4. Matrices biologiques et psychotropes

Etiquetage

Lieu, date, numéro d’autopsie, nom/code d’identification de la victime, nom du légiste, ce qui est prélevé (quoi), quantité de volume prélevé (combien)

Prélèvements post mortem

sang, urine, contenu gastrique, humeur vitrée, bile, viscères…

Prélèvements du vivant

sang, urine, cheveux, ongles…

types de mort selon légiste

• mort violente ou suspecte (agent extérieur)

• mort naturelle (résulte d’un état pathologique ou physiologique connu ou non)

• mort inexpliquée (=> autopsie blanche)

Ex d’infos fournies par médecin légiste

• contenu gastrique → boulettes de stup.

• points d’injection (IV)

• (dé)coloration caractéristique d’organe

• autres renseignements utiles 

infos après analyse toxicologique

1. Identifier et quantifier les substances exogènes (suspectes) chez un mort

2. Déterminer si concentrations sont compatibles avec traitement ou une intoxication

3. Déterminer voie d’administration

4. Evaluer délai entre dernière prise et décès

5. Déterminer état physique et psychique avant la mort

Matrice bio la plus importante lors d’autopsie

Le sang

Pourquoi le sang

nombreuses banques de données dans la littérature pour les concentrations thérapeutiques, toxiques et létales

! souvent concentrations plasmatiques ou sériques et pas sang total !

sang total

partie liquide (plasma) et solide (cellules → globules rouges)

pas stable → coagule spontanément en qq minutes => coagulum

plasma

Liquide visqueux, transparent et jaunâtre (sain)

Prélevé avec anticoagulant, contient les protéines de la coagulation (≠ sérum)

sérum

Obtenu par centrifugation du coagulum, partie liquide

Proche de compo du plasma, sans les protéines de coagulation

Sang plus facile à prélever et intérêt

Sang cardiaque

Intérêt qualitatif, dépistage toxicologique (10 mL)

Pq pas quantitatif

• Relargage post mortem possible des molécules à tropisme cardiaque ou forte diffusion tissulaire

• Diffusion post mortem du contenu gastrique

Relargage post mortem

Les molécules présentes dans les cellules myocardiques avant le décès sont relâchées par lyses cellulaires → concentration augmente

Diffusion post mortem

La migration de substances abondantes de la cavité digestive vers le cœur par diffusion, ce qui augmente la concentration sanguine cardiaque

Sang plus important à prélever et intérêt

Sang périphérique (fémoral), prélevé aux veines fémorales (10 mL)

Dosage quantitatif (ng/mL) et interprétation de cause du décès

Parties du prélèvement de sang fémoral

• Tube sans ajout d’anticoagulant et de conservateur

• Tube avec ajout d’inhibiteur enzymatique NaF (0,1%)

Avantages urine

• bcp de composés ont élimination urinaire, dépistage toxicologique facile à exécuter

• permet identification de métabolites parfois indétectables dans le sang

Inconvénient de l’urine

 La quantification (ng/mL) revêt peu d’intérêt à cause des fluctuations possibles d’un individu à un autre lors d’une diurèse (état de la fonction rénale et production de l’urine)

Différence de concentrations selon personne

Pourquoi quantifier dans l’urine si la diurèse varie entre individus ?

rapport de concentration entre métabolites et molécule-mère peut parfois s’avérer intéressant

absence de métabolite et présence du principe actif => décès survenu rapidement après absorption

Dépistages immunochimiques avec urine

Utilisation d’un anticorps spécifique

Faire attention au seuil de positivité, confirmer avec méthode chromatographique à partir d’un spécimen de sang fémoral

qu’est ce qu’on retrouve dans le contenu gastrique (post-mortem)

substances non métabolisées, préalablement ingérées par la voie orale ou per os

permet de retrouver des fragments (débris) de médicaments et l’odeur renseigne sur le type de substance ingérée

concentrations élevées d’une substance peuvent être détectées suivant une administration intra-nasale

Voie d’administration si grande concentration d’une molécule mère et peu de métabolites

