Santé cardiovasculaire. Le mieux: nitrate ou nitrite?

Kapil, V., Webb, A.J. and Ahluwalia, A. (2010) Inorganic nitrate and the cardiovascular system. Heart 96, 1703-1709

(voir l'abstract ici)

L’équipe britannique du William Harvey Institute de Londres a récemment présenté les résultats de travaux consacrés à l’effet d’une supplémentation orale en nitrate de potassium sur les teneurs plasmatiques en nitrate, sur les teneurs plasmatiques en nitrite et sur les chiffres de tension artérielle, systolique et diastolique. Les rubriques du 28 septembre, du 1er et du 5 octobre 2010 en ont rendu compte.

Dans cette nouvelle publication, les trois auteurs britanniques, de la même équipe du William Harvey Institute, font le point sur les effets cardiovasculaires des ions nitrate et nitrite.

Dans leur introduction, ils rappellent qu’au cours des dernières décennies, dans les milieux scientifiques, l’accord s’est fait sur l’effet favorable exercé sur le système cardiovasculaire par les régimes alimentaires riches en légumes et en fruits. Ceux-ci diminuent la tension artérielle, en même temps qu’ils réduisent les risques d’apparition des affections vasculaires cérébrales et cardio-ischémiques. Le mécanisme exact reste incertain. On a d’abord cru qu’on devait cet effet aux vitamines anti-oxydantes d’origine alimentaire. Deux méta-analyses récentes n’ont pas confirmé l’hypothèse. Certains scientifiques, comme Lundberg (2006), en sont venus à évoquer le rôle possible des nitrates, que des légumes comme la laitue ou la betterave contiennent en grande quantité.

Les auteurs signalent le rôle pivot exercé par l’oxyde nitrique NO dans l’homéostasie vasculaire.

Ils décrivent de façon claire et détaillée le métabolisme des nitrates.

Ils rapportent les différents travaux consacrés aux effets des ions nitrate et nitrite sur la tension artérielle, l’hypercholestérolémie, les lésions d’ischémie/reperfusion, la consommation d’oxygène à l’occasion des exercices physiques.

Par son originalité, le dernier chapitre intitulé: «Advantages and disadvantages of NO2-/NO3-» peut retenir l’attention. L’ion nitrate NO3- se comporte comme une pro-drogue («prodrug») à l’égard de l’ion NO2- biologiquement actif («bioactive»). A première vue, on pourrait considérer que, lorsqu’il s’agit d’améliorer les conditions cardiovasculaires, le recours aux ions nitrate ou aux ions nitrite puisse être indifférent. Tel ne semble pas être le cas.

Après leur ingestion, les ions nitrate ont, dans le secteur plasmatique, une demi-vie de 6 heures environ, bien plus longue que celle dont fait preuve l’ion nitrite, que ce dernier soit introduit par voie orale ou intraveineuse: entre 20 et 40 minutes. En outre, après ingestion de nitrate, l’élévation du taux plasmatique de nitrite est, à la fois, lente et soutenue; le taux plasmatique de nitrite reste légèrement élevé 24 heures après un apport unique en nitrate. Dans cette perspective, les apports en nitrate apparaissent préférables aux apports en nitrite.

Le régime mis en place lors de la «Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) study», maintenant connu pour réduire avec efficacité la tension artérielle, apporte 20 mmol, soit 1240 mg, de NO3- par jour. Toujours administrativement en vigueur, la Dose Journalière Admissible (DJA) pour le NO3- est de 3.7 mg/kg/jour, une dose qui correspond à un apport de 259 mg par jour de NO3- pour un adulte de 70 kg. La dose bénéfique et efficace à l’égard des affections cardiovasculaires s’avère donc près de cinq fois plus élevée que celle que les réglementations en vigueur prescrivent d’éviter de dépasser.

Les auteurs se penchent sur les raisons parfois invoquées pour légitimer le maintien de la DJA pour les nitrates. Ni le risque de méthémoglobinémie chez l’adulte, ni le risque carcinogène ne peuvent être raisonnablement retenus.

Leur conclusion est encourageante. Après qu’on aura procédé à un réexamen des recommandations réglementaires concernant la DJA et la teneur maximale dans l’eau du robinet, il sera possible, disent-ils, de promouvoir une politique de santé à la fois peu coûteuse et extrêmement large dans son application; une telle politique de santé consistera à augmenter les apports alimentaires en nitrates, par l’intermédiaire d’une consommation accrue en légumes et en fruits [Hence a cheap and widely applicable public health initiative in increasing fruit and vegetable-rich diets could, by increasing the dietary intake of NO3-, potentially improve outcomes in cardiovascular health and should provide food for thought with respect to reexamining the guidelines for the recommended intake of NO3- and tight regulation of NO3- in our tap water.]

