ACTION DES ACIDES MONOHALOGÉNÉES SUR LA DÉGRADATION GLUCIDIQUE

Les acides halogénés sur lesquels ont porté les travaux que nous passons en revue sont : l’acide monoiodacétique CH,I COOH, l’acide monobromacétique CH,Br COOH et l’acide monochloracétique CH,CI COOH.

Les premières connaissances sur le rôle antiseptique de ces substances nous viennent de Pohl (15), qui découvre l’action empoisonnante du monobromacétate de Na sur les grenouilles vivantes. Dans leurs études sur l’action comparée d’un grand nombre d’acides sur la fermentation alcoolique, Rosenblatt et Rosenband (16) remarquent l’action énergique de l’acide monochloracétique, dont la concentration limite, capable d’arrêter la fermentation, est M/50, concentration plus petite que celle de tous les autres acides étudiés.

Schwartz et Oschmann (17) reprennent les investigations de Pohl et découvrent que l’acide monobromacétique arrête la production de l’acide lactique pendant la contraction musculaire.

Mais ces travaux seraient peut-être restés dans l’ombre sans ceux de Lundsgaard qui ont mis définitivement les acides monohalogénés à l’ordre du jour. Le muscle strié empoisonné par l’acide monoiodacétique continue à se con-

tracter mais ne produit plus d’acide lactique (18); l’interprétation de ce phénomène, donnée par Lundsgaard, étant en dehors de notre sujet, nous la passerons sous silence. Ce qui nous intéresse ici c’est l’action spécifique de notre acide, qui arrête la glycolyse musculaire sans nuire à la contraction. Passant de la glycolyse à la fermentation alcoolique, Lundsgaard trouve qu’une concentration M/1.000 d’acide iodacétique arrête complètement la fermentation par une levure vivante (19).

Il obtient des résultats intéressants avec la zymase de levure sèche; il constate d’abord que l’action de l’acide iodacétique n’est pas instantanée; elle nécessite, en effet, un certain temps pour exercer son pouvoir maximum, et la zymase ainsi empoisonnée ne produit plus d’hexose-phosphate (19). Se basant sur ce premier résultat et avec l’aide de l’acide iodacétique, Lundsgaard cherche à éclaircir l’hypothèse de Pfeffer et Pflüger à laquelle du reste il ne croit pas, suivant laquelle l’oxydation ne serait que la suite d’une première désagrégation d’origine fermentaire. Les recherches qu’il entreprit dans ces directions, lui permirent d’affirmer que grâce à l’acide iodacétique qui a un effet inhibant spécifique sur le processus de fermentation sans toucher à celui de la respiration, il est possible de séparer ces deux modes de désagrégation glucidique en leur attribuant à chacun leur propre voie indépendante l’une de l’autre.

Ces conceptions exprimées par Lundsgaard ont déclanché un essaim de travaux, qui se sont efforcés de les vérifier et de déterminer l’endroit où les acides halogénés agissent sur la chaîne des dégradations glucidiques. Nous verrons par la suite que les résultats de ces recherches sont souvent contradictoires et que le problème s’en est trouvé plutôt compliqué.

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Parmi les auteurs ayant pleinement confirmé les résultats obtenus par Lundsgaard, nous devons citer Genevois et Cayrol, qui travaillent surtout avec l’acide monobromacétique, réussissent à inhiber la fermentation avec une concentration M/10.000 sans toucher à la respiration ni à la croissance des levures (20).

Suivant Yamasaki (21), la fermentation des hexoses-di-

phosphates en présence d’acide iodacétique est possible, ce

qui confirme ainsi l'hypothèse de Lundsgaard, qui situe l’action de l’acide halogéné au niveau de la phosphatèse.

Telle ne sera pas l’opinion de Mac Farlane (22), auteur ayant préparé une phosphatase de levure normalement incapable d’estérifier ou de fermenter, mais qui, en présence d’acide iodacétique, ne peut même plus hydrolyser les hexoses-diphosphates. A l’appui de ces premiers résultats, l’accélération de la fermentation par les jus de pression de levure, provoquée par les arséniates, est inhibée par l’iodacétate de K.

Un des premiers ayant vu, contrairement à Lundsgaard, que l’acide halogéné peut arrêter les deux processus de dégradation des glucides, anaérobie et aérobie, a été Krebs (23), qui, avec une concentration M/3.000 arrête, en même temps, la respiration et la glycolyse dans les tissus organiques.

Des travaux de R. Nilsson, Zeile et Euler (24), il ressort qu’on peut en effet, avec des doses assez fortes d’acide halogéné, arrêter en même temps la fermentation et la respiration, et que la réduction du bleu de méthylène subit une influence identique à celle de la respiration sans être touchée par les doses qui arrêtent la fermentation seule.

Ces faits, opposés aux premières constatations de Lundsgaard, ont finalement été admis par presque tous les au-

teurs. Pour situer le moment de l’attaque des acides halogénés, une des premières idées qui viennent à l'esprit est de se rendre compte de la manière dont se comportent les produits intermédiaires des fermentations, au contact de ces antiseptiques.

Boysen Jensen (25) a apporté quelques éclaircissements, en montrant que la fermentation de la dioxyacétone par le Schizosaccharomyces Ludwigü et de l’acide pyruvique par la levure pressée, est moins inhibées par l'acide iodacétique que la fermentation du glucose par les mêmes ferments. Il confirme l’observation des auteurs précédents, concernant l’action de l’acide iodacétique sur la réduction du bleu de méthylène.

