Effets anti-hypertenseurs de l’ion nitrite

Posted on 29 avril 2012 by admin

Montenegro, M.F., Pinheiro, L.C., Amaral, J.H., Marçal, D.M.O., Palei, A.C.T., Costa-Filho, A.J. and Tanus-Santos, J.E. (2012) Antihypertensive and antioxidant effects of a single daily dose of sodium nitrite in a model of renovascular hypertension. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology 385, 509-517

(voir l'abstract ici)

Ce travail des auteurs brésiliens [Université de Sao Paulo] complète celui qu’ils ont présenté l’an passé dans la revue Free Radical Biology and Medicine [rubrique du 15 octobre 2011].

Ils avaient alors montré que, chez des rats sujets à une hypertension expérimentale, l’ingestion de nitrite NO2- par l’intermédiaire d’une eau de boisson contribuait, à la quatrième semaine, à faire baisser significativement la tension artérielle systolique.

Ils se demandent si le même effet se produirait si, chez des rats expérimentalement hypertendus, les apports oraux en nitrite se faisaient sous la forme d’une seule ingestion par jour.

Ils étudient donc des rats rendus hypertendus par la pose d’un clip sur l’artère rénale gauche. Avant l’intervention, la tension artérielle systolique est, en moyenne, de 12 cm Hg. Deux semaines plus tard, elle est, en moyenne, de 17.5 cm Hg.

Lorsqu’après ces 15 jours, les rats ne reçoivent pas de nitrite par voie orale, leur tension artérielle systolique continue à monter, atteignant, en moyenne, quatre semaines plus tard, 20 cm Hg. Si, par contre, après ces 15 premiers jours, ils reçoivent une dose orale de 10 mg NO2- kg-1 j-1 sous forme de nitrite de sodium en une prise, quatre semaines plus tard la tension artérielle systolique est l’objet d’une baisse sensible; elle est évaluée, en moyenne, à 16 cm Hg.

De même, les auteurs brésiliens mesurent les taux plasmatiques en nitrite NO2- à la fin des quatre semaines. Chez les rats témoins non opérés, le taux plasmatique moyen en nitrite est de 29 μg NO2- l-1. Chez les rats opérés, expérimentalement hypertendus, n’ayant pas reçu de nitrite par voie orale, le taux plasmatique de nitrite est trouvé significativement diminué: il est, en moyenne, de 17.2 μg NO2- l-1. Chez les rats opérés, expérimentalement hypertendus, qui ont pu, par ailleurs, bénéficier de l’apport oral en nitrite sous la forme d’une prise quotidienne de 10 mg NO2- kg-1, le taux plasmatique de nitrite est partiellement restauré: il est, en moyenne, de 20.7 μg NO2- l-1.

Commentaire du blog

Ces données constituent un complément logique de celles que les auteurs brésiliens rapportaient dans leur précédent article.

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Synthèse endogène de NO – Une troisième voie est-elle envisageable?

Posted on 23 avril 2012 by admin

Milsom, A.B., Fernandez, B.O., Garcia-Saura, M.F., Rodriguez, J. and Feelisch, M. (2012) Contributions of nitric oxide synthases, dietary nitrite/nitrate, and other sources to the formation of NO signaling products. Antioxidants and Redox Signaling 17, 422-432

(voir l'abstract ici)

La production d’oxyde nitrique NO à partir de la L-arginine est contrôlée par trois isoformes distinctes de la NO synthase [NOS]: les NO synthases endothéliale, inductible et neuronale [eNOS, iNOS, nNOS], codées par trois gènes distincts. Comme on le sait, une autre source d’oxyde nitrique NO s’y ajoute, celle qui provient, par l’intermédiaire de l’ion nitrite NO2-, des apports alimentaires en nitrate et nitrite.

Dans le but de mieux appréhender le rôle de l’oxyde nitrique, de nombreux travaux expérimentaux ont porté sur des souris manquant d’un, de deux ou des trois gènes de la NO synthase. On sait qu’en physiologie cardiovasculaire, la production de NO sous l’influence de la NO synthase endothéliale [eNOS] revêt une grande importance, notamment en raison de ses effets sur la tension artérielle et l’agrégation plaquettaire. Mais des souris transgéniques dont le gène eNOS n’est pas fonctionnel continuent à être viables; elles n’ont qu’une discrète hypertension artérielle; leurs adaptations vasculaires aux divers stimuli sont normales [Gödecke et Schrader, 2000].

Ainsi, alors que les souris souffrant d’une délétion sur la guanylyl cyclase soluble, cible du NO, ont une espérance de vie nettement réduite [Mergia et al., 2009], celles qui manquent des trois gènes de la NO synthase restent viables [Tsutsui et al., 2006].

Ces considérations incitent les auteurs [Boston, Massachussetts; Shreveport, Louisiane – USA] à étudier le métabolisme de l’oxyde nitrique chez des souris (soit contrôles, soit manquant du gène eNOS) recevant pendant trois heures un inhibiteur des trois NO synthases, un «pan-NOS inhibitor», la L-N- iminoethyl-ornithine [L-NIO hydrochloride] et soumis, en outre, à un régime alimentaire aussi pauvre que possible en nitrate et en nitrite [apports respectifs de 0.3 mg NO3- j-1 et de 0.02 mg NO2- j-1]. Curieusement, l’addition de ces deux types d’action fait certes baisser les teneurs en nitrate, en nitrite et en composés N- et S- nitrosés dans le plasma et les organes (cœur, foie, cerveau, rein, poumons), mais elle ne les fait pas disparaitre [Unexpectedly, even after pharmacological inhibition of all NOSs and restriction of dietary NOx intake in eNOs knockout mice significant levels of NO-related products remain].

