Schizophrénie et NOx

Posted on 26 février 2010 by admin

Djordjevic, V.V., Stojanovic, I., Stankovic-Feriez, D., Ristic, T., Lazarevic, D., Cosic, V. and Djordevic, V.B. (2010) Plasma nitrite/nitrate concentrations in patients with schizophrenia. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 48, 89-94.

(voir l'abstract ici)

Comme la chronique du 9 février 2010 nous l’a montré, les taux plasmatiques de nitrate et les taux plasmatiques de nitrite s’élèvent au cours des maladies inflammatoires; ces taux plasmatiques semblent cependant ne pas toujours refléter parfaitement l’importance de l’inflammation clinique.

La schizophrénie est une affection psychiatrique chronique, qui débute généralement à l’adolescence ou au début de l’âge adulte et dont la cause reste méconnue. Son origine ne paraît pas de nature inflammatoire.

Les auteurs de cet article sont des psychiatres et des biochimistes qui exercent à Nis (Serbie). Ils dosent le matin, après 12 heures de jeûne, les taux plasmatiques en NOx, c’est-à-dire à la fois en NO3- et NO2-, de 40 patients (24 hommes et 16 femmes) atteints de schizophrénie, et les comparent à ceux de 36 sujets contrôles (22 hommes et 14 femmes) d’âge similaire.

Les taux plasmatiques de NOx sont trouvés:

- 1,4 fois plus élevés chez les hommes schizophréniques que chez les hommes de la série témoin,

- 1,6 fois plus élevés chez les femmes schizophréniques que chez les femmes de la série témoin,

- 1,5 fois plus élevés chez l’ensemble des sujets schizophréniques que chez l’ensemble des sujets témoins.

Par ailleurs, si l’on considère respectivement schizophrènes et sujets témoins, les taux de NOx sont trouvés 1,3 et 1,1 fois plus élevés dans la population féminine que dans la population masculine.

La raison des modifications biologiques ainsi observées au cours de la schizophrénie n’est pas claire. Les auteurs envisagent deux possibilités: L’usage de certains médicaments antipsychotiques pourrait être en cause. Présente dans le cerveau, la NO synthase neuronale, dite encore nNOS ou NOS1, pourrait donner lieu à un excès de production d’oxyde nitrique NO.

Commentaire du blog

D’autres études sur le sujet sont souhaitables.

Les résultats des différentes études à notre disposition sont contradictoires.

Allant dans le sens de Djordjevic et coll., Yilmaz et coll. (2007) trouvent, par comparaison aux sujets masculins de leur série témoin, des taux de NOx significativement augmentés chez les patients masculins schizophréniques.

Suzuki et coll. (2003) signalent, tout au contraire, des taux plasmatiques de nitrate NO3- diminués chez les patients schizophréniques avec syndrome déficitaire. Et, qu’ils effectuent les mesures avant ou après l’instauration des traitements antipsychotiques, Lee et Kim (2008) font état de taux de NOx significativement diminués au cours de la schizophrénie.    

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Eaux de puits, nitrates et colibacilles au Kerala

Posted on 23 février 2010 by admin

Shaji, C., Nimi, H. and Bindu, L. (2009) Water quality assessment of open wells in and around Chavara industrial area, Quilon, Kerala. Journal of Environmental Biology 30, 701-704.

(voir abstract et texte entier ici)

Le Kerala Minerals and Metals Ltd (KMML) est un important établissement industriel de l’Etat du Kerala, en Inde méridionale. Sa particularité est de produire du dioxyde de titane, utilisé comme pigment et opacifiant pour toutes sortes d’usages, et également de produire des minéraux rares tels l’ilménite, le rutile, le zircon ou la sillimanite. Implanté à Chavara, dans le district de Quiron, il s’étend sur une superficie de quatre-vingts hectares.

Chaque mois, de décembre 2006 à mai 2007, les auteurs indiens analysent la composition chimique et bactériologique de quatre puits ouverts, situés entre 400 mètres et 2 kilomètres de cette zone industrielle.

Ils évaluent toutes sortes de paramètres physicochimiques (pH, demande biologique en oxygène, quantité de solides totaux, taux de phosphate, de sulfate, de chlore, de divers métaux lourds, etc.).

Notre intérêt se porte sur les taux de nitrates et la qualité bactériologique de ces eaux de puits.

Les taux de nitrate dans ces puits sont compris entre 0.77 et 7.10 mg par litre, avec des moyennes respectives pour chacun d’entre eux de 1,55, 1,12, 4,97 et 2,62 mg par litre.

Les quatre puits sont, par ailleurs, bactériologiquement contaminés. Leurs eaux contiennent, respectivement et en moyenne, 280, 80, 80 et 230 colibacilles pour 100 ml.

Les auteurs considèrent, notamment en raison de la présence de colibacilles, que ces eaux de puits ne sont pas appropriées aux usages domestiques.

