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Utilisation des biomarqueurs salivaires pour un monitoring efficace de la vitamine C lors d'un stress oxydatif induit par l'exercice



Introduction



La salive est facilement utilisable dans la recherche médicale et nécessite peu de formation pour la collecte. La salive contenant une variété de composés biologiques comme la vitamine C, le malondialdéhyde (MDA), l’amylase et les protéomes, elle a été utilisée avec succès dans la recherche et l’évaluation de l’état de santé des individus.
Les bio-marqueurs systémiques témoins du stress oxydatif peuvent être retrouvés dans la salive. Cependant il est difficile de savoir si la salive à la même bio-spécificité que le sang et/ou que le plasma.
L’exercice physique peut induire un stress oxydatif, entraînant une tendance à la supplémentation en antioxydants. La vitamine C est un antioxydant populaire en milieu sportif, reconnu pour ses vertus anti-oxydantes. Une voie potentielle pour évaluer le stress oxydatif induit par l’exercice peut se faire via l’évaluation des bio-marqueurs comme la vitamine C et le malondialdéhyde dans la salive.
Actuellement, les recherches sont encore limitées dans ce domaine. Nous présenterons dans cette synthèse l’état actuel de la recherche sur les effets du stress oxydatif induit par l’exercice sur les biomarqueurs salivaires et la supplémentation en vitamine C.
 

Utilisation de bio-marqueurs salivaires



La salive est un liquide trouvé dans la cavité buccale qui peut permettre l’identification de différents composés permettant l’établissement de diagnostics médicaux, de recherches pathologiques et d’identification du stress oxydatif. La salive est principalement composée d’eau [100] mais contient également une variété de composants organiques et inorganiques tels que les protéines, les enzymes, les électrolytes, les immunoglobulines, les hormones et les micronutriments comme la vitamine C [101-105].
Ces composants sont essentiellement présents dans le sang et pénètrent dans la salive via les capillaires, les cellules acineuses et les cellules ductales [106].
Les trois glandes principales sont la glande parotide, la glande sublinguale et la glande sous-maxillaire. Les glandes mineures sont la glande labiale, la glande buccale, la glande linguale et la glande palatine [108, 109].
Chaque glande individuellement produit des quantités et des débits de salive différents avec des composants différents selon le moment de la journée. Ces quantités et ces débits peuvent également dépendre de leur stimulation ou non.
Certaines fonctions principales des composants salivaires comprennent la dégradation des bactéries locales, la digestion des glucides et des lipides, la lubrification des aliments, le goût et la santé buccale [110-112].  
Un individu moyen peut produire entre 1L et 1,5L de salive par jour [113], ce qui en fait un échantillon biologique très attrayant pour l’échantillonnage multiple. En outre, l’utilisation de la salive est une technique non invasive la rendant facile à employer.
Bien qu’il ait été observé que certains biomarqueurs systémiques étaient corrélés entre la salive et le sang (VIH [114], hépatite [115], cancer buccal [116], maladie parodontale [117, 118], obésité [119]), la salive n’a pas toujours la meilleure bio-spécificité car certains composants présentent des concentrations trop faibles (amylase, protéomes, phosphate [120]).
Les technologies ont progressé au cours du siècle dernier ainsi que la précision pour identifier les composants salivaires. De nombreux biomarqueurs ont été utilisés dans de nombreuses recherches portant sur l’association entre stress oxydatif, exercice physique, santé, maladie.
Les différents résultats rendent difficile d’établir des conclusions sur l’utilisation de la salive. Les recherches futures doivent se concentrer sur l’utilisation des marqueurs les plus spécifiques pouvant refléter le stress oxydatif.
 

