LC

Aug 22, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12151 (2023) Citer cet article

398 accès

1 Altmétrique

Détails des métriques

La nicotine est un alcaloïde hautement addictif et un neurostimulateur présent dans le tabac qui provoque une dépendance chez l'homme et fait du tabac un produit commercial très demandé. Il est couramment utilisé à des fins récréatives et constitue une substance nocive (la valeur orale DL50 pour le rat est de 50 mg/kg) et provoque une dépendance. Les métabolites de la nicotine tels que les nitrosamines spécifiques du tabac (TSNA) sont des substances dangereuses dont les métabolites sont hautement électrophiles et forment des adduits à l'ADN, qui vont initier le processus de carcinogenèse. Les TSNA se forment pendant le séchage, le stockage et la fermentation en raison de la nitrosation de la nicotine et d'autres alcaloïdes du tabac. Les TSNA sont utilisés comme biomarqueurs pour l’évaluation du risque de cancer chez les humains exposés au tabac et à ses produits. Pour déterminer la formation occasionnelle de TSNA chez les insectes se nourrissant de tabac, les larves du 5ème stade de Spodoptera litura et leurs fèces ont été analysées pour détecter la présence de N′-nitrosonornicotine (NNN), 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)- 1-butanone (NNK) et 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) ainsi que les feuilles de tabac stockées (PT-76) à l'aide d'un système Agilent 6470B LC-MS/MS suivant Protocole ISO/DIS 19290:2015. Les larves sont extraites dans une extraction tamponnée acétonitrile-eau et la quantité de TSNA est quantifiée en mode de surveillance de réactions multiples (MRM). 20 \(\upmu\)l de chaque échantillon extrait et nettoyé ont été injectés dans le système LC-MS/MS pour quantification. La limite de détection (LOD) et la limite de quantification (LOQ) étaient de 0,001 mg/kg et 0,005 mg/kg pour toutes les nitrosamines testées. Le NNN s'est avéré être de 0,361 mg/kg, 0,340 mg/kg et 5,66 mg/kg dans les échantillons de corps entier d'insectes, les fèces et les feuilles de tabac, respectivement. La NNK s'est avérée être de 0,060 mg/kg, 0,035 mg/kg et 0,93 mg/kg dans les échantillons de corps entiers d'insectes, les fèces et les feuilles de tabac, respectivement. Cependant, le NNAL n’a pas été détecté dans l’ensemble du corps et dans les fèces de l’insecte. Les récupérations variaient entre 95 et 98 % pour tous les composés lorsqu'ils étaient enrichis à la LOD et à la LOQ. La présence de TSNA est un biomarqueur du risque de cancer et leur présence chez les insectes indiquerait une évaluation du risque de cancer chez les insectes se nourrissant de tabac et d'éventuelles voies de détoxification des TSNA chez les insectes qui pourraient empêcher la mutagenèse provoquée par ces composés.

Les nitrosamines spécifiques du tabac (TSNA) sont un groupe de cancérigènes présents dans le tabac et les produits du tabac1. Ils se forment pendant le séchage, le stockage et la fermentation du tabac par nitrosation d'alcaloïdes du tabac tels que la nicotine, la nornicotine, l'anabasine et l'anatabine. Les TSNA ne sont pas présents dans les feuilles fraîches de tabac et leur formation commence quelques jours après la récolte2,3,4. Les TSNA comprennent la 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK), la N'-nitrosonornicotine (NNN), la N'-nitrosoanabasine (NAB) et la N'-nitrosoanatabine (NAT). Les deux premiers sont de puissants cancérogènes (Groupe 1 – hautement cancérigène) et seraient associés à la majorité des cancers du poumon chez les fumeurs5,6. Boyland et al.7,8 ont été les premiers à démontrer l'activité cancérigène du NAB chez le rat et du NNN chez la souris. Les NNN et NNK provoqueraient des tumeurs de l'œsophage, des tumeurs de l'épithélium olfactif, des tumeurs trachéales, des adénomes du poumon et des adénocarcinomes chez différents animaux ainsi que chez les humains6,9. Le 4-(méthylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) est un métabolite du NNK et serait à l'origine de cancers du poumon chez l'homme. Les patients atteints d’un cancer du poumon présentaient des taux urinaires de NNAL10 significativement plus élevés. La consommation de tabac, sous quelque forme que ce soit, expose les humains au risque de contracter des cancers.

Les insectes qui se nourrissent de tabac ne sont pas affectés par les composés mutagènes présents dans les feuilles de tabac. Des expériences sur des insectes se nourrissant de tabac ont suggéré que chez la majorité des insectes, soit la nicotine n'est pas métabolisée par les insectes, soit la nicotine et d'autres alcaloïdes du tabac probablement nocifs sont rapidement excrétés par les insectes avant que des concentrations mortelles ne soient accumulées11,12. Des recherches visant à déterminer le métabolisme de la nicotine chez le ver du tabac, Manduca sexta, ont révélé que la nicotine est métabolisée en cotinine-N-oxyde et est rapidement excrétée avec la nicotine libre qui n'est pas métabolisée13. On pense que les enzymes de l’intestin moyen comme les monooxygénases du cytochrome P450 et les glutathion S-transférases sont responsables de l’excrétion rapide de la nicotine chez Helicoverpa assulta14,15. La présente enquête visait à déterminer les TSNA et leur devenir chez un insecte se nourrissant du tabac, Spodoptera litura, communément appelé ver-gris du tabac. Les feuilles de tabac fermentées dans l’intestin de cet insecte devraient entraîner la formation de TSNA au fur et à mesure de leur formation lors du durcissement et de la fermentation des feuilles de tabac. C’est probablement la première fois que les TSNA sont analysés chez les insectes.