Nitrate, nitrite et œsophage

Ito, H., Iijima, K., Ara, N., Asanuma, K., Endo, H., Asano, N., Koike, T., Abe, Y., Imitani, A. and Shimosegawa, T. (2010) Reactive nitrogen oxide species induce dilatation of the intercellular space of rat esophagus. Scandinavian Journal of Gastroenterology 45, 282-291.

(voir l'abstract ici)

Lorsqu’un patient est sujet à des reflux gastro-oesophagiens, la lésion oesophagienne qui apparaît le plus précocement semble consister en une dilatation des espaces intercellulaires (DIS) de l’épithélium oesophagien, décelable en microscopie électronique (TEM).

Des études ex vivo ont montré que, chez le lapin, l’acidité du reflux peut, à elle seule, être à l’origine d’une telle lésion histologique.

Les auteurs, qui travaillent dans le service de gastro-entérologie de Sendai au Japon, ne confirment pas ces données dans une autre espèce, le rat. Leurs études ex vivo et in vivo montrent que, dans cette autre espèce, l’acidité (pH-1.5 HCl) n’est pas suffisante, à elle seule, pour déclencher une anomalie histologique oesophagienne détectable.

Mais si, dans leurs études ex vivo et in vivo, ils exposent l’épithélium oesophagien du rat non seulement à l’acidité (pH-1.5 HCl) mais aussi au nitrite de sodium (NaNO2), à des concentrations de 1.0 ou de 5.0 millimoles par litre, c’est-à-dire, pour l’ion nitrite, à des concentrations de 46 ou de 230 mg NO2- par litre, les auteurs constatent qu’alors l’espace intercellulaire de l’épithélium oesophagien s’accroît. Si, ex vivo, dans le groupe témoin, ce diamètre intercellulaire est, en moyenne, de 475 nanomètres (10-9 m), on observe que dans les groupes avec adjonction de nitrite à des concentrations de 46 et de 230 mg  NO2- par litre  il s’élargit nettement, atteignant des moyennes respectives de 650 et 800 nanomètres. Et alors qu’in vivo, dans le groupe témoin, il est, en moyenne, de 470 nanomètres, dans le groupe avec adjonction de nitrite à une concentration de 230 mg NO2- par litre il atteint, en moyenne, 620 nanomètres.

Les auteurs considèrent que, lors des reflux acides dans l’œsophage, les oxydes d’azote générés par l’acidification des nitrites salivaires pourraient ainsi jouer un rôle dans l’induction de la dilatation des espaces intercellulaires de l’épithélium oesophagien [The reactive nitrogen oxide species generated by the acidifcation of salivary nitrite in the presence of refluxed gastric acid in the esophagus could be a luminal factor that is responsible for the induction of DIS]

Mais, par honnêteté, ils signalent aussi une limite de leur étude [a limitation of this study]. Pour obtenir des modifications histologiques oesophagiennes détectables en microscopie électronique, il leur faut utiliser des concentrations en nitrite très élevées, d’au moins 46 mg NO2- par litre ex vivo et 230 mg NO2- par litre in vivo. De ce fait, il est difficile d’en déduire que, dans les conditions habituelles, les apports quotidiens en nitrates chez l’homme soient réellement suffisants, via leur transformation en nitrites salivaires, pour faire apparaître des lésions oesophagiennes débutantes, décelables en microscopie électronique [The clinical relevance of daily dietary intake of nitrate seems to be obscure].

Commentaire du blog

Pour aller dans le sens de la réserve exprimée par les auteurs, rappelons qu’après l’ingestion d’une dose relativement forte de 124 mg de nitrates NO3-, supérieure à l’ingestion quotidienne moyenne habituelle de 75 mg, les taux salivaires respectifs en nitrites NO2- dans la salive et le suc gastrique ne dépassent pas 12 et 5 mg par litre.

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Les céphalées de la nitroglycérine

Tfelt-Hansen, P.C. and Tfelt-Hansen, J. (2009) Nitroglycerine headache and nitroglycerin-induced primary headaches from 1846 and onwards: A historical overview and an update. Headache 49, 445-456

(voir l'abstract ici)

Notre rubrique du 8 janvier 2010 comparait le monoxyde d’azote ou oxyde nitrique NO à un «phénix renaissant de ses cendres». Le NO synthétisé dans les cellules se transforme en nitrates. Ceux-ci se retransforment ensuite en nitrites et en NO. Le NO réapparaît, prêt, ainsi, à nouveau, à faire sentir ses effets.