Les auteurs se demandent donc s’il n’y aurait pas une troisième source de NO, encore non identifiée, qui s’ajouterait à la voie des NO-synthases et à la voie Nitrate-Nitrite-Oxyde nitrique d’origine alimentaire [These findings suggest that a yet unidentified source of NO, unrelated to NOSs or dietary NOx, may be sustaining basal NO signaling in tissues]. Pour le moment, selon les auteurs, on ne peut que spéculer sur sa nature éventuelle. Ils invoquent, entre autres, à titre de pure hypothèse, l’oxydation de l’ammoniac, le métabolisme de l’hydroxylamine ou le recyclage de l’urée.

Commentaire du blog

Ces spéculations sur une troisième voie sont intéressantes. Elles ne pourront cependant être considérées comme vraiment justifiées qu’à une double condition:

- si les résultats des auteurs sont confirmés dans des travaux à venir,

- et si, bien sûr, l’inhibition pharmacologique des trois NO synthases par le «pan-NOS inhibitor» est réellement complète.

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NOx et phénomène de Raynaud

Posted on 19 avril 2012 by admin

Tanaka, A., Yamazaki, M., Saito, M., Oh-I, T., Watanabe, Y. and Tsuboi, R. (2011) Highly sensitive high-pressure liquid chromatography with ultraviolet light method detected the reduction of serum nitrite/nitrate levels after cold exposure in patients with Raynaud’s phenomenon. Journal of Dermatology 38, 1-2.

(référence ici; pas d'abstract disponible)

Appartenant au Département de Dermatologie de l’Université Médicale de Tokyo, les auteurs cherchent à savoir si le phénomène de Raynaud est lié ou non à une moindre production d’oxyde nitrique [NO] lors du froid.

Ils comparent 9 volontaires sains à 42 patients atteints de syndrome de Raynaud. Parmi ces derniers, 5 ont un syndrome de Raynaud primitif, 37 un syndrome de Raynaud secondaire [8 en association à un lupus érythémateux, 10 à une sclérodermie systémique, 3 à une cryoglobulinémie, 3 à une panartérite noueuse cutanée, 11 à une «connectivite indéterminée»]. Parmi ces patients, 15 ne reçoivent pas de traitement tandis que 27 reçoivent du chlorhydrate de sarpogrelate [sarpogrelate hydrochloride (SH)], un antagoniste sélectif du récepteur sérotoninergique 5-HT2A à effet antiplaquettaire [They were taking sarpogrelate hydrochloride (SH), a selective 5-HT2A receptor antagonist, as an antiplatelet agent].

Pendant 30 secondes, les sujets plongent leurs mains dans une eau froide maintenue à 4°C. Ils sont suivis cliniquement et biologiquement. Biologiquement, grâce à des prélèvements à l’avant-bras, des mesures des taux sériques de NOx [nitrate NO3- + nitrite NO2-] sont effectuées immédiatement avant l’exposition au froid, immédiatement après, enfin 30 minutes plus tard.

Cliniquement, après cette exposition au froid, le phénomène de Raynaud survient chez 0% des volontaires sains, 87% des patients non traités, 89% des patients traités par le chlorhydrate de sarpogrelate.

Biologiquement, par définition, les taux sériques de NOx sont considérés comme étant de 100% immédiatement avant l’exposition au froid. Mesurés immédiatement après, ils baissent très légèrement, étant alors évalués, en moyenne, à 98%, aussi bien chez les sujets témoins que chez les patients souffrant de phénomène de Raynaud, que ces derniers soient ou non traités par le chlorhydrate de sarpogrelate. Mais, lorsqu’ils sont évalués plus tardivement, 30 minutes après l’exposition au froid, des différences apparaissent. Chez les sujets témoins, chez les patients atteints de phénomènes de Raynaud non traités, chez ceux qui reçoivent du chlorhydrate de sarpogrelate, les taux de NOx sont alors évalués, en moyenne et respectivement, à 97.5, 94.6 et 96%.

Dans cette étude, l’administration du chlorhydrate de sarpogrelate ne fait donc pas preuve d’une réelle efficacité clinique. Les auteurs pensent que, chez leurs sujets, l’exposition au froid est trop prononcée pour qu’elle puisse se manifester [In the present study, we could not prevent Raynaud’s phenomenon by administrating sarpogrelate hydrochloride [SH], probably because of extreme exposure to icy water]. Il n’est pas exclu, cependant, que le produit garde une utilité dans la vie de tous les jours [However, SH is still thought to be effective in preventing Raynaud’s phenomenon due to cold exposure in daily life].

Sur le plan biologique, l’interprétation des auteurs reste prudente. Selon eux, il ne serait pas impossible que le phénomène de Raynaud soit déclenché par une production réduite d’oxyde nitrique [NO] [Raynaud’s phenomenon can be triggered by the reduction of NO production]. Des études complémentaires restent cependant nécessaires [Further studies should be conducted with larger numbers of patients in order to clarify the etiology of Raynaud’s phenomenon in each case].

Commentaire du blog

Deux questions conjointes viennent à l’esprit: Les mesures effectuées à l’avant-bras sont-elles vraiment en mesure de rendre correctement compte de phénomènes vasculaires locaux se produisant à distance, c’est-à-dire en regard des artères digitales? S’il avait été possible de mesurer les taux sériques de NOx en regard des artères digitales, les résultats auraient-ils été plus probants?

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Jus de betterave, course à pied et dopage

Posted on 15 avril 2012 by admin

Deldique, L. et Francaux, M. (2011) Gloire aux betteraves. Zatopek Magazine 19, août-septembre-octobre 2011, suivi de Richard-Campeau, R. (2012) Les betteraves sur la liste rouge. Zatopek Magazine 21, février-mars-avril 2012, p.10

Les recherches sur les effets bénéfiques des nitrates alimentaires ont commencé en 1994 avec les travaux de Benjamin au Royaume-Uni et de Lundberg en Suède, qui étaient consacrés à la synthèse intragastrique d’oxyde nitrique NO. Elles se sont accumulées depuis lors. Au cours des 18 dernières années, de 1994 à 2012, les études ont été très nombreuses, et la moisson très fructueuse. Pour s’en convaincre, il suffit de consulter la page «Rubriques par thèmes» de ce blog.

