Traduction de l'étude
Apport en potassium et santé humaine
par Lanfranco D'Elia Nutrients 2024, 16(6), 833 ;
Le potassium est un cation monovalent largement présent dans la nature, où il ne se présente pas sous forme métallique, mais toujours en combinaison avec d'autres substances, notamment le chlorure. Les principales sources de potassium alimentaire sont les fruits et légumes, où il est généralement associé à des acides organiques (par exemple le citrate de potassium). Dans l’organisme, une grande partie du pool de potassium est localisée dans les muscles et le squelette, mais également dans le système nerveux central, les intestins, le foie, les poumons et la peau. Le potassium extracellulaire joue un rôle clé dans la régulation du potentiel de la membrane cellulaire et donc dans la régulation des activités nerveuses et musculaires [1]. Le potassium étant un cation intracellulaire majeur, les mécanismes qui modulent le gradient entre le contenu intra- et extracellulaire sont finement ajustés à différents niveaux [1]. Compte tenu de cette hypothèse, l’effet du potassium sur le corps humain est vaste et concerne toutes les cellules et tous les tissus, bien que la plupart des preuves soulignent particulièrement son rôle dans le système cardiovasculaire. Plusieurs études ont trouvé une relation inverse entre l'apport en potassium et la tension artérielle [2,3], un certain nombre d'investigations montrant l'effet favorable d'un régime riche en potassium sur les maladies cardiovasculaires, en partie indépendamment de son effet sur la tension artérielle [4, 5,6].
Dans ce contexte, les lignes directrices internationales suggèrent un apport alimentaire élevé en potassium comme l’une des modifications du mode de vie les plus recommandées pour la prévention et la gestion du risque cardiovasculaire [7,8], bien qu’il n’y ait pas d’accord général sur le seuil d’apport alimentaire en potassium au sein de la population. niveau [9,10,11].
Dans ce contexte, ce numéro spécial se concentre sur de nouvelles preuves et des revues systématiques de la littérature actuelle concernant la relation entre l'apport en potassium et la santé humaine, en particulier en ce qui concerne les maladies cardiovasculaires, dans le but (1) d'enrichir les connaissances sur ce sujet, ( 2) soutenir les campagnes visant à augmenter la consommation alimentaire de potassium pour la prévention primaire et secondaire des maladies cardiovasculaires, et (3) déterminer les seuils d'apport en potassium appropriés pour prévenir les maladies non transmissibles. Les articles inclus dans ce numéro spécial ont principalement exploré l'effet de l'apport en potassium sur les facteurs de risque cardiovasculaire (c'est-à-dire le diabète et la fonction endothéliale), l'interaction entre les inhibiteurs du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) et l'excrétion urinaire de potassium dans l'insuffisance rénale chronique (IRC). ) patients, et les applications de l’intelligence artificielle (IA) dans ce domaine.
La première des deux méta-analyses incluses a évalué l'association entre l'apport habituel en potassium et le risque de diabète de type 2 [12]. L'analyse groupée comprenait sept études prospectives (31 873 participants au total et 4 320 nouveaux cas de diabète), avec une durée de suivi allant de 4,7 à 20 ans. Les principaux résultats de cette méta-analyse montrent que l'apport alimentaire habituel en potassium est associé au risque de diabète de type 2 dans la population générale, présentant une relation en forme de J. En particulier, des bénéfices apparents concernant le ralentissement du développement du diabète de type 2 ont été observés à des niveaux de consommation compris entre 3 000 et 5 000 mg par jour (en supposant que 1 mmol = 39 mg et qu'environ 70 % du potassium ingéré est excrété dans l'urine). Les résultats sont étayés par la catégorisation Grade, qui a détecté une qualité modérée, et sont encore renforcés par les critères d'inclusion stricts et le nombre relativement important de participants. De plus, à l'appui de cette relation, certaines études ont trouvé un effet favorable de l'apport en potassium sur la sensibilité à l'insuline [13,14].