Parmi ses principales actions, on retient ses propriétés vasodilatatrices.

Peer et Jacob Tfelt-Hansen (Copenhague), l’un neurologue, l’autre cardiologue, relatent l’histoire singulière des céphalées de la nitrogycérine (NTG).

C’est à Paris, en 1846, que le chimiste italien Ascanio Sobrero synthétise pour la première fois le trinitrate de glycéryle, dont l’autre nom n’est autre que nitroglycérine. En 1867, Alfred Nobel stabilise la molécule avec des kieselguhrs (poudre fossile de diatomées), ce qui lui permet de produire la dynamite. En 1879, William Murrell utilise cette NTG pour la première fois dans le traitement de l’angine de poitrine (angor). C’est la fameuse «trinitrine» qui, comme on le sait, est utilisée depuis, avec succès, par les praticiens, dans le traitement de l’angor, de l’infarctus du myocarde et de l’insuffisance cardiaque.

En 1846, répondant à une sorte de réflexe professionnel, Ascanio Sobrero goûte sa nouvelle molécule; il constate immédiatement un effet imprévu: «Il faut faire très attention», prévient-il. «Une toute petite quantité sur la langue suffit pour déclencher de violents maux de tête, qui durent ensuite plusieurs heures».

Par la suite, les ouvriers travaillant à la fabrication de la dynamite ont également à se plaindre de céphalées. Comme la symptomatologie douloureuse induite par l’exposition professionnelle donne lieu à un phénomène de tolérance et que ce dernier n’est que de courte durée, les sujets qui se reposent le dimanche se retrouvent céphalalgiques le lendemain, contrairement à ceux qui continuent à travailler le week-end et restent, eux, exempts de ces fâcheuses conséquences. L’affection est connue sous la dénomination explicite de «maladie du lundi» («Monday disease»). Pour l’éviter, il suffit, pour l’ouvrier, d’emmener chez lui, le jour du repos, de petites quantités de dynamite et de s’en frotter la peau; le lendemain, à la reprise du travail, il a la satisfaction de ne pas voir les céphalées réapparaître.

En 1977, une équipe, sous la direction de Ferid Murad, un des lauréats du prix Nobel 1998, suggère que les effets de la NTG sont dus au l’oxyde nitrique NO. En 1979, une autre équipe, sous la direction de Louis Ignarro, autre lauréat du prix Nobel 1998, montre que le NO provoque une relaxation des muscles lisses des vaisseaux. On sait maintenant que le trinitrate de glycéryle, ou nitroglycérine (NTG), ou trinitrine, est «donneur de NO». Sa puissante action vasodilatatrice explique sa particulière propension à déclencher des céphalées.

Commentaire du blog

Il est intéressant et étonnant de constater

- qu’une même molécule s’avère à la fois un explosif redoutable et un traitement utile et efficace en cardiologie; c’est vraisemblablement la raison pour laquelle deux noms distincts lui sont donnés: nitroglycérine et trinitrine

- qu’exactement 100 ans (1879-1979) séparent le moment où les médecins commencent à utiliser la trinitrine pour ses effets bénéfiques cardiovasculaires et celui où ils en comprennent finalement le mécanisme d’action.    

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Rats, nitrate de sodium et fonction testiculaire

Aly, H.A.A., Mansour, A.M., Abo-Salem, O.M., Abd-Ellah, H.F. and Abdel-Naim, A.B. (2010) Potential testicular toxicity of sodium nitrate in adult rats. Food and Chemical Toxicology 48, 572-578. 

(voir l'abstract ici)

Les effets des ions nitrate sur la fonction testiculaire n’ont été, jusqu’ici, que peu explorés. C’est donc avec un intérêt certain que l’on prend connaissance du travail de Aly et coll.

Les auteurs égyptiens (Le Caire) conduisent leur expérience sur 6 rats mâles adultes. Pendant 60 jours consécutifs, ils leur fournissent des apports quotidiens en nitrate de sodium (NaNO3) de 50, de 100, ou de 200 mg par kg de poids, ce qui correspond à des apports quotidiens respectifs en nitrate NO3- de 36,5  73 et 146 mg par kg de poids.