Si l’on met à part le cas très spécial d’un biberon qui, préparé avec une eau de puits bactériologiquement très contaminée [>106 germes ml-1] pourrait, comme on le sait, en présence de nitrate, déclencher chez le nourrisson une méthémoglobinémie, on peut dire que les nitrates alimentaires, et les nitrates de l’eau d’adduction publique, sont dénués de toute toxicité, quelle que soit la dose ingérée, et que leurs effets bénéfiques, nombreux et majeurs, viennent s’ajouter à leur stricte innocuité.

En raison d’un phénomène sur la nature duquel il est loisible de s’interroger et qui pourrait ressembler à de l’autocensure, la très grande majorité des organes de presse, écrite et audiovisuelle, se refusent toujours, dans notre pays, à présenter l’état de la science sur le sujet, comme s’il était tabou.

On notera une importante exception. A plusieurs reprises, le magazine hebdomadaire «La France Agricole» a souligné devant ses lecteurs le remarquable intérêt de l’ion nitrate pour la santé humaine [rubriques du 13 mars et 18 avril 2011].

A vrai dire, un pan du voile commence aussi à se lever pour une raison curieuse et inattendue: la découverte des effets bénéfiques de l’ion nitrate NO3- sur les performances sportives.

Deux revues consacrées au sport cycliste, «Le Cycle» en France, «Procycling» au Royaume-Uni, ont déjà  fait part de l’intérêt de l’ingestion du jus de betterave et de ses nitrates avant les épreuves de compétition [rubriques du 10 septembre 2011 et du 28 janvier 2012].

Il se trouve que l’intérêt de l’ion nitrate lors des compétitions sportives se répand aussi dans le milieu de l’athlétisme et de la course à pied.

Fondée en Belgique en janvier 2007 et destinée aux amateurs et professionnels de la course à pied, la revue trimestrielle «Zatopek Magazine» note, dans son numéro d’août-septembre-octobre 2011, le véritable «engouement» que la betterave, et ses «hautes teneurs en nitrates», suscitent actuellement dans la communauté des coureurs à pied.

Des résultats équivalents seraient, certes, obtenus après l’ingestion de 200 grammes de légumes verts. Mais, selon les auteurs de l’article, ces 200 grammes correspondraient à «une grosse platée» que beaucoup de sportifs n’auraient envie ni de préparer, ni de manger. Le jus de betterave est plus pratique.

S’appuyant sur les travaux de Bailey et coll. (2009), de Larsen et coll. (2011) [Cf. rubrique du 17 mars 2011] et de Lansley et coll. (2011 [Cf. rubrique du 17 mai 2011], les auteurs expliquent ainsi que les ions nitrate NO3- du jus de betterave accroissent l’efficacité mitochondriale, entraînent un «surcroît d’énergie pour une consommation d’oxygène donnée», renforcent «l’efficacité du métabolisme aérobie».

Pour le coureur à pied, le jus de betterave et ses «hautes teneurs en nitrates» pourraient être intéressants avant des épreuves d’endurance, allant «du 800 mètres jusqu’au marathon».

Le numéro 21 de février-mars-avril 2012 de «Zatopek Magazine» présente aussi une lettre d’un lecteur [R. R-C], qui rapporte sa propre expérience. Avant une épreuve sportive, ce dernier a ingéré chaque soir, pendant 7 jours, un demi-litre de jus de betterave, sans en tirer d’ailleurs, ensuite, en matière de performance, le moindre bénéfice. En réalité, dans sa lettre, le lecteur veut surtout attirer l’attention sur «l’impression très désagréable» qu’il a ressentie, celle de se plier à  un «rituel très proche d’une pratique dopante».

La revue «Zatopek Magazine» répond à ce sujet. Pour savoir si un produit peut être ou autorisé ou interdit dans le cadre de la pratique sportive, il convient, si l’on se réfère à l’Agence Mondiale Antidopage, de se poser trois questions successives: Le produit améliore-t-il la performance? Le produit est-il dangereux? Le produit contredit-il l'esprit du sport?

Si un produit, tels les stéroïdes anabolisants ou les amphétamines, est efficace et dangereux, il doit tout simplement être interdit.

Mais si un produit, tels la caféine ou le jus de betterave, est efficace et non dangereux, il convient encore de se poser une troisième question, celle qui concerne l’esprit du sport. Selon «Zatopek Magazine», la caféine n’est pas interdite au sportif. «Logiquement les betteraves ne devraient pas l’être non plus».

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L-arginine et cyclisme

Posted on 10 avril 2012 by admin

Ranchordas, M.K. and Whitehead, T. (2011) Effect of acute L-arginine supplementation on 20 km trial performance in competitive male cyclists. British Journal of Sports Medicine 45:A11 doi:10.1136

(voir l'abstract ici)

On sait qu’une supplémentation alimentaire en nitrate diminue la consommation en oxygène pendant les exercices physiques, d’intensité maximale ou modérée [rubriques du 4 décembre 2009 et des 15 juin et 15 octobre 2010]. L’importante étude de Lansley et coll. (2011) a également montré que l’ingestion, deux heures et demie avant l’effort, de 500 ml d’un jus de betterave contenant 384 mg de NO3- contribue, chez le cycliste de club, à réduire le temps nécessaire pour effectuer 4 et 16 km sur cyclo-ergomètre à vitesse maximale, respectivement, de 11 et 48 secondes, soit d’environ 2.7 % [rubrique du 17 mai 2011].

