Analyse des cheveux

Un cheveu humain au microscope
(détail: 600 × 400 µm²)

L'analyse des cheveux , également appelée analyse des cheveux , est le nom d'une analyse chimique d' un échantillon de cheveux . Les cheveux servent de biomoniteur facilement accessible dans lequel de nombreux composés exogènes sont stockés à des concentrations nettement plus élevées que dans d'autres organes. Le terme analyse capillaire lui-même ne fournit aucune information sur la méthode d'analyse finalement utilisée.

L'analyse capillaire est particulièrement adaptée en toxicologie médico-légale et en écotoxicologie pour réaliser une analyse rétrospective de l'absorption de divers éléments chimiques et composés organiques par une personne sur une période de plusieurs mois.

De plus, l'analyse capillaire, parfois sous des termes tels que «analyse minérale capillaire» ou «analyse capillaire par biorésonance» ou «analyse capillaire radionique», est utilisée comme médecine alternative pour diverses applications diagnostiques . Ces formes d'utilisation de l'analyse capillaire sont largement rejetées par la médecine scientifiquement fondée .

Stockage de substances exogènes dans les cheveux

Structure schématique d'une pilosité corporelle.
1) cheveux 2) surface de la peau 3) sébum 4) follicules pileux 5)  glande de sébum 

Les poils humains et animaux stockent un grand nombre de substances exogènes pratiquement inchangées dans leur structure. La forme de l' application ( orale , nasale , intraveineuse ou inhalative ) n'a pas d'importance. Une fois absorbées, les substances atteignent également les poils du corps via la circulation sanguine , qui est reliée aux vaisseaux sanguins via les papilles capillaires . Les cellules à croissance rapide et souvent en division ont un métabolisme plus élevé que les cellules normales du corps. Ils absorbent donc plus de nutriments, mais aussi des substances exogènes. La croissance des cheveux commence dans le follicule pileux situé à quelques millimètres sous la surface de la peau . Les cellules formant la corne se regroupent et se kératinisent en fibres kératiniques . Ils migrent vers le haut et forment la tige pilaire qui se pousse vers la surface de la peau dans le follicule. La surface de la peau est atteinte après une à deux semaines. Pendant la phase de croissance des cheveux, certaines des substances exogènes contenues dans le sang sont également stockées dans les cheveux. Au fur et à mesure que les cheveux poussent en longueur, ces substances sortent à la surface de la peau. Les cheveux sur la tête poussent en moyenne de 10 mm par mois. En analysant des sections de cheveux individuelles de la pointe des cheveux à la racine des cheveux, une analyse temporelle de l'absorption des composés exogènes peut être réalisée. En principe, cela est également possible avec des échantillons de cheveux historiques.

Les substances stockées dans les cheveux ne peuvent pas être complètement éliminées, même par lavage, coloration ou autres traitements. Compte tenu de la grande sensibilité des méthodes d'examen utilisées, les quantités restantes sont encore suffisantes, par exemple, pour prouver que des stupéfiants ont été pris. Le prétraitement éventuellement très différent des cheveux est problématique lors de la quantification d'éléments, par exemple des oligo-éléments .

Analytique

Dispositif ICP-MS

Dispositif GC-MS

Diverses méthodes d' analyse des traces peuvent être utilisées comme méthodes analytiques , qui sont sélectionnées en fonction de l'élément ou du composé recherché. Si, par exemple, des éléments chimiques tels que des métaux lourds doivent être analysés, la spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) ou ICP-OES , ou plus rarement l'analyse par activation neutronique , est utilisée. Grâce à l'ablation au laser et à l'ICP-MS, une analyse des éléments peut être effectuée par sections sur un seul cheveu.

La chromatographie liquide avec couplage par spectrométrie de masse (LC-MS ou LC-MS / MS) et la chromatographie en phase gazeuse avec couplage par spectrométrie de masse (GC-MS ou GC-MS / MS) sont généralement utilisées pour analyser des composés chimiques, tels que les narcotiques . Les radioimmunoessais étaient souvent utilisés dans le passé .

Certaines substances sont analysées sous la forme de leurs produits métaboliques ( métabolites ). Par exemple, l'héroïne dans le corps est d' abord métabolisée en 6-monoacétylmorphine (6-MAM), puis en morphine après injection . Une grande partie de l'héroïne absorbée est excrétée sous forme de morphine ou de morphine glucuronidée après plusieurs heures . Une petite partie de la morphine et du 6-MAM est également stockée dans la structure capillaire. Cependant, la codéine contenue dans certains médicaments - comme le sirop contre la toux - est également partiellement métabolisée en morphine, de sorte qu'une détermination qui n'inclurait que la morphine ne fournit aucune preuve de l'utilisation d'héroïne. C'est pourquoi la codéine non métabolisée dans les cheveux est également déterminée dans l'analyse de l'héroïne. Un rapport morphine / codéine de 2: 1 est considéré comme un abus d'héroïne. Si la concentration de morphine mesurée est inférieure à 1 ng / mg (= 1 ppm ), un rapport de 5: 1 est requis. Si du 6-MAM est détecté dans l'échantillon de cheveux à une concentration supérieure à 0,5 ng / g, la consommation d'héroïne est supposée, puisque le 6-MAM n'est pas un métabolite de la codéine. En général, certaines valeurs limites doivent être dépassées pour un analyte et souvent ses métabolites doivent également être détectés afin que l'échantillon de cheveux puisse être évalué comme positif.

La préparation des échantillons

Analyse des éléments

Lors de l'analyse d'éléments chimiques, aucune préparation spéciale d'échantillon n'est souvent nécessaire. L'analyse par activation neutronique fonctionne, par exemple, sans détruire l'échantillon. L'ablation au laser peut même être utilisée pour analyser un seul cheveu section par section.