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Nitrates, légumes verts et diabète

Gilchrist, M. and Benjamin, N. (2010) Vegetables and diabetes. Is nitrate the answer? British Medical Journal 341, 686.

(voir références ici)

Dans un numéro récent du British Medical Journal, une revue générale basée sur une méta-analyse [Carter et coll., 2010] aboutissait à la conclusion selon laquelle, contrairement à un régime riche en fruits et légumes, un régime seulement riche en légumes verts exerce un effet préventif à l’égard du risque d’apparition du diabète de type 2. Les auteurs de la revue attribuaient l’effet protecteur au rôle possible de divers antioxydants.

Dans un numéro plus ancien des Annals of Neurology, à la suite d’une étude prospective, Jae et coll. (2005) avaient également observé que, contrairement à divers autres composants diététiques, les légumes verts étaient en mesure d’exercer un effet préventif à l’égard du risque de déclin des fonctions cognitives.

Dans une lettre adressée au British Medical Journal, Gilchrist et Benjamin (Exeter, Royaume-Uni) font remarquer que les légumes verts, tels épinards, chou et laitue, diffèrent des fruits et autres légumes principalement sur un point: leur haute teneur en nitrates.

Ils rappellent que, chez l’homme, les nitrates alimentaires exercent de nombreux effets physiologiques et bénéfiques: ils diminuent la pression artérielle, améliorent la fonction endothéliale, protègent des lésions d’ischémie reperfusion. A la suite d’une succession de réductions bactériennes et chimiques, ils sont métabolisés en oxyde nitrique NO. Ils pourraient ainsi intervenir favorablement sur le diabète de type 2, en entravant les processus intervenant tant dans son apparition que dans le développement de ses complications.

L’effet protecteur relaté par Carter et coll. pourrait résulter des effets vasculaires des nitrates d’origine alimentaire.

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Nitrate et cancer de la thyroïde

Kilfoy, B.A., Zhang, Y., Park, Y., Holford, T.R., Schatzkin, A., Hollenbeck, A. and Ward, M.H. (2010) Dietary nitrate and nitrite and the risk of thyroid cancer in the NIH-AARP diet and health study. International Journal of Cancer 129, 160-172

(voir l'abstract ici)

Après celle qui fut consacrée aux éventuels liens entre les apports en nitrates et l’incidence du gliome de l’adulte, dont les conclusions furent négatives [rubrique du 17 septembre 2010], les auteurs américains présentent une nouvelle étude épidémiologique consacrée aux éventuels liens entre les apports en nitrates et l’incidence du cancer de la glande thyroïde.

Ils se servent des mêmes données issues de la «National Institutes of Health – American Association of Retired Persons (NIH – AARP) Diet and Health Study». Initiée en 1995 et 1996, l’étude porte sur une population de 490 194 sujets âgés de 50 à 71 ans. Les sujets répondent à un questionnaire de 124 items ayant trait à leur alimentation [Food Frequency Questionnaire].

Au long du suivi de la population qui se prolonge jusqu’en 2003, 370 sujets (170 hommes et 200 femmes) développent un cancer de la thyroïde. Chez l’homme, l’analyse des résultats fait apparaître un lien statistique entre les apports en nitrates et le risque de cancer de la thyroïde.

L’incidence du cancer de la thyroïde est 2.28 fois plus élevé chez l’homme très gros consommateur de nitrates que chez l’homme très faible consommateur de nitrates.

Chez la femme, la consommation de nitrates ne semble exercer aucune influence sur le risque de cancer de la thyroïde.

De même, la consommation de nitrites n’exerce pas d’influence, tant chez l’homme que chez la femme, sur le risque de cancer de la thyroïde.

Commentaire du blog

Comme le fait remarquer la rubrique du 17 septembre 2010, la fiabilité des données recueillies par questionnaire reste sujette à caution.

Les auteurs précisent qu’ils n’ont pu comptabiliser les apports de nitrates provenant de l’eau de boisson [Information about the usual source of drinking water and tap water intake was not assessed for the cohort] [Erreur n° 7b – rubrique du 27 juillet 2010].

Faut-il ajouter que, comme la majorité ou la totalité des études épidémiologiques sur le sujet, celle-ci omet de prendre en compte la synthèse endogène des nitrates, par la voie de la L-arginine-NO synthase [Erreur n° 7c – rubrique du 27 juillet 2010]?