Plusieurs études expérimentales suggèrent qu'un régime riche en potassium pourrait exercer un effet favorable sur le risque cardiovasculaire en augmentant la production d'oxyde nitrique endothélial [15] et en supprimant les espèces réactives de l'oxygène [16]. Dans ce contexte, une autre méta-analyse incluse dans ce numéro spécial a évalué l'effet de la supplémentation en potassium sur la fonction endothéliale (un prédicteur précoce des maladies cardiovasculaires [17]) [18]. Cinq études d'intervention (huit cohortes au total ; 332 participants ; durée de l'intervention 6 jours à 6 semaines) ont été incluses dans cette analyse groupée. Les suppléments de potassium et les contrôles consistaient en capsules ou en régimes, et la collecte d'urine sur 24 heures était utilisée comme indicateur de l'apport en potassium. La fonction endothéliale a été évaluée par vasodilatation médiée par le flux (FMD) – un outil largement utilisé pour les études cliniques [17] – où une réduction de la fièvre aphteuse était associée à des conditions prédisposant à l'athérosclérose et aux maladies cardiovasculaires. Les principaux résultats de cette méta-analyse suggèrent qu’une supplémentation en potassium est associée à une amélioration de la fonction endothéliale. Une association positive a été détectée entre la quantité de potassium supplémentée et son effet sur la fièvre aphteuse ; c'est-à-dire qu'un apport plus élevé en potassium était associé à une plus grande vasodilatation. En particulier, cet effet était grand er à des excrétions de potassium supérieures à 90 mmol/jour. Les principaux atouts de cette méta-analyse sont la haute qualité globale des preuves utilisant l'approche d'évaluation Grade et l'inclusion d'essais d'intervention uniquement avec une évaluation exclusive de l'apport en potassium.
Notamment, les lignes directrices sur la prise en charge de l'IRC [19] soulignent le rôle de l'apport alimentaire en potassium dans l'IRC, recommandant l'évaluation de l'apport alimentaire en potassium chez les patients atteints d'IRC, en particulier ceux présentant une hyperkaliémie potentielle [20]. Dans ce contexte, deux autres études incluses dans ce numéro spécial ont exploré différents aspects de l'évaluation de l'apport alimentaire en potassium chez les patients atteints d'IRC [21,22]. De plus, étant donné que les mécanismes d'homéostasie et d'excrétion du potassium sont altérés chez ces individus, la collecte d'urine sur 24 heures (l'étalon-or reconnu pour surveiller l'apport en potassium [23]) peut ne pas être fiable pour évaluer l'apport en potassium dans ce contexte.
En particulier, une étude a évalué la relation entre l’excrétion urinaire de potassium (via une collecte d’urine de 24 heures) et l’apport alimentaire en potassium (via un questionnaire) dans une cohorte de patients atteints d’IRC de stade 3 à 4 avec ou sans traitement par inhibiteur du SRAA [21]. L'analyse principale, qui a inclus 138 patients (60 ± 13 ans), a indiqué que l'excrétion urinaire de potassium était significativement, mais faiblement, associée au débit de filtration glomérulaire et à l'apport alimentaire en potassium. De plus, les taux sériques de potassium n’étaient pas associés à l’apport alimentaire en potassium, alors qu’une relation inverse a été détectée avec le débit de filtration glomérulaire. D'autre part, après stratification par traitement par inhibiteur du SRAA, une association directe entre l'excrétion urinaire de potassium et l'apport alimentaire en potassium a été confirmée uniquement chez les patients qui n'étaient pas sous traitement par inhibiteur du SRAA, tandis que la relation entre le potassium sérique et la fonction rénale a été confirmée dans les deux groupes. . Ainsi, bien que l’excrétion urinaire de potassium puisse être considérée comme un indicateur de l’apport en potassium chez les individus avec ou sans altération de la fonction rénale, le traitement par un inhibiteur du SRAA semble affecter la relation entre l’excrétion urinaire de potassium et l’apport alimentaire en potassium, au moins chez les patients aux stades 3 à 4. MRC.