Commentaire du blog

Le mode d’expression des concentrations en nitrates n’est pas précisé par les auteurs. S’il s’avérait que, comme il est assez courant aux Etats-Unis, les concentrations en nitrates aient ici été exprimées sous forme, non d’ion NO3-, mais de contenu azoté de nitrate NO3--N, les taux de nitrate deviendraient alors respectivement 6,9, 5,0, 22,0 et 11,6 mg NO3- par litre. Q

uel que soit le mode d’expression utilisé, il convient d’observer que les teneurs en nitrates des quatre puits restent modérées. Elles sont nettement inférieures à la teneur maximale en nitrate dans l’eau de boisson de 50 mg NO3- par litre, édictée il y a une trentaine d’années par les organisations internationales (Organisation Mondiale de la Santé, Conseil des Communautés européennes) et, on le sait, actuellement scientifiquement discutée [voir rubrique précédente du 19 février 2010].

Par contre, la présence de colibacilles dans les eaux de puits rend effectivement ces dernières impropres à l’usage domestique, tout particulièrement à la préparation des biberons. Comme il a été précisé dans une rubrique récente [29 janvier 2010], une telle présence bactérienne ferait courir un double risque au nourrisson: celui de l’apparition d’une méthémoglobinémie, celui de l’apparition d’une diarrhée infectieuse.  

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Comly 1945 Un article historique

Posted on 19 février 2010 by admin

Comly, H.H. (1945) (1987) Cyanosis in infants caused by nitrates in well water. Journal of the American Medical Association 129, 112-116 and 257, 2788-2792

(en l'absence d'abstract, voir ici les 150 premiers mots de l'article publié à nouveau en 1987)

Ecrit en 1945, l’article de Hunter H. Comly marque assurément le départ du débat scientifique sur les nitrates et la santé. A lui seul, il constitue la base sur laquelle s’appuie la réglementation sur les nitrates, une réglementation administrative mise en place en 1962 et non modifiée jusqu’à ce jour.

On mesure son importance historique. Pédiatre américain exerçant dans l’Etat de l’Iowa, Hunter H. Comly publie son article en 1945 dans le Journal of the American Medical Association (JAMA). Comme nous le verrons, l’interprétation qu’il donne des faits est entachée d’erreurs. Il n’est pas dans notre intention d’accabler l’auteur, qui écrit avec les connaissances de son époque. Il est cependant permis de regretter le long fourvoiement scientifique qui s’en est suivi.

Dans son service de pédiatrie, H.H. Comly a l’occasion d’examiner deux nourrissons d’environ un mois qui présentent des cyanoses transitoires et répétitives, ainsi, d’ailleurs, que quelques phénomènes diarrhéiques. Les enfants guérissent sans séquelles.

Chez le premier nourrisson, lorsque le taux de méthémoglobine est dosé, il est normal : 1,29% (taux physiologique inférieur à 2%). Par contre, l’eau de puits avec laquelle les biberons sont préparés contient de forts taux de nitrates: 530 et 619 mg NO3- par litre lors de deux dosages; elle est l’objet d’une importante contamination bactériologique (colibacilles); elle contient ainsi des nitrites: 0.4 mg NO2- par litre.

Chez le second, le taux de méthémoglobine est élevé, atteignant jusqu’à 20 %. L’eau de puits qui sert à la préparation des biberons est riche en nitrates: 388 mg NO3- par litre; elle est bactériologiquement contaminée; elle contient des nitrites: 1,3 mg NO2- par litre.

Dans ses commentaires, H.H. Comly relate de manière incomplète une vingtaine d’autres cas qui, dans l’Etat de l’Iowa, auraient pu être similaires. Certains de ces nourrissons sont diarrhéiques.

Puis, à propos de ses deux cas personnels, s’appuyant sur des publications précédentes, il livre son interprétation

En 1943, les travaux de Greenberg et coll. ont montré que les ions nitrite peuvent transformer l’hémoglobine en méthémoglobine. En 1932, les travaux de ZoBell ont montré qu’in vitro de nombreux microorganismes, qui peuvent être présents dans l’intestin, sont capables de convertir les nitrates en nitrites.

H.H. Comly propose donc l’interprétation suivante. La méthémoglobinémie de ces nourrissons est consécutive à l’ingestion d’eau de puits riche en nitrates. L’ion nitrate est probablement converti en ion nitrite dans l’intestin par suite d’une action bactérienne. L’ion nitrite passe dans le sang et transforme l’hémoglobine en méthémoglobine. [

Thus it would seem that the methemoglobinemia of the infants of this report was produced as the result of the ingestion of well water containing large amounts of nitrate compounds. The nitrate ion was probably converted to the nitrite ion in the intestine by bacterial action. The nitrite ion, so formed, was absorbed and reacted with hemoglobin to form methemoglobin.]

Puis il propose des conseils pratiques. A son époque, les taux de nitrate dans les eaux de puits de l’Iowa peuvent être considérables, pouvant atteindre jusqu’à 2500 mg NO3- par litre.

Bien qu’il ne soit pas en mesure d’être formel, H.H. Comly conseille alors d’éviter de préparer des biberons avec des eaux de puits qui contiendraient plus de 44,3, ou à la rigueur, plus de 88,6 mg NO3- par litre [Although no definite statement can be made, it would seem advisable to recommend that well water used in infant feeding possess a nitrate content no higher than 10 or, at most, 20 parts per million.]