Voie orale

Voie d’administration si concentrations de molécules mères et métabolites sont faibles (similaire à dans le sang)

Voie parentérale

Humeur vitrée, quoi et intérêt

Gel à base de collagène à l’arrière du globe oculaire, se transforme en liquide transparent après le décès

Intérêt pour interprétation de l’alcoolémie (diffusion limitée, concentration plus stable dans le temps)

Humeur vitrée, mL prélevés, avantage

1-2 mL par oeil

Avantage: milieu clos et stérile, protection contre proliférations bactériennes

Bile, quoi et mL prélevés

Liquide visqueux, jaune/verdâtre, produit par le foie, stocké dans vésicule biliaire, sert à la digestion, pH entre 7,6 et 8,6

On prélève 1 à 2 mL dans la vésicule biliaire

Intérêt bile et avantage

Dépistage de drogues (molécules-mères et métabolites), peut être contaminé par de l’éthanol diffusant du contenu gastrique

Avantage: le milieu est clos et stérile, car les sels biliaires sont bactéricides

Viscère, quoi, lesquelles, combien

organe se situant dans une cavité corporelle : la boîte crânienne, la cage thoracique ou la cavité abdominale.

Les viscères sont sous le contrôle du système nerveux autonome

Lors d’une autopsie, cinq viscères sont habituellement prélevés : le cerveau, le cœur, les poumons, le foie et les reins

10-20g de chaque

Pourquoi analyser les viscères ?

• Pas accès à des fluides biologiques (corps putréfiés ou morcelés)

• Pour la mise en évidence d’une nouvelle substance dans les banques de données

Levée du corps, déf

examen très codifié du corps d’une personne décédée de mort violente ou suspecte, ainsi que de son environnement (avant de le déplacer)

Prélèvement lors de levée de corps

Spécimens de sang fémoral et d’urine

pour éviter que sang fémoral soit contaminé par autre chose et que vessie se vide

Il y a risque de contamination du sang cardiaque avec du liquide pleural ou du contenu gastrique

Redistribution post mortem

• Estimation des doses administrées via concentrations mesurées post mortem est irréaliste

• Les concentrations mesurées dans le sang cardiaque sont différentes des concentrations dans les vaisseaux périphériques.

• Les concentrations mesurées à un site de prélèvement varient avec le temps

Source de redistribution post mortem

les substances diffusent surtout à partir du tractus gastro-intestinal, du myocarde, des poumons et du foie

Mécanismes de diffusion pour redistribution

• Diffusion de contiguïté (sécrétion vers cellules voisines)

• Diffusion anatomique (via structures vasculaires, corps à l’horizontal → liquides se promènent)

Diffusion de contiguïté dans estomac

redistribution affecte la base pulmonaire gauche, les cavités cardiaques gauches et le lobe hépatique gauche

Diffusion anatomique dans estomac

Redistribution vers l’aorte abdominale et vers la veine cave inférieure

Mécanisme participant à redistribution dans estomac

Régurgitation passive → relâchement post mortem du sphincter œsophagien ou en levée de corps (pendant rigidité cadavérique)

Redistribution - myocarde

Entre 2 couches: le péricarde qui l'enveloppe de l'extérieur, et l'endocarde qui le tapisse de l'intérieur (en contact avec le sang)

Lors du décès, les substances concentrées in vivo dans le myocarde sont relarguées dans le sang cardiaque => augmentation modérée de concentration dans la veine sous-clavière (sous l’aisselle)

Parenchyme

tissu fonctionnel d'un organe glandulaire, formé de cellules douées d'une activité physiologique déterminée, par opposition au tissu conjonctif de soutien

Le parenchyme hépatique contient donc des hépatocytes, cellules spécialisées du foie

Redistribution foie

Lors du décès, il y a passage des substances concentrées dans le parenchyme hépatique vers circulation cave inférieure par le système porte

Redistribution vers partie droite du cœur et les poumons. Parfois, de l’estomac vers le parenchyme hépatique par diffusion passive

