Nitrates alimentaires, muscles et fibres rapides (2)

Hernandez, A., Schiffer, T.A., Ivarsson, N., Cheng, A.J., Bruton, J.D., Lundberg, J.O., Weitzberg, E. and Westerblad, H. (2012) Dietary nitrate increases tetanic [Ca2+]i and contractile force in mouse fast-twitch muscle. Journal of Physiology 590, 3575-3583

(voir l'abstract ici)

Un lien entre les nitrates alimentaires et les fibres rapides des muscles squelettiques a déjà été évoqué lors d’une rubrique récente [rubrique du 2 février 2013]. Une étude expérimentale du Département de Physiologie et de Pharmacologie du Karolinska Institute [Stockholm, Suède] le met, également, en évidence.

Dans cette étude, sont comparés deux lots de souris,

- des souris «témoins», recevant une eau de boisson sans nitrate,

- des souris «traitées», recevant une eau de boisson riche en nitrate. A ce deuxième lot de souris, l’eau apporte, en moyenne, 232 μg NO3- j-1. Compte tenu du poids de l’animal, l’apport en nitrate est ici similaire à celui qui est en mesure, chez l’homme, d’exercer des effets bénéfiques sur la tension artérielle et les performances physiques et sportives. Chez l’homme, cet apport peut être atteint avec un régime dit “normal” [The amount of inorganic nitrate per kg body mass used in these experiments is similar to that given to humans in studies on blood pressure and performance and represents amounts that are easily achieved with a normal diet]

Au septième jour de l’expérience, les auteurs dissèquent

- le long extenseur des doigts [extensor digitorum longus, EDL], muscle à fibres rapides,

- et le soléaire [soleus], muscle à fibres lentes.

Avec des fréquences de stimulation faibles, inférieures à 50 hertz [Hz], fréquences des mouvements habituels [which are those used most often for normal movement], la force contractile des muscles à fibres rapides est significativement plus importante chez les souris «traitées» par l’ingestion de nitrate que chez les souris «contrôles» [Force in Nitrate EDL muscles was significantly greater over the range 1-50 Hz compared to Control mice].

Par contre, quelle que soit la fréquence des stimulations, la force contractile des muscles à fibres lentes est identique dans les deux groupes de souris [In contrast, there was no significant differences in force at any stimulation between Nitrate and Control soleus muscles].

L’ingestion de nitrate pendant 7 jours entraîne également, dans les muscles à fibres rapides de la souris, et non dans ses muscles à fibres lentes, une augmentation d’expression de protéines fixatrices de Ca2+, tels la calséquestrine 1 [CASQ1] et le récepteur à la dihydropyridine [DHPR] [These changes in nitrate treated mice were accompanied by increased expression of the Ca2+ handling proteins calsequestrin 1 and the dihydropyridine receptor].

Ainsi, l’augmentation, après ingestion de nitrate pendant 7 jours, de la force contractile des muscles à fibres rapides résulte de modifications structurelles (modifications liées aux protéines) du muscle squelettique [Thus the longer-term nitrate supplementation used in the present study resulted in «structural» (i.e. protein-linked) changes to squeletal muscle].

Un nouveau mécanisme, rendant compte de l’action bénéfique des nitrates alimentaires sur la fonction musculaire, notamment au cours des activités sportives, est ainsi identifié [These results provide a new mechanism by wich nitrate exerts beneficial effects on muscle function with applications to sports performance].

Cette nouvelle notion pourrait, en outre, avoir un intérêt thérapeutique. Des anomalies de fixation du Ca2+ dans les cellules musculaires ont, en effet, été décrites chez des patients atteints de myopathie mitochondriale. Il conviendrait d’étudier les effets d’une supplémentation alimentaire en nitrate dans ce genre de pathologie [Nitrate supplementation may be used to improve contractile function in diseases with muscle weakness involving Ca2+ handling].

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