Commentaires du blog

On ne peut reprocher à H. H. Comly d’avoir, en 1945, ignoré des notions scientifiques qui ne furent connues qu’une vingtaine ou une trentaine d’années plus tard, au cours des années 1960 et 1970, à savoir:

- l’absence de passage des nitrates d’origine alimentaire vers le côlon, la quasi-totalité étant, en effet, absorbée dans l’estomac et la partie haute de l’intestin grêle (duodénum et jéjunum),

- la nécessité d’une nette pullulation bactérienne, avec un nombre de germes supérieur à 106 ou 107 par millilitre, pour que, dans un milieu (urine dans la vessie, eau dans un puits, lait dans un biberon), les nitrates éventuellement présents commencent à être transformés en nitrites,

- la possibilité d’apparition d’une méthémoglobinémie au cours de la gastro-entérite du nourrisson, indépendamment de tout apport nitraté.

On sait donc maintenant que l’interprétation de Comly était erronée. En réalité, les méthémoglobinémies du nourrisson liées à la préparation d’un biberon avec du lait en poudre et de l’eau de puits étaient dues à un autre mécanisme. L’eau de puits contenant des nitrates était bactériologiquement contaminée. Le nombre de germes étant supérieur à 106 ou 107 par millilitre dans le biberon lui-même, les nitrates y étaient transformés, en partie ou en totalité, en nitrites. Ingérant des nitrites, le nourrisson développait une méthémoglobinémie.

Il en résulte

- d’une part, qu’il n’existe aucun lien entre le taux de nitrates dans l’eau de boisson et le risque de méthémoglobinémie,

- d’autre part, que le risque est lié à la qualité bactériologique de l’eau utilisée,

- et qu’ainsi il n’existe aucun risque de méthémoglobinémie du nourrisson avec un biberon préparé avec de l’eau d’adduction publique (moins de 102 germes par millilitre; d’où 0 cas scientifiquement avéré de méthémoglobinémie du nourrisson consécutif à la préparation d’un biberon avec de l’eau d’adduction publique dans le monde depuis 1945 jusqu’à nos jours).

On ne peut reprocher aux membres de l’US Public Health Service d’avoir, en se fondant sur les approximations de Comly, recommandé en 1962 une limite maximale réglementaire de 10 mg NO3--N par litre, soit 45 mg NO3- par litre, dans l’eau d’adduction publique. Ils ne connaissaient pas les éléments ci-dessus.

Mais depuis ces notions ont été portées à la connaissance du monde scientifique.

La seule raison qui motive la réglementation des nitrates dans l’eau d’adduction publique reste, aux yeux de l’OMS (1993), la prévention de la méthémoglobinémie du nourrisson. Les chiffres de 45 mg NO3- par litre aux Etats-Unis et de 50 mg NO3- par litre en Europe applicables à l’eau d’adduction publique viennent, on le voit, d’un article de 1945 ayant porté sur l’eau de puits et sont scientifiquement inadaptés.

Les années passant, l’absence d’initiative, à ce sujet, du Comité d’experts sur les Additifs Alimentaires de l’OMS et de la FAO (JECFA), du Comité Scientifique de l’Alimentation Humaine de la Commission des Communautés européennes (CSAH) et également des experts américains déconcerte. Les raisons qui l’expliquent sont peut-être à chercher en dehors de la sphère strictement scientifique.

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Nitrites, nitrosamines et cellules HepG2

Posted on 16 février 2010 by admin

Erkekoglu, P. and Baydar, T. (2010) Evaluation of the protective effect of ascorbic acid on nitrite- and nitrosamine-induced cytotoxicity and genotoxicity in human hepatoma line. Toxicology Mechanisms and Methods 20, 45-52.

(voir l'abstract ici)

Toxicologues à la Faculté de Pharmacie de l’Université Hacettepe (Ankara, Turquie), les deux auteurs rapportent les résultats d’une étude in vitro portant sur des cellules HepG2 provenant d’un hépatome humain mises pendant 30 minutes en contact

- soit avec 20 micromoles, ou 920 microgrammes, par litre de nitrite NO2- (sous forme de nitrite de sodium),

- soit avec 10 micromoles, ou 740 microgrammes, par litre de N-nitrosodiméthylamine (NDMA),

- soit encore avec 10 micromoles, ou 1020 microgrammes, par litre de N-nitrosodiéthylamine (NDEA),

- soit enfin avec 3 micromoles, ou 348 microgrammes, par litre de N-nitrosomorpholine (NMOR).

Avec les nitrites comme avec chacune des trois nitrosamines testées, ils observent, à l’encontre de ces cellules HepG2, tant une cytotoxicité avec baisse de la viabilité cellulaire qu’une génotoxicité dont rend compte un test dit des comètes.

