PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DU SÉRUM

Le sérum sanguin ne doit pas être considéré comme une substance inerte. — Propriétés vitales du sérum. — Pouvoir bactéricide. — Sa contingence et son inconstance. — Son origine et ses caractères. — Pouvoir atténuant. — Théorie de transition due à une erreur d’interprétation expérimentale. — Exaltation des microorganismes dans le sang des animaux réfractaires. — Pouvoir antitoxique.

— Ses caractères. — Premières interprétations de ce phénomène. — La nature de l’antitoxine. — Sa puissance,

— Pouvoir immunisant du sérum. — Action sur l’organisme de l’animal en expérience au lieu d’action sur le microbe ou ses produits. — Influence stimulante du sérum. — Pouvoir globulicide. — Son analogie avec le pouvoir bactéricide. — Pouvoir coagulant. — Pouvoir toxique. — Leur importance en pratique au point de vue sérothérapique.

— Autres propriétés zymotiques. — Pouvoir glycolytique et peptosaccharifiant.

La sérothérapie date d’hier à peine, et déjà elle a pris dans la science médicale une importance capitale qui fait bien augurer de la prépondérance que devra dans l’avenir exercer cette nouvelle méthode dans la thérapeutique des maladies infectieuses. La transformation des idées a été rapide, et il ne faut pas remonter bien longtemps en arrière

pour constater le rôle effacé attribué à l’action physiologique du sérum et en général des autres humeurs de l’organisme.

Le fait est du reste compréhensible; le développement rapide des études microscopiques avait dirigé tout le mouvement scientifique vers l’étude des éléments cellulaires, étude si féconde qu’elle avait un peu rejeté dans l’ombre l’observation des phénomènes ne se rapportant pas à la physiologie des éléments figurés.

Du reste, les derniers travaux sur la transfusion du sang semblaient jusqu’à un certain point donner raison à cette sort e- de négligence que l’on affectait vis-à-vis des propriétés humorales; car les bons résultats obtenus à l'aide de 1 injection d’eau légèrement salée à laquelle on donnait le nom un peu hyperbolique de sérum artificiel, semblaient bien restreindre à un rôle purement mécanique les bons effets de l’introduction dans les vaisseaux de la masse sanguine empruntée à un autre animal.

C’est à peine si l’on trouve çà et là quelques tendances réactionnelles contre ce courant d'opinions. A propos de la transfusion dans quelques maladies, le choléra par exemple, on avait bien signalé une action non proportionnée à la quantité de sang injectée, action que l’on ne pouvait attribuer à une influence purement mécanique.

Quelques observations plus spécifiques avaient été également faites. Par exemple, Maurice Ray-

naud, auquel on veut, d’une manière peut-être un peu forcée, faire remonter l’origine de la sérothérapie, avait établi que la tranfusion d’une certaine quantité de sang ou de lymphe d’une génisse au septième ou huitième jour de l’éruption vaccinale, pouvait conférer l’immunité à un autre animal. Mais on ne voyait dans cette expérience, vérifiée ensuite par Pfeiffer, Straus, Chambon et Ménard, qu’une preuve de la virulence du sang, charriant le principe morbigène de la vaccine, et non une méthode thérapeutique susceptible d’entrer dans la pratique.

Malgré une tardive réclamation de priorité de M. Rondeau, qui prétend avoir, dans des travaux inédits, étudié à la Faculté de médecine de Paris les propriétés thérapeutiques du sérum dans les infections, on peut dire que c’est à MM. Richet et Héricourt qu’est dû le principe actuel de la sérothérapie, qu’ils ont nettement formulé dans leurs recherches sur le microccus pyosepticus. Du reste, dès cette époque, des observations nombreuses, dues principalement à l’initiative de Rehring, tendaient à établir que le sérum sanguin ne devait pas être considéré, ainsi qu’on l’avait fait jusque-là, comme un simple véhicule inerte, mais au contraire qu’il semblait doué de propriétés, pour ainsi dire vitales, auxquelles on pouvait' attribuer un rôle dans la résistance de l’individu aux causes exté-

rieures.