On sait aussi que la voie de la NO synthase, qui gouverne la synthèse endogène de l’oxyde nitrique NO et de l’ion nitrate NO3-, repose sur une réaction biochimique intracellulaire oxydant un acide aminé, la L-arginine, et le transformant en L-citrulline et NO.

Il est donc logique de chercher à vérifier si, sur la performance sportive, une ingestion de L-arginine a les mêmes effets qu’une ingestion de nitrate.

Travaillant au Département des Sports de l’Université de Sheffield [Royaume-Uni], les auteurs ont présenté à la Conférence de l’International Sports Science and Sports Medicine [ISSSM] (Newcastle upon Tyne, 18 au 20 août 2011) une étude sur ce thème.

Au cours d’une expérience en cross over et double aveugle, 6 cyclistes de compétition âgés en moyenne de 23 ans reçoivent pendant 3 jours:

- soit 500 ml de placebo,

- soit 500 ml d’une boisson contenant 6 grammes de L-arginine.

Au terme de ces trois jours, il leur est demandé d’effectuer un équivalent de 20 km de course:

- Après ingestion de placebo, les 20 km sont effectués, en moyenne, en 32 minutes et 38 secondes.

- Après ingestion de L-arginine, les 20 km sont effectués, en moyenne, en 32 minutes et 4 secondes. Le temps de course moyen est réduit de 34 secondes.

De même, les consommations en oxygène pendant l’épreuve sont, en moyenne et respectivement, chez le cycliste sous placebo et le cycliste sous L-arginine, de 51.6 et de 47.5 ml kg-1 min-1. La consommation d’oxygène est réduite en cas d’ingestion de L-arginine.

Les auteurs font état d’une diminution des tensions artérielles systolique et diastolique en cas d’ingestion de L-arginine. La tension artérielle systolique est, en moyenne, de 132 mm Hg chez le cycliste sous placebo, de 127 mm Hg chez le cycliste sous L-arginine. La tension artérielle diastolique est, en moyenne, de 79 mm Hg chez le cycliste sous placebo, de 74 mm Hg chez le cycliste sous L-arginine.

Par contre, lors d’un test d’effort d’intensité croissante jusqu’à épuisement, effectué indépendamment de l’épreuve ci-dessus, les auteurs n’ont pas observé de différence dans la consommation maximale d'oxygène, ou VO2max, entre les cyclistes sous placebo et les cyclistes sous L-arginine.

Commentaire du blog

Les auteurs ne précisent pas à quel moment exact les tensions artérielles systolique et diastolique ont été vérifiées. Tout porte à croire qu’elles l’ont été à distance de l’effort physique.

Pour le moment, la littérature sur le sujet n’est pas parfaitement concordante. Les résultats de cette étude sont, certes, en accord avec ceux de Bailey et coll. (2010) qui, sous 6 grammes de L-arginine, montrent une diminution de la consommation en oxygène [rubrique du 29 octobre 2010]. Ils diffèrent, par contre, de ceux de Bescos et coll. (2009) qui, de leur côté, n’observent pas d’amélioration réelle des performances respiratoires sous 9 à 15 grammes de L-arginine pendant 3 jours [rubrique du 21 novembre 2009].

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Nitrate et nitrite au camp de base de l’Everest

Posted on 6 avril 2012 by admin

Levett, D.Z., Fernandez, B.O., Riley, H.L., Martin, D.S., Mitchell, K., Leckstrom, C.A., Ince, C., Whipp, B.J., Mythen, M.G., Montgomery, H.E., Grocott, M.P., Feelisch, M. for the Caudwell Extreme Everest Research Group (2012) The role of nitrogen oxides in human adaptation to hypoxia. Scientific Reports 1:109| DOI: 10.1038/srep00109

(voir le texte entier ici)

Comme on le sait depuis le travail d’Erzurum et coll. (2007), la teneur plasmatique en nitrate NO3- du Tibétain vivant à 4200 mètres d’altitude est près de 10 fois supérieure à celle de l’Américain vivant au bord de la mer: elle est, en moyenne, de 14.5 mg NO3- l-1 chez le Tibétain, de 1.6 mg NO3- l-1 chez l’Américain. De même, alors qu’il n’est pas détectable dans le plasma de l’Américain vivant en basse altitude, l’ion nitrite est détecté à une concentration de 220 μg NO2- l-1, en moyenne, dans le plasma tibétain [rubrique du 30 octobre 2009].

Le «Caudwell Xtreme Everest» [CXE] est le nom donné à un projet de recherche coordonné par le «Center for Altitude, Space and Extreme Environment Medicine» [CASE] de l’University College de Londres. Il se propose d’étudier l’adaptation à l’hypoxie d’’altitude, le but final étant, en définitive, de mieux comprendre comment l’hypoxie peut compliquer certaines situations pathologiques.

24 sujets en bonne santé (18 hommes et 6 femmes), de 35 ans d’âge moyen, participent à l’étude. Ils ne sont pas nés en haute montagne et résident depuis plus de 3 mois à basse altitude. Partant de Londres (altitude: 75 m.), ils se dirigent en avion jusqu’à Katmandou, au Népal (1300 m.). De Katmandou, ils repartent par voie aérienne en direction de Lukla (2800 m.), avant de monter par trekking à Namche (3500 m.) et d’atteindre le Camp de Base de l’Everest, à 5300 mètres d’altitude. Dans un deuxième temps, un sous-groupe de 14 sujets va même jusqu’à gravir le mont Everest à 8848 mètres.

