La sueur est-elle l'avenir de la surveillance de la santé ?

Par Natalie Sabin

Le 13 septembre 2022 - Au moment même où vous lisez ces lignes, votre corps s'efforce de maintenir l'équilibre - et pas seulement dans le sens " ne pas tomber ". Des hordes de réactions chimiques se produisent en vous, produisant de l'énergie, traitant les déchets et vous gardant en bonne santé. Au passage, votre corps émet des signaux sur votre bien-être.

Les technologies portables peuvent révéler certains de ces signaux, comme la fréquence cardiaque ou les cycles de sommeil. De nombreux autres indices importants sur votre santé sont visibles dans le sang. Le problème : la plupart des gens n'aiment pas se faire piquer par une aiguille. (Il suffit de demander à toute personne diabétique qui a dû se piquer le doigt une douzaine de fois par jour).

Mais il existe peut-être une alternative. La sueur provient de l'eau contenue dans notre sang, ce qui signifie que la sueur "est comme une fenêtre sur le sang", explique Sarah Everts, journaliste scientifique et auteur de The Joy of Sweat : The Strange Science of Perspiration.

La sueur étant plus facile d'accès que le sang, les chercheurs cherchent à savoir si elle pourrait être un moyen indolore de mieux connaître notre état de santé.

Qu'y a-t-il vraiment dans notre sueur ?

La transpiration intrigue les scientifiques depuis des siècles. Dès le deuxième siècle de notre ère, Galien, un éminent médecin grec de l'Empire romain, s'est demandé si les gens pouvaient faire suer la graisse corporelle par leurs pores ou désintoxiquer leur sang par la transpiration, explique Everts.

Si les tissus graisseux ne s'échappent pas de vos pores, d'autres substances le font. La sueur est composée à 99 % d'eau mais contient de petites quantités de sodium, de chlorure, de lactate, de glucose, de cortisol, d'ammoniac, d'urée, d'éthanol et de petites protéines.

La sueur peut également contenir des traces de produits chimiques et de toxines, comme des métaux lourds et du bisphénol A (BPA), mais seulement s'ils étaient présents dans le sang. (Everts a rapporté un cas rare où la sueur d'une infirmière était devenue rouge après avoir mangé d'énormes quantités de chips contenant un colorant rouge).

Pour les personnes normales et en bonne santé, le foie et les reins se chargent de la plupart des efforts de l'organisme pour se débarrasser des toxines - et le font très bien sans avoir besoin d'un sauna.

Comment la surveillance de la transpiration est-elle utilisée aujourd'hui ?

La médecine - et les forces de l'ordre - utilisent déjà la surveillance de la transpiration de plusieurs façons.

La mucoviscidose

Un taux élevé de chlorure dans la sueur est un symptôme de la fibrose kystique, une maladie héréditaire qui rend les enfants malades en perturbant le fonctionnement normal des cellules des poumons. À la fin des années 1950, la recherche de chlorure dans la sueur a été intégrée au diagnostic des enfants atteints de mucoviscidose et est considérée aujourd'hui comme la référence.

Mais cela implique de coller des sondes sur la peau du nourrisson et de déclencher la transpiration du patient en lui envoyant une légère impulsion électrique. La sueur est recueillie dans un tube en plastique enroulé et évaluée pour le chlorure.

L'analyse du chlorure de la sueur "est effectuée de manière routinière, mais elle est maladroite", explique John Rogers, PhD, professeur à la McCormick School of Engineering de la Northwestern University. C'est pourquoi lui et son équipe ont mis au point des autocollants pour la sueur. Ces autocollants aux couleurs changeantes sont dotés de minuscules canaux, valves et réservoirs qui, lorsqu'ils sont collés à la surface de la peau, peuvent capturer et stocker la sueur à mesure qu'elle émerge, ce qui facilite sa collecte et son analyse. Dans une étude récente, Rogers et son équipe ont montré l'efficacité de ce dispositif pour le diagnostic de la FK chez les enfants.

"La vision est celle d'un test de sudation qui peut être envoyé par courrier et effectué à domicile, afin de rendre ce test de dépistage accessible aux personnes qui n'ont pas accès à ce type d'installations", explique M. Rogers. "Vous n'auriez pas besoin du personnel formé ou des instruments de bureau de laboratoire coûteux".

Surveillance de l'alcool

Il existe un lien étroit entre le niveau d'alcool dans votre sang et la quantité trouvée dans votre sueur.

À partir de 2003, ce que l'on appelle les CAM SCRAM (acronyme de SCRAM Continuous Alcohol Monitoring) ont été créés pour aider la police et les tribunaux à surveiller en permanence le taux d'alcoolémie des contrevenants à haut risque pour conduite en état d'ivresse et des cas de violence domestique.

C'est comme si un alcootest était fixé à votre cheville, à la recherche permanente d'alcool dans votre sueur.

À quoi d'autre pourrait servir la surveillance de la transpiration ?

Dans un monde avec des wearables de surveillance de la sueur plus avancés, une personne pourrait théoriquement :

• Mesurer le stress par la production de cortisol. Une étude a montré qu'il est possible de détecter le cortisol grâce à un patch à porter. Mais ces travaux n'en sont qu'à leurs débuts et n'ont pas été utilisés pour une évaluation clinique significative.

• Indiquer aux buveurs qu'il est temps de se faire raccompagner chez eux. Des recherches ont montré que des patchs souples (ceux qui sont probablement beaucoup plus confortables qu'un CAM SCRAM) peuvent détecter l'éthanol dans le sang. Alors, imaginez porter un petit patch qui envoie des notifications push sur votre téléphone si vous avez bu quelques verres de trop à l'happy hour.

