Biotransformation

La biotransformation est la modification chimique d’une substance par un système biologique. En toxicologie, elle concerne notamment les médicaments, contaminants et autres xénobiotiques. Les réactions enzymatiques peuvent faciliter leur élimination, mais aussi produire un métabolite actif ou plus réactif que la molécule initiale. Une substance transformée n’est donc pas nécessairement détoxiquée.

Réactions et devenir des molécules

Les réactions de phase I comprennent des oxydations, réductions et hydrolyses. Elles introduisent ou exposent souvent un groupement fonctionnel. Les cytochromes P450 interviennent dans de nombreuses oxydations, sans être les seules enzymes de biotransformation. Les réactions de phase II associent la substance ou l’un de ses métabolites à un autre groupement, par exemple par glucuronoconjugaison, sulfoconjugaison ou conjugaison au glutathion.

Ces deux catégories décrivent des types de réactions, pas deux étapes obligatoirement successives. Une molécule peut être directement conjuguée ou emprunter plusieurs voies concurrentes. Les produits formés ont leurs propres propriétés de distribution, d’activité et d’élimination. Le transport et l’excrétion complètent ce devenir, mais ne constituent pas eux-mêmes une transformation chimique.

Variabilité chez les poissons

Le foie est un site important du métabolisme des xénobiotiques ; d’autres tissus peuvent également contribuer. La capacité de transformation diffère selon l’espèce, le stade de développement, l’état physiologique et les conditions d’exposition. Cette variabilité participe à la toxicocinétique et empêche de transposer sans contrôle un résultat obtenu chez un mammifère ou chez une seule espèce de poisson.

La biotransformation peut diminuer la quantité de composé parent tout en augmentant celle de certains métabolites. Une comparaison entre deux poissons doit donc considérer les substances effectivement mesurées, les tissus prélevés et le délai depuis l’exposition. Les voies d’élimination et les effets des produits formés conditionnent le bilan biologique.

Portée toxicologique

La présence d’un métabolite renseigne sur une exposition et une activité métabolique, sans démontrer à elle seule une lésion ou un effet nocif. Inversement, l’absence de composé parent dans un échantillon n’exclut pas une exposition antérieure. L’évaluation distingue la transformation, la dose interne et les effets, notamment hépatotoxiques. Le dosage d’une enzyme ou d’un métabolite ne remplace pas l’examen de ces différentes étapes.