La vitamine C comme biomarqueur salivaire



La vitamine C, connue sous le nom d’acide ascorbique, est un micronutriment essentiel pour de nombreuses espèces, et particulièrement pour les humains. Le scorbut (carence en vitamine C) a été signalé dès 1550 [124] et a mené à la découverte de la vitamine C au début des années 1900. Elle est également un antioxydant impliqué dans de nombreuses réactions d’hydroxylation. Peu de temps après sa découverte, la vitamine C a été localisée dans la salive.
En 1935, la vitamine C a été mesurée dans la salive avec une concentration de 2,5 μg/mL. D’autres études salivaires sur la vitamine C ont aidé à comprendre les besoins en vitamine C [125-132].
Le manque de corrélation de la vitamine C avec les biomarqueurs systémiques a entraîné de nombreuses incohérences et une difficulté d’utilisation de la salive. Les recherches ont confirmé à plusieurs reprises que les concentrations en vitamine C via d’autres prélèvements d’échantillons biologiques (sang, sérum, plasma) se corrèlent à l’apport alimentaire en vitamine C [134]. Lorsque les concentrations systémiques de vitamine C deviennent déficientes, la composante salivaire devient indétectable, probablement en raison des outils de mesure limités.
La relation entre supplémentation en vitamine C et vitamine C salivaire a été mise en évidence [126].  Certaines maladies ont également un impact sur la concentrations de vitamine C salivaire : tuberculose, parodontopathie, parodontite, cancer, lèpre [132, 135-139].
Il y a aujourd’hui un manque de cohérence dans les dosages utilisés de la vitamine C salivaire. Les dosages sont généralement dérivés de 2 méthodes : méthode du dichlorophénol-inodophénol ou la méthode de la dinitophénylhydrazine [140]. Ces méthodes utilisent les capacités antioxydantes de l’acide ascorbique pour des lectures de colorimétrie par un spectrophotomètre.
Aucune étude s’intéressant conjointement à l’exercice physique et la vitamine C salivaire n’a été retrouvée.
 

La vitamine C systémique



La vitamine C peut être activement localisée dans une variété de tissus avec des concentrations également variées [140] : glande surrénale, plasma, leucocytes. Le plasma est souvent utilisé comme prélèvement bio-spécifique pour évaluer l’état systémique de la vitamine C en raison de sa réponse aux concentrations systémiques du corps. Cependant, les leucocytes sont les meilleurs éléments permettant une mesure précise des concentrations.
Les symptômes de carence en vitamine C se produisent souvent lorsque les concentrations totales dans l’organisme et dans le plasma sont respectivement de 300mg ou moins de 0,2mg/dL [134, 141]. Les symptômes du scorbut ont tendance à apparaitre lorsque la concentration de vitamine C dans l’organisme est inférieure 300mg [142, 143]. Les changements physiologiques liés au scorbut peuvent se produire lorsque les apports sont inférieurs à 10 mg par jour pendant 1 mois.
L’apport moyen estimé est fixé à 60mg par jour pour les femmes et 75mg par jour pour les hommes. Environ 37% des américains n’ont pas d’apport suffisant [144]. Cette quantité minimale nécessaire est encore débattue mais il est de plus en plus clair que des pathologies peuvent se développer en raison des faibles apports en vitamine C (ou d’autres nutriments essentiels) : nitrosamine nuisible, oxydation de lipoprotéines de basse densité, fatigue, irritabilité [142]. Des apports en vitamine C de 1,25g par jour saturent complètement le plasma sanguin, mais environ 50% de la vitamine est excrétée dans l’urine [145]. Cela suggère que plus la vitamine C est prise, plus elle sera excrétée. Un apport de 200mg représente l’apport nécessaire pour la saturation de l’organisme avec une excrétion limitée. Des doses supérieures à 500mg seront généralement excrétées. Certains aliments sont plus riches en vitamine C que d’autres : poivrons, choux, brocoli, épinards, fraises, chou-fleur, agrumes [146].
Certains états qui induisent un stress oxydatif vont également générer des concentrations plasmatiques plus faibles de la vitamine comme le tabagisme et le diabète [150-155]. Ces résultats et d’autres similaires ont suscité des discussions autour d’une supplémentation en vitamine C via des sources exogènes (aliments et suppléments).
 

