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Le concept de sensibilité au sel de la pression artérielle
Il existe des preuves substantielles que les réponses de la pression artérielle à l’apport en sel alimentaire varient chez les personnes hypertendues et même chez les personnes normotendues. Certaines personnes peuvent excréter efficacement un apport élevé en sel alimentaire sans augmentation de la PA artérielle et d’autres ne peuvent pas le faire sans augmentation de la PA artérielle. Les premiers individus qui peuvent excréter efficacement l’apport en sel sont appelés « sensibles au sel » et les seconds qui ne le peuvent pas sont appelés « insensibles au sel ». Une étude antérieure réalisée par Strauss et al.29) en 1958 a montré que la relation quotidienne entre l’apport en sodium alimentaire et l’excrétion rénale du sodium a été déterminée chez des humains soumis à une augmentation progressive de l’apport en sel de 10 à 150 mmol/jour. Dans cette étude, il a fallu environ 5 jours avant que le taux d’excrétion rénale de sodium devienne égal au taux d’apport en sodium (c’est-à-dire jusqu’à ce que l’équilibre en sodium soit atteint). La sensibilité au sel est caractérisée par une altération de la fonction rénale qui nécessite une pression artérielle plus élevée pour excréter une quantité donnée de sodium et s’exprime par une réduction de la pente de la relation pression-natriurèse. Il a été démontré que la quantité de sodium et d’eau retenue avec une telle augmentation de l’apport en sodium entraîne une augmentation du poids corporel30). Malheureusement, il n’existe pas de définition universelle de la sensibilité au sel et la méthode d’évaluation de la sensibilité au sel varie d’une étude à l’autre. Dans la plupart des études, la sensibilité au sel est définie comme la variation aiguë de la pression artérielle moyenne correspondant à une diminution ou à une augmentation de l’apport en sodium. Dans les études animales, cela peut être facilement déterminé expérimentalement, mais de telles mesures chez l’homme sont très difficiles à réaliser en pratique. Habituellement, la sensibilité au sel est définie arbitrairement comme une augmentation de la pression artérielle de 10 % ou plus au cours d’un régime riche en sel par rapport à celle d’un régime pauvre en sel.
En 1962, Dahl5) a démontré la variabilité de la réponse de la pression artérielle à la charge en sel chez des rats normaux. En croisant par consanguinité des rats présentant la réponse tensionnelle la plus élevée avec des rats présentant la réponse tensionnelle la plus faible à un apport élevé en sel, Dahl a pu développer deux souches de rats : une souche sensible au sel (SS) et une souche résistante au sel (SR). La première souche devient hypertendue avec le temps après avoir reçu un régime à 8 % de chlorure de sodium ; la seconde ne développe pas d’hypertension en réponse à un régime riche en sodium5). Une étude animale similaire a été réalisée sur les chimpanzés, nos plus proches parents sur le plan génétique. Les chimpanzés ont normalement un régime pauvre en sel, mais lorsque leur consommation de sel augmente pour atteindre celle des humains actuels (~15 g/jour) pendant 20 mois, ils développent une hypertension. Comme les humains, certains chimpanzés ne développent pas d’hypertension en cas de régime riche en sel. L’augmentation de la pression artérielle a été graduelle et elle continuait à augmenter 18 mois après le début du régime riche en sel. De plus, lorsque la teneur en sel a été réduite, passant d’un régime contenant ~15 g de sel par jour à 0,5 g de sel par jour, les niveaux de pression artérielle sont retombés au niveau initial après 6 mois. Il était également évident que certains chimpanzés réagissaient plus que d’autres à ces modifications de l’apport en sel ; 60 % de la cohorte sont devenus hypertendus, tandis que 40 % sont restés résistants à un apport élevé en sel. Les expériences menées sur les chimpanzés suggèrent fortement que l’hypertension essentielle est due à un apport élevé en sel6).
Chez l’homme, Kawasaki et al. en 197817) ont été parmi les premiers à reconnaître une grande variabilité de la réponse de la pression artérielle à la charge en sodium dans un groupe de patients souffrant d’hypertension essentielle. Ils ont étudié 19 sujets hypertendus qui ont été observés après une prise de sodium « normale » (109mmol/d), « faible » (9mmol/d), puis « élevée » (249mmol/d). La pression artérielle a baissé de manière significative (p<0,05) dans l’ensemble de la population avec une restriction de sel alimentaire et a augmenté de manière significative (p<0,05) pour revenir aux niveaux de base après la phase de sel élevé. Lorsque les réponses individuelles de la pression artérielle aux périodes de faible et de forte teneur en sel ont été comparées, tous les sujets sauf un ont montré une augmentation. Les chercheurs ont alors arbitrairement séparé la population en deux groupes, identifiant l’un comme sensible au sel (n=9), ceux qui ont démontré une augmentation d’au moins 10 % de la pression artérielle moyenne lorsque les périodes de faible et de forte consommation de sel ont été comparées, et l’autre comme non sensible au sel (n=10), ceux qui avaient des augmentations plus faibles de la pression artérielle avec la charge en sel. Sur la base de cette réponse, les patients hypertendus ont été classés comme sensibles ou non sensibles au sel.
