MÉCANISME DE L'IMMUNITÉ NATURELLE

L'immunité naturelle des animaux venimeux pour leur propre venin a longtemps été expliquée par l’accoutumance. Or, pour que l'animal s’habitue au poison, il faut que celui-ci soit absorbé et imprègne l’organisme ; et cependant depuis que CI. BEerNarD avait admis que le venin des Serpents, pas plus que le virus rabique, n'existe dans le sang, personne n'avait cherché à vérifier cette hypothèse. L'accoutumance a donc continué à prévaloir; elle est reprise en 1889 par L. A. Wan»ezz, qui l’explique en admettant que les Serpents avalant leur salive, ils peuvent en absorber suffisamment par les érosions de la muqueuse digestive pour créer une tolérance qui aboutirait à l’immunité; mais tous les Serpents ne présentent pas de semblables portes d’entrée permanentes ; on sait en

outre, que la muqueuse saine des premières voies digestives n’est pas absorbante, et que le venin est détruit, au delà par la bile; il faut des quantités massives de venin pour impressionner les animaux par la voie digestive. Si le venin imprègne l'organisme qui le sécrète, c’est par un autre mécanisme.

Immunité de la Vipère. — G. Paisarix et G. BERTRAND, ont recherché ce mécanisme d’abord pour la Vipère ; ils ont constaté que le sang contient des principes toxiques d’action analogue à celle du venin ; 2 cmc. de sang ou de sérum de Vipère, inoculés sous la peau d’un cobaye, détermi nent la mort avec des symptômes identiques à ceux du venin ; hypothermie précoce et continue, troubles paralytiques et respiratoires ; o cmc. 25 de sang suffit à produire ces effets par injection intrapéritonéale. Kaur- MANN (1893) a montré que par la voie intraveineuse et à la dose de 2 cmc., le sérum de Vipère détermine un abaissement énorme de la pression artérielle, comme si on avait injecté une dose équivalente de venin. Cette ressemblance dans les caractères toxiques entre le sérum et le venin se poursuit dans les caractères physico-chimiques ; l'alcool précipite la substance toxique dans les deux cas, et celle-ci reste si fortement adhérente aux albuminoïdes qu'il est difficile de l’en séparer. Il existe cependant une différence vis-à-vis de l’action de la chaleur; le sérum de Vipère perd sa toxicité par le chauffage à 56° pendant 15 minutes, tandis qu'il faut porter le venin à 75° pendant le même temps pour produire le même résultat. Les auteurs pensent que les principes toxiques du venin et du sérum ne s’y rencontrent pas exactement dans l’un et l’autre sous la même forme chimique, ou qu'ils restent tellement adhérents au coagulun: qu'ils n’en diffusent plus.

La découverte de la toxicité du sang de la Vipère, attribuée par MM. Pnisazix et BERTRAND, à la sécrétion interne des glandes venimeuses, donnait un appui à la théorie de l’accoutumance, mais n’en éclairait pas le mécanisme. On pouvait se demander si l’excitation produite sur l’organisme par ce poison du sang ne provoquait pas une réaction de défens:, comme il arrive dans les phénomènes d’accoutumance aux toxines microbiennes, et si, à côté du principe toxique, il n’existerait pas dans le sang même des principes antitoxiques masqués par les premiers. C’est effectivement ce qui a lieu: il suffit de détruire par un chauffage approprié la substance toxique du sérum pour mettre en évidence ses propriétés antitoxiques ; inoculé en même temps, avant ou après le venin, il en empêche les effets. Il en est de même avec le précipité obtenu en traitant le sérum par 5 à 6 fois son volume d’alcool à 95° ; et même dans ce cas, on peut attendre 20 à 25 minutes après l’inoculation du venin pour inoculer cette antitoxine naturelle ; elle agit aussi efficacement que l’antitoxine artificielle spécifique, ou sérum antivenimeux. La présence de cette antitoxine naturelle explique-t-elle l’immunité considérable de la Vipère pour son propre venin? La vipère résiste effectivement à une dose de venin capable

de tuer 1000 cobayes, et cependant tout le sang qu'elle possède suffit à peine à protéger un seul cobaye contre une dose deux fois mortelle. J] faut donc admettre ou bien que la quantité des substances antitoxiques augmente rapidement après l’inoculation pour suffire à la neutralisation du venin introduit, ou qu’à ce mécanisme de neutralisation, s’exerçant d’une manière limitée, il s'ajoute une résistance particulière des tissus de la Vipère, une accoutumance acquise par leur imprégnation constante dans un milieu toxique, et fixée héréditairement.

