Peut-on améliorer le diagnostic et le suivi des patients intoxiqués à l’aide de nouveaux biomarqueurs thiomethylés du paracétamol ?

Objectifs

Le paracétamol (APAP) est un des médicaments antalgiques les plus utilisés et impliqué dans de très nombreux cas d’intoxication aiguë volontaire. Le métabolisme de l’APAP est décrit depuis 1980 et est présenté en deux voies : un métabolisme majoritaire de phase II direct par glucuroconjugaison et sulfoconjugaison de l’APAP pour respectivement donner l’APAP-glucuronide (APAP-GLU) et l’APAP-sulfate (APAP-SUL) et un métabolisme oxydatif minoritaire mais toxéfiant médié principalement par le CYP2E1 et donnant son métabolite hépatotoxique, le NAPQI. Récemment, ce métabolisme a été revisité grâce à des approches non ciblées, en identifiant des métabolites issus d’une voie de biotransformation peu connue (la voie du thiomethyl shunt). Ces métabolites sont issus du NAPQI conjugué au glutathion, et sont détectés plus tardivement par rapport aux métabolites de phase II, probablement en raison de la circulation entéro-hépatique. L’objectif de cette étude est d’étudier la cinétique de métabolisation de l’APAP dont ceux issus de la voie du thiomethyl shunt dans une population de sujets intoxiqués par de l’APAP, et de déterminer si ces nouveaux biomarqueurs pourraient aider à améliorer le diagnostic ainsi que le suivi des patients intoxiqués.

Méthode

Quarante-deux échantillons plasmatiques et 4 urines de 31 patients (25 femmes, 6 hommes) admis au CHU de Rennes pour suspicion d’intoxication à l’APAP ont été recueillis à différents temps après l’ingestion supposée. Les prélèvements ont eu lieu majoritairement 4 heures après la prise supposée afin d’évaluer la pertinence du traitement par l’antidote (N-Acetylcysteine). Certains patients ont également eu d’autres prélèvements jusqu’à 5 jours après l’ingestion. Ces échantillons ont été extraits par précipitation des protéines par du méthanol froid (ratio 4 :1). Après évaporation, 2 μL des extraits sont séparés sur une colonne Acquity UHPLC HSS-T3 (1,0 mm × 150 mm × 1,8 μm) maintenue à 40 °C à un débit de 0,10 ml/min sur un système Exon UHPLC (AB SCIEX, USA) couplé à un spectromètre de masse haute résolution AB SCIEX X500R Q-TOF-MS (SCIEX, Canada) en mode électrospray négatif et analysé en mode Full Scan (50–1100 Da). Les spectres de fragmentations permettant l’élucidation structurale ont été générés à l’aide d’un mode IDA. Les résultats ont été traités avec le logiciel ScieX OS.

Résultats

La cohorte de patients intoxiqués a un âge médian de 20 ans et une concentration plasmatique moyenne en paracétamol de 67 mg/L. Parmi les métabolites identifiés, nous retrouvons principalement les métabolites traditionnels : APAP-GLU et APAP-SUL dans le plasma, notamment à des temps précoces (4 h). En stratifiant les prélèvements en fonction du temps par rapport à la prise, nous observons une décroissance de l’intensité du paracétamol et de ses métabolites traditionnels à partir de 4 h. Comme décrit précédemment, les signaux correspondant aux dérivés thiométhylés (notamment S-CH3-APAP-S et SO-CH3-APAP-S) présentent une intensité maximale retardée par rapport aux autres métabolites ; ils sont faiblement détectables avant 4 h et augmentent en fonction du temps pour être maximum après 24 h. Nous observons également qu’une prise en charge par la NAC ne semble pas modifier le métabolisme du paracétamol. L’analyse des urines montre une présence importante d’APAP-GLU et APAP-SUL, mais des métabolites jusqu’ici sous-estimés comme ceux provenant d’une autre voie oxydative, i.e. la voie des catéchols (ex : 3-OCH3-APAP-GLU) ou du dérivé au glutathion issus de la voie mercapturique et du thiométhyl shunt (ex : NAC-APAP, S-CH3-APAP-S et SO-CH3-APAP-S) sont intensément détectés.

Conclusion

Le métabolisme du paracétamol est décrit depuis longtemps, mais celui-ci peut être rediscuté grâce aux outils analytiques de plus en plus sensibles. Les métabolites de la voie du thiomethylshunt possèdent une cinétique retardée des métabolites standards ce qui fait d’eux d’excellents marqueurs tardifs d’intoxication au paracétamol.