Chez ces sujets, les auteurs évaluent, aux diverses altitudes successives, de 75 à 5300 mètres, les teneurs plasmatiques en nitrate NO3-, en nitrite NO2- et en guanosine monophosphate cyclique (cGMP)

A 75, 1300, 3500 et 5300 mètres d’altitude, les teneurs plasmatiques moyennes en nitrate NO3- sont, respectivement, de 1.36, 1.30, 1.86 et 1.73 mg NO3- l-1.

A 75, 1300, 3500 et 5300 mètres d’altitude, les teneurs plasmatiques moyennes en nitrite NO2- sont, respectivement, de 5.0, 5.5, 12.2 et 9.0 μg NO2- l-1.

A 75, 1300, 3500 et 5300 mètres d’altitude, les teneurs plasmatiques moyennes en guanosine monophosphate cyclique (cGMP) sont, respectivement, de 80, 120, 190 et 160 nM.

Comme l’indiquent les augmentations des teneurs plasmatiques en nitrate NO3- et en nitrite NO2-, chez un sujet vivant au préalable en basse altitude l’hypoxie déclenchée par la montée en haute altitude augmente significativement la synthèse endogène en oxyde nitrique [NO formation increases in lowlanders ascending to high altitude, in agreement with a role in adaptation to hypoxia].

Importante à considérer, cette notion est en accord avec la constatation d’Erzurum et coll. (2007) effectuée chez des Tibétains vivant en haute altitude. On voit qu’il s’agit d’une réponse physiologique générale à l’hypoxie. Si celle-ci est particulièrement marquée chez le Tibétain, c’est peut-être en raison d’une «pression de sélection» qui a pu se développer pendant des milliers d’années [Our findings are consistent with earlier observations of elevated NO metabolic concentrations in the blood of Tibetan highlanders and show that enhanced NO production is not unique to this particular population (perhaps as a result of evolutionary selection pressure over millennia) but an integral physiological response to hypoxic stress in humans].

L’augmentation des teneurs plasmatiques en guanosine monophosphate cyclique (cGMP) est surtout nette à 3500 mètres d’altitude. Les variations des taux plasmatiques des peptides natriurétiques (ANP, BNP, CNP) étant minimes, on peut en déduire que, lors de la montée en haute altitude, ce sont non seulement la production d’oxyde nitrique [NO], mais également sa biodisponibilité, qui sont accentuées [Elevation of cGMP, in the context of minimal fluctuations in plasma natriuretic peptide (ANP, BNP, CNP) levels (an alternative pathway through which cGMP could be enhanced), indicates increased NO availability. Cyclic cGMP was elevated at all altitudes above sea level, also peaking at 3,500m].

Ces données ouvrent des perspectives thérapeutiques. Un patient qui serait dans l’incapacité de répondre correctement à un état d’hypoxie pourrait alors, sans doute, bénéficier soit d’un apport direct exogène en nitrate NO3- ou nitrite NO2-, soit encore, via la NO synthase, d’une action indirecte sur le métabolisme du NO.

Commentaire du blog

Cette étude est, certes, en accord avec celle d’Erzurum et coll. (2007). On remarquera cependant que la concentration moyenne en nitrate NO3- est de 14.5 mg NO3- l-1 chez le Tibétain vivant depuis l’enfance à 4200 mètres d’altitude et qu’elle se situe aux alentours de 1.80 mg NO3- l-1 chez l’Européen venant d’atteindre le Camp de Base de l’Everest, à 5300 mètres. La différence est importante.

On aimerait que, lors d’une étude complémentaire, les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- soient à nouveau évaluées à jeun, chez l’habitant des hautes montagnes. Si les données d’Erzurum et coll. sont vérifiées, la «pression de sélection» pourra alors, peut-être, être évoquée.

La même question se pose, d’ailleurs, pour la concentration plasmatique en nitrite NO2-.

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Nitrate, thyroïde et Amish de Pennsylvanie

Posted on 2 avril 2012 by admin

Aschebrook-Kilfoy, B., Heltshe, S.L., Nuckols, J.R., Sabra, M.M., Shuldiner, A.R., Mitchell, B.D., Airola, M., Holford, T.R., Zhang, Y. and Ward, M. (2012) Modeled nitrate levels in well water supplies and prevalence of abnormal thyroid conditions among the Old Order Amish in Pennsylvania. Environmental Health. Sous presse.

(voir l'article entier ici)

Fuyant les persécutions du début du 18ème siècle, la communauté anabaptiste Amish fut alors accueillie sans réticence par William Penn dans l’Etat de Pennsylvanie [USA]. Elle put s’y implanter. Les Amish de l’Ancien Ordre sont agriculteurs de tradition. Logés dans des fermes, ou maisonnettes campagnardes, ils vivent à l’écart du monde moderne, parlant un dialecte haut-allemand, le Pennsylviania Dutch. Au nombre, actuellement de 50.000 en Pennsylvanie, ils occupent principalement le Sud Est de l’Etat, notamment le Comté de Lancaster.

On sait que, chez le rat, l’ion nitrate NO3- est capable, comme le sont les ions perchlorate ClO4- et thiocyanate SCN-, de déplacer l’iode préalablement présent dans la glande thyroïde.

Les auteurs américains mesurent:

- entre 1995 et 2008, les taux plasmatiques de thyréostimuline hypophysaire [TSH] chez 2543 membres de la Communauté Amish de l’Ancien Ordre vivant dans les Comtés de Lancaster, de Chester et de Lebanon [Pennsylvanie, USA].

- et, entre 1976 et 2006, les teneurs en nitrate NO3- des eaux de 3613 puits situés dans ces zones d’habitation amish.

Par définition, ils considèrent:

- comme témoins d’une «hyperthyroïdie clinique» [clinical hyperthyroidism] des taux plasmatiques de TSH inférieurs à 0.1 mIU/ml.

- comme témoins d’une «hyperthyroïdie subclinique» [subclinical hyperthyroidism] des taux plasmatiques de TSH compris entre 0.1 et 4 mIU/ml.