4 phénomènes cadavériques qui participent à redistribution post mortem

1. Mort de cellule par hypoxie → libération substances dans milieu extracellulaire par lyse cellulaire (concentration augmente)

2. bactéries (normalement dans tube dugestif) dégradent les substances via le système veineux portal et les vaisseaux lymphatiques intestinaux → putréfaction

3. Sang sédimente et coagule de manière inégale selon position du cadavre

4. Hypostase (sang dans poumons) → variations d’hématocrite → affecte concentration des substances avec fixation érythrocytaire

Soumission chimique

l'administration à des fins criminelles (viols) ou délictuelles (violences, vols) de substances psychoactives à l'insu de la victime ou sous la menace

Prélèvements du vivants en cas de commission sous influence d’une drogue

Le sang, l’urine, les cheveux

Prélèvement vivant - sang

à l’hôpital dans les 12 heures suivant l’événement par seringue dans une veine

3 tubes de 7 mL:

• 2 tubes auront de l’EDTA pour empêcher la formation in vitro de GHB

•  1 tube aura du NaF pour permettre le dosage de l’alcool sanguin (l’additif inhibe l’activité enzymatique)

Prélèvement vivant - urine

à l’hôpital dans les 12 à 24 heures suivant l’événement (parfois 72 heures)

2 pots de 15mL → On protège les pots de la lumière pour éviter la dégradation du LSD et des benzodiazépines

Prélèvement vivant - cheveux

Substances qui diffusent passivement depuis petits capillaires sanguins à bulbe de cheveux → emprisonnement dans structure kératinisée 

Poussent en moyenne à une vitesse de 1,1 cm/mois

A l’hôpital ou dans un poste de police plusieurs semaines ou mois suivant l’événement

2 mèches à raison de 200 mg de cheveux par mèche, puis on les conserve à température ambiante à l’abri de la lumière

Avantages sang et urine

• Matrices simples à collecter et traiter

• « Snapshot » toxicologique

• Bien connues dans la littérature

• Comparaison possible entre ante et post mortem

Désavantages sang et urine

• Souvent instables dans le temps (conditions de stockage particulières)

• N’offrent pas d’historique toxicologique

• Très affectées par la redistribution post mortem

Avantages cheveux et ongles

• Prélèvement simple, non invasif et peu d’impact sur l’intimité

• Transport et entreposage facile

• Analyse sur une période définie est possible (mois à années !)

• Prélèvements ante et post mortem possibles

• Matrices très pérennes, même après la mort

Désavantages cheveux et ongles

• Détection récente impossible (moins de 7 jours)

• Détection à long terme dépend de la longueur

• Matrice complexe et variable, ce qui complique l’interprétation

• Matrice « solide » requiert une extraction « violente »

Narcotique étymologie

Terme datant du XIVe siècle, emprunté du grec Narkôticos signifiant « qui a la propriété d’endormir »

Narcotique définition

Substance chimique capable d'induire, chez l'humain et chez l'animal, un état proche du sommeil, qui engourdit la sensibilité et ralentit la respiration

Plus précisément il s'agit d'un groupe de dépresseurs, dérivés de l'opium ou ayant un profil pharmacologique similaire; parfois désignés morphiniques

Drogue étymologie

Terme datant du XVe siècle, dérivé du vieux français Drocque signifiant « ingrédient qui sert à la teinture, aux préparations chimiques et pharmaceutiques » ou du moyen-anglais Drogge signifiant « médicament »

Devient synonyme avec stupéfiant à partir du 20e s.

