Le réservoir musculaire en nitrate

Gilliard, C.N., Lam, J.K., Cassel, K.S., Park, J.W., Schechter, A.N. and Piknova, B. (2018) Effect of dietary nitrate levels on nitrate fluxes in rat skeletal muscle and liver. Nitric Oxide 75, 1-7

(voir l'abstract ici)

Cher le rongeur, la concentration du muscle squelettique en ions nitrate NO3- est élevée. Lors de l’exercice, le muscle constitue ainsi un réservoir de nitrate, permettant la formation de nitrite NO2- et d’oxyde nitrique NO; d’où l’hyperhémie musculaire et divers autres phénomènes physiologiques.

La NO synthase 1 [NOS1] est une enzyme présente dans le muscle, le cerveau et d’autres tissus. La souris atteinte d’un déficit génétique en NOS1 est connue pour avoir des teneurs musculaires faibles en nitrate NO3-. On l’explique en considérant que cette enzyme participe à la synthèse d’oxyde nitrique NO au sein du tissu musculaire. Réagissant avec l’oxymyoglobine musculaire, l’oxyde nitrique NO peut ensuite donner naissance à l’ion nitrate NO3-.

Ceci étant, les teneurs en oxygène étant habituellement faibles dans la plupart des organes, il est possible que, pour la formation du nitrate musculaire, le rôle de la voie métabolique Nitrate exogène (alimentaire) -Nitrite-NO soit loin d’être négligeable, même en «normoxie», Et en cas de faible apport alimentaire en ions nitrate NO3-, l’organisme pourrait, pour assurer ses activités, puiser dans son réservoir musculaire en nitrate.

Les auteurs américains [Bethesda, Maryland; Hershey, Pennsylvanie; New York, NY] cherchent à le vérifier. Ils présentent une étude expérimentale menée chez 15 rats répartis en 3 groupes de 5. Pendant 7 jours, les rats reçoivent:

- ou bien un régime standard,

- ou bien un régime riche en nitrate, l’eau de boisson contenant 1000 mg de nitrate de sodium NaNO3 l-1 (soit 730 mg de nitrate NO3- l-1),

- ou bien encore un régime pauvre en nitrate, n’apportant que 1.43 mg NO3- kg-1 de nourriture.

Au 7ème jour, les concentrations de nitrate NO3- sont, en moyenne et respectivement, de 10, 14 et 5 mg NO3- kg-1 de tissu musculaire, chez ces trois groupes de rats.

Du 8ème au 14ème jours, de J8 à J14, l’attention se porte ensuite sur les rats du troisième groupe, ceux dont le régime était précédemment pauvre en nitrate. Du 8ème au 14ème jours, c’est-à-dire pendant les 7 jours suivants, on leur apporte une eau de boisson contenant 1000 mg de nitrate de sodium NaNO3 l-1, soit 730 mg de nitrate NO3- l-1. Il s’agit, on le voit, du même régime riche en nitrate que celui des rats du deuxième groupe, suivi de J1 à J7.

A J8, à J11 et à J14, chez ces rats du troisième groupe, les concentrations en nitrate NO3- sont, en moyenne et respectivement, de 5, 19 et 34 mg NO3- kg-1 de tissu musculaire.

Le déficit musculaire en nitrate provoqué en quelques jours par un régime alimentaire pauvre en nitrate est ainsi très rapidement corrigé, en quelques jours également, par un régime riche en nitrate. De manière surprenante, dans de telles conditions, les concentrations musculaires en nitrate s’élèvent significativement et de façon considérable, dépassant nettement celles des rats du deuxième groupe à J7 [Nitrate depleted from skeletal muscle during starvation is quickly recovered from new dietary sources, with an unexpected significant «overload» compared with animals not subjected to nitrate starvation].

Le muscle se comporte comme un réservoir en nitrate. Il ressort de l’étude que lorsque l’apport alimentaire en nitrate est insuffisant, l’organisme puise dans son réservoir musculaire [Our results strongly suggest that nitrate is necessary for proper physiological functioning and that in times of dietary starvation, skeletal muscle uses its nitrate reservoir to support physiology]. En outre, le manque en nitrate active tout un système de voies et de mécanismes destinés à récupérer les ions nitrate éventuellement disponibles. Le système peut aller, lorsque cesse le manque alimentaire en nitrate, jusqu’à ce qu’apparaissent dans le muscle des concentrations en nitrate nettement supérieures aux concentrations initiales [It also shows for the first time that nitrate deprivation will active an array of pathways and mechanisms to aggressively take up all nitrate available, and to even «overload», when it becomes available again].

En conclusion, les auteurs américains livrent une réflexion: Les ions nitrate jouent très certainement un rôle fort important en physiologie, un rôle plus important que celui qui a pu leur être jusqu’à présent attribué [These facts strongly suggest that nitrate ions are important in physiology, likely much more than realized so far].

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