- comme «normaux» des taux plasmatiques de TSH compris entre 0.4 et 4 micro-unités internationales par ml [mIU/ml].

- comme témoins d’une «hypothyroïdie subclinique» [subclinical hypothyroidism] des taux plasmatiques de TSH compris entre 4 et 10 mIU/ml.

- témoins d’une «hypothyroïdie clinique» [clinical hypothyroidism] des taux plasmatiques de TSH supérieurs à 10 mIU/ml.

En intégrant les mesures directement effectuées dans un «modèle», ils estiment qu’en définitive, dans ces aires géographiques, les teneurs en nitrate des eaux de puits devraient être comprises entre 1.5 et 72.6 mg NO3- l-1, avec une moyenne de 28.8 mg NO3- l-1.

Les résultats de la confrontation sont les suivants:

- Aucune association n’existe entre les concentrations en nitrate des eaux de puits et l’hyperthyroïdie, qu’elle soit «clinique» ou «subclinique» [Neither clinical or subclinical hyperthyroidism were associated with nitrate concentrations].

- Aucune association n’existe entre les concentrations en nitrate des eaux de puits et l’hypothyroïdie «clinique» [No significant associations were observed for clinical hypothyroidism].

- Si elle existe, l’association entre les concentrations en nitrate des eaux de puits et l’hypothyroïdie «subclinique» reste de signification statistique limite. Elle ne s’observe pas chez l’homme et semble ne s’observer que chez la femme [Overall, there was a borderline significant positive association between subclincal hypothyroidism and high nitrate exposure, with further analyses revealing the association to be present in women, but not in men]. Et, chez la femme, cette tendance à l’hypothyroïdie «subclinique», qui se détecte lorsque la teneur en nitrate de l’eau de puits est comprise entre 29 et 38 mg NO3- l-1, ne se détecte plus lorsque cette teneur est supérieure et comprise entre 37.9 et 72.6 mg NO3- l-1 [However, the association among women did not increase monotonically with increasing quartiles of estimated nitrate concentrations in their water supply exposure].

Les limites de l’étude sont nombreuses. Les auteurs en sont conscients:

1) Les apports en nitrate provenant des légumes ne sont pas pris en compte [The lack of dietary questionnaire data in our study is a limitation since estimates of well-water nitrate were below the MCL of 10 mg/l [soit 44.3 mg NO3- l-1] for 89% of participants].

2) Les changements éventuels de résidence des sujets entrant dans l’étude ne sont pas connus [Our study was limited by a lack of information about the study population’s complete residential history]

3) De même, les auteurs ignorent l’importance de la consommation quotidienne des sujets en eau de boisson [We did not have data […] on personal water consumption], ainsi que la part d’eau de boisson provenant du réseau d’adduction publique [We did not have data on tap water consumption].

Commentaire du blog

Alors que, comme on le sait, elle est variable, diminuée en cas d’obésité et d’hypertension, augmentée lors des activités physiques et sportives, la synthèse endogène des nitrates par la voie de la L-arginine, ou voie de la NO synthase, n’est ici, non plus, ni évoquée, ni prise en compte.

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Effet anti-inflammatoire des nitrates alimentaires

Posted on 29 mars 2012 by admin

Jädert, C., Petersson, J., Massena, S., Ahl, D., Grazenspart, L., Holm, L., Lundberg, J.O. and Phillipson, M. (2012) Decreased leukocyte recruitment by inorganic nitrate and nitrite in microvascular inflammation and NSAID-induced intestinal injury. Free Radical Biology and Medicine 52, 683-692

(voir l'abstract ici)

Le recrutement des polynucléaires circulants en direction des sites concernés constitue un évènement clé du phénomène inflammatoire. L’interaction entre le polynucléaire neutrophile et la cellule endothéliale est alors assurée par des molécules d’adhésion.

On sait que l’oxyde nitrique NO, généré par la NO synthase endothéliale [eNOS], exerce un effet anti-inflammatoire, en partie parce qu’il contribue à diminuer ce recrutement leucocytaire.

Chez le mammifère, qu’ils soient d’origine endogène ou exogène, les ions nitrite NO2- et nitrate NO3- se comportent comme des précurseurs de NO. Il était donc tout à fait logique, comme le font ici les auteurs de cet article [Karolinska Institute, Stockholm, Suède] de vérifier si, chez la souris, des injections intraveineuses de nitrite NO2-, ou des apports alimentaires supplémentaires en nitrate NO3-, sont à même d’exercer des effets sur le recrutement leucocytaire, dans le cadre d’une inflammation microvasculaire comme dans celui d’une agression tissulaire iléale induite par les anti-inflammatoires non stéroïdiens [AINS].

Chez la souris mâle, les auteurs étudient l’interaction cellulaire leucocyte-cellule endothéliale en examinant, en microscopie intravitale, les veinules crémastériennes postcapillaires.

Par rapport aux animaux témoins, une perfusion préalable de 1.3 mg kg-1 de nitrite NO2-, sous forme de bolus, diminue notablement l’adhésion et la migration leucocytaires, 60 et 90 minutes après l’induction d’une inflammation par la MIP 2 [Macrophage Inflammatory Protein 2]. Cette perfusion préalable de nitrite les réduit de 50 à 70 %.

De même, l’ingestion préalable de nitrate NO3- pendant 7 jours diminue le recrutement leucocytaire. Dans cette seconde expérience, les souris consomment, préalablement à l’induction de l’inflammation par le MIP 2, une eau de boisson enrichie en nitrate, contenant 850 mg NO3- l-1. La dose correspond approximativement à celle, pour l’homme, de légumes riches en nitrate […which resembles a high intake of nitrate-containing vegetables in humans]. Il se trouve que, dans ce cas, l’adhésion leucocytaire n’est pas réellement modifiée. La migration leucocytaire s’en trouve, par contre, réduite de 70%.