La disproportion entre le degré d’immunité de l’animal et le pouvoir antitoxique de son sang existe d’ailleurs aussi dans l’immunité artificielle, et si l’on admet un rapport de cause à effet entre l'’immunisation artificielle et les propriétés antitoxiques du sérum, il faut aussi l’admettre pour l'immunité naturelle. Seulement, dans l’immunisation artificielle, c’est l’expérimentateur qui introduit le poison d’une manière brusque dans le sang, tandis que dans l’immunité naturelle, il y arrive progressivement et d’une manière continue.

Immunité de la Couleuvre. — En opérant avec le sang des Couleuvres tropidonotes comme avec celui de la Vipère, MM. Pmisauix et BERTRAND ont reconnu qu'il se comporte identiquement comme celui de la Vipère ; il est tout aussi toxique ; il détermine les mêmes accidents par inoculation au cobaye, et perd sa toxicité par le chauffage à 58°; il devient semblablement antitoxique.

Comment expliquer cette similitude physiologique ? MM. Prisazix et BERTRAND recherchent quels sont les organes capables de sécréter une substance toxique, qui, reprise par le sang, le rende toxique ; on savait que les Couleuvres tropidonotes possèdent une glande parotide homologuée par LeypiG avec la glande venimeuse de la Vipère; on savait aussi que ces Couleuvres enveniment leur proie pendant qu’elles l’avalent, que leur salive, inoculée à de petits oiseaux, détermine des symptômes d’empoisonnement pouvant être suivis de mort. MM. Prisarix et BERTRAN9 essayèrent donc les effets de la macération ou du broyage de cette glande et comparativement ceux de toutes les autres glandes et tissus du serpent; ils constatèrent que seules les glandes parotides ont une sécrétion toxique, dont l’action est la même sur les animaux que celle du sang. Ils en concluent que la toxicité du sang dans le cas des Couleuvres, comme dans celui de la Vipère, est due à la même cause, c’est-à-dire à la sécré tion interne des glandes venimeuses ; et que la présence du venin détermine dans le sang l'apparition de substances antitoxiques. L'’immunité naturelle de la Couleuvre serait donc aussi en relation étroite avec la présence de ces substances antitoxiques, qui pourraient d’ailleurs être fournies par les glandes labiales supérieures.

Immunilé du Hérisson. — Encore plus que pour la Couleuvre, il peut paraître illogique de considérer l’immunité de cet insectivore comme une accoutumance à un milieu intérieur toxique, et superflu de rechercher

dans ce milieu l'existence de produits toxiques. Cependant ils existent, comme l'ont vu MM. Puisaurx et BerTran ; et les substances présentent les mêmes caractères que dans le sang de Vipère et de Couleuvre ; elles sont également déiruites par le chauffage à 58°. De même, le sérum chauffé possède des propriétés antitoxiques et immunisantes contre je venin de Vipère. Il est donc probable que l’organisme du Hérisson est vacciné par le même mécanisme que celui de la Vipère et de la Couleuvre.

