Système de traçage des contacts pour l’exposition chimique dans l’environnement


Système de traçage des contacts pour l'exposition chimique dans l'environnement

Sur la base du schéma métabolites de drogue laissés dans le corps, les chercheurs d’Emory ont pu identifier les personnes qui prenaient différents médicaments. Les médicaments comprenaient l’acétaminophène, l’antidépresseur bupropion, l’anticoagulant warfarine et les bêta-bloquants métoprolol et carvédilol. Crédit photo : Ken Liu

Dans les films, les scientifiques peuvent prélever un échantillon de sang sur quelqu’un, le placer dans un spectromètre de et déterminer rapidement tout ce qui se trouve dans l’échantillon.

Dans la vraie vie, ils ne peuvent qu’effleurer la surface car, alors que le corps décompose des milliers de produits chimiques provenant de médicaments, d’aliments, de cosmétiques et d’autres expositions, il reste un territoire inexploré ou une « matière noire ». Ils connaissent les points de départ chimiques, mais ils ne connaissent pas tous les produits de dégradation ni où ces produits apparaissent dans leurs analyses.

Les chercheurs d’Emory ont développé un produire des « métabolites xénobiotiques » – les produits de dégradation – à partir de produits chimiques environnementaux afin qu’ils puissent être analysés à grande échelle. Potentiellement, le système pourrait être utilisé pour déterminer comment les produits chimiques sont métabolisés et pour distinguer qui et combien a été exposé, même si le produit chimique d’origine n’est plus dans le corps.

« Ce système nous permet d’identifier la présence de produits chimiques par leurs produits de biotransformation en aval », explique l’auteur principal Ken Liu, Ph.D., scientifique principal au laboratoire de biomarqueurs cliniques de la faculté de médecine de l’Université Emory. « De nombreux produits de biotransformation en aval ne peuvent pas être achetés et ne peuvent pas être identifiés de manière fiable. »

L’étude publiée mardi dans Communication nature, était une collaboration soutenue par une subvention du programme de métabolomique du NIH Common Fund et du centre de recherche HERCULES Exposome d’Emory, tous deux financés par le National Institute of Environmental Health Sciences.

L’article est co-écrit par le chercheur associé Choon-Myung Lee, Ph.D., au Département de pharmacologie et de biologie chimique. Les auteurs principaux sont Dean Jones, Ph.D., professeur de médecine et directeur du Laboratoire de biomarqueurs cliniques, et Edward Morgan, Ph.D., professeur de pharmacologie et de biologie chimique.

Le système utilise des extraits de foie humain pour métaboliser un produit chimique spécifique, puis analyse le schéma des produits de dégradation à l’aide d’un marquage isotopique et d’une spectrométrie de masse à haute résolution. Cela crée une signature métabolique que les chercheurs peuvent suivre pour identifier l’exposition pertinente chez l’homme.

« Avec ces informations, nous pourrions potentiellement effectuer une recherche des chimiques pour une exposition initiale, même si le produit chimique d’origine n’est plus présent », explique Liu. « Nous essayons de capturer la variété des expositions chimiques qui sont présentes chez chaque individu, car la majorité du risque de maladie est due à la pollution de l’environnement. »

Pour démontrer les capacités du système, les chercheurs ont utilisé leur système pour analyser des échantillons de sang de patients de l’hôpital universitaire Emory. Ils ont réussi à identifier ceux qui prenaient divers médicaments tels que l’acétaminophène, l’antidépresseur bupropion, l’anticoagulant warfarine et les bêta-bloquants métoprolol et carvédilol. Ils ont pu confirmer l’exposition à l’aide de dossiers médicaux électroniques.

Dans un deuxième test, les chercheurs ont analysé des échantillons de sang et d’urine provenant d’une étude clinique sur le microbiome pour rechercher une exposition chimique dont ils n’étaient pas au courant auparavant.

« Nous ne savions rien des drogues, de l’alimentation ou de la pollution de ces personnes », dit Liu.

L’équipe a pu détecter des traces de produits chimiques indiquant une exposition à la nicotine, au poivre noir ou à l’oméprazole, un médicament contre les brûlures d’estomac.

« Alors que d’autres produits chimiques et mélanges chimiques sont traités grâce à cette approche, nous envisageons de cartographier la diversité des pressions environnementales dans la communauté et d’identifier des biomarqueurs spécifiques associés aux résultats pour la santé », explique Liu. « En fin de compte, l’adoption de cette approche dans la pratique clinique pourrait identifier des facteurs de risque modifiables pour les maladies humaines. »


Nouveau concept pour identifier les combinaisons chimiques ayant des effets potentiels sur la santé


Plus d’information:
Ken H. Liu et al., Identification à grande échelle de xénobiotiques à base d’enzymes pour l’exposition, Communication nature (2021). DOI : 10.1038 / s41467-021-25698-x

Fourni par l’Université Emory

Citation: Système « Contact Tracing » pour la pollution de l’environnement par les produits chimiques (2021, 16 septembre), consulté le 16 septembre 2021 depuis https://phys.org/news/2021-09-contact-environmental-chemical-exposures.html

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