Présentation
La métabolomique RMN utilise la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire pour identifier et quantifier les métabolites dans des mélanges biologiques complexes. La RMN détecte les noyaux atomiques (principalement ¹H et ¹³C) possédant un spin, produisant des spectres dans lesquels chaque métabolite génère un motif caractéristique de déplacements chimiques et de constantes de couplage. Les principaux atouts de la RMN pour la métabolomique sont sa nature intrinsèquement quantitative — l’intensité du signal est directement proportionnelle à la concentration — son excellente reproductibilité entre laboratoires et instruments, et sa détection non destructive et non biaisée qui ne nécessite ni dérivation ni séparation préalable.
Méthodes
La RMN ¹H est le cheval de bataille de la métabolomique RMN, fournissant une vue globale de tous les métabolites contenant de l’hydrogène dans un échantillon avec des limites de détection typiques dans la gamme du micromolaire faible. Le prétraitement spectral comprend la correction de phase, la correction de ligne de base, le référencement du déplacement chimique et la suppression du signal de l’eau. Le binning ou regroupement divise le spectre en petites fenêtres de déplacement chimique pour réduire la dimensionnalité et tenir compte des variations mineures de déplacement. Le profilage ciblé ajuste les spectres de composés purs provenant de bibliothèques au spectre expérimental, permettant l’identification et la quantification des métabolites connus. Les méthodes RMN bidimensionnelles comme HSQC et TOCSY résolvent les signaux chevauchants en ajoutant une seconde dimension spectrale, facilitant l’identification des inconnus.
Applications
La métabolomique RMN est largement appliquée en diagnostic clinique, en particulier pour le dépistage des erreurs innées du métabolisme dans l’urine et le plasma. Elle est utilisée en toxicologie pour identifier les signatures métaboliques des lésions organiques d’origine médicamenteuse, en science alimentaire pour les tests d’authenticité et en biologie végétale pour la chimiotaxonomie. La méthode s’appuie sur les principes de la spectroscopie RMN, complète les approches basées sur la spectrométrie de masse et fournit des données quantitatives qui enrichissent l’analyse des voies métaboliques.