Une autre étude incluse dans ce numéro spécial a également exploré l'évaluation de l'apport alimentaire en potassium chez les patients atteints d'IRC à l'aide de réseaux bayésiens dérivés de l'IA (22). Au total, 375 adultes atteints d'IRC ont été inclus dans une analyse visant à développer un outil clinique permettant d'estimer l'apport en potassium à l'aide de l'excrétion urinaire de potassium sur 24 heures. Sur un total de 25 caractéristiques physiques et alimentaires sélectionnées pour évaluer les associations potentielles avec l'excrétion urinaire de potassium, 14 ont été utilisées pour améliorer l'ergonomie du modèle et le rendre utilisable en milieu clinique. L'analyse principale a montré que les paramètres les plus corrélés au potassium urinaire sur 24 heures étaient le poids, la taille, l'âge, la portion de repas et le débit de filtration glomérulaire. En particulier, les résultats ont mis en évidence que l’expression de l’apport en potassium était davantage associée aux caractéristiques cliniques et à la fonction rénale que la teneur en potassium de l’aliment ingéré. Cette découverte peut expliquer le faible accord entre les données sur l'apport en potassium dans les enquêtes alimentaires et la collecte d'urine sur 24 heures, qui est affectée par les aliments riches en potassium. Par conséquent, l’outil pourrait être plus adapté à l’estimation de la consommation de potassium qu’un simple questionnaire sur les habitudes alimentaires des patients et pourrait constituer une application ergonomique et conviviale permettant aux patients atteints d’IRC d’évaluer leur consommation de potassium et d’accroître le respect des recommandations alimentaires. Notamment, les résultats de cette étude étaient limités par une seule collecte d’urine sur 24 heures et par le manque de validation externe, bien que la validation interne ait un niveau de précision de 74 %.
Enfin, comme pour l’IA, l’un des articles de ce numéro spécial a évalué les résultats cardiovasculaires et rénaux chez des patients atteints d’hyperkaliémie à l’aide de modèles d’apprentissage automatique [23]. L'apport en potassium a un rôle non univoque chez les patients atteints d'IRC : en effet, même si les restrictions alimentaires en potassium peuvent entraîner des bénéfices pour les patients hyperkaliémiques à haut risque, elles peuvent conduire à une alimentation malsaine et les effets bénéfiques de l'apport alimentaire en potassium peuvent être perdus [12, 18,24] en raison d'une réduction de la consommation d'aliments d'origine végétale. De plus, ce type de régime (c’est-à-dire une faible consommation de fruits et légumes et un apport élevé en protéines) ne contrecarrerait pas l’augmentation de la production nette d’acide endogène (NEAP) due au régime [19], qui à son tour est associée à la progression de l’insuffisance rénale. dommages [25]. Kanda et coll. ont rapporté le développement et la validation de modèles de prédiction des risques utilisant des technologies d'apprentissage automatique pour détecter les patients hyperkaliémiques à haut risque de mortalité, ainsi que les résultats cardiovasculaires et rénaux, sur une période de trois ans après leur premier épisode hyperkaliémique (23). Au total, 24 949 patients présentant une hyperkaliémie ont été inclus dans l'élaboration du modèle et la validation interne, et 86 279 patients présentant des caractéristiques similaires ont été inclus pour la validation externe.sur. Les principales conclusions de cette étude suggèrent un rôle prédictif similaire des variables cliniques dans différents résultats. En particulier, l'âge, le stade de l'IRC, le taux de filtration glomérulaire et les antécédents de visites aux urgences figuraient parmi les variables les plus pertinentes. De plus, l'utilisation de certains médicaments (par exemple, les diurétiques de l'anse, l'héparine et le bicarbonate de sodium), l'arrêt de l'inhibiteur du SRAA dans l'année suivant l'épisode hyperkaliémique et certaines données de laboratoire, notamment les taux de triglycérides, d'hémoglobine glycosylée et de peptide natriurétique cérébral, ont été parmi les 20 variables les plus importantes pour tous les résultats. Par conséquent, ces résultats indiquent une utilisation possible de modèles d’apprentissage automatique pour l’évaluation des risques réels chez les patients atteints d’hyperkaliémie. Bien que le modèle ait été testé sur une base de données externe, d’autres études sont nécessaires pour améliorer l’applicabilité du modèle dans différents contextes.
