Santé

L’urine, un fluide biologique de plus de 3.000 molécules

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Souvent utilisée mais bien mal connue, l'urine est un fluide biologique parmi les plus complexes, comportant plus de 3.000 composés différents. Une base de données qui les répertorie tous a même été créée. Pourquoi ? Parce que cela peut se révéler très utile pour diagnostiquer des maladies ou une intoxication par un polluant.

Les analyses d'urine sont utiles pour détecter des maladies, des troubles métaboliques ou une exposition à un produit chimique. En en connaissant davantage sur ce fluide biologique, on pourra élargir le diagnostic à d'autres troubles par un examen peu invasif et à faible coût. © LabLit, Flickr, cc by nc nd 2.0

L'urine, un véritable trésor. Ce n'est pas à cause de sa couleur dorée, mais parce qu'elle contient les résidus du métabolisme de notre corps, que les reins concentrent en vue de les évacuer. Ainsi, les médecins ont compris depuis longtemps que sa composition pouvait aider au diagnostic de certaines maladies. « La plupart des livres de médecine listent entre 50 et 100 composés dans l'urine, et la plupart des analyses d’urine ne testent que 6 ou 7 d'entre eux » précise David Wishart, chercheur à l'université d’Alberta (Canada).

Avec 18 de ses collègues et après sept années de recherches, ils viennent de publier dans Plos One les résultats d'une étude sur cette composition. Ce travail donne la liste des 3.079 molécules que les chercheurs ont trouvées dans l'urine de 22 patients en bonne santé à l'aide de spectrométrie RMN (résonance magnétique nucléaire), de spectrométrie de masse et de chromatographie en phase liquide et en phase gazeuse. En parallèle, ils ont aussi analysé plus d'un siècle de littérature scientifique sur le sujet. Les résultats n'ont donc rien à voir avec la centaine de composés précédemment décrits.

Plus précisément, 72 d'entre eux sont synthétisés par des bactéries, alors que le corps humain en produit naturellement 1.453. À ceux-ci, il faut ajouter 2.282 substances provenant de l'alimentation, des médicaments, des drogues, des cosmétiques ou encore de l'environnement. Les bons en maths auront noté que le compte n'y est pas. C'est tout simplement parce qu'un même composé peut appartenir à plusieurs de ces trois catégories.

Une base de données sur l’urine

Personne ne s'attendait à une telle diversité, précisent les auteurs. À titre indicatif, l'urine comporte entre 5 et 10 fois plus de molécules que les autres fluides biologiques, que sont par exemple le liquide céphalorachidien (dont la composition a été établie par la même équipe en 2008) ou la salive. Plus fort encore : ils ont remarqué la présence de plus de 480 composés qu'on ne retrouve pas dans le sang, alors qu'on pensait que l'urine ne se composait que de substances retrouvées dans la circulation, simplement filtrées et concentrées par les reins. La preuve que cet organe travaille davantage que prévu.

Chaque jour, on urine entre 1,5 et 2 L. À l'échelle d'une vie, on aura expulsé de quoi remplir une piscine de 8 m de long, 5 m de large et profonde d'1,5 m. © CavinB, Flickr, cc by nd 2.0

La diversité de l'urine se remarque également par la variété des molécules qu'on y trouve : on les range dans 230 des 356 classes chimiques retrouvées dans le corps humain. Pour que la communauté scientifique puisse consulter facilement cette liste, les chercheurs ont établi une base de données publique en ligne, nommée Urine Metabolome Database.

Élargir le champ de diagnostic des maladies

Le terme métabolome désigne l'ensemble des métabolites retrouvés dans un être humain, de la même façon que génome ou protéome désignent l'intégralité des gènes ou des protéines. Or, l'urine est déjà utilisée aujourd'hui pour diagnostiquer des troubles métaboliques chez le bébé, le diabète, des infections de la vessie, vérifier le bon fonctionnement du rein ou détecter des drogues illicites.

En décrivant mieux les différents composés qu'on y trouve, il sera possible d'élargir le champ de détection de maladies par un simple test dans une éprouvette. Une technique efficace, peu coûteuse et peu invasive pour le patient, qui n'a pas besoin de piqûre ou d'autre engin de torture. Ainsi, des analyses d'urine en vue de diagnostiquer un cancer de la prostate ou du côlon, la maladie cœliaque, la rectocolite hémorragique ou la pneumonie sont prêtes ou en cours de développement, en partie grâce à cette étude canadienne.

Mais cette base de données n'a rien de définitif. David Wishart assure que de nombreux autres composés seront découverts à l'aide de techniques plus modernes et plus sensibles. D'ailleurs, de nouvelles molécules viennent s'ajouter presque quotidiennement à la liste déjà bien fournie.

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