Par contre, si, au préalable et pendant 24 heures, les cellules HepG2 sont mises en présence de 10 micromoles, ou 1,76 milligramme, par litre d’acide ascorbique, la cytotoxicité et la génotoxicité des nitrites et des trois nitrosamines s’en trouvent nettement réduites.

Aux yeux des auteurs, cette protection de l’acide ascorbique à l’égard de la cytotoxicité et de la génotoxicité dont font preuve, « in vitro » et aux concentrations utilisées, les ions nitrite et les trois nitrosamines reste de mécanisme mystérieux [This protection might be through different mechanisms, some of which are not still understood in depth]. Pour eux, ce travail en appelle d’autres.

Commentaire du blog

Un travail « in vitro » de ce genre se heurte à de réelles difficultés d’interprétation.

Nous sommes, en effet, loin des conditions physiologiques ; tout essai de transposition de telles données aux conditions « in vivo » serait hasardeux.  

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Drépanocytose, nitrates et épinards

Posted on 12 février 2010 by admin

McCarty, M.F. (2010) Potential utility of full-spectrum antioxidant therapy, citrulline, and dietary nitrate in the management of sickle cell disease. Medical Hypotheses 74, 1055-1058.

(voir l'abstract ici)

Mark F. McCarty est membre de l’entreprise américaine NutriGuard Research (Encinitas, Californie) qui procède à la commercialisation de divers produits à visée sanitaire (vitamines, suppléments diététiques, substances diverses). Il serait le «co-découvreur» de la «phycocyanobiline» qui, dérivée de la biliverdine et pourvue de possibles effets  bénéfiques sur la santé humaine, serait en attente de reconnaissance administrative.

Dans cet article, l’auteur s’intéresse aux traitements «nutraceutiques» qui auraient la capacité de prévenir ou de contribuer à faire évoluer favorablement les complications vasculaires de la drépanocytose.

La drépanocytose ou anémie à cellules falciformes est, comme on le sait, une maladie génétique caractérisée par une altération de l’hémoglobine. La modification d’un seul acide aminé de cette protéine, en l’occurrence le remplacement d’un acide glutamique par une valine, est à l’origine de l’apparition d’une hémoglobine anormale, l’hémoglobine S. Lorsqu’ils sont désoxygénés, les globules rouges contenant une telle hémoglobine S se déforment et s’incurvent en forme de faucille. Moins élastiques, les globules rouges sont alors susceptibles d’obstruer les petits vaisseaux sanguins et de bloquer la circulation sanguine. D’où d’assez nombreuses complications aiguës: douleurs abdominales, thoraciques, osseuses, nécrose papillaire rénale, priapisme.

L’auteur s’appuie sur des travaux qui feraient état du rôle facilitateur joué à l’égard du mécanisme des complications vasculaires de la drépanocytose, d’une part par les «stress oxydatifs», d’autre part par une moindre disponibilité de l’oxyde nitrique NO.

Prenant d’abord en compte le rôle hypothétique des «stress oxydatifs», l’auteur passe en revue un certain nombre de produits de l’industrie «nutraceutique» qui auraient le pouvoir de réduire ces phénomènes. Il cite son produit, la phycocyanobiline, qui agirait en inhibant l’activité de la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate-oxydase, ou NADPH oxydase. Il cite aussi les folates à hautes doses, le glutathion ainsi qu’un coenzyme des déshydrogénases, l’acide lipoïque.

Pour accroître la «bioactivité» de l’oxyde nitrique NO chez les patients drépanocytaires, l’auteur préconise une supplémentation orale, non en arginine, mais en citrulline. Certes, l’arginine est le précurseur intracellulaire du NO. Mais, ingéré, cet acide aminé serait dégradé par voie enzymatique, sous l’effet d’une arginase, dans le tractus digestif de telle sorte qu’il n’atteindrait pas en quantité vraiment appréciable la circulation sanguine. Par contre, si l’on en croit une étude de 2001, ingérée la citrulline serait correctement absorbée; transformée ensuite en arginine et NO, elle serait source de NO à proximité des cellules endothéliales.

Enfin, il rappelle que les nitrates d’origine alimentaire sont l’objet d’une circulation entérosalivaire qui les fait repasser dans la cavité buccale. La flore bactérienne buccale les réduit en nitrites, avant que ces nitrites ne soient eux-mêmes transformés par l’acidité gastrique en oxyde nitrique NO. Aux Etats-Unis, selon Hord et coll. (2009), le taux des épinards en nitrate NO3- serait très élevé: en moyenne, 7410 mg par kilo. L’auteur soumet donc l’idée de traiter la drépanocytose, maladie génétique de l’hémoglobine et du globule rouge, par un régime riche en épinards [A diet rich in spinach may have potential in the management of sickle cell disease].

Commentaire du blog

Cet article est publié dans une revue intitulée «Medical Hypotheses». Il est écrit par un auteur en situation de «conflit d’intérêt». Il doit être analysé avec recul et circonspection.