Comparativement aux témoins, ils constatent chez les animaux «traités» une baisse du nombre et de la mobilité des spermatozoïdes, une diminution du poids des testicules (seulement avec les apports quotidiens de 73 et 146 mg par kg), une diminution du taux des enzymes de la spermatogenèse (lactate déshydrogénase, glucose-6-phosphate déshydrogénase et phosphatase acide), ainsi que des modifications histologiques testiculaires, sous forme d’anomalies pycnotiques et nécrotiques des spermatocytes (surtout avec les apports quotidiens de 146 mg par kg).

Les auteurs concluent que  l’administration subchronique de nitrate de sodium à des rats est à l’origine d’une toxicité testiculaire, et que ces effets peuvent être attribués, au moins en partie, à un stress oxydatif testiculaire [In conclusion, subchronic exposure of rats to sodium nitrate results in testicular toxicity […] These effects are attributed, at least partly, to testicular oxidative stress].

Commentaire du blog

Cette étude appelle des réserves. Nous proposons les remarques suivantes:

- Le nombre de rats dans cette étude est particulièrement faible.

- Les anomalies constatées peuvent être dues à l’ion nitrate, mais rien ne permet de dire qu’elles ne soient pas dues, en réalité, au contre ion, à l’ion sodium.

- Enfin, et surtout, dans cette étude, les apports en nitrate sont absolument considérables, bien supérieurs aux apports humains ordinaires. En effet, l’homme ingère, en moyenne, 75 mg de nitrate par jour, soit environ 1 mg de NO3- par kg de poids. Les végétariens peuvent ingérer jusqu’à 280 mg de nitrate par jour, soit alors, jusqu’à 4 mg de NO3-  par kg de poids. Les 36, 73 et 146 mg de NO3- par kg de poids de cette étude chez le rat sont des doses «pharmacologiques», sans rapport avec les situations humaines ordinaires.        

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Nitrates et thyroïde

Pearce, E.N and Braverman, L.E. (2009) Environmental pollutants and the thyroid. Best Practice and Research Clinical Endocrinology and Metabolism 23, 801-813.

(voir l'abstract ici)

On considère qu’au-delà de certaines doses, une centaine de substances naturelles ou synthétiques sont susceptibles d’exercer des effets indésirables sur la fonction thyroïdienne ou sur le métabolisme des hormones thyroïdiennes.

Ces substances à tropisme thyroïdien peuvent exercer leur action à des niveaux variés. Certaines substances inhibent la thyroperoxydase, freinant, de la sorte, la synthèse d’hormone thyroïdienne. D’autres contrecarrent la fixation des hormones thyroïdiennes à la protéine qui les transporte dans la circulation sanguine. D’autres activent les enzymes hépatiques qui participent au métabolisme hormonal. D’autres exercent une action directe, en périphérie, sur le récepteur cellulaire à l’hormone thyroïdienne. D’autres enfin, ce sont elles sur lesquelles notre intérêt se porte, inhibent de manière compétitive l’action de la protéine qui, dans la glande, assure le transport couplé à la fois de l’ion sodium et de l’ion iodure: le «symporteur sodium-iodure» ou NIS (sodium/iodine symporter).

Trois ions agissent sur le NIS, l’ion perchlorate ClO4-, l’ion thiocyanate SCN- et l’ion nitrate NO3-. L’action compétitive à l’égard du NIS de l’ion thiocyanate est connue pour être 15 fois moins puissante que celle de l’ion perchlorate, et l’action compétitive à l’égard du NIS de l’ion nitrate est connue pour être, respectivement, 16 et 240 fois moins puissante que celle de l’ion thiocyanate et de l’ion perchlorate.

Les auteurs américains (Boston, Massachusetts) font une revue de la littérature. Pour les trois ions, ils recensent des données contradictoires. En particulier, pour l’ion nitrate, ils rapportent le travail de Below et coll. (2008) qui, chez 3772 adultes, ne montre pas de lien statistique entre les concentrations urinaires en nitrates et le volume thyroïdien mesuré en échographie, et celui de Hunault et coll. (2007) qui, chez 10 sujets volontaires, ne montre pas de modifications des fonctions thyroïdiennes après ingestion quotidienne, pendant un mois, de 700 à 800 mg de NO3-. A l’inverse, ils rapportent trois publications provenant de Bulgarie et de Slovaquie. Ces trois publications (Gatseva et coll., 2008, Gatseva et coll., 2008 et Tatjakova et coll., 2006) signalent que, dans certaines sous-populations (enfants d’âge scolaire, femmes enceintes), les augmentations de volume de la glande thyroïde ou les perturbations des fonctions thyroïdiennes sont statistiquement plus fréquentes lorsque l’eau de boisson est riche en nitrates (respectivement, dans ces trois études: 75, 93, et entre 51 et 274 mg NO3- par litre).