Lohmann (26) établit un taux d’inhibition de la formation d’acide lactique par le muscle empoisonné, taux allant en croissant depuis le méthylglyoxal synthétique, en passant par l’hexose-diphosphate, jusqu’au glycogène. C’est du reste cette généralité de l’inhibition sur toutes les étapes de la dégradation glucidique qui lui fait croire à une action directe de l’acide halogéné sur le complexe diastasique même et non seulement sur le co-ferment, opinion qui venait d’être lancée.

Barrenscheen et Braun (27) obtiennent une accumulation de méthylglyoxal à partir d’une glycolyse par les tissus organiques empoisonnés, ce qui leur fait croire à une action de l’acide iodacétique sur la co-diastase de la glyoxalase, co-diastase très mal connue par eux. Nous verrons par la suite que cette opinion émise sans assise solide a été reprise pour le glutathion.

Mais c’est surtout Dudley (28) qui prouve sans contestation que l’iodacétate de Na est un puissant inhibiteur de la glyoxalase qui transforme le méthylglyoxal en acide lac-

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tique ainsi que de la phénylglyoxalase, et croît ainsi expliquer le rôle antiseptique de cet acide par son action sur la co-diastase de la céto-aldéhydomutase.

Lundsgaard (29) lui-même, s’est vu obligé de refaire certaines expériences avec des méthodes plus minutieuses, qui lui permirent de donner quelques conclusions tout à fait exactes. C’est ainsi qu’il a étudié l'influence du pH sur lempoisonnement des levures par l’acide iodacétique, en constatant que l’inhibition est fortement diminuée par l’augmentation du pH, qu’à un pH faible, la respiration est également touchée et qu’il existe une zone assez petite entre pH 4,5 et 5 où la séparation entre la dégradation anaérobie et la dégradation aérobie est totale. Pourtant il est obligé d'admettre que l’oxydation des produits finals de la fermentation, comme l'alcool et les produits intermédiaires, comme l'acide succinique, est moins influencée par nos acides. Par contre il est d’avis que la synthèse des sucres à partir de l’alcoo!l ne peut être faite par les levures empoisonnées.

Certains de ces derniers résultats de Lundsgaard sont confirmés et, on pourrait le dire, amplifiés par Ehrenfest (80) et par les recherches physiologiques de Meyerhof ct Boyland (31) de Quastel et Wheatley (32).

Ehrenfest ayant étudié minutieusement à l’aide de la méthode manométrique de Warburg, la manière d’agir de l’iodacétate, a retrouvé l'influence du pH et l’explique par une modification de la perméabilité de la cellule. Les levures empoisonnées ne peuvent plus oxyder le glucose, mais peuvent encore oxyder les lactates, pyruvates et alcools, à un degré plus faible toutefois que ne le font les levures normales.

D’après Meyerhof et Boyland l’empoisonnement total du

muscle par l’acide halogéné, qui est une réaction de temps,

dépend de la pénétration de l’acide dans les cellules du tissu ; le muscle empoisonné peut très bien brûler des lactates (d — seulement) ajoutés mais non les synthétiser en sucre, et si normalement il ne brûle pas d’acide lactique, c’est simplement que l’inhibition de la glycolyse l’en prive complètement.

Suivant Quastel et Wheatley un tissu cérébral empoisonné par l’acide iodacétique à une concentration M/4.000 inhibe complètement l’oxydation du glucose, du fructose et du mannose, moins l’oxydation des lactates, pyruvates et glutamates et pas du tout celle des succinates.

Des investigations plus minutieuses ont permis de connaître un certain nombre de réactions caractéristiques du métabolisme glucidique qui sont inhibées par les acides halogénés.

Des recherches de Embden et Deuticke (33) prouvent que l’inhibition par les acides halogénés consiste dans l’empêchement des processus d’oxydo-réduction qui ont lieu dans la chaîne des dégradations glucidiques. En effet, l’acide monobromacétique empêche la transformation des hexosesdiphosphates en acide phosphoglycérique et la réduction de l’acide pyruvique en acide lactique; par contre il laisse inchangée la disjonction de l’acide phosphoglycérique en acide pyruvique et phosphorique.

Dans le même sens Meyerhof O., Ohlmeyer P. et Môhle W. (34) montrent que l’acide iodacétique arrête la réaction couplée d’oxydo-réduction et de phosphorylisation :

ac. aldéhydeglycérophosphorique + cozymase + adénosine diphosphorique + 1 ac. phosphorique — ac. glycé-

rophosphorique + dihydrocozymase + 1 adénosinetriphosphorique.

ainsi que la réaction :

acétaldéhyde + dihydrocozymase — alcool éthyl. + cozymase. |

Ce sont les réactions 13 et 21 du tableau que Parnas donne dans un récent travail où il énumère toutes les réactions connues du métabolisme glucidique (35).

On connaît maintenant certaines enzymes bien définies dont l’action est certainement entravée par l’acide iodacétique. Ce sont : la déhydrase succinique (36) et les mutases de Green, Needham et Dewan (37).

L'influence de l’acide monohalogéné sur la fermentation aérobie, la fermentation anaérobie et la respiration, semble avoir été définitivement élucidée par Hoogerheide (38). On connaît sa théorie suivant laquelle « la fermentation aéro-

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bie doit être interprétée comme le surplus des produits de

dégradation, produits que la respiration ne peut pas brûler, la capacité du ferment respiratoire de Warburg qui catalyse l’oxygène étant insuffisante ».