Notons cependant un début de tendance. L’intérêt pour les nitrates et les régimes riches en nitrate ne concerne plus uniquement les scientifiques et biologistes «pointus». Depuis quelque temps, des personnes issues de milieux a priori distants, par exemple des personnes favorables aux médecines «naturelles» ou «parallèles», cessent avec juste raison de considérer les nitrates comme des substances étrangères ou suspectes.  

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Etude de la dynamique du métabolisme du NO

Posted on 9 février 2010 by admin

Saijo, F., Milsom, A.B., Bryan, N.S., Bauer, S.M., Vowinkel, T., Ivanovic, M., Andry, C., Granger, D.N., Rodriguez, J. and Feelisch, M. (2010) On the dynamics of nitrite, nitrate and other biomarkers of nitric oxide production in inflammatory bowel disease. Nitric Oxide 22, 155-167.

(voir l'abstract ici)

Depuis quelques années l’habitude est prise de considérer les ions nitrate et nitrite comme des marqueurs fidèles de la production d’oxyde nitrique NO.

Le très important travail de Saijo et coll. fera date. Chez le rat, comme ils le démontrent, un processus inflammatoire localisé, en l’occurrence une inflammation colique expérimentale, est capable de déclencher des modifications du métabolisme de l’oxyde nitrique d’une complexité inattendue.

Les auteurs américains, qui oeuvrent à Boston (Massachusetts) et Shreveport (Louisiane), induisent chez des rats des colites, aiguës ou chroniques, en faisant ingérer aux animaux avec leur eau de boisson, selon des rythmes appropriés, du Dextran Sulfate de Sodium (DSS) à 5%. Pour essayer de comprendre la dynamique des modifications du métabolisme du NO ainsi induites, ils dosent de manière répétitive, presque chaque jour pendant 7 jours en cas de colite aiguë (ainsi que les 4 jours suivants) et à la fin des six semaines en cas de colite chronique, les taux de nitrate NO3-, de nitrite NO2-, de composés S- et N-nitrosés tant dans plasma que dans de nombreux tissus (côlon, cerveau, cœur, foie, rein, aorte, veine cave inférieure).

Dans le plasma, en cas de colite aiguë, les taux de nitrate et ceux de nitrite sont relativement bien corrélés avec l’index d’activité de la maladie (disease activity index ou DAI), du moins pendant la phase d’induction. Bizarrement, au quatrième jour suivant l’arrêt des ingestions de DSS, alors que le DAI baisse, ces taux de nitrate et ces taux de nitrite sont l’objet d’une évolution en sens contraire, c’est-à-dire d’une nouvelle ascension. Dans le plasma, en cas de colite chronique, les taux des nitrites augmentent proportionnellement davantage que ceux des nitrates, reflétant sans doute alors mieux que ces derniers l’activité de la maladie.

Dans les tissus, en cas de colite aiguë, l’évolution des taux des composés S- et N-nitrosés semble à peu près corrélée avec celle du DAI. Mais, encore bizarrement, dans tous les organes, côlon y compris, les taux de nitrite évoluent en sens inverse de l’activité de la maladie; ils baissent quand elle s’intensifie. Par contre, pendant la phase inflammatoire, les taux tissulaires de nitrate subissent peu de changements. Ainsi, dans les tissus, aucune des mesures des taux des dérivés du NO ne permet une appréciation vraiment fidèle du degré de l’inflammation colique, que celle-ci soit aiguë ou chronique.

La troisième constatation surprenante concerne plus précisément les ions nitrite. Leurs taux sont, en effet, susceptibles d’évoluer différemment selon qu’ils sont évalués dans le plasma ou dans un organe, le côlon par exemple. Ainsi, du 3ème au 7ème jour d’induction de la colite aiguë, les taux de nitrite continuent à s’élever dans le plasma alors qu’ils s’effondrent dans le côlon. Cette dissociation des taux des nitrites entre les espaces intra- et extravasculaires (compartmentalization between intra- et extravascular space) semble signifier qu’au cours de la réponse inflammatoire ces anions sont soumis à un certain nombre de phénomènes dont nous ignorons encore la nature et qu’il reste à identifier (seems  to imply that this anion is under the control of yet unidentified mechanisms that are activated as part of the inflammatory response). A titre d’hypothèse, il pourrait, par exemple, s’agir de mécanismes en lien avec l’hypoxie tissulaire connue pour accompagner le processus inflammatoire.

Au vu de cette "étude dynamique", il est désormais légitime de considérer que le métabolisme du NO est fort complexe et que les taux de ses métabolites ne sont pas des reflets toujours aussi fidèles de l’activité de la NO-synthase qu’on aurait pu initialement le penser.

Commentaire du blog

Cette étude semble importante. Elle inaugure un nouveau chapitre de la science du NO, celui de l’évolution au cours du temps de ses métabolites, à la fois dans le plasma et dans de multiples organes, à l’occasion de tel ou tel phénomène physiologique ou pathologique. On peut attendre de ce genre d’étude des grands progrès dans la compréhension des mécanismes complexes mis en jeu.  