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Apport en nitrate et syndrome métabolique

Carlström, M., Larsen, F.J., Nyström, T., Hezel, M., Borniquel, S., Weitzberg, E. and Lundberg, J.O. (2010) Dietary inorganic nitrate reverses features of metabolic syndrome in endothelial nitric oxide synthase-deficient mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107, 17716-17720
 
 
Chez un patient, on entend par «syndrome métabolique» l’association de plusieurs anomalies cliniques et biologiques: surpoids, hypertension artérielle, hyperglycémie, hypertriglycéridémie, taux bas de HDL [High Density Lipoproteins]-cholestérol. La prévalence du «syndrome métabolique» n’a fait que croître au cours des dernières décennies, au même rythme que celle de l’obésité.
 
Le mécanisme moléculaire à l’origine de l’association clinico-biologique que l’on dénomme ainsi «syndrome métabolique» reste à déterminer. Certains suspectent un déficit dans la synthèse ou la biodisponibilité de l’oxyde nitrique [NO].
 
L’expérience des auteurs suédois porte sur des souris déficientes en NO synthase endothéliale [eNOS-deficient mice]. Ils leur apportent une alimentation enrichie en nitrates, la supplémentation se faisant sous forme de nitrate de sodium au rythme de 6.2 mg de NO3- par kg et par jour. L’adjonction est, en réalité, quantitativement modérée. Les auteurs la qualifient de «very modest amount». Chez l’homme, la dose correspondrait à un apport alimentaire de quelque 100 à 300 grammes de légumes riches en nitrates, tels épinards, laitue ou betterave.
 
Cette administration chronique de nitrate, pendant 10 semaines, chez la souris déficiente en NO synthase a pour conséquence d’augmenter significativement à la fois les taux de nitrate NO3- et de nitrite NO2- dans le plasma, le foie, les muscles et la graisse, et les taux de dérivés nitrosés comme le S-nitrosothiol dans le foie. En outre, l’administration chronique de nitrate chez cet animal réduit le poids corporel et l’accumulation de graisse viscérale, diminue les taux circulants de triglycérides et corrige la tendance prédiabétique.
 
Des études sur de longues périodes sont souhaitables chez l’homme. S’il s’avérait que ces effets constatés chez la souris le sont également chez l’homme, la conception ancienne ne voyant dans l’ion nitrate qu’un résidu indésirable et toxique de la chaîne alimentaire devrait être abandonnée [Long-term intervention studies in humans are warranted to explore if such protective effects are related to the high nitrate content of this food group. If the findings presented here are applicable in humans, the current view of inorganic nitrate as an unwanted toxic residue in the food chain may have to be revised].
  
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Ingestion de L-arginine et activité physique

Bailey, S.J., Winyard, P.G., Vanhatalo, A., Blackwell; J.R., DiMenna, F.J., Wilkerson, D.P. and Jones, A.M. (2010) Acute L-arginine supplementation reduces the O2 cost of moderate-intensity exercise and enhances high-intensity exercise tolerance. Journal of Applied Physiology 109, 1394-1403

(voir l'abstract ici)

Alors qu’elle augmente la concentration plasmatique en nitrite NO2-, l’ingestion préalable de 400 mg par jour de nitrate NO3- a également pour double effet, lors d’un effort intense, de diminuer la consommation maximale d’oxygène, le VO2max, et d’augmenter le temps jusqu’à épuisement [time to exhaustion] [Larsen et coll. (2010), rubrique du 4 décembre 2009].

Au contraire, chez le sportif, l’ingestion de fortes doses, de 9 ou 15 grammes par jour, de L-arginine pendant 3 jours consécutifs, n’entraîne, le quatrième jour, de modifications évidentes ni des concentrations plasmatiques en nitrate NO3- ni des performances respiratoires [Bescos et coll. (2009), rubrique du 21 novembre 2009].

L’équipe britannique de l’Université d’Exeter reprend la question de la L-arginine. Dans une étude en cross-over et double aveugle, ils proposent à neufs sujets sains de sexe masculin, d’âge compris entre 19 et 38 ans, d’ingérer 500 millilitres d’une boisson contenant ou 6 grammes de L-arginine ou un placebo.

Une heure après l’ingestion, les concentrations plasmatiques de nitrite NO2- au repos sont significativement plus élevées après 6 grammes de L-arginine qu’après placebo: respectivement, en moyenne, 15.2 et 7.3 μg l-1. Au même moment, vérifiée au repos, la tension artérielle systolique est également trouvée plus basse après 6 grammes de L-arginine qu’après placebo: en moyenne, 123 mm Hg versus 131 mm Hg.

