Nitrous oxide abuse direct measurement for diagnosis and follow-up: update on kinetics and impact on metabolic pathways
Clinical Chemistry and Laboratory Medicine · 2024
Revue de littérature consacrée aux méthodes de mesure directe du protoxyde d’azote, à sa toxicocinétique et aux biomarqueurs utilisables pour le diagnostic et le suivi des consommations. Les auteurs examinent notamment la détection dans l’air expiré, le sang et les urines, ainsi que l’intérêt de marqueurs métaboliques comme l’homocystéine et l’acide méthylmalonique.
Ce que cette publication apporte
Revue de la littérature consacrée aux méthodes de mesure directe du protoxyde d’azote, à sa toxicocinétique et aux biomarqueurs utilisables pour le diagnostic et le suivi des consommations. Les auteurs recensent notamment les méthodes par chromatographie et spectroscopie infrarouge ainsi que les données disponibles dans l’air expiré, le sang et les urines. Ils soulignent le manque de données obtenues après consommation récréative directe et proposent, pour la prise en charge clinique, de privilégier des marqueurs des effets métaboliques tels que l’homocystéine et l’acide méthylmalonique.
Question étudiée
Quelles méthodes analytiques et quels biomarqueurs sont disponibles pour identifier et suivre une exposition ou une consommation de protoxyde d’azote, et que permettent les connaissances disponibles sur sa toxicocinétique pour choisir la matrice et le moment du prélèvement ?
Méthode
Revue narrative de la littérature réalisée à partir des bases PubMed et Medline. Les auteurs ont recherché les travaux portant sur les méthodes de mesure du N₂O, sa toxicocinétique et ses effets métaboliques. Les études environnementales non biologiques ont majoritairement été exclues, tandis que des études animales et in vitro ont été conservées en raison du faible nombre de données humaines disponibles. La revue examine notamment la chromatographie, la spectroscopie infrarouge, les mesures dans l’air expiré, le sang et les urines, ainsi que les biomarqueurs métaboliques associés à l’inactivation fonctionnelle de la vitamine B12.
Principaux résultats
Plusieurs techniques permettent de mesurer directement le N₂O. La revue identifie notamment la chromatographie en phase gazeuse, la HS-GC-MS et différentes techniques de spectroscopie infrarouge. Les auteurs indiquent que l’IR est particulièrement adaptée à la mesure du N₂O dans l’air, tandis que la chromatographie est davantage adaptée aux matrices biologiques liquides.
Les données disponibles montrent une élimination principalement pulmonaire du N₂O et une décroissance rapide des concentrations expirées après l’arrêt de l’exposition. Dans l’étude d’Einarsson et al. citée par la revue, les concentrations télé-expiratoires passent de 66–70 % en fin d’administration à 6–9 % après 5 minutes et restent mesurables à 2–4 % après 30 minutes sous ventilation normale.
Pour le diagnostic clinique des consommations répétées, les auteurs considèrent les marqueurs des effets métaboliques comme plus exploitables en routine que la mesure directe du N₂O. L’homocystéine apparaît comme un marqueur sensible mais peu spécifique d’une consommation récente, tandis que l’acide méthylmalonique est plus spécifique d’une perturbation métabolique mais n’est pas systématiquement augmenté.
Portée du résultat
Ce que cette publication permet de conclure
La revue permet d’identifier les principales méthodes disponibles pour mesurer directement le N₂O et de synthétiser les connaissances disponibles sur son absorption, sa distribution et son élimination. Elle montre que l’élimination est principalement pulmonaire et que les concentrations expirées diminuent rapidement après l’arrêt de l’exposition. Elle met également en évidence le manque, au moment de sa réalisation, d’études consacrées à la mesure directe après des modalités de consommation récréative et souligne l’intérêt clinique de marqueurs métaboliques tels que l’homocystéine et l’acide méthylmalonique.
Ce qu’elle ne permet pas de conclure
La revue ne permet pas d’établir une durée maximale de détectabilité du N₂O dans l’air expiré après consommation récréative. Les données citées sur l’élimination respiratoire proviennent principalement de contextes anesthésiques ou professionnels, avec des protocoles d’exposition et des performances analytiques différents de ceux d’un dépistage à faibles concentrations. Une décroissance rapide de la concentration ne démontre pas, à elle seule, que le N₂O devient analytiquement indétectable après quelques minutes. La revue ne constitue pas non plus une validation expérimentale d’un dispositif de dépistage respiratoire.
Limites
Revue narrative reposant sur une littérature hétérogène et comportant peu de données obtenues après consommation récréative directe. Une part importante des connaissances toxicocinétiques provient d’études anciennes réalisées en anesthésie, lors d’expositions professionnelles, chez l’animal ou in vitro. Les concentrations administrées, les durées d’exposition, les matrices, les techniques analytiques et les seuils de mesure diffèrent fortement entre les études. La revue ne réalise pas de méta-analyse ni d’évaluation systématique du risque de biais. Les conclusions concernant la durée de détectabilité respiratoire ne sont pas fondées sur une étude conçue spécifiquement pour déterminer un seuil analytique après consommation récréative.
Lucas A, Noyce AJ, Gernez E, El Khoury JM, Garcon G, Cavalier E, Antherieu S, Grzych G. Nitrous oxide abuse direct measurement for diagnosis and follow-up: update on kinetics and impact on metabolic pathways. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 2024.
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