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Néphropathies du rat au L-NAME et apports en nitrite

Posted on 5 février 2010 by admin

Tsuchiya, K., Tomita, S., Ishizawa, K., Abe, S., Ikeda, Y., Kihira, Y. and Tamaki, T. (2010) Dietary nitrite ameliorates renal injury in L-NAME-induced hypertensive rats. Nitric Oxide 22, 98-103.

(voir l'abstract ici)

Après avoir publié, au cours des sept dernières années, plusieurs travaux expérimentaux consacrés chez le rat à l’oxyde nitrique NO et à la nitrosyl-hémoglobine HbNO, une équipe de pharmacologues japonais de l’Université de Tokushima présente ici une revue de synthèse, où l’accent est tout particulièrement mis, dans cette espèce animale, sur les liens entre les apports alimentaires en nitrites et la fonction rénale.

Le Nω-nitro-L-arginine methyl ester (ou L-NAME) est un inhibiteur non sélectif de la NO synthase, qui freine la conversion intracellulaire de la L-arginine en L-citrulline et NO, donc aussi la conversion de la L-arginine en nitrates et nitrites. Depuis 1992, on sait que, chez le rat, son administration est à l’origine de dégâts rénaux et de phénomènes hypertensifs.

Les auteurs relatent une étude au cours de laquelle ils soumettent pendant 8 semaines cinq groupes de 5 rats aux régimes suivants:

- groupe 1: groupe témoin

- groupe 2: 1 gramme de L-NAME par litre d’eau de boisson

- groupe 3: 1 gramme de L-NAME + 0.1 mg de nitrite de sodium NaNO2 par litre d’eau de boisson

- groupe 4:1 gramme de L-NAME + 1 mg de nitrite de sodium NaNO2 par litre d’eau de boisson

- groupe 5: 1 gramme de L-NAME + 10 mg de nitrite de sodium NaNO2 par litre d’eau de boisson.

A la fin des 8 semaines de cette étude, ils constatent des lésions histologiques rénales ainsi qu’une certaine tendance à la protéinurie chez lez rats des groupes 2 et 3. Par contre, les lésions histologiques rénales et la tendance à la protéinurie sont nettement moins prononcées chez les rats des deux derniers groupes, les groupes 4 et 5 ; comme ces rats des groupes 4 et 5 ont bénéficié d’apports alimentaires en nitrite plus importants, leurs taux sanguins en nitrosyl-hémoglobine HbNO sont aussi trois fois plus élevés que ceux des rats des groupes 2 et 3.

Ainsi, chez le rat, on observe que les apports alimentaires en nitrite, d’une part augmentent les teneurs sanguines en HbNO, d’autre part exercent un effet favorable à l’égard de la protéinurie et des lésions histologiques rénales induites par l’administration chronique de L-NAME. Les auteurs font remarquer que, chez l’homme, les apports en nitrite des végétariens s’avèrent quantitativement comparables à ceux des rats du groupe 4. Aussi suggèrent-ils que, chez lui, à doses physiologiques (et non pharmacologiques), une supplémentation alimentaire en nitrite soit également apte à prévenir ou ralentir le développement de néphropathies chroniques. [We propose that dietary supplementation of nitrite is a potentially useful nonpharmacological strategy for maintaining circulating NO level in order to prevent or slow the progression of renal disease].

Ces travaux en appellent d’autres [Further research is needed to investigate the interaction between nitrite-nitrate intakes and human health].  

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NO, nitrates et nitrites présents sur la Terre primitive

Posted on 2 février 2010 by admin

Ducluzeau, A.-L., van Lis, R., Duval, S., Schoepp-Cothenet, B., Russell, M.J. and Nitschke, W. (2009) Was nitric oxide the first deep electron sink? Trends in Biochemical Sciences 34, 9-15.

(voir l'abstract ici)

La Terre primitive était très différente de la Terre que nous connaissons aujourd’hui. Pendant les quelque 800 millions d’années, de – 4600 Ma à – 3800 Ma, que dure l’éon Hadéen, toute vie y est strictement absente. Les océans et l’atmosphère se forment à – 4300 Ma. A cette époque, l’atmosphère ne comporte que très peu, ou ne comporte pas du tout, d’oxygène O2.

Les auteurs de l’article (Laboratoire de Bioénergétique et Ingénierie des Protéines de Marseille (France) et «Planetary Science and Life Detection» de Pasadena en Californie, USA) proposent, à propos de l’apparition du NO, des ions nitrate et des ions nitrite sur cette Terre, une théorie intéressante.

Tandis que, dépourvue d’oxygène, l’atmosphère contient alors, essentiellement, du gaz carbonique CO2 et de l’azote N2, une multitude de décharges électriques de haut voltage consécutives aux éclairs volcaniques, aux éclairs d’orage et aux impacts de météorites sont à l’origine de la production d’oxyde nitrique NO, conformément aux réactions suivantes: CO2 → O + CO; N2 + O → NO + N; N + CO2 → NO + CO. Les gaz volcaniques à haute température dégagés par les volcans ont des conséquences identiques.