Stupéfiant définition

Nom donné à l'ensemble des substances naturelles ou synthétiques, dont certaines sont utilisées en thérapeutique, mais dont l'usage illégal et répété, à la recherche d'une évasion du réel, crée la dépendance et conduit à la toxicomanie

Psychotrope signification et définition

Terme signifiant littéralement « qui agit, qui donne une direction » (trope) « à l'esprit ou au comportement » (psycho)

Substance qui agit sur le psychisme d’un individu en modifiant son fonctionnement mental au niveau des perceptions, de l’humeur, de la conscience, du comportement et de toutes les fonctions psychologiques

classification de drogue

1924: selon effets sur psychisme (Phantastica)

1970 : politiques (législations → OMS)

1990: selon toxicité et dangerosité (code santé publique français)

2013: 11 classes de désordres

Classification selon ToxQuébec

1. Les dépresseurs du SNC

2. Les stimulants du SNC

3. Les perturbateurs du SNC

4. Les médicaments psychothérapeutiques

5. Les androgènes et les stéroïdes anabolisants

Dépresseurs du SNC définition

Substances qui dépriment les fonctions psychiques d’un individu en diminuant le niveau d’éveil et l’activité générale du cerveau

Relaxent les utilisateurs qui deviennent moins conscients de leur environnement

Exemple de dépresseur

Alcool, opiacés et opioïdes, anesthésiques

Opiacés définition

Substances dérivées de l’opium agissant sur les récepteurs opiacés qui modulent plusieurs fonctions (réponse à la douleur, au stress et au contrôle des émotions)

Extraction de l’opium

A partir du latex ou de la paille (tige) de la plante de pavot somnifère (Papaver somniferum)

Groupes alcaloïdes dans opium

A. Dérivés phénanthrènes (3 cycles aromatiques) → morphine, codéine, thébaïne 

B. Dérivés Isoquinoléines (2 cycles aromatiques avec 1 N)→ noscapine, papavérine, narcéine

Morphine histoire

Puissant alcaloïde extrait de l’opium pour la 1ère fois grâce aux travaux de Derosne et Seguin (France, 1804) et de Sertürner (Allemagne, 1805).

Sertürner donne officiellement le nom de morphine à la substance en l’honneur du Dieu des songes « Morphée » dans la mythologie grecque.

Extraction morphine

1. Préparation et extraction alcaline (NaOH)

2. Formation d’un sel calcique

3. Récupération de la morphine-base

4. Formation du sel final avec HCl ou H2SO4

Rendement: 5 g opium = 400 mg

Héroïne histoire

Puissant alcaloïde dérivé semi-synthétique de la morphine synthétisée pour la 1ière fois par le chimiste anglais Charles Romley Alder Wright en 1874

Le chimiste allemand Heinrich Dreiser (compagnie Bayer) poursuit les travaux sur la substance pour lui donner le nom d’héroïne ou « heroisch » en allemand, signifiant héroïque

Préparation de l’héroïne

Acétylation de la morphine par l’ajout d’anhydride acétique en chauffant durant 4-5 heures en conditions acides (H2SO4).

Types d’héroïnes

• Sel d’héroïne, héroïne blanche ou China White

• L’héroïne base, héroïne brune ou Brown Powder

• L’héroïne noire ou Black Tar

Sel d’héroïne, héroïne blanche ou China White

Héroïne produite principalement dans le triangle d'or et les pays du proche orient. Poudre très fine et légèrement soluble dans l'eau (Héroïne-HCl)

L’héroïne base, héroïne brune ou Brown Powder

En Asie du Sud, on produit de l'héroïne brune de manière traditionnelle. Elle est fumée, car elle n'est pas soluble dans l'eau.

L’héroïne noire ou Black Tar

L’héroïne noire avec texture pâteuse (se rapproche de l'opium) est fabriquée au Mexique. Cette forme impure est utilisée par des fumeurs de drogues et n'est exportée qu'aux États-Unis.

cerveau humain et opioïdes

Le cerveau humain utilise des opioïdes endogènes (endorphines) comme neurotransmetteurs (non dérivés de l’opium)

Stimulants du SNC

Substances qui stimulent les fonctions psychiques d’un individu en augmentant le niveau d’éveil et l’activité générale du cerveau.

Les stimulants accélèrent les processus mentaux : le consommateur devient plus alerte et plus énergique.