Chez la souris, dans une autre expérience présentée par les auteurs, l’ingestion de nitrate pendant 7 jours, par l’intermédiaire d’une eau de boisson contenant 850 mg NO3- l-1, précède une étude du tissu iléal après administration d’un anti-inflammatoire non stéroïdien, le diclofénac [VoltarèneR]. Les auteurs observent que l’augmentation du taux de myéloperoxydase [MPO], témoin de l’infiltration leucocytaire du tissu iléal induite par le diclofénac, est notablement réduite par l’ingestion préalable de nitrate. En moyenne, le taux intra-iléal de myéloperoxydase est de 3 μg/g chez les animaux témoins, de 0.5 μg/g chez les animaux ayant bénéficié de l’apport alimentaire en nitrate.

De manière à savoir si cette diminution de la migration leucocytaire chez la souris ayant reçu les nitrates alimentaires retentit sur sa réponse immunitaire antibactérienne, les auteurs injectent sur le dos de dix souris, par voie sous-cutanée, 106 bactéries bioluminescentes [Staphylococcus aureus]. Grâce à une imagerie en bioluminescence [IVIS], la clearance bactérienne est ensuite étudiée 0.75, 2.5, 5, 12 et 24 heures plus tard, puis toutes les 24 heures pendant 14 jours. Tous les animaux sont en mesure de combattre efficacement l’infection expérimentale en moins de 14 jours. Aucune différence n’est observée, à cet égard, entre les animaux témoins (n=5) et ceux qui ont préalablement ingéré les nitrates alimentaires (n=5) [All animals were able to completely clear the infection within a 2-week period and there was no difference in the ability to fight the infection between the groups].

Ces données amènent à penser qu’ingérés pendant plusieurs jours à dose relativement élevée, les nitrates alimentaires sont en mesure de réduire l’importance de certains phénomènes inflammatoires endogènes sans que cette action anti-inflammatoire ne se traduise, en fait, par une augmentation du risque infectieux [These data indicate that nitrate-induced suppression of the immune system could be useful for endogenous inflammatory processes without unwanted side effects such as increased risk for infections].

Commentaire du blog

Il est vraisemblable que les prochaines années verront d’autres études porter sur ce sujet. A supposer qu’elles viennent confirmer l’action anti-inflammatoire des nitrates alimentaires, resteront-elles alors cantonnées dans le domaine de l’expérimentation animale ou mettront-elles, également, en évidence des effets anti-inflammatoires cliniquement perceptibles chez l’homme?

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Nitrate et abandons de captage

Posted on 25 mars 2012 by admin

Fabrégat, S. (2012) Eau potable: les causes d’abandon de captage passées à la loupe. Actu-Environnement. 6 mars 2012

(voir l'article ici)

Dans sa parution du 6 mars 2012, Actu-Environnement, titre de presse d’information professionnelle «spécialisé sur l’Environnement et le Développement Durable», fournit, sur Internet, des données chiffrées concernant les abandons de captage en France et leurs causes.

La France compte quelque 34000 captages, qui produisent chaque jour 18 millions de m3 d’eau destinée à la consommation humaine.

Selon une enquête nationale réalisée par la Direction Générale de la Santé [DGS], près de 440 captages ont été abandonnés chaque année entre 1998 et 2008. Une nouvelle enquête nationale est lancée en 2009 afin d’en préciser les raisons.

Il se trouve que la première cause d’abandon de captage en France provient d’une insuffisance de qualité de ressource. C’est le cas de 41% de ces abandons de captage.

13 % des abandons de captage sont liés à des questions de microbiologie et de turbidité. Moins de 10 % des abandons de captage sont liés à la dégradation ou la vétusté des ouvrages. 19 % des abandons de captage sont liés à des «pollutions diffuses d’origine agricole», c’est-à-dire aux nitrates et/ou aux pesticides.

Les nombres des abandons de captage diffèrent beaucoup d’un département à l’autre. Ainsi, dans cette enquête, on ne note aucun abandon dans le Val-de-Marne (94), alors qu’on en compte 197 dans le département de la Savoie (73). Les nombres des abandons de captage sont également élevés dans les départements de l’Ardèche, de l’Ariège, de l’Aude, de l’Eure-et-Loir, de la Haute-Corse, de la Haute-Savoie, de la Lozère, des Pyrénées-Orientales et du Tarn.

La microbiologie et la turbidité seraient une cause d’abandon en zone montagneuse et/ou karstique, dans la région Rhône-Alpes, en Ariège et dans le Tarn. La présence d’arsenic, provenant de roches volcaniques, serait évoquée dans le Limousin, le Massif Central et la Savoie. Les «pollutions diffuses» par les nitrates et/ou pesticides constituent la cause la plus fréquente des fermetures dans 46 départements français. Elles sont surtout constatées dans les zones de plaine et/ou d’élevage du Nord de la France, notamment la Beauce, le Bassin Armoricain et le Bassin Parisien, ainsi qu’en Charente-Maritime.

L’article comporte une carte de la France et de ses départements intitulée: «Répartition des causes d'abandons de captages liés à la qualité de la ressource». Cette carte permet de se faire une certaine idée de la fréquence avec laquelle la présence de nitrate NO3- dans l’eau est à l’origine des abandons de captage. La responsabilité des nitrates est signalée dans tous les départements situés au Nord de la Loire, et dans un certain nombre de départements situés au Sud de celle-ci, tels l’Allier, l’Aveyron, la Charente-Maritime, le Cher, le Gard, la Haute-Garonne, la Gironde, le Lot, le Lot-et-Garonne, le Tarn, le Tarn-et-Garonne et la Vendée.