Immunité de l’Anguille. — Dans ses recherches sur la toxicité du sérum d’Anguille, A. Mosso a montré les analogies entre les symptômes de l’empoisonnement par ce sérum et par le venin de Vipère. Cette analogie se poursuit en ce qui concerne non-seulement la substance toxique, l’Ichthyotoxique de Mosso, mais encore la substance antitoxique et immunisante, que le chauffage met en évidence. Comme pour le hérisson, on ne connaît pas le lieu de formation de la substance toxique du sang ; mais il y a lieu de croire qu’elle se comporte comme celle du sang des animaux précédemment cités, et qu’elle détermine l’accoutumance aussi bien vis-à-vis d’elle-même que vis-à-vis du venin de Vipère. Là encore, on constate un rapport entre l’immunité et la présence de substances toxiques et de substances antitoxiques dans le sang.

Immunité du Lérot. —- G. Bizrarp a constaté la présence de substances antitoxiques contre le venin de Vipère dans le sang du lérot. En inoculant 1 cmc. de sang à un cobaye pesant 520 gr. et faisant mordre celui-ci ro minutes après par deux Vipères, il a vu le cobaye survivre, alors que les témoins mordus par une seule Vipère ont succombé. Il s’agit ici d’une propriété antitoxique et non d’une propriété vaccinante, comme le pense l’auteur, car la réaction qui aboutit à l’immunité met plus de 10 minutes à se produire ; mais le fait de l’existence de substances antitoxiques dans le sang d’un petit rongeur, volontiers frugivore, n’en reste pas moins très intéressant.

Immunité de la Grenouille. — Dans l’échelle de résistance au venin, la Grenouille est située très près de la Vipère et de la Couleuvre. On pouvait donc penser que son sang présenterait les mêmes particularités que celui des Serpents. Le sérum de grenouille est effectivement toxique pour le cobaye à la dose de 5 à 6 cmc. par la voie intrapéritonéale; à dose moindre encore si on l’inocule sous la peau. Or si, à ces faibles doses, le sérum de grenouille possède des propriétés préventives, il n’est pas antitoxique; le chauffage, qui lui fait perdre son pouvoir toxique, diminue aussi son pouvoir immunisant. Le précipité alcoolique du sérum est plus actif ; repris par l’eau, il cède à celle-ci une proportion plus grande de substances antitoxiques. En opérant de la sorte, C. Prisazix a pu dans plusieurs expériences, réalisées aussi sur le crapaud, constater le pouvoir antitoxique du sérum ; mais il ne paraît pas assez élevé pour justifier à lu: seul la grande résistance de ces Batraciens à l’envenimation. Les éléments

cellulaires de ces animaux, si l’on en juge par les globules du sang, doivent offrir peu de prise à l’action destructrice du venin, et il est probable que l’immunité est due au moins en partie, à la constitution des cellules des tissus. Cette « immunité cellulaire » s'ajoute parfois d’ailleurs à l’immunité humorale chez un même animal, comme nous l'avons vu pour la Vipère et la Couleuvre.

Immunité de la Mangouste au venin de Cobra. — Cette immunité n'est pas très élevée d’après les expériences de Fayrer, où il fit mordre une mangouste successivement par un, puis par deux cobras; mais l’auteur ne détermine pas la dose minima mortelle. Cazmerre observa que, un sujet qui reçoit 4 fois la dose mortelle pour le lapin ne manifeste aucun symptôme; avec 6 fois la dose mortelle, le sujet est malade pendant deux jours; avec 8 fois cette dose, il meurt en 12 heures. L'auteur a vu aussi que le sérum de mangouste n’est pas très antitoxique contre le venin de Cobra, et ne pense pas que l’immunité modérée de l'animal tienne aux propriétés de ses humeurs.

CALMETTE à constaté d'autre part, que le sang de Cobra, de Najahaje, de Crotale et de Céraste, est très toxique pour le cobaye; mais il considère que les principes toxiques du sang et du sérum sont différents, se fondant sur la résistance inégale de la toxicité de l’un et l’autre à la chaleur, déjà signalée par Prisarix et Berrrann. Il argue en outre que des inoculations répétées de petites doses de sérum immunisent à la fois contre le même sérum et contre le venin homologue, d’où il conclut que la toxicité du sang est due à la présence d’une sorte de provenin, de subs-

tance vénogéëne, que les glandes venimeuses en extraieraient pour donner

le venin élaboré.