Une heure également après l’ingestion, les sujets effectuent, sur ergocycle, des exercices physiques d’intensités ou modérée ou sévère. A l’occasion des exercices physiques d’intensité modérée, les auteurs constatent que l’ingestion préalable de 6 grammes de L-arginine contribue à réduire la consommation d’oxygène en état d’équilibre [steady state]: en moyenne, 1.48 versus 1.59 litre min-1. A l’occasion des exercices physiques de forte intensité, ils constatent que l’ingestion de 6 grammes de L-arginine contribue à réduire l’amplitude de la composante lente de la consommation d’oxygène: en moyenne, 0.58 versus 0.76 litre min-1, tandis que le temps jusqu’à épuisement [time-to-exhaustion] se trouve prolongé: en moyenne, 707 versus 562 secondes.

Ces résultats sont ainsi comparables à ceux que Larsen et coll. (2010) ont obtenus après supplémentation en nitrate. On sait que, sous l’influence de la NO synthase, l’oxydation intracellulaire de la L-arginine libère à la fois une molécule de citrulline et un radical d’oxyde nitrique NO, ce dernier étant transformé en nitrate et nitrite. La similitude des effets physiologiques observés après supplémentation en L-arginine et supplémentation en nitrate conduit à penser que, dans un cas comme dans l’autre, les effets enregistrés sont, du moins pour une large part, consécutifs à une disponibilité accrue en NO [That similar physiological and performance effects were observed following L-arginine and nitrate supplementation suggests that these effects are attributable, in the large part, to the increased availibility afforded by these dietary interventions].

Les résultats sont, par contre, différents de ceux qui ont pu être présentés en 2009 par Bescos et coll. Si, dans l’étude de Bescos et coll. les teneurs plasmatiques en nitrate et les performances respiratoires ne sont pas de l’objet de modifications significatives, il est possible que ce soit pour une raison de timing, le délai de 24 heures entre l’ingestion et l’étude des teneurs et des performances s’avérant trop long [It is possible that the differences […] (are) related to the supplementation regimen […] and the timing of the exercise test in relation to the administration of the supplement]

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Kimchi, apports en nitrates, cancer du sein

Yang, Y.J., Hwang, S.H., Kim, H.J., Nam, S.-J., Kong, G. and Kim, M.K. (2010) Dietary intake of nitrate relative to antioxydant vitamin in relation to breast cancer risk: A case-control study. Nutrition and Cancer 62, 555-566.

(voir l'abstract ici)

Au cours des dernières années, deux études américaines ont porté sur des liens éventuels entre les apports en nitrates de l’eau de boisson et le risque de cancer du sein: Weyer et coll., 2001 (Iowa), Brody et coll., 2006 (Massachusetts). Négatives, elles n’ont montré aucune corrélation.

Les auteurs coréens se penchent à nouveau sur la question.

Leur étude cas-contrôles compare 362 femmes atteintes d’un cancer du sein à 362 femmes témoins, l’ajustement tenant compte de l’âge et du statut ménopausique. Ils se servent d’un questionnaire comportant quelque 120 items afin de déterminer l’importance et la nature des apports alimentaires.

Comme Weyer et coll. (2001) et Brody et coll. (2006), ils ne constatent aucune réelle corrélation entre les apports alimentaires quotidiens en nitrates et l’apparition du cancer du sein. En moyenne, les apports quotidiens en nitrates [NO3-] sont légèrement plus faibles chez les patientes atteintes d’un cancer du sein que chez les femmes témoins. Ils sont de 421 mg chez les premières, de 424 mg chez les secondes. La différence n’est pas significative.

Leur étude s’intéresse aussi aux liens susceptibles d’exister entre l’apparition du cancer du sein et les apports alimentaires en différentes vitamines: vitamine C, vitamine E, β-carotène, acide folique. Aucune association statistiquement significative n’est observée avec les trois premières molécules. Par contre, une association inverse est notée avec l’acide folique. En moyenne, dans cette étude, les apports quotidiens en acide folique sont de 284 μg chez les femmes atteintes d’un cancer du sein et 297 μg chez les femmes témoins.

Lorsque les mêmes études de corrélation sont effectuées avec les rapports nitrate/vitamine C, nitrate/vitamine E et nitrate/β-carotène, les conclusions font logiquement état d’une absence d’association significative avec le risque de cancer du sein [Nitrate/β-carotène, nitrate/vitamin C, and nitrate/vitamin E were not associated with the risk of breast cancer].