Analyse des stupéfiants

Les échantillons de cheveux utilisés pour un examen médico-légal sont de préférence prélevés sous forme de mèche à l'arrière de la tête . Dans cette région capillaire, la pousse des cheveux est particulièrement régulière. En principe, les poils pubiens , aisselles , barbes , pectoraux et autres peuvent également être utilisés. La mèche de cheveux enlevée mesure quelques mm de diamètre . Environ 30 à 50 mg de cheveux suffisent pour chaque mèche de cheveux à analyser. Avec une analyse segment par segment des cheveux, le type et la fréquence de consommation de drogue peuvent être analysés via les coupes capillaires («Drug Care»). Après avoir prélevé l'échantillon de cheveux, il est préparé pour une analyse ultérieure dans un processus d'extraction spécial. Par exemple, les cheveux sont d'abord broyés dans un broyeur puis dissous dans un acide avant de pouvoir être analysés. Certains des ingrédients à analyser sont extraits des cheveux avec du méthanol .

Applications

L'application la plus connue et la plus courante de l'analyse capillaire est la détection de substances et de drogues addictives en médecine légale . Alors que de nombreux médicaments, produits pharmaceutiques et agents dopants ne peuvent souvent plus être détectés dans le sang et l'urine après des jours, un grand nombre de ces substances sont incorporées dans les cheveux en croissance et peuvent donc encore être détectés après des mois. Ces ingrédients actifs ne peuvent pas être éliminés par un lavage normal des cheveux ou par d'autres méthodes de traitement capillaire conventionnelles. En plus de substances telles que le cannabis , la cocaïne , l' ecstasy ou l' héroïne , des agents dopants tels que divers stéroïdes anabolisants et la nandrolone peuvent également être détectés. Même l' abus d'alcool ou l' alcoolisme prolongés peuvent être détectés via le métabolite éthyl glucuronide (ETG).

Pour l'analyse de l' ADN , par exemple pour un rapport de filiation ("test de paternité"), par contre, seuls les cheveux avec des racines de cheveux conviennent , car seules sont contenues des cellules avec du matériel analytiquement utilisable.

Exemples d'applications bien connus

Napoléon

En analysant les cheveux de l' homme de Tisenjoch - mieux connu sous le nom de «Ötzi» - on a découvert qu'il était principalement végétarien.

En 1961, un échantillon de cheveux Napoléon a été examiné en utilisant une analyse par activation neutronique. Il a été démontré qu'il avait progressivement absorbé l' arsenic . L'analyse des segments d'un brin de 130 mm de long a également déterminé qu'il avait absorbé de l'arsenic par intermittence pendant une phase d'un an. De plus, les heures approximatives pourraient être reconstituées. Qu'il s'agisse d'un empoisonnement intentionnel ou des conditions de vie à Sainte-Hélène est encore un sujet de controverse.

Le résultat d'une analyse capillaire publiée par Christoph Daum le 20 octobre 2000 , qu'il a lui-même commandée à l'Institut de médecine légale de l' Université de Cologne , a par la suite conduit à un licenciement sans préavis en tant qu'entraîneur de club et à la dissolution de celui qui avait été fermé le 1er juin 2001. Contrat d'entraîneur national à la DFB .

Offres d'analyse capillaire de fournisseurs commerciaux

Divers laboratoires de chimie clinique, pharmacies (environnementales) , magasins d'aliments naturels , praticiens alternatifs et instituts commerciaux d'analyse capillaire offrent l'analyse capillaire en tant que service. L'analyse vise à fournir des informations sur l'état de l'approvisionnement en minéraux et une éventuelle pollution par les polluants environnementaux («métaux lourds»). La fiabilité des résultats de mesure ainsi que leur interprétation sont mises en doute par la science. Les raisons invoquées sont les suivantes:

• Comment et dans quelle mesure les éléments individuels sont incorporés dans les cheveux n'ont dans de nombreux cas pas encore été suffisamment étudiés.
• Jusqu'à présent, aucune corrélation ou seulement une faible corrélation a été trouvée entre les valeurs dans les cheveux et les valeurs d'autres biomoniteurs (sang et urine).
• Jusqu'à présent, on ignore en grande partie à quel point les concentrations élevées de polluants dans les cheveux et les conséquences possibles sur la santé sont liées. Dans les cheveux eux-mêmes, les substances nocives sont inoffensives pour les personnes touchées.
• La couleur des cheveux, le sexe, l'origine ethnique et l'âge ont une influence significative sur le stockage de substances étrangères dans les cheveux. De même régime, traitement capillaire et lieu de résidence. Les facteurs ne sont pas pris en compte dans de nombreux laboratoires. De plus, il n'y a pas de lignes directrices pour l'échantillonnage.
• De nombreux fournisseurs de services d'analyse ne disposent d'aucune mesure d'assurance qualité .
• Il n'y a pas de «valeurs normales» établies pour la teneur en minéraux et oligo-éléments dans les cheveux, car il n'y a pas encore suffisamment de données pour une définition.

L' Agence américaine pour les substances toxiques et le registre des maladies (ATSDR) considère donc que l'analyse capillaire est uniquement appropriée pour déterminer le niveau de méthylmercure afin de déterminer l' exposition individuelle à des substances nocives.

En 2004, la Stiftung Warentest a comparé plusieurs fournisseurs d'analyses capillaires. Pour les personnes testées individuellement, il y avait parfois des fluctuations considérables d'un laboratoire à l'autre. Les échantillons provenant de la même personne anonyme ont souvent été mesurés dans le même laboratoire avec des valeurs différentes. Les laboratoires individuels ont également indiqué des «valeurs normales» pour les résultats analytiques, qui différaient également considérablement d'un laboratoire à l'autre.

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