Supplémentation en vitamine C suite à un stress oxydatif induit par l’exercice



La supplémentation dans la nutrition sportive est un marché toujours croissant dans lequel le rôle de la vitamine C reste encore inconnu. Des recherches portant sur l’apport de la vitamine C et sur l’exercice ont été effectuées dès les années 1930 [162, 163]. La vitamine C étant un antioxydant et l’exercice un inducteur du stress oxydatif, il est encore l’un des suppléments les plus populaires et pertinent pour la recherche [164].
Les données probantes suggèrent que la supplémentation en vitamine C est bénéfique, nuisible ou inefficace pour l’exercice n’est pas claire en raison des résultats contradictoires.
La vitamine C systémique va changer à mesure qu’elle réagit à différents niveaux et types de stress oxydatif, y compris le stress oxydatif induit par l’exercice [165-168].
Une boucle de rétroaction négative se produira quelques jours après l’exercice et entraînera une diminution des concentrations systémiques [169-171]. La diminution de la vitamine C pourrait être liée à sa distribution et à son utilisation dans les réactions redox des tissus concernés [172].
L’entraînement quotidien pourrait provoquer une diminution continue de la vitamine C systémique. Cela pourrait générer un besoin d’apport exogène dans la mesure où la faible teneur en vitamine C est liée à la fatigue et à la baisse de la performance physique. La normalisation de la boucle de rétroaction négative doit être examinée plus en détail (apport de vitamine C et intensité du travail physique impactant la concentration systémique de la vitamine C).
La vitamine C peut être trouvée dans une variété de tissus qui subissent un stress oxydatif induit par l’exercice. Ce stress peut être réduit par des antioxydants suggérant l’utilisation d’une supplémentation. La littérature a des avis contradictoires sur cette question.
Les résultats suggèrent que la supplémentation en vitamine C peut atténuer les biomarqueurs oxydatifs qui sont majorés par l’exercice [173-176].
La supplémentation en vitamine C (500mg à 1500mg) a démontré des améliorations des indices de performance (course chronométrée [181-183], apparition retardée de la fatigue [184], VO2max [185]).
Cependant, d’autres études suggèrent que la vitamine C peut compromettre ces indices de performance avec des doses de 400mg à 1000mg [180, 186]. Une supplémentation en vitamine C sans amélioration ou sans effet néfaste a également été observée [187, 188]. La poursuite de la supplémentation malgré des résultats contradictoires, même à des doses similaires, justifie des recherches futures sur la vitamine C et l’exercice physique.
 

Conclusions



La salive peut être utilisée dans divers contextes de recherche, y compris dans l’analyse du stress oxydatif. Prélever la salive présente de nombreux avantages : facilité d’obtention, peu de formation nécessaire, capacité du corps à en produire en quantité illimitée, réflexion autour des biomarqueurs systémiques permettant d’identifier l’état de forme des individus testés.
Des recherches ont été menées pour suggérer que certains biomarqueurs couramment utilisés ne reflétaient pas l’état de forme des individus testés. La recherche portant sur l’exercice et le stress oxydatif via l’analyse de biomarqueurs salivaires est encore insuffisante.
Les recommandations concernant la supplémentation en vitamine C sont encore source de confusion. Les seuls résultats positifs dans la supplémentation en vitamine C concernent les personnes ayant une faible consommation de vitamine C. Rappelons que 37% des américains ne consomment pas les doses recommandées en vitamine C. Ces déficits en vitamine C pourraient théoriquement être responsables de symptômes tels que la diminution de la performance et une fatigue précoce.
L’apport recommandé pourrait être satisfait en consommant les portions recommandées de 5 fruits et légumes par jour. Des données indiquent que cet apport devrait être augmenté à 95mg par jour pour les femmes et 200mg par jour pour les hommes [134, 142].

Traduit par Erwann Le Corre
 

Article Original



Levi W. Evans and Stanley T. Omaye. Use of Saliva Biomarkers to Monitor Efficacy of Vitamin C in Exercise-Induced Oxidative Stress. Antioxidants 2017, 6, 5; doi:10.3390/antiox6010005

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