En conclusion, ce numéro spécial met en évidence le rôle complexe de l’apport en potassium sur la santé dans différents contextes et scénarios. En particulier, les articles soulignent l'avantage d'un apport plus élevé en potassium sur deux facteurs de risque cardiovasculaire majeurs (c'est-à-dire le diabète et le dysfonctionnement endothélial), le biais potentiel des évaluations de l'apport en potassium chez les patients atteints d'IRC recevant un traitement par inhibiteur du SRAA, et les applications potentielles de l'IA dans ce contexte. Il est suggéré qu'une attention particulière soit accordée aux évaluations du potassium chez les patients atteints d'IRC, ce qui permettrait de mieux comprendre les moyens potentiellement simples d'éviter l'hyperkaliémie et d'éviter de devoir limiter la consommation d'aliments à base de plantes, qui sont cruciaux pour la prévention cardiovasculaire. Ainsi, les principaux résultats de la littérature disponible soutiennent les recommandations internationales sur l’augmentation des apports quotidiens en potassium par la consommation régulière de fruits et légumes frais dans la population générale [9,10,11], et sont donc clairement en accord avec les bénéfices de la modèle de régime planétaire conçu par la Commission EAT-Lancet [26].
Cependant, malgré les preuves irréfutables des bénéfices associés à un apport alimentaire plus élevé en potassium et les campagnes éducatives en faveur d’un régime alimentaire riche en potassium pour atteindre les recommandations de l’Organisation Mondiale de la Santé d’un apport alimentaire quotidien cible d’au moins 90 mmol de potassium [9] , dans la plupart des pays du monde, la moyenne habituelle de l’apport en potassium est largement inférieure à ce niveau [27]. Quelques approches ont été adoptées pour atteindre cet apport quotidien avec des résultats raisonnables, par exemple l'utilisation de substituts de sel enrichis en potassium (75 % de chlorure de sodium et 25 % de chlorure de potassium) à la place du sel de chlorure de sodium (100 % de chlorure de sodium), également associée à une réduction des événements cardiovasculaires dans de larges populations [28], ou à l'utilisation d'une supplémentation en potassium avec des sels de potassium à libération lente, généralement sans danger à faible dose [29]. Il convient de noter que l’hyperkaliémie consécutive à un apport alimentaire excessif en potassium est rare chez les individus en bonne santé et est plus susceptible de survenir chez les individus présentant une fonction rénale altérée [19] ou des apports très élevés de suppléments de potassium par voie orale.
Néanmoins, des données supplémentaires sont nécessaires pour parvenir à des conclusions définitives sur la relation entre la supplémentation en potassium et le taux d'événements cardiovasculaires. Des études d'intervention appropriées sur les effets d'une consommation alimentaire à long terme de potassium ou d'une supplémentation en potassium sont nécessaires pour confirmer ces tendances et permettre la détection de seuils d'apport en potassium appropriés pour prévenir les maladies cardiovasculaires dans différents contextes (par exemple, la population générale, les patients atteints d'IRC ou de maladies cardiovasculaires). subissant un traitement pharmacologique qui affecte la manipulation du potassium) et permettent d'améliorer nos connaissances sur son effet sur les maladies non cardiovasculaires, telles que la néphrolithiase, les maladies osseuses et l'altération du métabolisme du glucose.