Cette découverte, arrivant au moment où la théorie de la phagocytose encore récente était vivement combattue, principalement en Allemagne, ouvrit une voie nouvelle à ses nombreux adversaires, et si, comme nous le verrons, elles n’arrivèrent pas à ébranler les conclusions de M. Metschnikoff, leurs études se montrèrent rapidement fécondes. On parvint en effet rapidement à établir que le sérum sanguin exerce, soit sur les microorganismes, soit sur l’économie des animaux auxquels il est injecté, certaines actions d’ordre inconnu jusque-là, et dont l’application pratique ne s’est pas longtemps fait attendre.

Nous ne nous étendrons pas longuement sur ces diverses propriétés humorales que nous avons longuement développées dont notre récent travail sur l’immunité dans les maladies infectieuses. Nous ne rapporterons ici que les faits principaux, nécessaires à la compréhension des phénomènes sérothérapiques.

Influence sur les microorganismes ou leurs produits. Pouvoir bactéricide du sérum. — Nous devons placer au premier rang par ordre chronologique le pouvoir bactéricide, signalé d’abord par Behring dans le sérum du rat vis-à-vis de la bactéridie charbonneuse. De 1888, date des premières recherches de Behring, jusqu’en 1892, époque où cet auteur découvrit le pouvoir antitoxique du

sang, un grand nombre de travaux furent publiés, principalement en Allemagne, cherchant à faire jouer dans l’immunité un rôle prépondérant à cette action microbicide des humeurs.

De ces travaux un fait intéressant se dégage. Il est hors de doute, quelle que soit l’explication qu’on en donne, que le sérum de certains animaux non seulement s’oppose au développement de certaines espèces microbiennes, mais encore semble les détruire de telle manière qu’au bout de 20 heures environ de contact, on n’obtient aucune culture en ensemençant sur un milieu nutritif favorable le mélange séro-microbien.

Mais ce fait est loin d’avoir, comme nous le verrons au cours de ces études, une portée générale au point de vue de l’immunité. Si l’on a noté quelques coïncidences entre l’état réfractaire d’un animal et le pouvoir bactéricide de son sérum, les divergences observées sont nombreuses. Aux faits positifs du rat blanc relativement réfractaire au charbon, des cobayes vaccinés contre le vibrion aviaire et dont le sérum est bactéricide pour ce microbe à l’encontre de celui des cobayes non immunisés, on peut opposer de nombreux exemples contraires, tels que le pouvoir bactéricide du sérum de lapin, animal très réceptif pour le charbon, et l’absence de cette propriété chez le chien, qui pourtant est relativement réfractraire à cette affection.

Cette absence de spécificité semble bien montrer que le rôle des propriétés bactéricides du sérum n’est pas d’une importance capitale dans la résistance de l’organisme. Certains auteurs sont allés plus loin et n’admettent nullement que le pouvoir bactéricide soit une propriété biologique du sérum; ils ne veulent voir là qu’un simple accident, dû suivant les uns à la présence de l’acide carbonique, selon les autres aux simples phénomènes d’osmose qui se produisent par suite du transport brusque des microbes d’un milieu dans un autre.

Certains faits viennent certainement à l'appui de cette dernière manière de voir. D’abord l’expérimentation directe montre que les microorganismes, moins sensibles peut-être que les infusoires (Hafkine), n’en supportent pas moins fort mal ces changements de milieu et qu’en se basant sur les faits, on pourrait attribuer un pouvoir bactéricide à l’albumine de l’œuf (Wurtz) et même à l’eau distillée (Curt Braem).

On peut également invoquer l’acclimatement facile des microorganismes à ce milieu de culture, qui lui semble au premier abord si nuisible. En effet, si l’on attend un ou deux jours, on finit par obtenir le plus souvent dans le prétendu sérum bactéricide un développement de microbes qui, repiqués dans le même milieu, ne semblent pas éprouver du pouvoir microbicide la moindre atteinte à leurs propriétés vitales.

