La nutrition joue un rôle indéniable pour l’excellence des performances dans les sports d’endurance. Les réserves en glucose de l’organisme sous forme de glycogène étant limitées, toute épargne du ...glycogène et tout substrat alternatif au glucose peuvent être utiles pour les performances. C’est ainsi que ces dernières années, les stratégies nutritionnelles destinées à augmenter la disponibilité en corps cétoniques ont bénéficié d’un certain engouement. L’objectif de cette revue est de faire l’état des connaissances actuelles sur l’intérêt que peuvent représenter les régimes cétogènes (RCet) ou les compléments alimentaires à base de corps cétoniques (CC) sur les performances dans les sports d’endurance.
Les RCet sont mal tolérés par les sportifs, ce qui justifie le développement de compléments alimentaires à base de sels ou d’esters de CC (ECC). Les ECC assurent une bonne disponibilité plasmatique de β-hydroxybutyrate (βHB), le principal CC métabolisable, avec un effet dose ; celle-ci reste cependant très dépendante des apports en glucose qui doivent être réduits au maximum. La consommation de sels ou d’ECC augmente la part prise par les CC dans la fourniture d’énergie au cours de l’exercice, ce qui entraîne une baisse de la glycolyse. Compte tenu des effets décrits des CC sur le métabolisme énergétique, certaines des réponses permettent de penser que les CC peuvent améliorer les performances au cours d’exercices uniques en endurance, et d’autres qui tendent à conclure à l’inverse. La prise de compléments alimentaires de sels de CC altère ou au mieux n’améliore pas les performances en endurance. Les études actuellement disponibles ne permettent pas d’attribuer aux ECC des effets favorables pour les performances. Tout au plus, les ECC permettent de limiter la fatigue induite par un cycle de surcharge de travail à l’entraînement, mais sans améliorer pour autant les performances en endurance. Les sels et esters de CC sont fréquemment à l’origine de troubles digestifs qui sont en relation avec la dose ingérée ; dans certaines études, tous les sujets ont présenté des troubles digestifs, certes de gravité variable, mais qui sont toujours pénalisants pour les performances.
Les effets potentiels des CC sur les fonctions cognitives devraient être étudiés de manière plus précise, avec une indication potentielle dans certains sports comme les sports collectifs. Il en est de même des effets des CC sur la régulation épigénétique de certains gènes importants pour les réponses à l’entraînement.
Nutrition plays a key role for performance in endurance sports. Because the glucose stores of the body, i.e. muscle and liver glycogen, are limited, any preservation of glycogen stores and any alternative substrate to glucose can be useful for the physical performances. Some recent nutritional strategies aimed at increasing the availability of ketone bodies have been viewed with some enthusiasm. The aim of this review is to present the current state of knowledge on the interest that can be represented by ketogenic diets (RCet) or ketone dietary supplements (CC) on performance in endurance sports.
RCet are poorly tolerated by athletes, which justifies the development of exogenous ketone supplements as ketone salts or ketone esters (ECC). ECCs provide good plasma availability of β-hydroxybutyrate (βHB), the main CC used by oxidation, with a dose effect ; however, the CC oxidation remains highly dependent on glucose intake which must be reduced to a minimum. The ketone salts or ECC intakes increase the rate of CCs in the energy supply during exercise, which leads to a decrease in the glycolytic activity and glucose use. Given the well-known effects of CC on energy metabolism, some of these responses suggest that CCs may improve performance during single endurance exercises, and others tend to conclude the opposite. Ketone salts are now known to either alter or at the best not improve endurance performance. On the other hand, the currently available studies do not support positive effects of ECC for performance during endurance exercises. At best, ECCs could limit the fatigue induced by a training cycle of marked increased workload, but without improving performance in endurance exercises. Both ketone and ester salts are frequently at the origin of gut disorders that also are related to the dose ingested ; in some studies, all the subjects presented gut disorders, of varying intensity, but which are always deleterious for endurance performances.
The potential effects of CC on cognitive functions should be studied more precisely, with a potential interest in some sports such as team sports. The effects of CC on the epigenetic regulation of some genes important for the responses to endurance training should also be studied in further experiments.
RESUME: Une des complications aiguës du diabète est l'acidocétose diabétique caractérisée par une élévation de l'acidité sanguine, et la formation de corps cétoniques qui sont toxiques pour ...l'organisme. C'est fort de ce constat qu'on a évalué l'impact de la consommation d'un sel hydrosoluble fonctionnel à base de bicarbonate de sodium « Bicarbon-Plus » chez les rats rendus diabétiques à l'alloxane. Pour cette étude 4 lots de 8 rats de la souche Wistar ont été constitués. Les paramètres anthropométriques et biochimiques ont été évalués, ainsi que la bio tolérance. Le Bicarbon-Plus a réduit significativement la glycémie et la cétonémie chez les rats diabétiques. Et les rats diabétiques n'ayant pas été traités ont perdu énormément du poids. Une augmentation du taux de HDL-C, a été observée chez rats diabétiques traités avec le Bicarbon-Plus lorsqu'on passe du 14e au 36e jour. Les rats diabétiques ayant reçu 0,250 mL/100 g de p.c. de Bicarbon-Plus, le taux d'ALAT a diminué significativement, et le taux d'ASAT est non significative par rapport au lot témoin diabétique. Une baisse des taux de créatine et d'urée a été observée chez les rats diabétiques traités avec le Bicarbon-Plus. Et les rats diabétiques traités avec le Bicarbon-Plus présentent une diminution extrêmement significative du taux CRP, et une augmentation extrêmement significative du taux de SOD. Donc le Bicarbon-Plus est alcalinisant, baisse la cétonémie, hypoglycémiant, augmente le HDL-C, anti inflammatoire, antioxydant, hépatoprotecteur, néphroprotecteur, et protège la masse du pancréas. Il est bio tolérant, et pourrait être préconisé pour le traitement du diabète.