Cette conception tient à l’idée qu’on se fait du rôle des glandes, que l’on considère avec raison comme essentiellement épurateur ; mais si les glandes extraient du sang divers principes, elles lui en apportent égale ment, sans quoi il tarirait, et c’est précisément par la sécrétion interne que le sang récupère une partie des substances qu'il cède aux divers organes. Pourquoi les glandes venimeuses échapperaient-elles à cette loi générale !

En 1903, FLexNer et Nocucenr ont montré que les sérums de Crotale et d’Ancistrodon sont très toxiques pour le cobaye, tandis que celui d'un serpent non venimeux, le Piluophis catenifer l’est beaucoup moins. Ils prennent comme mesure de l’immunité l’hémolyse, et constatent que les antisérums contre les sérums de Crotale et de Pituophis ont des propriétés neutralisantes aussi bien contre les hémolysines contenues dans ces sérums que dans celles des venins de Cobra, d’Ancistrodon et de Crotale ; toutefois, avec une action plus marquée et hautement spécifique vis-à-vis des sérums avec lesquelles ils ont été préparés. Sans se préoccuper si le venin est la cause de la toxicité du sang, où s’il en est le résultat, FLEXNER et Nocucnr pensent que les lysines du venin peuvent être activées aussi bien

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par des isocompléments que par des hétérocompléments, tandis que les ambocepteurs des sérums de serpents sont seulement actifs en présence de leurs propres compléments. Ce qui explique pourquoi le sérum perd sa toxicité à 56° et au delà ; ici l’inactivation est due à la disparition des activateurs adéquats, les isocompléments.

À la considérer théoriquement, l’immunité naturelle doit son existence à un certain nombre de facteurs différents : antitoxines naturelles du sérum, résistance particulière des tissus, antagonisme physiologique, absence d'’activateurs convenables d’après FLExNER et Nocucur, dans les conceptions d’'EnRLICH.

L'étude des causes de l’immunité naturelle n’est pas épuisée en ce qui concerne les venins ; elle nous amènera sans doute à une plus grande précision, ou à des conceptions plus générales, sur lesquelles nous reviendrons après avoir étudié les processus de l’immunité acquise.

Les animaux sensibles au venin peuvent acquérir l’immunité soit d’une manière active par l’accoutumance ou la vaccination, soit d’une manière passive par introduction dans leur organisme de sérums antivenimeux.

Accoutumance

En 1886-87, H. Sewazz, Professeur à l’Université de Michigan, tenta de conférer l’immunité à des pigeons en leur inoculant à intervalles variés des doses non mortelles de venin d’un Crotaliné : le Sistrurus catenatus. Les pigeons sont naturellement très sensibles à ce venin ; par les inoculations répétées, et prolongées parfois pendant plusieurs mois, ils acquièrent une résistance suffisante pour subir avec succès l’épreuve de 10 fois la dose mortelle de venin. SewaLL vit aussi que l’immunité ainsi acquise peut durer environ 5 mois, mais qu'elle décline assez rapidement si on cesse les injections de venin.

KaAurMann (1893), constate également que des chiens peuvent acquérir une certaine résistance par des inoculations successives de petites doses de venin de Vipère aspic ; il considère toutefois qu’elles sont insuffisantes à créer une véritable immunité contre l’envenimation.

Vaccination

En 1893, C. Prisauix et G. Berrran», appliquant au venin la méthode indiquée par Pasteur pour l’atténuation des toxines microbiennes, entreprennent l'étude systématique de l’action de la chaleur sur le venin de Vipère aspic. Ils arrivent à cette conclusion que le venin de Vipère en solution aqueuse à 1/0060, chauffé en pipette close à 35° pendant 15 minutes, ou à 8o° pendant 5 minutes, perd ses propriétés toxiques, mais

manifeste vis-à-vis du cobaye des propriétés immunisantes; un cobaye qui a reçu sous la peau la dose de venin chauffé, qui serait mortelle sans le chauffage, soit o milligr. 4, peut 8 à 10 jours après supporter avec succès celte dose de venin entier : il est vacciné. Si on augmente jusqu'à la doubler la dose de venin immunisante, la dose employée à l’inoculation d'épreuve peut devenir plus forte et même être doublée (C. R. Ac. des Sc., 5 fév. 1894, et Soc. de Biologie, 10 février 1894, p. 111).