Malgré ces arguments et d’autres encore, il est difficile de voir dans le pouvoir bactéricide du sang un simple phénomène d’ordre physique. On ne peut admettre sans répugnance que le pouvoir osmotique du sérum d’un cobaye vacciné diffère d’une manière aussi sensible de celui d’un cobaye normal. La fragilité du pouvoir bactéricide est également un bon argument en faveur de sa nature biologique, pour ne pas dire vitale. 11 est en effet détruit par un chauffage à 55 ou CO degrés sans qu’aucune des autres propriétés physiques ou chimiques du sérum semble le moins du monde modifiée.

En présence de ce phénomène, il était naturel de pousser plus loin l’analyse et de rechercher si l’on ne pouvait isoler une substance à laquelle il soit possible d’attribuer l’action nocive du sérum sur les bactéries. Mais les recherches sont restées négatives; car les expériences de contrôle ne sont pas venues sanctionner l’existence des protéides, globulines* ou alexines de défense de Hankin et de Buchner, non plus que des diastases microbicides de Ogata et Josuhara. On n’est donc pas encore absolument fixé sur la nature même de ce pouvoir bactéricide, que l’on ne peut empêcher de comparer au pouvoir globulicide que nous étudierons plus loin. Son existence néanmoins, dont on a 'beaucoup exagéré la portée, a néanmoins servi à établir que l’on ne devait pas considérer le sérum sanguin comme

une matière inerte et a été le point de départ des importantes découvertes auxquelles nous consacrons ce travail.

Pouvoir atténuant du sérum. — Les trop flagrantes contradictions des phénomènes bactéricides leur enlevaient beaucoup de leur importance au point de vue de la genèse de l’immunité. Certains auteurs, néanmoins, cherchèrent à concilier les faits observés avec la théorie, et c’est de là que naquit la conception du pouvoir atténuant des humeurs, due principalement aux travaux de l'école de M. Bouchard et spécialement de MM. Roger et Charrin. Pour ces auteurs, si le microbe n’est pas toujours atteint dans sa vitalité par l’action des humeurs des animaux réfractaires, il en subit néanmoins l’influence dans sa propriété la plus importante au point de vue de la pathogenèse, c’est-à-dire dans sa virulence. Dans leurs expériences, en effet, ces auteurs constatent que, de même que dans les humeurs des animaux immuns, le bacille pyocyanique ne sécrète pas sa matière colorante, l'inoculation des cultures de pneumocoque ou de streptocoque sur le sérum d’animaux vaccinés contre les affections provoquées par ces microorganismes, reste inoffensive pour les animaux neufs malgré le dëteloppement du microbe qui est même, en ce qui concerne le streptocoque, plus abondant que dans le sérum d’animaux non vaccinés.

Nous ne reviendrons pas sur les résultats contradictoires obtenus par les différents auteurs, ayant cherché à répéter ces expériences ; la question est trop complexe pour être clairement débattue en quelques lignes, et nous renvoyons pour les développements qu’elle comporte à notre travail sur l’immunité, dont nous ne reproduirons ici que les conclusions. Il semble, en effet, que ce prétendu pouvoir atténuant doit se confondre avec le pouvoir préventif du sérum dont nous aurons à nous occuper longuement ici. Dans les expériences des auteurs précités, ce facteur, alors inconnu, était par cela même complètement négligé, et le mélange séromicrobien reste inoffensif, non pas parce que les bactéries sont atténuées par l’action du sérum, mais parce que ce dernier préserve l’organisme contre l’action pathogène des microbes qui l’accompagnent.

Des derniers travaux sur cette question , il résulte au contraire que, dans le sang des animaux réfractaires, soit dans l’organisme vivant, soit in vitro , les microorganismes exaltent leur pouvoir virulent et que cette exaltation est la conséquence d’une adaptation nouvelle ou d’une sélection parmi les microbes les plus résistants. Aussi l’existence d’un pouvoir atténuant du sérum est-elle aujourd’hui plus que douteuse.

Pouvoir antitoxique du sérum. — Poursuivant

ses études sur l’action bactéricide du sang, Behring se trouva bientôt arrêté dans ses conclusions par ce fait, facile à constater, du développement et de la persistance du microbe à son point d’inoculation chez les animaux réfractaires. Il se demanda alors si, au lieu d’agir sur le microbe lui-même, les humeurs n’exerçaient pas leur action sur ses produits de sécrétion en les neutralisant ou en les détruisant. A cette conception a priori vint répondre la découverte capitale du pouvoir antitoxique des humeurs et spécialement du sérum sanguin.