Lorsque l’étude de corrélation est effectuée avec le rapport nitrate/acide folique, une association positive est, par contre, observée [We found a significant association between the intake of nitrate/folate and breast cancer risk. Thus, the high intake of nitrate relative to folate appears to increase the risk of breast cancer]. Dans le but de réduire l’incidence du cancer du sein, les auteurs coréens suggèrent de conseiller à la population de recourir à une alimentation qui contienne à la fois moins de nitrates et davantage d’acide folique [To lower the ratio of nitrate to folate intake, an increased intake of foods containing low nitrate and high folate may help to reduce the risk of breast cancer].

Commentaire du blog

On remarquera dans cette étude les forts apports quotidiens en nitrates. Habituellement estimés autour de 75 mg, ils dépassent ici, en moyenne, 400 mg.

Selon les auteurs, une telle particularité vient en partie du kimchi, ce mets traditionnel coréen associant piments et légumes fermentés [High intake of nitrate in Korean populations stems from the vegetable centered Korean diet. The main dietary sources of nitrate in this study were several kinds of kimchi, a traditional Korean fermented dish made of vegetables such as cabbage and radish, which accounted for 54% of total nitrate intake.]

Si la population coréenne se distingue ainsi par ses hauts apports quotidiens en nitrates, des études épidémiologiques comparant sa mortalité et sa morbidité à celles des autres populations du globe pourraient être intéressantes.

La conclusion des auteurs n’est pas réellement convaincante. Quand le dénominateur apparaît seul en cause, pourquoi vouloir faire jouer, à part égale, un rôle au numérateur?

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«Jus de betterave, essence des sportifs» selon le Nouvel Observateur

L’équipe de Bailey et coll. [Exeter, Royaume-Uni] a récemment montré que l’ingestion répétée, pendant 6 jours consécutifs, de 316 mg par jour de nitrates NO3-, sous forme de jus de betterave, est suivie d’une amélioration des performances respiratoires et musculaires, tant au cours des exercices de faible intensité qu’au cours des exercices intenses et brefs [rubrique du 15 juin 2010].

La connaissance de l’effet favorable des dérivés de l’oxyde nitrique sur les performances physiques a tendance à se répandre dans les milieux sportifs [rubrique du 7 septembre 2010].

Digne d’intérêt, cette notion commence à trouver un écho dans la grande presse. Le site du Nouvel Observateur du 5 octobre 2010, présente un titre accrocheur: «Le jus de betterave, essence des sportifs».

(voir le texte ici)

Pour l’exemple, le site présente deux marathoniens, l’un écossais, Chris Carver, écossais de 46 ans, l’autre Colin McCourt, «britannique» de 25 ans. Adeptes de cet ajout alimentaire, ils ont, tous deux, la satisfaction de voir leurs performances sportives favorablement influencées.

L’interprétation de Bailey fait appel aux ions nitrate NO3-, et à leurs dérivés, les radicaux d’oxyde nitrique NO [Selon lui, la concentration importante en nitrates du jus de betterave serait à l'origine de l'amélioration des performances sportives. Un phénomène […] qui serait dû à la présence d'oxyde nitrique dans l'organisme, un métabolite du nitrate qui permet d'économiser de l'oxygène].

Incidemment, l’article de l’hebdomadaire cite, plus loin, les effets bénéfiques cardiovasculaires du jus de betterave, dont témoigne une évolution à la baisse des chiffres tensionnels [D'autres études avaient déjà montré les bénéfices cardio-vasculaires de la betterave, notamment la diminution de la pression artérielle].

Commentaires du blog

Jusqu’à présent, la grande presse de notre pays ne s’est guère montrée réceptive au thème scientifique des liens entre les nitrates alimentaires et la santé humaine. Le temps du changement serait-il en vue?

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Calcium, nitrate, cancer du rectum

Chang, C.-C., Chen, C.-C., Wu, D.C. and Yang C.-Y. (2010) Nitrates in drinking water and the risk of death from rectal cancer: Does hardness in drinking water matter? Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 73, 1337-1347.

(voir l'abstract ici)

En 1998, Yang et Chiu, de l’Université Médicale de Kaohsiung (Taiwan), constataient un lien entre le taux de calcium dans l’eau de boisson et l’incidence du cancer du rectum. La mortalité par cancer du rectum leur apparaissait plus importante à la suite d’une consommation d’eau de boisson pauvre en calcium, contenant moins de 22 mg par litre de calcium, qu’à la suite d’une consommation d’eau de boisson plus riche en calcium, contenant entre 22 et 40.8 mg par litre de calcium (odd ratio: 0.72), ou contenant plus de 40.9 mg par litre de calcium (odd ratio: 0.63).

