MICROBIOLOGIE GÉNÉRALE - FORME - FONCTIONS VARIATIONS D'UNE CELLULE

Objet d'une partie des études.

Les avantages du bacille pyocyanogène en expérimentation.

' 1. — Une partie des travaux que j’ai pu faire a eu pour objet les questions de bactériologie, plus particulièrement les questions générales, celles qui portent sur les variations de forme ou de fonctions, sur le mécanisme de la maladie, de la guérison, sur la pathogénie de l’immunité, etc. — Mes premières recherches de cet ordre remontent à une époque oit les idées microbiennes étaient peu en faveur dam le monde médical. — Si on veut bien compulser les dates, on verra que cette affirmation, surprenante au premier abord, a pour elle l’éloquence des faits : en pareille matière, une période de quinze ans environ constitue, étant donnée la rapidité de l’évolution des idées, un laps de temps considérable.

J’ai choisi, pour poursuivre une partie de mes études, le bacille pyocyanogène, parce que ce bacille m’a paru réunir les conditions requises pour faciliter des recherches, pour assurer la sécurité des expériences.

Ce microbe se cultive aisément dans les milieux habituellement employés, dans le bouillon, sur l’agar, sur la gélatine, etc.'— Il fabrique, d’une part, des substances vaccinantes, d’autre part, des principes morbifiques. — De plus, son inoculation provoque, soit chez l’homme, ainsi que le prouve l’obser^ vation, soit chez les animaux, comme l’établit l’expérimentation, une série de désordres tant anatomiques que physiologiques.

Il est donc possible, grâce à ces propriétés pathogènes, de faire naître une maladie, en introduisant, dans l’économie, une dose déterminée des cultures vivantes de ce bacille, c’est-à-dire ce bacille lui-même.

Il est également permis, en remplaçant ce bacille par ses sécrétions, de

fixer la part qui revient à ces sécrétions dans la genèse des perturbations morbides; or, ce qui est vrai de ee bacille est vrai des autres; il ne s’agit pas (les travaux venus après l’ont prouvé) d’un cas particulier, spécial.

D’un autre côté, une fraction de ces produits étant capable d’accroître la résistance du terrain, on est en possession d’un moyen propre à nous renseigner sur le rôle des matières d’origine bactérienne dans le mécanisme de l’apparition de l’état réfractaire. — Ce germé en mains, on peut créer ce qu’on a appelé une maladie d’étude'.

On a quelquefois critiqué le choix de ce bacille comme moyen, comme instrument, comme objet d’étude. — Il est aisé de répondre que le premier souci du chercheur est d’éviter l’erreur-, dans le cas particulier, il faut pouvoir être assuré qu’on est constamment en présence d’un germé déterminé. — La tâche n’est pas toujours facile ; les hésitations que soulève le diagnoslic du bacille de Lôffler, les discussions sans fin relatives aux parentés du bacille d’Eberth et du côlon, etc., le prouvent; la forme, l’aspect des cultures, l’action pathogène, etc., tout se modifie, tout varie; le bacille pyocyanique n’échappe pas à ces variations, mais, plus que tout autre, il a des réactions nettes, absolument propres; il fabrique un corps qui cristallise commodément ; il y a là un critérium absolu qu’on ne retrouve avec ces facilités, cette simplicité, pour aucun autre agent.

Le seul reproche qu’on puisse lui adresser, c’est de rie pas tenir une place considérable dans la pathologie humaine, si, toutefois, pour le laboratoire, ce reproche a une grande valeur, si toutefois même il est complètement mérité.

Le plus souvent ce bacille se développe sur les plaies donnant à ia suppuration un caractère spécial, une teinte bleuâtre, verdâtre. Cependant, surtout depuis ces dernières années, il est établi qu’il peut engendrer, de préférence chez les enfants, mais aussi chez les adultes, une affection s accompagnant de fièvre, d’albuminurie, de troubles intestinaux, d’hémorragies, etc., de phénomènes analogues à ceux que détermine, chez l’animal, son inoculation. —

Trois thèses ont été soutenues sur ce sujet en Allemagne; deux en France, sans parler des mémoires danois, italiens, américains, russes. Et, d’ailleurs, ce qui est vrai pour ce bacille (produits morbifiques, produits vaccinants, etc.) est vrai, en général, nous l’avons dit, pour les agents pathogènes usuels; il concourt donc et aux progrès de la médecine expérimentale et à ceux de la médecine d’observation.

Dans une série de cas, on a trouvé ce germe à l’exclusion de tout autre; son pouvoir pathogène, pour l’espèce humaine, n’est donc pas niable. — Plus fréquemment on le rencontre associé à d’autres parasites, créant une infection secondaire.

