Introduction. L’hypothermie est une pathologie potentiellement létale dont le diagnostic post-mortem demeure complexe en l’absence de lésion pathognomonique ou de biomarqueur spécifique. Cette première étude du métabolome sérique et urinaire d’un décès par hypothermie avait pour objectif de mettre en évidence de nouveaux biomarqueurs dont les performances diagnostiques seraient supérieures à celles des biomarqueurs existants.
Matériel and Méthode. Trente-deux cas d’hypothermie fatale et 16 cas sans argument pour une origine hypothermique au décès (contrôle) ont été inclus. Une étude métabolomique ciblée a été réalisée permettant la détection et la quantification de 188 métabolites contenus dans le sérum et l’urine à l’aide d’une analyse par injection en flux continu (FIA-MS/MS) et d’une chromatographie liquide (LC-MS/MS), toutes deux couplées à une détection par spectrométrie de masse en tandem. Une quantification des acides aminés a également été réalisée via une méthode locale (LC-MS/MS) dans le but de répliquer les résultats obtenus avec l’analyse métabolomique.
Résultats. Une signature métabolomique sérique permettant la distinction entre les groupes hypothermie et contrôle a été identifiée. Cette signature inclue une augmentation de l’activité enzymatique de l’arginase et de l’insaturation des acides gras, et une diminution du taux de tryptophane lors d’une hypothermie. A l’inverse, l’étude du métabolome urinaire ne présentait pas de signature discriminante.
Discussion. La signature métabolomique sérique met en exergue des adaptations métaboliques visant à augmenter la production de chaleur, prévenir la dysfonction endothéliale et préserver la fluidité membranaire cellulaire. Au total, de potentiels nouveaux biomarqueurs de décès par hypothermie ont été identifiés.
Introduction. Hypothermia is a potentially lethal condition whose postmortem diagnosis is often complex to perform due to the absence of pathognomonic lesions and biomarkers. Our first study of human serum and urinary metabolome in hypothermia fatalities, sought novel biomarkers with better diagnostic performances than those already existing.
Material and Method. Thirty-two cases of hypothermia deaths and 16 cases excluding known antemortem exposure to cold or postmortem elements suggesting hypothermia were selected. A targeted metabolomics study allowing the detection and quantification of 188 metabolites was performed on collected serum and urine using direct flow injection (FIA) and liquid chromatography (LC) separation, both coupled to tandem mass spectrometry (MS/MS). Amino acid quantification was also carried on using an in-house LC-MS/MS method in order to replicate the results obtained with the metabolomics study.
Results. A discriminant metabolic signature allowing a clear separation between hypothermia and control groups was obtained in the serum. This signature was characterized by increased arginase activity and fatty acid unsaturation along with decreased levels of tryptophan in hypothermia fatalities compared to controls. By contrast, no discriminant metabolic signature separating hypothermia from control fatalities was found in urines.
Discussion. The serum metabolic signature of hypothermia fatalities herein observed pointed towards metabolic adaptations that likely aimed at heat production enhancement, endothelial function and cell membrane fluidity preservation. Novel biomarkers potentially useful in a hypothermia diagnosis were also identified.