Étudiant deux maladies, le tétanos et la diphtérie, où l’infection par le microorganisme semble jouer un moindre rôle que l’intoxication par ses toxines, MM. Behring et Kitasato établirent qu’il suffisait de mélanger ces dernières avec de faibles quantités de sérum d’un animal vacciné contre ces affections, pour que Ton puisse les inoculer impunément à des animaux qui se montraient sensibles à d’infimes doses de toxine pure. Il en était de même si l’on opérait le mélange dans le corps de l’animal, au lieu de l’effectuer in vitro ; ces auteurs constatèrent, en effet, que les injections de sérum faites dans un autre point du corps et à une époque un peu antérieure ou même un peu postérieure à celle de la toxine pouvaient préserver l’animal contre des doses plusieurs fois mortelles du poison microbien, au point que ce dernier pouvait ne produire aucun symptôme.

Cette découverte fut une révolution, et l’on crut qu’elle allait porter un coup mortel à la théorie de la phagocytose. L’explication qui se présentait, en effet, la première à l’idée pour rendre compte de ce phénomène de neutralisation des effets de la toxine, était des plus simples. Pour les auteurs allemands, le sérum agissait directement sur le poison et par suite d’une action, probablement d’ordre chimique, la détruisait ou du moins la transformait en une substance inoffensive.

Ce pouvoir, qui a été le point de départ des nombreux travaux ayant abouti à la connaissance des phénomènes sérothérapiques, semble moins fragile que le pouvoir bactéricide duquel elle est au reste, contrairement à l’opinion de Büchner, complètement indépendante. Un chauffage à 65 degrés pendant vingt-cinq minutes ne le détruit pas. Il résiste également à la dilution du sérum dans l’eau distillée et même à l’addition de quelques antiseptiques tels que l’acide phénique, le formaldéhyde, etc.

Il était naturel d’attribuer cette propriété remarquable à la présence dans le sang d’un corps spécial à l’existence duquel le pouvoir antitoxique serait lié. Sans connaître sa nature (car rien ne prouve que Hammarsten et Tizzoni, non plus qu’Aronson, l’aient obtenue à l’état de pureté), on a donné à cette substance le nom d’antitoxine, et on l’a comparée successivement à une globuline ou à

une diastase. Quelle qu’elle soit, sa puissance dépasse l’imagination, puisque dans l’état de dilution où elle se trouve dans le sérum, elle suffit à neutraliser des doses relativement énormes de toxine. En cette matière, rien n’est plus éloquent que des chiffres. Dans leurs recherches sur l’antitoxine tétanique, MM. Roux et Vaillard se servaient de cultures de bacille du tétanos qui, filtrées, tuaient un cobaye à la dose de 0CC,003; or, 1 centimètre cube du sérum d’un cheval vacciné par eux contre le tétanos, suffisait à neutraliser in vitro 50 fois son volume de toxine. On pouvait donc, par l’addition de 0CC,0001 de sérum, neutraliser complètement l’action nocive de la dose mortelle.

Pour préserver une souris, la quantité nécessaire est tellement infime qu’il est difficile de s’en faire isolément une notion exacte. On obtient, en effet, des sérums d’une activité de 1 millionième, Funité de mesure étant la quantité nécessaire pour immuniser un gramme de souris; c’est-à-dire qu’un centimètre cube suffit à préserver contre la dose mortelle de toxine, 1000 kilos de souris, ou mieux, près de 70000 de ces animaux, chacun pesant environ 15 grammes. On comprend que la découverte d’un pareil pouvoir ait bientôt fait concevoir des espérances thérapeutiques qui, si elles n'ont pas, comme nous le verrons plus loin, été complètement réalisées en ce qui concerne le tétanos.

ont au contraire, appliquées à la diphtérie, tenu plus encore qu’elles ne promettaient.