L’année suivante, ces observations chez les patients hypertendus ont été étendues à la population normotendue par des études chez des individus soumis à une gamme incrémentale d’apport en sodium de 10 à 1 500mmol/jour18). Luft et al.18) dans l’étude de 16 jeunes hommes normotendus, la pression artérielle a été mesurée après une période de 7 jours de 10 mmol/j de sodium, puis des périodes successives de 3 jours de 300, 600 ou 800, et 1 200 ou 1 500mmol/jour. La pression systolique et diastolique est passée de 113±2/69±2mmHg (SEM) au niveau d’apport en sodium de 10mEq/24 h à 131±4/85±3mmHg au niveau d’apport en sodium de 1 500mEq/24 h (p<0,001). L’indice cardiaque a augmenté de façon concomitante de 2,6±0,1 à 3,6±0,3 l/min/m2 (p<0,001). L’analyse de régression linéaire et quadratique de la relation entre l’UNaV et la pression artérielle a révélé que les Noirs avaient une pression artérielle plus élevée avec la charge en sodium que les Blancs. La charge en sodium a provoqué une kaliurèse significative qui était plus importante chez les Blancs que chez les Noirs. Six sujets ont été réétudiés alors qu’ils recevaient une substitution de potassium. Par rapport aux réponses initiales, la pression artérielle était moins élevée (p<0,02) et une natriurèse plus importante est apparue à un niveau de 1 500 mEq/24 h d’apport en sodium (p<0,02). Ces données suggèrent que les Noirs ont une réduction intrinsèque de la capacité à excréter le sodium par rapport aux Blancs.
Plus tard, Weinberger et al.19) ont évalué chez 378 humains normotendus et 198 hypertendus par deux approches. La pression artérielle a été mesurée après une perfusion intraveineuse de 2 L de solution saline normale (0,9%) et après une déplétion sodique et volumique induite par un régime pauvre en sodium et l’administration de furosémide. Ils ont arbitrairement séparé la population en deux groupes : ceux chez qui la pression artérielle moyenne diminuait d’au moins 10 mmHg après une déplétion sodique et volumique étaient considérés comme sensibles au sodium, et ceux chez qui la diminution était de 5 mmHg ou moins (y compris une augmentation de la pression) étaient considérés comme résistants au sodium. La deuxième étude a utilisé la réponse de la pression artérielle à une restriction modeste du sodium alimentaire chez 74 sujets normotendus pour identifier la sensibilité et la résistance au sodium. Dans les deux études, les réponses étaient hétérogènes. Dans la première étude, un nombre significativement plus élevé de sujets hypertendus étaient sensibles au sodium, par rapport aux sujets du groupe normotendu (p<0,001). L’activité rénine plasmatique (faible, normale ou élevée) ne prédisait pas les réponses au sodium. Dans les deux groupes, les individus sensibles au sodium étaient significativement plus âgés (p<0,001) et avaient des valeurs de rénine de base plus faibles que les sujets résistants au sodium. Les facteurs liés au changement de la pression artérielle moyenne après une déplétion en sodium et en volume comprenaient la pression de base (r=-0,54, p<0,001) et l’âge (r=-0,16, p=0,002 dans le groupe normotendu ; r=-0,28, p<0,001 dans le groupe hypertendu). La réponse à la restriction alimentaire en sodium était également corrélée à la pression de base (r=0,61, p inférieur à 0,001) et à l’excrétion urinaire initiale de sodium (r=0,27, p<0,01). En utilisant les critères ci-dessus, 51% des hypertendus et 26% des normotendus se sont révélés sensibles au sodium dans cette étude. Ils ont également réalisé ce protocole deux fois en 12 mois chez d’autres sujets et ont observé les réponses de la pression artérielle31). La réponse de la pression artérielle était reproductible chez 28 sujets étudiés deux fois (r=0,56, p<0,002). Quatre sujets ont changé de statut de réponse au sel et six étaient indéterminés lors d’une nouvelle étude. Dans une étude ultérieure, ces chercheurs ont également montré que la réponse de la pression artérielle au protocole d’expansion-contraction du volume était significativement corrélée aux changements de la pression artérielle observés en réponse à un régime pauvre en sodium32). Il s’agit de la seule étude publiée à avoir comparé deux techniques différentes pour l’évaluation de la réponse au sel de la pression artérielle chez les mêmes personnes. Ils ont conclu que la sensibilité au sel est un phénomène reproductible qui est lié à l’augmentation de la pression artérielle associée à l’âge. Depuis lors, divers protocoles ont été utilisés pour tester la sensibilité au sel de la pression artérielle chez l’homme, notamment l’examen de la réponse de la pression artérielle à un protocole aigu dans lequel les patients sont chargés en sel par une perfusion intraveineuse de solution saline et appauvris en sel par l’administration de furosémide33,34).