• Dites à un entraîneur qu'un athlète a besoin d'une pause. Imaginez un patch absorbant sur la peau qui recueille des informations sur les niveaux de lactate, puis envoie instantanément les résultats à l'écran d'ordinateur de l'entraîneur sur la ligne de touche, lui indiquant qu'il est temps de remplacer un joueur.

• Sauver les diabétiques de tant de piqûres au doigt. D'autres études précoces montrent que des technologies portables non invasives, semblables à des bandages, pourraient potentiellement mesurer le glucose par la sueur. Récemment, des chercheurs de l'université d'État de l'Ohio ont créé un "collier intelligent" capable de surveiller le taux de glucose de la personne qui le porte. Les résultats suggèrent que le capteur "fonctionnera pour surveiller d'autres produits chimiques importants dans la sueur", selon un communiqué de presse.

Mais la science et la technologie pour faire ces choses ne sont pas encore là. Il existe également des preuves contradictoires pour prouver si la sueur est un moyen fiable de suivre toutes les choses dont nous pourrions être curieux.

Autre problème : Si la sueur peut donner un aperçu de ce qui pourrait se passer à l'intérieur du corps, elle ne reflète pas toujours parfaitement la réalité. Par exemple, en ce qui concerne les athlètes et l'exercice physique, les niveaux de lactate dans le sang montrent l'intensité du travail musculaire. Mais l'acte de transpiration lui-même produit également du lactate.

Cela signifie qu'une personne qui fait de l'exercice intense peut transpirer davantage et produire des taux de lactate plus élevés dans sa sueur. Mais ce lactate supplémentaire peut ne pas indiquer avec précision la fatigue ou l'effort musculaire.

Il serait certes intéressant d'obtenir des informations sur la composition chimique de votre sueur pendant une séance d'entraînement, mais ces données ne sont pas forcément très utiles si votre taux de transpiration est élevé.

Qu'est-ce qui freine la surveillance de la sueur ?

Il y a deux principaux obstacles à l'apprentissage à partir de la chimie de la sueur - et jusqu'à récemment, ils étaient un peu dans l'impasse de la "poule ou de l'œuf".

Tout d'abord, il y a la saisie des données. Les progrès réalisés dans le domaine des patchs de biosurveillance, tels que les étiquettes de sueur de Rogers et d'autres dispositifs portables, rendent la saisie des données sur la sueur plus réalisable.

Mais le deuxième défi consiste à déterminer si les données recueillies sont significatives.

"Il existe de nombreux biomarqueurs différents dans la sueur, et ils n'ont pas été étudiés avec beaucoup d'attention dans le passé parce qu'il n'y avait pas de moyen propre et reproductible de recueillir la sueur", explique M. Rogers.

C'est là que Rogers pense que les dispositifs microfluidiques, comme l'autocollant de sueur, deviendront encore plus précieux - en aidant les chercheurs à obtenir des données plus nombreuses et de meilleure qualité sur la sueur.

Qu'est-ce qui pourrait être encore plus utile que la surveillance de la sueur ?

Bien que la sueur contienne des informations qui pourraient être utiles, "le corps a évolué de manière à garder les informations intérieures à l'intérieur et les informations extérieures à l'extérieur, de sorte qu'il n'est pas facile d'accéder [aux biomarqueurs] en appliquant quelque chose sur la peau - c'est pourquoi nous effectuons des prises de sang, qui font sortir une partie du corps", explique Jason Heikenfeld, professeur à l'université de Cincinnati.

M. Heikenfeld est chercheur et développeur d'appareils électroniques souples et portables. Il comprend également pourquoi beaucoup voient un potentiel dans la surveillance de la transpiration, mais il n'est pas sûr que ce soit pratique.

"Nous avons passé beaucoup de temps sur la sueur parce que c'était le Saint Graal, [offrant] un accès continu et non invasif aux éléments du corps", explique-t-il. Mais "l'ensemble des choses que vous pouvez mesurer est limité. Et nous avons constaté que la sueur était beaucoup plus difficile [à surveiller avec précision]. Le sang total est bien tamponné ; son pH ne change pas. La salinité et le pH de la sueur varient dans tous les sens en fonction du taux de transpiration, ce qui brouille considérablement les diagnostics des capteurs".

C'est pourquoi M. Heikenfeld pense que pour la plupart des mesures, l'avenir des wearables de surveillance de la chimie ne réside pas dans la surveillance de la sueur, mais plutôt dans la détection du fluide interstitiel (ISF).

Le liquide interstitiel existe sous la peau, entre chaque cellule. Il contient des éléments qui s'échappent du sang, ce qui signifie qu'il ressemble encore plus au sang que la sueur.

La détection du FSI ne nécessite que des patchs de type micro-aiguille ou des capteurs filaires. Cette technologie est déjà disponible pour certains biomarqueurs, comme la surveillance continue du glucose portée à l'arrière du bras avec un capteur qui pénètre la peau.

"Le grand avenir, et là où nous sommes actifs à 100% ces jours-ci, est la détection du fluide interstitiel", déclare Heikenfeld. "La plupart des choses que vous voudriez mesurer dans le sang, vous êtes capable de le faire dans le liquide interstitiel".

Il ajoute que son équipe est presque prête à publier une étude qui confirme cette affirmation.

Cela ne signifie pas pour autant que la sueur n'aura pas sa place, selon M. Heikenfeld. Il voit des possibilités d'utiliser la sueur pour suivre les niveaux d'hormones (comme celles qui régulent le stress, le sexe et le sommeil) et pour surveiller les niveaux d'un médicament dans l'organisme et la vitesse à laquelle il est dégradé.

Mais pour l'instant, la surveillance du liquide interstitiel et de la sueur nécessite encore beaucoup de recherches avant de pouvoir être utilisée en masse.