Selon la Direction Générale de la Santé [DGS], ces captages sont abandonnés «au profit de réseaux d’alimentation en eau destinée à la consommation humaine interconnectés ou de captages mieux sécurisés, plus facilement protégeables ou prélevant une ressource naturellement de meilleure qualité».

Le Commissariat Général au Développement Durable [CGDD] souligne le coût des fermetures de captage. Il convient de prendre en compte:

- les coûts d’investissement pour la création de nouveaux points de prélèvement,

- et les surcoûts d’exploitation permanents, les nouveaux captages étant plus éloignés des agglomérations que les anciens, et les coûts de transport des eaux brutes vers les installations de potabilisation et de distribution étant dès lors augmentés.

Selon le Commissariat Général au Développement Durable [CGDD], le surcoût permanent des abandons de captage est évalué «dans une fourchette de 0.04 à 0.10 euro par m3, et ne concerne pas moins de 10 % de l’eau mobilisée. Sur la base du chiffre de 6 milliards de m3 de prélèvements annuels pour l’eau potable, ce surcoût annuel est ainsi estimé entre 24 et 60 millions d’euros, sans prise en compte des externalités sanitaires de cette pratique.»

Commentaire du blog

Les rubriques du 4 et 8 décembre 2011 se sont récemment intéressées à un document qui, publié sous l’égide du Commissariat Général au Développement Durable [CGDD], permettait de se faire une idée du coût, pour notre pays, de la réglementation des nitrates dans l’eau de boisson.

Dans ce document précédemment analysé, le coût des abandons de captage liés aux nitrates étaient inclus dans l’ensemble des coûts des «traitements de potabilisation liés aux nitrates», ces derniers dans leur ensemble, rappelons-le, étant évalués, en France métropolitaine, entre 120 et 360 millions d’euros par an.

Le lecteur pourra se reporter au commentaire de notre blog développé dans la rubrique du 8 décembre 2011.

La conclusion peut en être rappelée: Toutes ces dépenses liées aux nitrates sont strictement et totalement inutiles. Le temps est venu d'arrêter un immense gâchis.

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Eaux de puits et «masseiras» au Portugal

Posted on 21 mars 2012 by admin

Melo, A., Pinto, E., Aguiar, A., Mansilha, C., Pinho, O. and Ferreira, I. (2012) Impact of intensive horticulture practices on groundwater content of nitrates, sodium, potassium, and pesticides. Environmental Monitoring and Assessment 184, 4539-4551

 

(voir l'abstract ici)

Dans la région Nord du Portugal, à la limite entre les districts de Braga et de Porto, se situe une zone de 55 km2 dédiée à l’horticulture intensive. Elle est bornée à l’Ouest par l’Océan Atlantique, à l’Est par la route A28, au Nord par la rivière Cavado, au Sud par la rivière Ave. Elle comprend les localités d’Esposende et de Vila do Conde.

Le système de production de légumes qui y a prévalu de 1890 jusqu’au milieu du vingtième siècle était assez particulier. A l’emplacement de pinèdes, les agriculteurs s’étaient débarrassés de millions de tonnes de sable. Cela leur avait permis de créer de petits champs, situés plusieurs mètres au-dessous du niveau initial et protégés du vent. Le climat de ces «masseiras» était comparable à celui de serres naturelles.

Depuis les années 1980, les authentiques «masseiras» ont, en fait, tendance à disparaître. Dans des champs maintenant ouverts et exposés au vent ont été construites des serres artificielles, qui permettent la production de millions de tonnes de légumes. Ce sont les «masseiras agrandies avec serres» [«enlarged masseiras with greenhouses»].

Les auteurs [Porto, Portugal] mesurent les teneurs en sodium, potassium, pesticides, nitrate NO3- et nitrite NO2- dans 8 puits de cette région, en septembre 2009 puis en janvier, mars, mai et juillet 2010. Les deux premiers puits, les puits BW1 et BW2, sont creusés dans des «masseiras». Les six autres puits proviennent de «masseiras agrandies avec serres». Deux d’entre eux, les puits BW3 et BW4 sont creusés. Les quatre autres, les puits DW1, DW2, DW3 et DW4, sont forés.

Dans ces différents puits, c’est-à-dire dans les puits BW1, BW2, BW3, BW4, DW1, DW2, DW3 et DW4, la teneur moyenne de l’eau en nitrate NO3- est, respectivement, de 84, 82, 40, 25, 94, 3, 46 et 0.1 mg NO3- l-1. Dans les puits BW1, BW2, BW3, BW4 et DW1, la teneur moyenne de l’eau en nitrite NO2- est, respectivement, de 0.08, 0.11, 0.02, 0.03 et 0.02 mg NO2- l-1. Les ions nitrite NO2- sont strictement indétectables dans les puits DW2, DW3 et DW4.

Se référant à la directive européenne de 1991, les auteurs rappellent que les eaux souterraines sont considérées par l’administration comme de bonne qualité chimique quand leur teneur en nitrate ne dépasse pas la limite réglementaire de 50 mg NO3- l-1 [Groundwater is considered to have a good chemical quality when nitrate levels do not exceed 50 mg/l]. De leur étude, ils déduisent qu’il conviendrait d’améliorer les pratiques dans les zones d’intense production horticole [Nitrate (and pesticide residues) found in groundwater show that improvement of cultural practices are required in zones of intense horticulture production].

Commentaire du blog

Comme on le sait, la limite réglementaire de 50 mg NO3- l-1 n’a pas de base scientifique.

Les taux de nitrite NO2- dans les eaux de puits analysées sont extrêmement faibles. On peut en conclure qu’elles ne sont pas bactériologiquement contaminées et que le nombre de bactéries y est inférieur au seuil de 106 germes ml-1 [Cf. rubriques du 19 février et des 7, 11 et 14 mai 2010].

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