Par l’étudé systématique de l’action de la chaleur sur le venin de Vipère, les auteurs arrivent à distinguer dans ce venin trois substances actives : l’Echidnase à action phlogogène locale ; l’Echidno-toxine qui produit les symptômes généraux de l’envenimation, et l’Echidno-vaccin qui immunise les animaux auxquels: on l’inocule. Cette dernière substance résiste mieux à la chaleur que les deux précédentes ; elle ne commence à être détruite que vers 90°, et se trouve donc dans la solution de venin chauffé à 75° pendant un quart d'heure. C. Prisauix a démontré ultérieurement, par différents moyens l'indépendance de ces trois substances.

Simultanément à ces recherches faites au Muséum d'Histoire Naturelle de Paris, CALMETTE s’occupait à l’Institut Pasteur de la vaccination contre le venin de Cobra, venin qui est plus résistant à la chaleur que celui de la Vipère. I] arrivait, par des inoculations répétées d’un mélange de venin et d’une solution à 1% d’hypochlorite de chaux, à conférer à des lapins l’immunité contre le venin de Cobra. (C. R. Soc. de Biol., 10 fév. 1894, p. 120).

Il avait tenté antérieurement, en 1892, d’immuniser des animaux au moyen d’inoculations de venin chauffé ; mais était arrivé à cette conclusion que ces inoculations sont insuffisantes à préserver les sujets contre l'épreuve par la dose minima mortelle de venin. Kanrrack était arrivé simultanément aux mêmes résultats négatifs, en employant du venin de Cobra non chauffé.

MÉCANISME DE LA VACCINATION : PROPRIÉTÉS ANTIVENIMEUSES DU SÉRUM DES ANIMAUX VACCINÉS

À partir de 1894, les recherches de C. Prisarix et BERTRAND d’une part, celles de A. Cazuerre d'autre part, font dès ce moment franchir le stade d’immunité active à celui plus important d’immunité passive, et marquent le début de l'ère sérothérapique des venins.

Ces auteurs établissent le mécanisme même de la vaccination.

La première question qui se pose en effet est de savoir si l’état vacci nal résulte de la circulation dans le sang de la matière vaccinante ellemême, ou bien au contraire si cet état est la conséquence d’une réaction de l'organisme sous l'influence de cette matière vaccinante. Dans le premier cas, que cette matière agisse comme antidote ou comme antagoniste, l’immunisation serait immédiate ; dans le second, au contraire, elle pourrait être tardive. MM. Prisaix et Berrrann résolvent la question de

la manière suivante : ils inoculent 3 cobayes avec la dose vaccinante de venin chauffé, et les éprouvent respectivement avec une dose mortelle de venin après 24, 36 et 48 heures; or, tandis que le premier cobaye meurt aussi rapidement que les témoins, le deuxième résiste pendant 2 jours, et le troisième survit. L’immunisation n'est donc pas produite directement ; elle résulte d’une réaction de l’organisme.

Cette conclusion est identique à celle que Ch. Boucaarp avait émise en 1888, à la suite de ses recherches sur la maladie pyocyanique : « La matière vaccinante agit en modifiant la nutrition ; et celle activité vitale nouvelle devient durable, et créé un état constitulionnel comparable à l’immunité naturelle ».