La conclusion des auteurs américains est la suivante: Le perchlorate, le thiocyanate et le nitrate sont, tous trois, à doses pharmacologiques, des inhibiteurs, par compétition, du symporteur sodium-iodure (NIS), mais aux niveaux d’exposition «environnementaux», leurs effets sur la fonction thyroïdienne restent peu clairs [Perchlorate, thiocyanate and nitrate are all competitive inhibitors of NIS at pharmacological doses, but their effects on human thyroid function at environmental exposure levels remain unclear].

Commentaire du blog

La méthodologie des études de Gatseva et coll. et de Tatjakova et coll. peut être discutée. L’eau de boisson n’est pas la seule source exogène en nitrates. N’oublions ni les viandes, ni surtout les légumes, très riches en nitrates. 

Les teneurs de la salive en thiocyanate sont du même ordre de grandeur que leurs teneurs en nitrates. Si, dans les conditions d’exposition de la vie courante, l’effet de l’ion thiocyanate sur la fonction thyroïdienne n’apparaît pas évidente, il est légitime de s’interroger encore davantage sur l’effet d’un ion, l’ion nitrate, dont la puissance à l’égard du NIS est 16 fois moindre.

Enfin, rappelons que, par l’intermédiaire de la voie de la L-arginine, l’exercice ou l’activité sportive augmentent fortement la synthèse endogène des nitrates (voir notre rubrique du 4 novembre 2009). Ni l’exercice physique, ni l’activité sportive ne sont à l’origine de perturbations thyroïdiennes.    

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Le NO, un phénix qui renaît de ses cendres

Lundberg, J.O. and Weitzberg, E. (2010) Preface. The biological role of nitrate and nitrite: The times they are a-changin. Nitric Oxide 22, 61-63

(voir la référence PubMed ici, abstract non disponible)

Les deux auteurs, qui travaillent au «Karolinska Institute» de Stockholm, et qui furent les organisateurs du «3ème Symposium international sur le rôle des nitrates et des nitrites en physiologie, en physiopathologie et en thérapeutique» (Voir notre rubrique du 8 décembre 2009), nous présentent, en trois pages, à titre de préface d’un numéro de parution prochaine de la revue : «Nitric Oxide. Biology and Chemistry», un condensé des connaissances actuelles sur le rôle biologique des ions nitrate et nitrite, NO3- et NO2-.

On y trouve une vision historique des découvertes et attitudes scientifiques ayant trait à ces deux ions. Y sont mentionnés, par exemple, l’article historique de H. Mitchell et coll. qui pour la première fois, dès 1916, faisait remarquer l’existence, dans l’organisme, d’une synthèse d’ions nitrate, celui de Stuehr et Marletta, en 1985, qui démontrait, chez la souris, la production de nitrates par des macrophages, ainsi que ceux de Lundberg et coll. et Benjamin et coll. qui, en 1994, la même année, attiraient l’attention sur une formation intragastrique d’oxyde nitrique NO, indépendante, du moins directement, de l’action enzymatique intracellulaire de la NO synthase.

On y trouve, à ce sujet, une vision intéressante du cycle de l’azote chez les mammifères («mammalian nitrogen cycle»). Envisageons, en effet, le cas théorique d’un sujet n’ingérant ni nitrate, ni nitrite. Par l’intermédiaire de la NO synthase, un tel sujet n’en continue pas moins à produire de l’oxyde nitrique NO dans ses propres cellules, un oxyde nitrique qui est ensuite métabolisé en nitrates et nitrites. Les ions nitrate formés par la synthèse intracellulaire passent d’abord dans le sang, puis dans la salive. Dans la cavité buccale, sous l’effet de la flore bactérienne, ils sont transformés en ions nitrite. Dans l’estomac, en condition acide, les ions nitrite sont transformés en oxyde nitrique. En définitive, l’oxyde nitrique fabriqué par nos cellules finit toujours, au moins en partie, par se retrouver dans l’estomac, d’où il peut exercer tous ses effets bénéfiques à distance.

