juste titre, fortement recommandée par tous les hygiénistes et diététiciens.

3) L’argument environnementaliste est dénué de fondement. A supposer que l’ion nitrate soit en cause dans le phénomène des marées vertes, ce qui est loin d’être démontré [rubrique du 5 septembre 2012], il conviendrait alors de réglementer la teneur en nitrate dans l’eau des embouchures, nullement dans l’eau du robinet.

(A suivre)

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«La France agricole»: un dossier remarquable (2)

Pavard, P. (2013) Nitrates et santé. L’étonnante contre-enquête. La France agricole 3478, 38-51

(Suite)

Le dossier de 14 pages écrit et composé par le rédacteur en chef adjoint Philippe Pavard comporte quatre parties.

1) «Des normes et des griefs fragiles»

2 «Pourquoi des médecins leur trouvent des vertus»

3 «Bénéfices avérés et perspectives thérapeutiques»

4 «Des sportifs gagnés par la fièvre de la betterave rouge».

La première partie (pages 40 et 41): «Des normes et des griefs fragiles» aborde les deux griefs anciennement formulés à l’encontre des nitrates:

- chez le nourrisson, le risque de la méthémoglobinémie (ou «maladie bleue»),

- chez l’adulte, celui du cancer.

Ils ne sont pas scientifiquement justifiés.

La méthémoglobinémie du nourrisson ne peut apparaître qu’avec un biberon préparé avec une eau comprenant, outre des nitrates, une impressionnante quantité de bactéries (un million de germes par ml). Dans les années d’après-guerre, au temps de Comly, l’affection survenait de temps à autre. Dans les régions rurales, tant aux Etats-Unis qu’en Europe, il arrivait, en effet, que des biberons soient préparés avec une eau de puits bactériologiquement très contaminée. De nos jours, «grâce à nos mesures élémentaires d’hygiène pour la préparation des biberons et à la qualité bactériologique procurée par le réseau d’adduction d’eau potable (moins de 100 germes par ml), il n’est plus possible d’avoir la transformation en nitrites susceptible de provoquer la maladie chez le nourrisson».

La peur d’un risque de cancer qui serait lié, chez l’adulte, aux nitrates alimentaires repose sur la «peur des nitrosamines». En fait, «chez l’homme, les quantités de nitrosamines formées à partir des nitrates et nitrites alimentaires sont infimes». En 2003, le Comité d’Experts de l’OMS et de la FAO (JECFA), en 2008, l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (EFSA) ont conclu, chacun, à l’absence de carcinogénicité des nitrates. Ce qui n’empêche pas le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) «pourtant membre de l’OMS» de classer en 2006 et 2010 «l’ingestion de nitrates et nitrites alimentaires dans des conditions résultant d’une nitrosation endogène» comme «probablement carcinogène pour l’homme». En 2012, le Pr Bryan et son équipe du Texas Health Institute ont, à juste titre, répliqué, regrettant qu’un tel avis ne se soit basé que sur «des articles de qualité défectueuse» [Cf. rubrique du 19 novembre 2012].

Une telle peur immotivée des nitrates alimentaires a conduit la Communauté européenne,

- en 1980, à fixer à 50 mg/l la concentration maximale en nitrate dans les eaux de boisson,

- en 1992, à recommander de ne plus ingérer quotidiennement plus de 3.7 mg de nitrates par kilo de poids corporel.

Ni l’une ni l’autre de ces deux décisions réglementaires n’est scientifiquement justifiée.

Un encadré de l’article intitulé: «Les légumes verts sont particulièrement riches en nitrates» rappelle les teneurs habituelles en nitrates des différents légumes. Certaines espèces comme la roquette, les épinards, la laitue, la bette, la betterave rouge, le céleri, le cresson, la rhubarbe, etc. peuvent contenir plus de 2500 mg de nitrates par kilo. Leur teneur en nitrate dépasse allègrement, on le voit, les 50 mg de nitrate par litre, ou par kilo, fixée par l’administration européenne pour l’eau de boisson.

Un autre encadré, intitulé: «Des contradictions entre les réglementations», rappelle que certains régimes vivement recommandés, et à juste titre, par les autorités sanitaires, comme le régime méditerranéen et le «DASH diet» (Dietary Approaches to Stop Hypertension, dont on connaît  les vertus anti-hypertensives), ou encore le fameux conseil de santé des «cinq fruits et légumes par jour», apportent des quantités quotidiennes en nitrate bien supérieures à la norme des 3.7 mg NO3- kg-1 j-1. «Un consommateur qui suit le régime DASH peut dépasser de 550% ce plafond selon une simulation publiée en 2009 dans The American Journal of Clinical Nutrition».

Commentaire du blog

La présentation de ce dossier: «Griefs à l’encontre des nitrates» est claire. La conclusion s’impose d’elle-même.

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