Ces changements dans la nutrition, prévus comme une conséquence logique de l’expérience, Benne et KrrasarTo (1890 et 1891) en ont démontré la réalité. Ils ont vu que le sang ou le sérum des animaux vaccinés contre le tétanos et la diphtérie possède la propriété d'empêcher les effets toxiques du poison tétanique ou diphtérique. C. Paisazix et G. BERTRAND ont fait la constatation analogue ; ils ont vu que le sérum des vaccinés contre le venin de Vipère renferme des substances capables de neutraliser le venin ; à la dose de 3 à 19 cc., suivant le degré d’immunisation, il annihile les effets d’une dose mortelle de venin. Le pouvoir antitoxique du sérum s'accroît avec le degré d’immunisation, de telle sorte qu'il se montre non seulement préventif et antitoxique, mais encore curateur.

Ces faits ont été constatés aussi dès 1894 par À. CALMETTE pour le sérum des animaux immunisés contre le venin de Cobra, et en 1895 par Fraser, d'Edimbourg.

ARTHUS, à vu plus tard (1912), que l'injection intraveineuse de sérum anticobra produit chez le lapin une immunité de courte durée qui augmente avec la dose injectée et plus lentement qu’elle. L’immunité est un peu plus forte et un peu plus courte si le sérum est injecté dans les veines ou dans le péritoine que dans les muscles ou sous la peau.

Ces faits, au moment où ils ont été pour la première fois constatés, ont amené MM. Pnisarix et BERTRAND à essayer l’action des sérums des animaux doués d’immunité naturelle, tels que la Vipère et la Couleuvre. Ces sérums, nous l’avons vu, sont toxiques, propriété qu'on leur fait per. dre par le chauffage à 58°, qui laisse intactes les substances antitoxiques. Celles-ci se comporteraient-elles comme l’échidno-vaccin ? C’est ce qua montrent les résultats obtenus par les auteurs : la dose de o cc. 25 de sérum chauffé de Vipère suffit à protéger le cobaye contre l’épreuve par la dose mortelle de venin.

Cette méthode a été ensuite vérifiée par FRAsER (1896) avec le sérum de Naja bungarus, qui, mélangé avec le venin de Cobra, ou inoculé 30 m après à des lapins, prévient la mort quand on l’emploie à la dose de o cc. 25 par kgr. de lapin.

En 1895, Fraser cherche à réaliser la vaccination en introduisant le venin par la voie buccale. Il expérimente d’abord sur le chat auquel il

administre des doses graduellement croissantes de venin de Cobra, jusqu’à ce qu'il puisse tolérer en une fois la dose énorme de 1 gramme de venin. (Cette dose correspond à 8o fois la dose minima mortelle par injection sous-cutanée). 8 jours après, le sujet résistait à l’inoculation de une fois et demie la dose mortelle. La chatte était gravide ; elle mit bas au 54° jour de l'expérience, et les jeunes continuèrent à têter la mère ; l’un d’entre eux, âgé de 57 jours, fut éprouvé avec 2 fois la dose mortelle de venin, et ne manifesta que quelques symptômes ; un autre âgé de 69 jours reçut trois fois la dose minima mortelle, mais en mourut.

Des expériences analogues furent répétées sur des rats blancs : à une série de rats, FRASER administra, par la bouche, 10, 20, 40, 200, 300, 600 et Jusqu'à 1000 fois la dose minima mortelle (par la voie sous-cutanée) ; tous résistèrent, en ne manifestant qu’un peu de dépression. Celui qui avait reçu 1000 fois la dose mortelle fut éprouvé 8 jours après par inoculation sous-cutanée de deux fois la dose mortelle ; il présenta les symptômes d’envenimation, mais guérit.

En procédant par la voie hypodermique, Fraser obtint des résultats plus satisfaisants. En 1895, il présenta à la Société médico-chirurgicale d’Edimbourg, un lapin vacciné contre 5o fois la dose mortelle de venin de Cobra.

Il reconnaît les propriétés neutralisantes du sérum des animaux immunisés contre le venin, quand on mélange ces substances in vitro.

Kanracr confirme bientôt après Fraser, la possibilité d’immuniser des animaux par la voie digestive. Mais, comme le reconnaissent ces deux auteurs, l’immunisation par cette voie est longue et difficile ; elle nécessite en outre l'emploi de doses élevées d’un produit généralement peu abondant et de procuration malaisée.