Sept études ont, par ailleurs, cherché à vérifier l’existence éventuelle d’un lien entre le taux de nitrate dans l’eau de boisson et l’incidence du cancer du rectum: Geleperin et coll, 1976; Jensen, 1982; Morales Suarez-Varela et coll., 1995; Weyer et coll., 2001; Gulis et coll., 2002; De Roos et coll., 2003; McElroy et coll., 2008. Seule l’étude de Gulis et coll. (2002) a conclu à des liens positifs. L’étude de Weyer et coll. (2001) a, au contraire, conclu à des liens négatifs. Les cinq autres n’ont détecté aucun lien statistiquement significatif.

Une équipe de scientifiques de la même Université Médicale de Kaohsiung propose un nouveau travail. Ils cherchent à étudier, dans leur pays, les effets conjoints de ces teneurs en calcium et en nitrate dans l’eau de consommation sur la mortalité par cancer du rectum. Consultant le «Taiwan Bureau of Vital Statistics of the Taiwan Provincial Department of Health», ils recensent 1838 décès par cancer du rectum, entre 2003 et 2007, chez des sujets d’âge compris entre 50 et 69 ans, puis comparent ces patients à 1838 autres sujets d’un groupe contrôle, décédés d’autres affections. Consultant les données de la «Taiwan Water Supply Corporation», ils obtiennent des informations sur les teneurs moyennes annuelles en calcium et en nitrates des eaux fournies par les diverses municipalités de résidence en 1990.

Le rôle des faibles taux de calcium dans l’eau de boisson est, à nouveau, constaté: 46.9% des sujets du groupe des cancers du rectum versus 49.6% des sujets du groupe contrôle consommaient, en 1990, une eau de boisson dont la teneur en calcium était supérieure à 34.7 mg l-1.

Un rôle des teneurs en nitrate dans l’eau de boisson est également décrit. Si l’on compare les sujets dont la teneur en nitrates de l’eau de boisson en 1990, était inférieure à 1.68 mg NO3- l-1 à ceux dont la teneur en nitrates de l’eau de boisson, cette même année de 1990, était supérieure à 1.68 mg NO3- l-1, on observe que ces derniers développent, entre 2003 et 2007, une mortalité accrue par cancer du rectum (odd ratio: 1.15).

Conjugués, les deux phénomènes s’additionnent. Par comparaison avec la mortalité par cancer du rectum des sujets dont les teneurs en calcium et en nitrate de l’eau de boisson étaient, respectivement, en 1990, supérieure à 34.7 et inférieure à 1.68 mg l-1, la mortalité par cancer du rectum, entre 2003 et 2007, des sujets dont les teneurs en calcium et en nitrate de l’eau de boisson étaient, respectivement, en 1990, inférieure à 34.7 et supérieure à 1.68 mg l-1 est encore plus fortement accrue (odd ratio: 1.3).

L’étude comporte un certain nombre de limites méthodologiques, reconnues par les auteurs: 1) Les teneurs en nitrates de l’eau de consommation retenues pour l’analyse statistique sont uniquement celles de 1990. 2) Il est possible, ou vraisemblable, qu’entre 1990 et 2007 un pourcentage non négligeable de la population se soit déplacé d’une municipalité à une autre. 3) Il existe d’autres apports exogènes en nitrates; ils n’ont pas été pris en compte [There is unfortunately no information available for assessing the dietary nitrate sources from vegetables and meat for individual study subjects in this study]. 4) Le dépistage du cancer par le corps médical constitue un moyen de prévention tout à fait efficace de l’affection cancéreuse; l’étude n’a pas récolté d’information à ce sujet [Unfortunately, there is no information on the prevalence of screening utilization […] and therefore it could not be adjusted for directly in the analysis].

Commentaire du blog

La synthèse endogène des nitrates par la voie de la NO synthase, que l’on sait majorée par l’activité physique ou sportive, n’est pas évoquée.

Dans leur ensemble,  les teneurs en nitrate des eaux de consommation de Taiwan sont très basses. Près de 55% des eaux distribuées par les municipalités en 1990 ont des teneurs inférieures à 1.68 mg NO3- l-1. La concentration maximale admissible en nitrates des eaux de consommation, retenue, par exemple, depuis 1980, par le Conseil des Communautés européennes, est de 50 mg NO3- l-1. Il n'est pas sûr que la comparaison, dans cette étude, de sujets dont le taux de nitrates dans l’eau de consommation est inférieure à 1.68 mg NO3- l-1 à d’autres dont le taux de nitrates dans l’eau de consommation est supérieure à 1.68 mg NO3- l-1 soit des plus pertinentes.  