[Importantly, even in the absence of a dietary nitrate and nitrite intake, endogenous NOS-derivate will accumulate in saliva and nitrite will be generated. One can view this as a “mammalian nitrogen cycle” in which the NO once generated is first oxidized to nitrate, then reduced to nitrite and finally back to NO again.]

D’autres articles sur le sujet sont présents dans le même numéro de la revue. Ils traduisent une renaissance dans l’intérêt porté aux fonctions biologiques des nitrates et des nitrites. Le temps n’est plus à s’interroger sur les éventuels effets néfastes de ces ions. Il est plutôt, maintenant, à étudier leur rôle en physiologie et en thérapeutique, et à considérer leur intérêt nutritionnel.

[These contributions reflect a renaissance in our interest in the biological function of nitrate and nitrite. However, this time it is not the putative harmful effects that are under investigation but rather their role in physiology, therapeutics and nutrition.]

Commentaire du blog

On relève dans le titre de l’article, ainsi d’ailleurs qu’à la fin de la conclusion, l’expression: «The times they are a-changin». Pour ceux qui ne le sauraient pas, il s’agit du titre d’une oeuvre de Bob Dylan, célèbre musicien américain né en 1941. Ecrite en 1964, la chanson reflète l’ambiance de l’époque. Selon les propres termes du site Wikipedia, une «voix prophétique» y «annonce un monde en pleine mutation, où journalistes, critiques, hommes politiques ne doivent pas barrer la route aux eaux montantes du changement».

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Adultes et fortes ingestions de nitrites

Hunault, C.C., van Velzen, A.G., Sips, A.J.A.M., Schothorst, R.C. and Meulenbelt, J. (2009) Bioavailability of sodium nitrite from an aqueous solution in healthy adults. Toxicology Letters 190, 48-53.

(voir l'abstract ici)

Comme les nitrates NO3-, les nitrites NO2- font l’objet d’une règlementation administrative.

On sait qu’il convient d’éviter absolument la présence d’ions nitrite dans un biberon. Chez le nourrisson, ces ions ont une toxicité aiguë. Chez lui, ils peuvent être responsables d’une méthémoglobinémie, certes le plus souvent bénigne, mais aussi potentiellement mortelle.

Bien que, par contre, la toxicité chronique des ions nitrite chez l’adulte soit loin d’être évidente, les Organisations internationales ont édicté, à leur égard, une Dose Journalière Admissible (DJA).

On constate que le Comité d’Experts sur les Additifs Alimentaires de l’OMS et de la FAO (JECFA) l’a abaissée au fil du temps, la faisant passer de 0,26 mg de NO2- par kg de poids en 1962 à 0,13 en 1974, avant de recommander, en 1995, de ne plus dépasser dorénavant 0,07 mg de NO2- par kg de poids. Durcissant ses prescriptions, il l’a ainsi divisée par 4 entre 1962 et 1995. Et, en 2007, alors que, dans le même temps, il renonçait à la DJA recommandée jusqu’alors à l’égard des nitrates NO3- (Cf. nos rubriques du 27 novembre 2009 et du 18 décembre 2009), il décidait de ne pas modifier, et donc de maintenir inchangée, sa DJA à l’égard des nitrites NO2-, la considérant cependant, remarquons-le, comme provisoire (provisional).

En 1992, au nom de la Commission des Communautés européennes, le Comité Scientifique de l’Alimentation Humaine (CSAH) a, quant à lui, fixé une DJA pour les nitrites identique à celle que le JECFA de l’OMS et de la FAO préconise depuis 1995, c’est-à-dire: 0,07 mg de NO2- par kg de poids.

Cette DJA pour les nitrites, qui, pour un adulte de 70 kg, correspond à 4,9 mg de nitrites NO2-, est censée éviter l’apparition d’effets indésirables au long cours. En ayant ce chiffre à l’esprit, il n’est pas inintéressant de prendre connaissance de l’expérience présentée par Hunault et coll. (2009). Ceux-ci donnent, en effet, à neuf adultes volontaires sains, sous forme de nitrite de sodium en solution aqueuse, une dose orale unique de nitrites NO2-, comprise, soit entre 93 et 126 mg, soit entre 193 et 253 mg. La dose orale unique de NO2- administrée est ainsi 20 à 45 fois plus élevée que la DJA.