En présence de vapeur d’eau, et sous l’influence de la lumière et des rayons ultraviolets, les radicaux NO se transforment en radicaux nitroxyle HNO. Ceux-ci se déversent dans l’océan primitif, où il sont convertis en ions nitrate NO3- et nitrite NO2- (produits les uns et les autres dans un rapport de 4:1), et en oxyde nitreux N2O, ce dernier retournant dans l’atmosphère.

Selon les auteurs, l’accumulation dans l’océan primitif de l’Hadéen de ces oxydes d’azote jusqu’à des concentrations micromolaires, et même jusqu’à des concentrations supérieures, a pu se faire en environ un million d’années, ce qui, à l’échelle du temps géologique, n’est à peine plus long qu’un «battement de paupières».

Ainsi, au début de l’éon suivant, l’Archéen, qui, de – 3800 à – 2500 Ma, dure 1300 millions d’années et au cours duquel la vie apparaît, un oxydant puissant est déjà présent. Il s’agit, non de l’oxygène O2, mais du NO, avec ses dérivés que sont les ions nitrate et nitrite. Avant même l’apparition de la vie, alors que l’évolution est prête à s’enclencher, les radicaux NO et les ions nitrate et nitrite sont disponibles. Lorsque les êtres vivants apparaissent, ces radicaux et ces ions se comportent en accepteurs d’électrons. Le premier être vivant à en bénéficier sera, sans doute, l’ancêtre commun universel qui précéda la divergence entre Bactéries et Archées.

Sur cette Terre, selon la théorie de ces auteurs, la dénitrification dissimilatoire a précédé la respiration aérobie.

Commentaire du blog

Selon la théorie des auteurs, les radicaux NO, les ions nitrate et les ions nitrite comptaient donc déjà, avant même l’apparition de l’oxygène O2 atmosphérique, parmi les constituants du milieu d’où émergèrent, en début d’Archéen, la vie cellulaire et les premiers êtres vivants. Dans l’échelle des temps géologiques, nous sommes actuellement au sein de l’éon phanérozoïque, à l’ère cénozoïque, à l’époque de l’Holocène, soit plus de 3000 millions d’années plus tard. Entourés par la vie, nous faisons nous-mêmes partie du monde vivant. Nous faisons la constatation que ces radicaux NO, ces ions nitrate et ces ions nitrite jouent un rôle crucial en biologie. Au vu de ce travail, ne pourrait-on imaginer que le fait ne soit nullement récent et qu’en réalité leur rôle biologique ait été important depuis le début, tout au long de l’évolution?  

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Mode de construction des puits et colibacilles

Posted on 29 janvier 2010 by admin

Gonzales, T.R. (2008) The effects that well depth and wellhead protection have on bacterial contamination of private water wells in the Estes Park Valley, Colorado. Journal of Environmental Health 71, 17-23.

(voir l'abstract ici)

L’agence gouvernementale américaine en matière de santé et sécurité publiques dénommée «the Centers for Disease Control and Prevention» (CDC) estime respectivement à 4 milliards et à 2 millions les nombres d’épisodes de diarrhée et de décès par diarrhée survenant chaque année dans le monde. Elle estime aussi que la moitié environ de ces pathologies infectieuses intestinales sont elles-mêmes consécutives à une consommation d’eau bactériologiquement contaminée.

Des études ont déjà montré que la confection d’un équipement de surface de qualité et une profondeur suffisante réduisaient l’une et l’autre nettement le risque de contamination bactérienne de l’eau de puits. Des équipements de surface défectueux ont, par exemple, joué un rôle dans le déclenchement d’une épidémie d’infection intestinale à Escherichia coli à Walkerton, au Canada, en 2000. Des études américaines effectuées dans les Etats de l’Indiana en 1994, de Pennsylvanie en 2001, du New Jersey en 2006 ont montré un lien statistique inverse entre la profondeur du puits et le risque de contamination hydrique bactérienne.

L’auteur procède à une étude complémentaire dans la vallée d’Este Park (Colorado), à 2300 mètres d’altitude, à proximité du Parc national des Montagnes Rocheuses. Entre mai et septembre 2006, son intérêt se porte sur 30 puits privés non traités, c’est-à-dire non équipés d’un  système de désinfection.  Il note leur profondeur, l’état de l’équipement de surface et procède à une analyse bactériologique de l’eau, à la recherche de colibacilles.

Les résultats sont conformes aux attentes. La présence de colibacilles est observée dans 71% (5/7) des puits de moins de 60 mètres de profondeur, et dans 9% (2/23) des puits de profondeur supérieure. On trouve curieusement les mêmes chiffres à propos de l’état de l’équipement de surface. Lorsque celui-ci est jugé mauvais ou assez bon, la présence de colibacilles est observée dans 71% (5/7) des cas; lorsqu’il est jugé bon, elle l’est dans 9% (2/23) des cas.

L’auteur est conscient du nombre peu élevé des puits étudiés dans cette étude pilote (pilot study). Il estime, malgré tout, que la tendance de ses résultats est suffisamment forte pour qu’ils puissent être portés à la connaissance des propriétaires et utilisateurs des puits, en vue d’une meilleure prévention des maladies intestinales bactériennes.