Il est même certain que sa •présence chez nous, dans notre organisme, est moins rare qu’on ne le suppose, car, dans certaines circonstances, il perd ses attributs chromogènes; il ne sécrète plus de pigment; il passe, dès lors, facilement inaperçu ; on ne songe pas à lui ; on le méconnaît.

En revanche, on ne peut le laisser échapper, lorsqu’il possède ces attributs. — Placé dans un bouillon de culture, il fait apparaître, dès la quarante-huitième heure, une teinte d’un vert bleuâtre. — Si on agite ce liquide de culture avec le chloroforme, ce chloroforme se charge d’une matière franchement bleue; l’eau acidulée s’en empare; elle devient rosée; les alcalis de nouveau font virer ce liquide au bleu. A ce moment, le chloroforme reprend ce pigment; en évaporant, on obtient des aiguilles colorées; la pyocyanine est là, à l’état de sel, de sulfate, de chlorhydrate, suivant que l’eau a été acidulée à l’aide de SO’HO ou de HCl.

Il existe un nombre considérable de réactions; celles que nous venons d’indiquer, très simples, à la portée de tous, suffisent pour ne pas se tromper. En présence de ces réactions, on peut affirmer hardiment à quel microbe on a affaire : il est impossible de se tromper.

Cette sécurité absolue dam la détermination a été, nous l’avons remarqué, une des raisom décisives de notre choix. — Éviter toute erreur demeure la préoccupation dominante du chercheur.

Les autres caractères, nous le rappelons, la forme, la virulence, les sécrétions, l’action sur l’animal, tout varie ! Bien des fois on a dû confondre des germes différents ou décrire sous des noms distincts le même microbe présentant quelques variétés.

On pourra objecter qu’il existe d’autres bactéries chromogènes. — Je répondrai que, si ces bactéries sont nombreuses, aucune ne produit un pigment donnant des réactions aussi simples, aussi nettes, aussi commodes, aussi sûres. J’ai établi des comparaisons; j’ai demandé des renseignements; je n’ai pu réussir à déceler un microbe offrant un sujet d’études plus facile, comportant autant de garanties.

2. — Microbes de la gangrène gazeuse., (Polymorphisme), Soc. Anal., 30 mai 1884.

L’étude du microbe lui-même, de ses fonctions, de sa nutrition a bientôt fixé notre attention.

Le polymorphisme est une des questions qui, dès le début de nos recherches, nous ont préoccupé ; nous l’avons abordé soit à cause de son intérêt théorique, soit à cause de sa portée pratique.

Dès 1884 (époque relativement éloignée quand il s’agit de ces données), nous avons montré, pièces en main, que cette bactérie apparaît plus ou moins allongée suivant qu’on la colore, qu’on la fixe, dans les muscles, dans la sérosité du péritoine, dans l’œdème du tissu cellulaire, à la surface du foie. — C’était ébaucher la question, reprise plus tard avec le professeur Guignard, pour lui assigner ses limites définitives.

L’intérêt de cette première note réside dans ce fait, à savoir que ces formes diverses ont été observées dans des régions distinctes d’un unique organisme.

M. Arloing, pour l’infection purulente, a enregistré des données analogues.

Il importait de préciser dans quelle mesure se réalise ce polymorphisme, d’asseoir ces notions sur des bases solides : aussi, de nouveau, avons-nous abordé le problème.

3. —Sur les Variations morphologiques des microbes (Démonstration du polymorphisme 1 ).

Acad. Sc., 12 décembre 1887, en collaboration avec le professeur Graoiuiu), de l'Institut.

Ce travail montre dans quelles limites peut se mouvoir le polymorphisme; il met en évidence les modifications considérables qu’un changement de

milieu impose à la forme. — On voit le même microbe, en cultures pures, se présenter sous l’aspect d’un bâtonnet court, d’un bactérium, d’un bacille plus allongé, d’un filament, d’un spirille, d’un élément ovoïde, sphérique. — — Ces données, au point de vue pratique, permettent d’éviter des erreurs, en établissant qu’il ne suffit pas d’une différence de morphologie pour créer une espèce nouvelle; au point de me doctrinal, elles confinent au grand problème du transformisme.

Les recherches de Wasserzug, de Metchnikoff, d'Arloing, etc., ont confirmé ces résultats aujourd’hui admis par tous. — Nos figures sont même reproduites

dans une série d’ouvrages de bactériologie : il est permis de dire qu’elles sont devenues classiques.