Quelques nausées et céphalées transitoires surviennent. Avec les doses orales les plus fortes, la tension artérielle moyenne baisse, pendant 1 heure et demi à 2 heures, d’environ 1 cm Hg. Le taux de méthémoglobine s’élève, s’établissant transitoirement autour de 4% avec des doses orales d’une centaine de mg de NO2- et autour de 10% avec des doses orales plus fortes, comprises entre 193 et 253 mg de NO2-. Les méthémoglobinémies restent cliniquement latentes.

Surtout, les auteurs constatent qu’après les ingestions de doses fortes de nitrites, les concentrations de nitrites dans le plasma augmentent rapidement. Après 15 à 30 minutes, elles atteignent un pic moyen de 2,7 mg de NO2- par litre; elles reviennent aux taux de base après 3 heures environ. Le profil pharmacodynamique est quasi identique à celui qui fait suite à l’administration des mêmes doses de nitrites par voie intraveineuse. Après administration orale, la biodisponibilité des nitrites est proche de 100%. Les auteurs l’évaluent entre 95 et 98%.

Commentaire du blog

De fortes doses orales de nitrites NO2- au-delà de 200 mg exercent ainsi un effet vasodilatateur, expliquant la diminution de la tension artérielle moyenne et rendant compte de quelques céphalées. Des doses uniques jusqu’à 45 fois plus élevées que la DJA (limite administrative établie avec l’idée de prévenir une supposée toxicité chronique) s’avèrent sans réel danger pour la santé de l’adulte. N’oublions pas, cependant, qu’il en va différemment avant l’âge de six mois. Chez le nourrisson, l’ion nitrite NO2- peut provoquer des méthémoglobinémies cliniquement détectables, le plus souvent bénignes, potentiellement sévères.

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Bilan 2009 et bonne année 2010

Chers amis,

Médecin depuis peu à la retraite, j’ai, le 26 octobre dernier, pris l’initiative de mettre en place ce blog consacré aux nitrates et à la santé.

Dans un monde qui voit souvent l’ignorance prévaloir sur la connaissance, et l’opinion sur la vérité, il pouvait paraître opportun de chercher à réhabiliter la science dans un des domaines où il lui arrive d’être occultée, celui des liens qui unissent les nitrates et la santé humaine.

Après un peu plus de deux mois de fonctionnement, le moment est venu de faire un premier bilan.

A votre intention, le blog « nitrates et santé » a présenté et analysé plus d’une vingtaine d’articles, récents ou très récents, la plupart d’entre eux ayant été publiés dans l’année. Les mots clefs dépassent la centaine. Le rythme de présentation des rubriques a été régulier: deux environ par semaine.

Nous espérons qu’au cours de l’année 2010 ce rythme sera maintenu ; il sera, bien sûr, fonction de la production scientifique elle-même.

Sauf cas particulier, chaque rubrique, est construite selon un plan identique. Après une introduction, destinée à expliquer l’intérêt du travail présenté et à le mettre en perspective, vient un résumé de celui-ci, aussi clair et fidèle que possible. Puis, si le besoin s’en fait sentir, le résumé est, lui-même, suivi d’un «commentaire du blog», écrit en italiques, qui constitue un complément personnel.

Le lecteur du blog peut, ainsi, distinguer sans difficulté ce qui est présent dans l’article des auteurs de ce qui est un rajout du «blogueur».

Quand ils sont disponibles, ce qui constitue le cas le plus habituel, nous fournissons au lecteur un accès électronique à l'abstract du texte, voire au texte entier. Certes ceux-ci sont rédigés en anglais. Mais le lecteur a la possibilité de s'y référer s'il le souhaite.

Certaines personnes m’ont fait savoir qu’elles aimeraient avoir le moyen de me faire part de leurs réactions, ou de leurs interrogations, par courrier électronique. Je souscris bien volontiers à leur demande. L’adresse email créée à cette intention est désormais la suivante :

nitrates.sante@gmail.com

Bonne année 2010 à tous.

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Eaux de puits, nitrates et colibacilles

Cam, P.D., Lan, N.T.P., Smith, G.D. and Verma, N. (2008) Nitrate and bacterial contamination in well waters in Vinh Phuc province, Vietnam. Journal of Water and Health 6, 275-279.