Dans l’étude GenSalt35), les participants ont reçu un régime pauvre en sodium (3 g de sel ou 51,3mmol de sodium par jour) pendant 7 jours, suivi d’un régime riche en sodium (18 g de sel ou 307,8mmol de sodium par jour) pendant 7 jours, la PA étant mesurée trois fois pendant les 3 derniers jours de chaque phase d’intervention. Les réponses de la TA aux interventions diététiques chroniques à faible et à forte teneur en sodium, qui durent habituellement de 5 à 14 jours, ont également été mesurées. L’objectif global de cette étude est d’identifier les gènes de susceptibilité qui influencent les réponses individuelles de la PA à l’apport alimentaire en sodium et en potassium dans les populations humaines. La réponse de la PA à l’apport de sodium alimentaire varie selon les individus – un phénomène décrit comme la sensibilité au sel – et l’hétérogénéité de cet effet est loin d’être complètement comprise17,33). Des études de cohorte prospectives antérieures ont également indiqué que la sensibilité au sel est un facteur prédictif important des MCV et de la mortalité totale chez les participants hypertendus et normotendus36,37). Le groupe d’étude GenSalt a examiné les réponses de la TA aux interventions sur le sodium et le potassium alimentaires en fonction du sexe, de l’âge et des sous-groupes de TA de départ chez 1906 hommes et femmes chinois âgés de 16 ans ou plus qui ont participé au Genetic Epidemiology Network of Salt Sensitivity (GenSalt)38). Cette étude a montré que le sexe féminin, l’âge avancé et des niveaux élevés de PA de base augmentent les réponses de la PA à l’intervention du sodium alimentaire. De plus, des niveaux élevés de PA de base augmentent les réponses de la PA à l’intervention du potassium alimentaire. Par conséquent, un régime pauvre en sodium et riche en potassium devrait être particulièrement efficace pour réduire la PA chez les personnes souffrant d’hypertension ou de préhypertension, tandis qu’un régime pauvre en sodium pourrait être plus efficace pour réduire la PA chez les femmes et les personnes âgées38). Six ans plus tard, Gu et al. dans leur étude GenSalt, ont testé à nouveau les réponses de la TA aux interventions sur le sodium et le potassium alimentaires chez les 487 participants précédents39). Il s’agit de la première étude à examiner la reproductibilité à long terme de la sensibilité de la TA au sel. Le même protocole d’intervention alimentaire, qui comprenait une alimentation à faible teneur en sodium pendant 7 jours (51,3 mmol/j), une alimentation à forte teneur en sodium pendant 7 jours (307,8 mmol/j) et une alimentation à forte teneur en sodium pendant 7 jours avec supplémentation orale en potassium (60,0 mmol/j), a été appliqué dans l’étude initiale et dans les études répétées. Trois mesures de la pression artérielle ont été obtenues pendant chacun des 3 jours d’observation de base et les jours 5, 6 et 7 de chaque période d’intervention. Les résultats de l’excrétion urinaire de sodium et de potassium sur 24 heures ont montré une excellente conformité au régime alimentaire de l’étude. Les réponses de la pression artérielle à l’intervention diététique dans l’étude originale et les études répétées étaient fortement corrélées. Les coefficients de corrélation (intervalle de confiance à 95 %) pour les niveaux de pression artérielle systolique étaient de 0,77 (0,73-0,80) au départ, de 0,79 (0,75-0,82) pendant les interventions à faible teneur en sodium, de 0,80 (0,77-0,83) pendant les interventions à teneur élevée en sodium, et de 0,82 (0,79-0,85) pendant les interventions à teneur élevée en sodium et en supplémentation de potassium (tous, p<0,0001). Les coefficients de corrélation pour les changements de la pression artérielle systolique étaient de 0,37 (0,29-0,44) de la ligne de base à la faible teneur en sodium, de 0,37 (0,29-0,44) de la faible teneur à la forte teneur en sodium, et de 0,28 (0,20-0,36) de la forte teneur en sodium à la forte teneur en sodium plus supplémentation en potassium (tous, p<0,0001). Ces données indiquent que les réponses de la pression artérielle aux interventions sur le sodium et le potassium alimentaires ont une reproductibilité à long terme et des caractéristiques stables dans la population générale. Cependant, de Leeuw et Kroon40), dans leur commentaire éditorial, font valoir que les coefficients de corrélation pour les changements de pression au début et à la fin de l’étude étaient très faibles. Les résultats du test initial ne peuvent expliquer qu’environ 20% des résultats du nouveau test.