Les déductions pratiques qui ont découlé des recherches de Behring et de Ivitasato ont bientôt popularisé, pour ainsi dire, leur idée théorique de la destruction de la toxine par le sérum immunisant, consacrant ainsi l’existence du pouvoir anti-toxique du sang. Néanmoins, en analysant mieux les phénomènes et surtout en voulant étendre cette notion à d’autres affections moins visiblement toxiques que le tétanos et la diphtérie, on s’aperçut bientôt qu’elle était au moins incomplète; nous chercherons même à établir, après avoir étudié Faction du sérum dans ces affections, que, comprise dans le sens étroit que lui ont donné les auteurs allemands, on peut la considérer comme inexacte.

Action du sérum sur V organisme. Pouvoir immunisant du sérum. — M. Metschnikoff en effet, dans de fondamentales recherches sur le sang des lapins vaccinés contre le hog-choléra, a établi que leur sérum exerce sur des animaux neufs un pouvoir préventif et curateur, sans néanmoins posséder aucune propriété bactéricide, atténuante, ou même anti-toxique. Nous aurons à revenir sur ces beaux travaux, ainsi que sur les recherches de ceux qui l’ont suivi dans cette voie, faisant porter leurs observations sur des affections diverses. Cette notion nouvelle ouvrit aussitôt en effet un nouvel

horizon. On s’aperçut que l’on faisait fausse route en voulant déterminer l’influence directe du sérum sur le microbe ou la toxine et que l’on négligeait un des facteurs nécessaires de l'expérimentation, c’est-à-dire l’organisme de l’animal inoculé soit avec le mélange de sérum et de microbes, soit avec le mélange de sérum et de toxine.

Or, au lieu d’agir sur ces éléments en neutralisant leur action nocive, rien n’indiquait que le sérum n’exerçait pas son influence sur l’économie de l’animal en activant ses moyens de défense. C’est cette dernière idée qu’a émise M. Metschnikoff et qu’il a fait triompher par des observations irréfutables. Pour lui, l’action du sérum est surtout une stimulation de la résistance organique, et s’exerce principalement sur les phagocytes, qu’elle rend plus aptes à remplir leur rôle défensif. Nous verrons dans le cours de ce travail les nombreux faits qui servent à étayer cette si séduisante théorie.

Effets physiologiques dusérum sur V organisme sain .

— Ce pouvoir stimulant du sérum forme une sorte de transition entre les propriétés étudiées par les bactériologistes et celles qui ont fait l’objet des recherches des physiologistes et ont trait à l’action du sérum d’un animal sur un autre en dehors de toute influence infectieuse.

Pouvoir globulicide du sérum. — Cette propriété,

très analogue, comme nous allons le voir, au pouvoir bactéricide, avait été déjà signalée par Creite, Landois, Hayem. Mais elle a été surtout l’objet des études de M. G. Daremberg, en France, et de M. Büchner, en Allemagne. Ces observateurs ont reconnu que, lorsque l’on introduit des globules sanguins d’un animal dans le sérum provenant d’une autre espèce, les hématies se déforment rapidement et au bout de quelques minutes se dissolvent d’une manière complète. Ce phénomène s’observe aussi bien dans le sang circulant d’un animal qu’m vitro.

M. Büchner cherche à identifier ce mode d’action avec le pouvoir bactéricide du sérum. Cette hypothèse a quelque vraisemblance; car outre qu’il s’agit en somme d’un fait très analogue, la température de 55 degrés environ, l’exposition à la lumière, la modification de la composition saline du sérum, détruisent plus ou moins rapidement ces deux propriétés. Quant à l’existence d’une matière albuminoïde particulière, d’une alexine comme l’appelle M. Büchner, à laquelle serait dévolue ce pouvoir globulicide, elle semble aussi énigmatique que celle des protéides défensives dont nous avons parlé à propos du pouvoir bactéricide du sérum.