(voir l'abstract ici)

Jadis, et jusque vers les années 1960, la méthémoglobinémie du nourrisson, faisant suite à une préparation de biberon avec du lait en poudre et une eau de puits bactériologiquement contaminée, s’observait avec une fréquence relative dans des pays comme les Etats-Unis, le Canada, l’Australie, et en Europe occidentale. Un millier de cas ont pu y être recensés entre 1945 et 1962 (Sattelmacher, 1962). Par contre, dans ces pays, depuis les années 1970, l’affection a quasi complètement disparu.

On la rencontre toujours dans des pays en voie de développement où persistent des puits «sordides».

Notons que la méthémoglobinémie du nourrisson ne se rencontre jamais avec une eau de canalisation urbaine ; celle-ci est, en effet, bactériologiquement contrôlée (moins de 102 germes par ml). Seuls les nitrites NO2- ingérés sont capables de transformer l’hémoglobine du nourrisson en méthémoglobine, et les nitrates NO3- présents dans l’eau de boisson ne peuvent, eux-mêmes, être transformés en nitrites NO2- qu’en cas de très forte présence bactérienne (plus de 105 à 107 germes par ml).

L’étude que nous présentons est le fruit d’une collaboration entre auteurs vietnamiens et australiens. Ils étudient conjointement les taux de nitrates NO3- et le nombre de colibacilles dans les eaux d’un millier de puits et forages d’une région rurale du Vietnam.

Des quantités élevées de colibacilles sont observées dans nombre de prélèvements. Les concentrations en nitrates dépassent la teneur maximale autorisée par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS): 50 mg NO3- par litre, dans 29% des puits et 4% des forages.

Il n’existe aucune corrélation entre les quantités de colibacilles et les teneurs en nitrates. Les auteurs en déduisent que les concentrations des eaux de puits en nitrates ne sont pas un bon indicateur de leur qualité bactériologique [It is concluded that nitrate concentrations is not a good indicator for bacterial contamination].

Commentaire du blog

A l’inverse, la mesure du taux de nitrites NO2- dans l’eau de puits aurait apporté des renseignements sur sa qualité bactériologique. La présence de nitrites indique, en effet, une très forte présence bactérienne. Ainsi deux raisons font que la présence de nitrites dans une eau de puits la rend totalement impropre à la consommation:

-  à tout âge et principalement chez l’enfant, une telle eau de puits ferait courir un  risque de diarrhée infectieuse,

- au nourrisson exclusivement, elle ferait courir un risque de méthémoglobinémie    

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Les nitrates dans la salive des rats

Djekoun-Bensoltane, S., Kammerer, M., Larhantec, M., Pilet, N. and Thorin, C. (2007) Nitrate and nitrite concentrations in rabbit saliva. Comparison with rat saliva. Environmental Toxicology and Pharmacology 23, 132-134.

(voir l'abstract ici)

Dans un document de 2007, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a annoncé (voir notre rubrique du 27 novembre 2009) qu’elle renonçait désormais à sa Dose Journalière Admissible (DJA) pour les nitrates.

Rappelons qu’en 1992, au nom de la Commission de la Communauté européenne, le Comité Scientifique de l’Alimentation Humaine (CSAH) a, quant à lui, fixé une DJA pour les nitrates, identique à celle de l’OMS de 1962. Il l’a alors établie en prenant en compte une étude sur des rats (Maekawa et coll., 1982), et en lui appliquant un coefficient de sécurité, non pas de 100, mais de 500. Cette mesure de prudence lui apparaissait opportune, l’homme et le rat étant censés avoir des « différences métaboliques » ; contrairement à l’homme, le rat aurait, en effet, la réputation de ne pas sécréter activement les ions nitrates dans sa salive.

C’est en raison de ces mêmes possibles « différences métaboliques » entre l’homme et le rat que l’OMS a pris finalement sa décision de renonciation en 2007.

Un doute est cependant permis. Les documents émanant des organisations internationales ne fournissent pas de référence bibliographique concernant cette sécrétion salivaire active ou cette absence de sécrétion salivaire active des nitrates chez le rat. Par ailleurs, il est curieux de remarquer que, tout comme l’homme, le rat possède, à la partie postérieure de la langue, de profonds sillons, sièges de nombreuses bactéries nitrato-réductrices.