Or, avant ce travail, on ne connaissait guère que celui de Zopf; mais, cet auteur a fait usage, à titre de milieu, de l’eau non stérilisée de la Sprée. Dans ces conditions, en raison de l’impureté de cette eau, on peut prendre, pour des formes multiples d’un unique germe, des germes réellement différents, des espèces séparées.

Assurément, pour d’autres catégories d’êtres vivants, des travaux de cet ordre existaient, en particulier celui de Ray-Lankester sur un être inférieur, Monas Okenii; toutefois, ces travaux ne portaient pas sur les bactéries ellesmêmes.

Après avoir étudié les variations de forme, nous avons envisagé celles des

fonctions, d’autant plus que l’une de ces fonctions, la virulence, oscille d’un moment à l’autre.

4. — Des modifications qu'on peut provoquer dans les fonctions d’un microbe chromogène (Variations propres à expliquer , pour une part, les oscillations de l'intensité d'une maladie). Soc. Biol., 29 octobre 1887, avec M. Roger.

Cette note prouve que l’on peut supprimer successivement les fonctions de sécrétion, de pullulation, de vie. — Un microbe cesse de fabriquer telle substance, un pigment, par exemple, choix qui rend facile la démonstration, sans que, pour cela, sa multiplication soit compromise; cette multiplication elle-même pourra s’arrêter, la bactérie vivant toujours. — Il y a là les premières tentatives faites pour disséquer, pour analyser la vie, le fonctionnement d’un microbe, dissection, analyse, intéressantes soit au point de vue général, soit au point de vue médical. — Ces expériences, mille fois confirmées, prouvent qu’on peut agir utilement même quand on ne parvient pas à tuer un germe; on intervient efficacement du moment oit on diminue ses sécrétions ; elles font également saisir (les bactéries étant nuisibles par leurs toxines) comment nous pouvons, sans dommage appréciable, porter des parasites à la surface de nos murqueuses, si ces parasites ne fabriquent pas leurs poisons spéciaux.

Ces oscillations font comprendre les fluctuations de la virulence, principe capital, d’autant plus que cette virulence est liée à l’activité sécrétoire. — Après M. Bouchard, qui a mis en évidence ces données devant l’Académie des Sciences, nous avons étudié le problème à l’aide d’un bacille générateur d’un vert fluorescent, puis à l’aide du bacille pyocyanique. — Avec M. Guignard, nous avons relevé des preuves de cet ordre, en rapport avec les changements d’aspect.

Ces oscillations sécrétoires se révèlent dans un très grand nombre de conditions, sous l’influence des antiseptiques, du froid, de la chaleur, de la pression, de la lumière, du défaut d’air, de la trop grande abondance de l’oxygène, de l’âge des cultures, de la composition du bouillon, etc., etc.— Ces résultats permettent de comprendre l’excessive mobilité de la viru-

Nous avons poursuivi cette question (voir surtout paragr. 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; 15),

en portant notre attention sur les toxines elles-mêmes, sur les substances qui causent les accidents : c’était, en somme, serrer de plus près le débat.

5. — Abolition persistante de la fonction chromogène d'un microbe. Soc. Biol., 25 juin 1892.

J’ai pu, avec M. Phisalix, supprimer, à l'aide de la chaleur, la fonction chromogène du bacille pyocyanogène.

S’il est facile de la faire disparaître durant un temps peu prolongé, il est difficile, au contraire, de réaliser pour longtemps cette disparition ; nous avons cependant réussi à l’obtenir.

Au point de vue du transformisme, ce résultat né laisse pas que d’être intéressant.

6; 7. — Action des microbes pathogènes snr la cellule végétale. — Conditions de l'action du bacille pyocyanogène sur la levure de bière (actions réciproques de deux cellules). Soc. Biol., 14 janvier 1893.

Les propriétés des ferments figurés sont multiples. — Nous savons que le bacille pyocyanogène est pathogène; nous savons qu’il est chromo gène; de nouvelles recherches nous ont appris, au professeur d’Arsonval et à moi, que ce bacille influence, dans des conditions toutes spéciales, la fermentation de la levure de bière : il y a inhibition.

Il nous a, dès lors, paru intéressant de rechercher les liens qui peuvent exister entre ces différentes fonctions, d’autant plus que, dam l’économie, lés actions réciproques de deux ou plusieurs cellules s’observent à chaque instant.

8. — Relations entre les fonctions pathogène, chromogène, antifermentative du bacille pyocyanique. Soc. Biol., 4 mars 1893.

Dans une série d’expériences, j’ai établi, avec M. le prof. d’Arsonval, que ces fonctions ne sont pas absolument parallèles.