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Effets de 15 jours de supplémentation en nitrates

Vanhatalo, A., Bailey, S., Blackwell, J.R., DiMenna, F.J., Pavey, T.G., Wilkerson, D.P., Benjamin, N., Winyard, P.G. and Jones, A.M. (2010) Acute and chronic effects of dietary nitrate supplementation on blood pressure and the physiological responses to moderate-intensity and incremental exercise. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 299, R1121-R1131.

(voir l'abstract ici)

Depuis le travail de Larsen et coll. (2010), rapporté dans la rubrique du 4 décembre 2009, on sait que, chez l’adulte, la consommation en oxygène provoquée par un exercice physique d’intensité sub-maximale est significativement diminuée quand, les deux jours précédant l’exercice, on ajoute à l’alimentation quelque 400 mg de nitrates NO3- par jour.

L’expérience de Webb et coll. (2008), signalée dans les deux rubriques du 10 et du 28 septembre 2010, montre que l’ingestion d’une seule dose de 500 ml de jus de betterave, correspondant à une ingestion de 1395 mg de NO3-, fait, dans les heures qui suivent, baisser de façon significative les tensions artérielles systolique et diastolique.

Aucune étude jusqu’ici publiée sur ces effets bénéfiques des nitrates alimentaires ne s’étend sur une durée de plus de 4 à 6 jours. Les auteurs britanniques (University of Exeter, Royaume-Uni) proposent, chez 8 volontaires sains, une étude de 15 jours.

Les auteurs comparent les effets, pendant 15 jours, d’un régime comprenant 500 ml de jus de betterave par jour, apportant 322 mg de NO3- par jour, à ceux d’un régime placebo. Des exercices physiques, d’abord d’intensité modérée, puis d’intensité croissante, sont effectués 2 heures et demie après la première ingestion; ils sont répétés les cinquième et quinzième jours.

Comparativement aux résultats obtenus chez les sujets dont l’alimentation n’est pas modifiée, les taux plasmatiques en nitrite NO2- des sujets dont l’alimentation est supplémentée en nitrates sont augmentés; leurs tensions artérielles systolique et diastolique sont diminuées. Les taux plasmatiques en nitrite sont augmentés, en moyenne et respectivement, de 39%, 25% et 46% à 2.5 heures, J5 et J15. Les tensions artérielles systolique et diastolique sont diminuées d’environ 4% tout au long des 15 jours de l’expérimentation.

Par ailleurs, au cours des exercices modérés, la consommation d’oxygène en état stable [steady-state VO2] est réduite d’environ 4% tout au long des 15 jours. Lors des efforts intensifs, à J15, la consommation maximale d’oxygène [VO2 max] est augmentée d’un coefficient de 4%.

La consommation de nitrates, disent les auteurs, est l’objet de limitations règlementaires dans de nombreux pays en raison de liens supposés entre les dérivés des nitrates et nitrites d’origine alimentaire, via leur conversion en N-nitrosamines, et l’apparition de cancers chez des animaux de laboratoire. La justification de cette restriction réglementaire est remise en cause depuis  la mise en évidence des effets bénéfiques des fruits et légumes riches en nitrates [The use of pharmacological sodium nitrate is regulated in many countries as a result of some earlier reports of a link between foods containing nitrate and nitrite (via conversion to N-nitrosamines) and cancer in laboratory animals. This restriction has been questioned by more recent findings elucidating the benefits of nitrate-rich fruits and vegetables in the diet].

Comme le montre cette étude, les effets favorables sur la tension artérielle et l’amélioration de la tolérance à l’exercice induits par les apports alimentaires en nitrates ne s’observent pas uniquement au cours des premières heures ou des tout premiers jours de l’expérience. Pour peu que la supplémentation en nitrates soit poursuivie, ils continuent à être observés au moins jusqu’au quinzième jour [These results indicate that dietary  NO3- supplementation acutely reduces blood pressure and the O2 cost of submaximal exercise and that these effects are maintained for at least 15 days if supplementation is continued].

De telles indications pourraient déboucher à la fois sur de meilleures adaptations à l’effort pour les athlètes et les sportifs et une meilleure santé cardiovasculaire pour la population générale [These results provide intriguing new direstions for the potential use of dietary nitrate in enhancing training adaptations in athletic populations and improving cardiovascular health within the wider population].

Commentaire du blog

Dans les deux études, celle de Webb et coll. (2008) et celle-ci de Vanhatalo et coll. (2010), les sujets ingèrent 500 ml de jus de betterave. On voit que les apports correspondants en nitrates sont fort différents: respectivement 1395 et 322 mg de NO3-. La teneur en nitrates des jus de betterave utilisés est très dissemblable: 2790 mg NO3- l-1 dans la première, 645 mg NO3- l-1 dans la seconde.