Djekoun-Bensoltane et coll. étudient les concentrations de nitrates NO3- dans le plasma et dans la salive de 21 lapines dont l’eau de boisson, accessible pendant 11 semaines, contient soit 1, soit 300, soit 600 mg de NO3- par litre. Au terme de l’étude, dans les trois groupes, les taux plasmatiques moyens en nitrate sont respectivement de 0,5 2,1 et 4,6 mg de NO3- par litre. Dans les trois groupes, les taux salivaires moyens en nitrates sont respectivement de 3,7 10,9 et 30,1 mg de NO3- par litre. La salive contient ainsi, en moyenne, 7,4 5,1 et 6,5 fois plus de nitrates que le plasma.

Les auteurs démontrent bien que, comme l’homme, le lapin bénéfice d’une sécrétion active de nitrates dans la salive.

Leur étude porte également sur 12 rats (6 mâles et 6 femelles), mis dans les mêmes conditions. A la fin de ces 11 semaines, dans les trois groupes, les taux salivaires moyens en nitrates sont, respectivement de 2,3 31,9 et 26,8 mg NO3- par litre. Pour des raisons techniques (impossibilité de prélever 2 ml de sang), les mesures des taux de nitrates dans le plasma ne peuvent être simultanément effectuées.

Commentaire du blog

On peut regretter que les mesures des taux de nitrates dans le plasma des rats n’aient pu être simultanément effectuées. Elles auraient permis d’apporter une réponse à la question posée, celle de l’existence ou non, dans cette espèce, d’une sécrétion active de nitrates dans la salive.

Mais, que cette sécrétion active existe ou non, remarquons un point d’importance : en cas de forts apports alimentaires nitratés, les taux des ions NO3- dans la salive du rat ont la possibilité d’être plus que décuplés.  

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Le lac 227

Schindler, D.W., Hecky, R.E., Findlay, D.L., Stainton, M.P., Parker, B.R., Paterson, M.J., Beaty, K.G., Lyng, M. and Kasian, S.E.M. (2008) Eutrophication of lakes cannot be controlled by reducing nitrogen input: Results of a 37-year whole-ecosystem experiment. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105, 11254-11258.

(voir l'abstract et le texte ici)

Bien que notre blog soit consacré aux liens entre les nitrates et la santé, nous nous autorisons aujourd’hui à jeter un regard au-delà de notre domaine de prédilection, dans un domaine contigu : celui des liens entre les nitrates et l’environnement.

L’article de Schindler et coll. impressionne par sa force persuasive. Une équipe scientifique, comprenant huit canadiens et un américain, a conçu, mis au point et mené à terme une étude sur le terrain d’une durée peu commune. Commencée en 1969, achevée en 2005, elle a duré 37 ans.

Le champ d’investigation est un lac de 5 hectares, dénommé lac 227, situé dans le Nord-Ouest de l’Ontario (Canada). Ses profondeurs moyenne et maximale respectives sont de 4,5 et de 10 mètres.

Au cours des 21 premières années, de 1969 à 1990, le lac reçoit, à la fois, des apports azotés et phosphorés ; la biomasse de phytoplancton prolifère ; le lac devient « eutrophique ».

Pendant les 16 années suivantes, de 1990 à 2005, l’eau n’est plus fertilisée que par des apports phosphorés. Les apports azotés sont suspendus ; les apports phosphorés restent quantitativement identiques à ce qu’ils étaient les 21 années précédentes, de 1969 à 1990.

Bien que tout apport azoté ait ainsi secondairement cessé pendant 16 années consécutives, le lac reste toujours aussi « eutrophique ». En particulier, les cyanobactéries fixatrices d’azote atmosphérique (algues bleu-vert) profitent de la carence azotée du milieu liquide, résultant de ces nouvelles conditions expérimentales, pour proliférer.

En conclusion, les auteurs affirment que pour diminuer l’eutrophisation d’un lac, l’effort doit porter, non sur la diminution des apports azotés, mais, bien au contraire, sur la diminution des apports phosphorés.

En fin d’article, les auteurs se posent une question : « Les constatations faites sur les eaux douces du lac 227 sont-elles applicables aux estuaires, qui sont des milieux  salins, de salinité plus ou moins prononcée ? ». Ils ne répondent pas vraiment, continuant à s’interroger. Par prudence, ils se gardent d’extrapoler ; ils considèrent que, sur le sujet des estuaires, les données aujourd’hui à la disposition des scientifiques ne sont pas suffisamment étayées pour qu’il leur soit réellement possible de se forger une conviction définitive.

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