Pouvoir coagulant clu sérum. — *Si l’on introduit directement dans les veines d’un animal le sérum provenant d’une autre espèce, il peut se produire

une coagulation sanguine intra-vasculaire par suite de la précipitation de la fibrine. Dans leurs expériences sur le traitement par le sang de chien de l’affection causée au lapin par le staphylocoque pyoseptique, MM. Richet et Héricourt avaient déjà signalé ce fait en insistant sur ce que cet inconvénient pouvait être évité en faisant l’injection non plus dans le système sanguin directement, mais dans le tissu cellulaire ou dans une séreuse, de façon que le sérum résorbé n’arrive au sang que par l’intermédiaire du système lymphatique.

M. Hayem a repris récemment cette question et a montré que de même que le pouvoir globulicide, la propriété coagulante disparaissait sous l'influence d’un chauffage à 55 degrés, ce qui donnait à supposer qu’elle était liée à la présence d’un ferment coagulant.

Ces données ont été confirmées par les recherches de MM. Mairetet Bosc, qui d’après leurs expériences ont abaissé à 52 degrés la température à laquelle le sérum perd ses propriétés coagulantes, qu’ils ont ainsi différentié du pouvoir toxique.

Pouvoir toxique du sérum. — Il résulte en effet des recherches de ces deux derniers auteurs qu’en dehors des accidents déterminés par la coagulation du sang, l’injection du sérum d’une espèce étrangère peut déterminer de véritables symptômes d’intoxication se traduisant par du myosis, des perturbations thermiques, de l’arrêt respiratoire et

même des convulsions mortelles. Ces propriétés toxiques, que MM. Mairet et Bosc attribuent à la présence de matières albuminoïdes, sont un peu plus résistantes que le pouvoir coagulant. Elles ne disparaissent qu’après un chauffageà 57 de grés, et, à l’inverse de ce dernier, résistent à l’addition de chlorure de sodium ou de sulfate de soude.

Ces propriétés toxiques sont très variables suivant les espèces animales : ainsi, d’après les recherches de MM. Mairet et Bosc, le sérum de l’homme est pour le lapin beaucoup plus toxique et moins coagulateur que le sérum du chien. Cette toxicité du sérum doit du reste varier considérablement suivant l’état de santé ou de maladie de l’animal qui le fournit. En effet M. Quinquaud avait insisté sur la toxicité du sang dans les affections cutanées, et M. Stern a, conformément à nos observations personnelles, signalé l’extrême toxicité du sang au cours de l’érysipèle.

L’existence de ces actions sur l’organisme vivant a une grande importance à la fois théorique et pratique. A ce dernier point de vue en effet, il est utile d’insister sur la différence dans l’action nocive, suivant que le sérum est injecté dans le tissu souscutané ou directement introduit dans les veines. Aussi doit-on toujours s’abstenir de cette dernière méthode dans l’utilisation thérapeutique du sérum.

Au point de vue théorique, l’existence de ces divers pouvoirs confirme ce que nous avons dit

au début de ce chapitre, c’est-à-dire la nature vivante du sérum que, jusqu’à ces recherches, on s’obstinait à considérer comme une substance inerte. On peut du reste rapprocher ces propriétés des autres phénomènes chimiques, dus à l’action directe du sang, et signalés dans ces dernières années. C’est en effet à des enzymes, pour ainsi dire vivants, que l’on attribue le pouvoir glycolytique du sang, signalé par Lépine, Arthus, Seegen et Colenbrander, pouvoir auquel est due la disparition d’une partie du sucre contenu dans le sang soit en circulation soit in vitro. Le pouvoir peptosaccharifîant, étudié par Lépine et Barrai, et qui est caractérisé par la production de sucre aux dépens de la peptone, est également un phénomène de même ordre.

Tels sont dans leur ensemble les phénomènes physiologiques dus à l’action du sérum sanguin et dont l’étude a conduit à la grande découverte de la sérothérapie. Nous en écourtons à dessein l’étude, ne voulant pas nous laisser entraîner dans une voie qui nous écarterait trop de notre sujet.

Dans les chapitres suivants, nous allons chercher à mettre en lumière les différentes observations sur l’action du sérum dans les diverses affections où elle a été étudiée, observations ayant conduit à la découverte de faits dont la connaissance est nécessaire pour comprendre les données générales pouvant se rapporter à l’action thérapeutique du sérum.