Si le pouvoir antifermentatif est parfois en relation avec les qualités chromogènes, la virulence est sans rapport constant avec la faculté d’engendrer des pigments.

Je ne. crois pas que l’on ait, auparavant, établi une analyse aussi détaillée des fonctions d’un microbe déterminé. — Ces données ont leur importance, car il est bon de savoir si, l’un des caractères étant connu, on peut, oui ou non, en déduire les autres.

On a, dans ces recherches, qui sont, à cet égard, parmi les plus, anciennes, une démonstration des influences réciproques de deux cellules parasitaires distinctes, éloignées l’une de l'autre dam l’échelle des êtres vivants. — Grâce à d’autres travaux, nom avons réalisé la même démonstration pour deux bactéries proprement dites; ces recherches éclairent la grande question des associations parasitaires.

9. — Recherches chimiques sur les sécrétions microbiennes. — Transformation, élimination de la matière organique par le bacille pyocyanique dans un milieu de culture déterminé. Acad. Sc., 6 avril 1891.

10. — (Nouvelles recherches chimiques.) — Recherches chimiques et physiologiques sur les sécrétions microbiennes. — Transformation et élimination de la matière par le bacille pyocyanique. (Propriétés multiples des toxines.) Acad. Sc., 19 mai 1891,

Ces notes montrent comment une bactérie utilise la matière, fait capital, puisque cette matière est souvent celle de nos tissm; elles font connaître la multiplicité des sécrétions, les unes vulgaires, les autres spécifiques. Or, les éléments spécifiques changent de poids suivant le milieu. Ici Ce n’est plus, comme dans le travail précédent, « des modifications qu’on peut provoquer dans les fonctions d’un microbe chromogène » (Soc. Biol., 29 octobre 1887), un pigment peu toxique qui apparait ou disparaît, ce sont des corps générateurs de symptômes morbides, de lésions organiques, dont les fluctuations sont enregistrées mécaniquement; c’est la virulence pesée, et pesée à la balance de "précision; cette balance indique que, suivant les milieux de culture, ces corps morbifiques augmentent ou diminuent.

Ce que l’expérimentateur apprend par l’inoculation, nous l’avons mu en évidence par la chimie, par celte pesée à la balance de précision, —r Les oscillations des toxines ont été appréciées par celles de l’azote qui entre dans leur composition.

Le plus souvent, les suppressions de fonction sont passagères; on réussit parfois à les rendre durables.

Parmi les fonctions des microbes, celle de la nutrition a fait de notre part l’objet de longues recherches.

Dans plusieurs notes, nous avons rapporté quelques-unes de ces recherches poursuivies, pendant deux ans, par M. le prof. Arnaud et moi.

Nous avons étudié, non plus seulement les produits spécifiques, mais encore les produits ordinaires de la vie d’un microbe pathogène; nous avons montré comment vivait ce microbe. — 11 consomme de l’oxygène, fabrique de l’acide carbonique, des composés ammoniacaux-, puis, en dehors de ces corps ordinaires, engendrés en grande abondance, il en sécrète d’autres que l’expérience nous a prouvé être doués d’activités physiologiques multiples ; ces corps sont relativement en petite quantité. — Les uns sont solubles, les autres insolubles dans l’alcool; il existe une diastase, dont nous avons mis en évidence l’existence; cette diastase est fixée sur le protoplasma des microbes ; aussi convient-il de ne pas conclure trop vite, en accordant à ce protoplasma ce qui pourrait bien appartenir à la diastase ; l’expérience de Wurtz sur l’adhérence intime, prolongée, de la papaïne et de la fibrine commande des réserves.

Nous pensons être des premiers à avoir fourni, à propos d’un bacille nettement pathogène, une étude chimique aussi complète, comportant plusieurs points nou-

veaux d l’époque de ce travail, en particulier cette adhérence d’une diastase'.

Dans aucun traité de bactériologie on ne rencontre des renseignements aussi minutieux sur les transformations de la matière par un parasite pathogène, surtout sur les transformations vulgaires. Et, cependant, ces notions sont importantes, puisque, en dehors de toute curiosité théorique, il est bon de savoir ce que font des substanees'jnises à leur disposition des êtres appelés à se servir de notre propre organisme. — Voilà pourquoi nous donnons quelque extension à ce côté de la question. — Quand un germe puise son azote, son oxygène à l’extérieur, nos tissus s’intéressent peu à cptte nutrition. — 11 en va tout autrement, lorsque ces germes empruntent ces éléments d nos humeurs : la désorganisation, les détériorations, la concurrence vitale en sont la conséquence.