Sous-catégories de stimulants

• Stimulants majeurs (cocaïne, amphétamine)

• Stimulants mineurs récréatifs (caféine, nicotine)

Cocaïne histoire

Alcaloïde extrait de feuilles de coca pour la 1ière fois en 1859 par le chimiste et pharmacien allemand Albert Niemann¨

La cocaïne et certains métabolites (CE, BE et EME) sont extraits des feuilles d’un arbuste nommé cocaïer « Erythroxylum coca »

Extraction cocaïne

• Macération : feuilles de coca + eau + chaux/carbonate.

• Extraction : dissolution de la cocaïne-base dans un solvant organique (kérosène, diesel, essence).

• Sulfatation : ajout H₂SO₄ dilué → formation de cocaïne-sulfate (« Agua Rica »).

• Précipitation : neutralisation avec Ca(OH)₂ ou NaOH → cocaïne-base solide.

On obtient une pâte de coca jaunâtre contenant 30-80% de cocaïne

Purification cocaïne

• Dissolution & oxydation : pâte de coca dissoute dans H₂SO₄, puis titrage au KMnO₄ → élimination des alcaloïdes oxydables.

• Précipitation : ajout d’ammoniaque dilué → précipitation et filtration de la cocaïne base (pureté 80–95 %).

→ vise l’élimination des sels inorganiques et des différents alcaloïdes (cis et trans-cynnamoyl-cocaïne)

Cristallisation cocaïne et rendement

Transformation de la cocaïne base en sel de HCl

(solubilisation dans éther et ajout d’acétone et HCl)

Au total : 1 g feuilles coca permet d’obtenir 9 mg cocaïne !!!

Transformation de la cocaïne-HCl en « crack »

Protonation de l’azote

1. Dissolution de cocaïne-HCl dans l’eau

2. Ajout de NaHCO3 et chauffage à ébullition

3. Précipitation de la cocaïne libre et formation de « roches » après le refroidissement.

Diluant

Substance inerte ajoutée pour augmenter le volume, comme de la poudre de talc ou du sucre. (augmente les profits)

Adultérant

Ingrédient pharmaceutique actif ajouté pour augmenter ou imiter les effets de la substance attendue. (augmente la « qualité »)

Contaminant

Sous-produit du processus de fabrication ou substance ajoutée accidentellement. (peut causer des surprises…)

Cocaïne vs crack (aspect, solubilité, température fusion, pH de solution)

La cocaïne-HCl

• Poudre cristalline blanche, inodore, amère et piquante

• Solubilité : eau (200g / 100mL), éthanol (25g / 100mL), éther (non)

• Température de fusion = 197 °C, solution aura un pH acide

La cocaïne base (« crack »)

• Poudre cristalline blanc-beige, légèrement volatile, amère

• Solubilité : eau (0,2g / 100mL), éthanol (15g / 100mL), éther (29g / 100mL)

• Température de fusion = 98 °C, solution aura un pH basique 

Perturbateurs du SNC définition

Substances qui perturbent les fonctions psychiques d’un individu en provoquant des altérations plus ou moins marquées du fonctionnement cérébral, de la perception, de l’humeur et des processus cognitifs

Exemple de perturbateurs du SNC

• Le cannabis et ses dérivés (p.ex. le THC et les cannabinoïdes)

• Les hallucinogènes (p.ex. les amphétamines, la psilocybine)

Cannabis type de plantes

Plante faisant partie de l’ordre des urticales et de la famille des Cannabaceae.

On retrouve trois principales génétiques parmi plus de 1500 variétés :

• Sativa (énergisants, euphorisants)

• Indica (calmant, relaxant)

• Sinsemilia (sans semences)

Indicas

Compactes et trapues (1-3m), têtes denses, lourdes et aromatiques garnies de feuilles généralement moyennes en longueur

Les têtes des Indicas ont tendance à fleurir rapidement (45-60 jours) en grappes à des espaces variables relativement petits entre les grappes.

Sativas

Plus grande que indicas (4,5 m), têtes ordinairement plus grandes (croissance sur la longueur d’une branche au lieu de grappes autour des entre-nœuds).