La raison pour laquelle les autorités officielles ont établi une réglementation à l’égard des nitrates alimentaires n’est pas exactement celle que les auteurs avancent. Comme plusieurs rubriques précédentes (19 février, 24 avril, 11 mai 2010) ont eu l’occasion de le mentionner, la seule raison qui conduit encore aujourd’hui l’OMS à fixer une limite réglementaire de 50 mg NO3- l-1 dans l’eau de boisson, notamment l’eau d’adduction publique, est le risque de méthémoglobinémie infantile [«The guideline value for nitrate in drinking-water is established solely to prevent methaemoglobinaemia, which depends on the conversion of nitrate to nitrite» (OMS, 1993)]; pour l’eau d’adduction publique, cette raison n’est pas scientifiquement justifiée.

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Hypertension artérielle pulmonaire et nébulisation de nitrite de sodium

Zuckerbraun, B.S., Shiva, S., Ifedigbo, E., Mathier, M.A., Mollen, K.P., Rao, J., Bauer, P.M., Choi, J.J.W., Curtis, E., Choi, A.M.K. and Gladwin, M.T. (2010) Nitrite potently inhibits hypoxic and inflammatory pulmonary arterial hypertension and smooth muscle proliferation via xanthine oxidoreductase-dependent nitric oxide generation. Circulation 121, 98-109.

(voir l'abstract ici)

Affection vasculaire caractérisée par une atteinte progressive et proliférative des petites artères pulmonaires, l’hypertension artérielle pulmonaire (HAP) est, on le sait, susceptible de favoriser l’apparition d’une insuffisance cardiaque droite, potentiellement mortelle.

La prolifération et la contraction anormales des cellules musculaires lisses des vaisseaux pulmonaires qui en sont la marque trouvent principalement leur origine dans des perturbations de la voie métabolique de l’oxyde nitrique [NO pathway].

Les auteurs induisent une hypertension artérielle pulmonaire chez des souris en les exposant d’une manière continue pendant 4 semaines à une hypoxie chronique. L’air qui leur est fourni ne contient que 10% d’oxygène, au lieu des 21% habituels. Alors qu’au début de l’expérience, elle est, en moyenne, de 18.4 mm Hg, la pression systolique dans le ventricule droit monte à 31.7 mm Hg après 2 semaines d’hypoxie, et même jusqu’à 40.3 mm Hg à la fin des 4 semaines d’hypoxie.

Les auteurs constatent que les ions nitrite exercent un effet préventif à l’égard de l’apparition, chez la souris, de cette hypertension artérielle pulmonaire expérimentale. Aux animaux soumis à l’hypoxie, ils font inhaler des ions nitrite, sous forme de nitrite de sodium, par nébulisation pendant 20 minutes de 1.5 mg/min dans la chambre d’exposition. Cette nébulisation a lieu soit 1 à 3 fois par semaine pendant les quatre semaines d’hypoxie, soit 3 fois par semaine pendant les deux dernières semaines d’hypoxie. Ils constatent qu’à la fin des séries d’inhalations, la pression systolique dans le ventricule droit n’est plus, en moyenne et respectivement, que de 30 et 25 mm Hg.

Il existe aussi un effet curatif. La nébulisation intermittente de nitrite de sodium contribue à diminuer l’hypertension artérielle pulmonaire déjà installée.

Prenant en considération des arguments expérimentaux, comme l’inhibition du processus par l’allopurinol, ils considèrent que, dans le tissu pulmonaire et les cellules musculaires lisses des artères pulmonaires, la conversion de l’ion nitrite NO2- en oxyde nitrique (NO) «vasoactif», s’effectue, selon toute vraisemblance, sous l’action enzymatique de la xanthine oxydoréductase (XOR).

Les doses de nitrite de sodium utilisées par les auteurs pour prévenir ou traiter efficacement l’hypertension artérielle expérimentale de la souris sont relativement faibles. Il ne serait pas impossible que les nébulisations de nitrite de sodium trouvent ainsi, un jour, leur application en pathologie humaine et viennent supplanter des méthodes plus traditionnelles, telles les inhalations d’oxyde nitrique [The approach of using nebulized nitrite as a strategy to augment pulmonary vascular NO levels has several potential advantages compared with traditional methods of increasing NO such as inhaled NO therapy. Delivery of sodium nitrite as a nebulized treatment is simple and could be easily implemented as a modality of therapy].  

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