Commentaire du blog

On sait que les méthémoglobinémies du nourrisson faisant suite à l’utilisation d’eau de puits n’ont pas de lien particulier avec les fortes concentrations en nitrate. Elles sont, par contre, en relation avec de fortes contaminations bactériennes; pour que des méthémoglobinémies du nourrisson risquent d’apparaître, il faut qu’au préalable le nombre de germes dans l’eau de puits ou dans le biberon ait dépassé 105 à 107 par millilitre (Cf. notre rubrique du 22 décembre 2009).

Lorsque l’on utilise une eau de puits pour la préparation d’un biberon, il est donc important que celle-ci soit indemne de toute prolifération bactérienne, non seulement pour éviter le risque de diarrhée infectieuse, fort redouté, mais aussi pour éviter celui de la méthémoglobinémie, le plus souvent bénigne et spontanément résolutive certes, mais également, il est vrai, potentiellement mortelle.

Par contre, comme on le sait maintenant, quel que soit son taux en nitrate, il n’existe aucun risque de méthémoglobinémie du nourrisson lorsque le biberon est préparé avec de l’eau d’adduction publique, celle-ci étant toujours bactériologiquement contrôlée (moins de 102 germes par millilitre).  

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Polyphénols du vin rouge, récepteurs oestrogéniques et NO

Posted on 26 janvier 2010 by admin

Chalopin, M., Tesse, A., Martinez, M.C., Rognan, D., Arnal, J.F. and Andriantsitohaina, R. (2010) Estrogen receptor alpha as a key target of red wine polyphenols action on the endothelium. PloS ONE 5(1): e8544, doi:10.1371/journal.pone.0008554

(voir l'abstract et le texte entier ici)

On sait depuis longtemps qu'avant la ménopause, chez la femme, le risque d’apparition des maladies cardiovasculaires est, à âge équivalent, moins prononcé que chez l’homme, cette dissemblance étant consécutive à l’action cardioprotectrice majeure exercée par le 17-β-estradiol (E2). Les actions bénéfiques cardiovasculaires de cette hormone oestrogénique s’exercent sur deux molécules cibles présentes dans l’endothélium vasculaire: le récepteur oestrogénique bêta (ERβ), et, surtout, son homologue alpha (ERα).

Des études épidémiologiques ont également montré que des régimes riches en polyphénols, notamment ceux que l’on trouve dans le vin rouge, réduisent le risque cardiovasculaire. Un extrait polyphénolique du vin rouge, le Provinols TM, et une anthocyane qui en est également extraite, la delphinidine, sont connus pour favoriser la production d’oxyde nitrique NO par l’endothélium vasculaire et entraîner ainsi une vasodilatation.

Le mécanisme d’action des polyphénols sur l’endothélium vasculaire n’était jusqu’à présent qu’imparfaitement compris. On savait seulement qu’ils augmentaient les taux de calcium intracellulaire et activaient les tyrosine kinases. Mais la molécule cible de ces polyphénols restait à préciser.

Le travail français de Chalopin et coll., que l’on doit à des scientifiques d’Angers, de Strasbourg et de Toulouse, répond à la question posée.

En utilisant un modèle animal, en l’occurrence des souris déficientes en récepteurs de l’isoforme alpha du récepteur oestrogénique (ERα), les auteurs démontrent que les polyphénols du vin rouge exercent leurs effets bénéfiques cardiovasculaires en activant précisément ce récepteur oestrogénique alpha (ERα). L’activation donne ensuite lieu à une production endothéliale d’oxyde nitrique NO et à une vasodilatation.

On avait ainsi connaissance des similarités de structure qui rapprochent les oestrogènes naturels des polyphénols, aussi dénommés phyto-oestrogènes. On voit que les uns et les autres peuvent avoir également des modalités d’action similaires.

Commentaire du blog

De nombreuses études montrent par ailleurs qu’une consommation accrue de fruits et légumes réduit nettement l’incidence des maladies coronariennes et cérébro-vasculaires. Les autorités sanitaires ont mis au point des recommandations. Aux Etats-Unis, le plan destiné à accroître la consommation de fruits et de légumes se nomme «DASH diet» (Dietary Approaches to Stop Hypertension).

Selon des auteurs en nombre croissant, (Richardson et al., 2002; Tsuchiya et al., 2004; Lundberg et al., 2006; von Velzen et al., 2008; Webb et al., 2008; Wink et al., 2008; Wink and Paolocci, 2008; Bryan, 2009; Raat et al., 2009; Ralt, 2009), les nitrates NO3- présents en grande quantité dans les légumes sont les constituants qui rendent compte de leurs effets bénéfiques cardiovasculaires; ils en rendent compte par l’intermédiaire de leurs dérivés, les nitrites et l’oxyde nitrique NO.

Ainsi il semble bien que ce radical oxyde nitrique NO soit situé au carrefour de diverses actions bénéfiques cardiovasculaires, que celles-ci proviennent initialement des oestrogènes naturels, des polyphénols du vin rouge ou encore des nitrates des légumes.

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