Quantités respectives des substances élaborées aux dépens de la matière azotée.

Ajoutons que le bacille dédouble l’asparagine par hydratation au moyen de la diastase dont nous avons parlé. — En effet, si le liquide de culture filtré à la bougie n’a presque pas d’action sur l’asparagine m vitro, les bacilles recueillis sur cette bougie, lavés, délayés dans une solution d’asparagine contenant du

chloroforme, privée de toute action vitale, dédoublent celle-ci suivant l’équation connue :

CO.AzIP — CH AzH* — CH 1 — C0*H -I- H>0 = CO'Azff—CH.AzH*—CH>—CO ! H.

On s’explique facilement pourquoi cette diastase reste fixée en majeure partie sur le protoplasma microbien plutôt que de passer dans le liquide filtré.

grâce à ces belles expériences de Wurtz relatives à la fixation de la papaïne sur la fibrine. — Cetle adhérence des principes actifs, nettement démontrée par nos recherches, est assez suggestive ; elle conduit d penser que si un bacille rencontre me diastase, cette diastase pourra se fixer sur lui ; dès lors, il deviendra pathogène, puisque cesbacilles agissent par ces éléments diastasiques-, la contamination indélébile d'un germe par un composé toxique spécifique : telle pourrait être, en dehors des variations du terrain, une des conditions rendant m microbe pathogène, si ce composé passait sur les descendants. — Avec M. Gley, j’ai prouvé que la fraction de toxines insoluble dans l’alcool, seule, change le pouvoir excito-moteur de la moelle, tandis que cette fraction, comme celle qui est soluble, influence le cœur ; il existe donc là des principes à actions physiologiques variées, dérivés d’un même agent, notion aujourd’hui acceptée mais discutée à l’époque de ces travaux, notion qui permet de comprendre la multiplicité des troubles morbides.

La séparation en trois extraits, les propriétés distinctes de ces traits extraits,

prouvent la pluralité des sécrétions microbiennes. — Il y a mieux et plus. — De la même culture du même microbe nous retirons deux corps différents, non pas deux corps mal définis, mais deux corps cristallisés ; la figure 4, qui représente des cristaux pyocyaniques, la figure 5 qui montre des cristaux ammoniacaux, fournissent par leur simple aspect une solution irréprochable, inattaquable d’un problème alors en litige. Ce ne sont pas là, assurément, les éléments les plus intéressants; mais, au point de vue du principe, la chose importe peu.

L’extrait volatil actionne les vaso-moteurs. — Il ne s'agit pas ici d'hypothèse; il s’agit de phénomènes qui, grâce aux appareils, s’inscrivent, et ne s’inscrivent que s’ils ont lieu ; ce n’est pas une théorie, c’est un fait qui s’impose.

Le second extrait cause surtout de la fièvre, de la diarrhée, etc. ; il abaisse la résistance. La chaleur diminue sa toxicité'. — Le troisième extrait (alcoolique) a des qualités communes aux deux autres; il influence davantage le système nerveux; il vaccine mal, moins aisément que les premiers.

Aujourd’hui, on admet couramment qu’un germe peut engendrer des corps multiples, à attributs variant avec l’état du germe, avec leur pureté, etc. ; Phisalix a parachevé cette démonstration. — Nous avons, dès l'origine, soutenu cette idée et contribué d l’établir.

Ces analyses montrent, dès ce moment, que la cellule bactérienne, comme la cellule de notre organisme, fabrique surtout des produits ordinaires ; nous fournissons beaucoup d’urée, relativement des proportions infimes de matières extractives, de leucomaïnes.

11. — Sécrétions microbiennes, à propos de la Note de M. Guinochet (Production d'éléments protéiques dans un milieu initialement dépourvu d'albuminoïdes). Soc. Biol., 4 juin 1892 >.

Les proportions de ces corps oscillent suivant les milieux, suivant l’alimentation; il se passe là ce qui se passe pour les bactéries, d’après nos recherches.

1. Cette propriété de la chaleur, découverte par Gamaleïa, par nous, a une grande importance (Voir Acad. Sc., 24 mars 1890, Reraarq. de M. Bouchard et Note Gamaleïa) ; elle permet d'annuler les effets nuisibles, en conser-

Nous avons prouvé que, dans un milieu composé par nous, milieu ne renfermant au préalable aucune molécule albuminoïde, ce bacille est apte à créer des composés protéiques, attendu que, dès 1890, nous avons mis en évidence l’existence d’un principe diastasique, non par des considérations théoriques, mais en réalisant la transformation de l’asparagine, en la dédoublant, c’est-à-dire en apportant une preuve directe, manifeste.