Les rendements d'extraction au soxhlet avec l'hexane de deux nouvelles cires issues des feuilles de Borassus aethiopum (rônier) et des peaux du fruit de Mangifera indica (manguier) sont ...respectivement de 1,40±0,08% et de 2,51±0,04%. La cinétique d'extraction montre que la quasi-totalité des cires est extraite apres 4 heures de chauffage. Les parametres physico-chimiques respectifs pour les cires de Borassus aethiopum et Mangifera indica sont : Point de fusion (78,80±1,09 et 53,23±1,01 °C), Indice d'acide (7,56±0,83 et 17,56±0,46 mg KOH/g), Indice d'iode (11,68±0,92 et 16,03±0,50 g d'iode/100g), Indice de saponification (94,05±0,48 et 158,58±1,03 mg KOH/g), Indice de réfraction (1,515 et 1,475). La composition chimique des deux cires révele la présence majoritaire d'esters (41,23 %), d'acides gras (21,28 %), d'alcools gras (18,35 %) et de cétones (09,38 %) pour la cire de rônier ainsi que de caroténoides (51,35%), d'esters (19,90 %), de stérols (14,38 %) et d'acides gras (08,62 %) pour la cire de mangue. Par ailleurs, les acides stéarique (39,77 %), palmitique (26,94 %), linoléique (16,00 %) et palmitoléique (12,73 %) ainsi que les acides palmitique (33,96 %), oléique (25,16 %) et linoléique (13,72 %) sont les acides gras majoritaires respectifs de Borassus aethiopum et de Mangifera indica.
Les propriétés fonctionnelles de la protéine membranaire SLC5A8 et son rôle physiologique ont été étudiées in vitro et in vivo en utilisant des souris slc5a8-/-. In vitro, des mesures d’accumulation ...de métabolites par LC-MS sur des cellules HEK transfectées par SLC5A8 ont permis d’étudier ses capacités de transport de monocarboxylates sodium-dépendant (pyruvate mais aussi corps cétoniques). L’étude par analyse métabolomique a permis de montrer que l’uptake de pyruvate médié par SLC5A8 avait pour conséquences, outre l’alimentation énergétique du cycle de Krebs, un effet inhibiteur d’une enzyme glycolytique (GAPDH). Son dérivé halogéné (bromopyruvate), agent anti-tumoral ciblant la GAPDH, génère la même accumulation du substrat de la GAPDH. Nos résultats indiquent que le rôle proposé dans la littérature de suppresseur tumeur de SLC5A8 soit associé à un effet anti-Warburg. In vivo, les souris slc5a8-/- âgées présentaient un œdème intramyélinique diffus sans démyélinisation témoignant de désordres hydro-ioniques dans l’espace périaxonal par carence énergétique. Si l’expression tubulaire rénale de SLC5A8 a été confirmée, l’expression neuronale ne l’a pas été faisant envisager une origine rénale à la leucoencéphalopathie décrite. Les souris slc5a8-/- présentaient une fuite urinaire massive de corps cétoniques à l’origine d’une insuffisance cérébrale en β-hydroxybutyrate. Ce carburant est essentiel pour le cerveau, notamment en cas de dysfonction du métabolisme glucidique, comme l’insulinorésistance démontrée en deuxième partie de vie des souris slc5a8-/-. Cette étude illustre le rôle majeur des corps cétoniques en neuroénergétique.
The functional properties of the SLC5A8 membrane protein and its physiological role have been studied in vitro and in vivo using slc5a8-/- mice. In vitro, analysis of metabolite uptake by LC-MS with slc5a8 transfected HEK cells to study sodium-dependent transport of monocarboxylates, in particular pyruvate but also ketone bodies. Using a metabolomic approach, we showed that SLC5A8-mediated pyruvate uptake fuels the Krebs cycle and has an inhibitory effect on the glycolytic enzyme, GAPDH. Bromopyruvate, the halogen derivative of pyruvate, is a known antitumour agent targeting GAPDH and has a similar effect. We propose that the tumour suppressor function reported for SLC5A8 in the literature is associated with an "anti-Warburg" effect. In vivo, aged slc5a8-/- mice showed diffuse intramyelinic oedema without demyelination. This indicated a hydro-ionic disorder in the periaxonal space due to chronic energy deficiency. While expression of SLC5A8 was confirmed in renal tubular cells, the expression of the protein was not detected in brain suggesting a renal origin of the described leukoencephalopathy. Slc5a8-/- mice showed strong urinary loss of ketone bodies leading to cerebral insufficiency of β-hydroxybutyrate. This ketone is an essential energy source for the brain, in particular when carbohydrate metabolism is dysfunctionning, like in the case of insulin resistance that was found in aged slc5a8-/- mice. This study highlights the major role of ketone bodies in neuroenergetics.
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