Les Sativas ont tendance à fleurir moins rapidement (60-90 jours) que les Indicas et leurs feuilles sont plus longues.

principale substance psychoactive des chez l’homme

Δ9-trans-TétraHydroCannabinol (THC)

Le Δ8-THC (un isomère du Δ9-THC) est aussi présent dans différentes espèces de cannabis. Le Δ8-THC est moins efficace que le Δ9-THC pour produire les effets recherchés, mais il a tout de même gagné en popularité dans les dernières années, particulièrement aux États-Unis.

Transformations du cannabis

• L’herbe (5-15% THC)

• La résine (~25% THC)

• L’huile (~60% THC)

• Le concentré (70-90% THC)

Herbe

Matériel végétal séché et fumé pur (marijuana, joint), mélangé au tabac (spliff), dans des narguilés (chicha), dans des pipes à eau (bong), etc

Résine (ou haschich)

Des plaques ou boulettes brunes obtenues par le frottement du matériel végétal de cannabis avec les mains et l’ajout de poudre de plants séchés. Elle peut être coupée avec des graisses (animales, végétales), du henné ou de la cire.

La résine en morceaux est fumée avec du tabac comme une cigarette (un joint = 20-50 mg de THC) ou à l’aide d’une pipe.

Huile

Extrait de liquide brun/vert foncé provenant du « haschich » ou des feuilles de cannabis « marijuana »

L’huile est fumée en la plaçant directement sur du papier à cigarette ou dans le tabac. On peut aussi l’ajouter à l’alimentation. (p.ex. brownies)

Le concentré

Extrait solide doré à brun foncé provenant des trichromes de bourgeons d’un plan de cannabis. L’extraction est faite à l’aide de butane (Butane Hash Oil – BHO) ou au CO2. Le solide peut avoir l’apparence de cristaux « shatter » ou de cire « wax, budder », selon la post-extraction.

Le concentré peut être inhalé (« dabbing »), fumé en joint ou vapoté.

Sous-groupes de cannabinoïdes (composés qui interagissent avec les récepteurs de cannabinoïdes)

• Phytocannabinoïdes (issus des plantes → THC)

• Endocannabinoïdes (issus du corps → anandamide)

• Cannabinoïdes synthétiques (issus de la chimie)

Cannabinoïdes synthétiques

effets psychoactifs extrêmement puissants, car ils ont une affinité supérieure pour les récepteurs cannabinoïdes CB1 et CB2 (5x plus d’affinité qu’avec le THC) 

→ épidémie de zombie à New-York

En 1984, le chimiste organicien John W. Hoffman (Université Clemson) a préparé plusieurs cannabinoïdes synthétiques dont le JWH-018. Depuis 2004, on en retrouve en vente « libre » sous forme d’encens, de mélange de plantes exotiques ou d’herbes avec des noms comme K2 ou Spice.

Médicaments psychothérapeutiques

Principales substances psychoactives prescrites pour la thérapie des troubles mentaux

Ces substances sont utilisées, entre autres, dans le traitement de l’anxiété, la dépression, les psychoses et la maladie affective bipolaire

Les médicaments psychothérapeutiques incluent : 

• Les antidépresseurs (ex. fluoxétine, venlafaxine)

• Les antipsychotiques (ex. fluphenazine, chlorpromazine)

• Les stabilisateurs de l’humeur (ex. lithium, carbamazépine)

• Les benzodiazépines (ex. lorazépam, flubromazolam)

Lorazépam

Appartient à la famille des benzodiazépines. C’est un médicament utilisé cliniquement depuis 1971 comme anxiolytique (i.e.traitement contre l’anxiété).

Nouvelle substance psychoactive (NPS)

Aussi appelée nouveau produit de synthèse (NPS) ou nouvelle drogue de synthèse (NDS) est une drogue synthétique apparue sur le marché des stupéfiants, mais pas encore inscrite dans les traités internationaux ou dans les législations nationales.

→ Flubromazolam