VINGT ET UNIÈME LEÇON

Preuves de rexistence des sécrétions microbiennes. — Division de ces produits en ptomaïnes et diastases. — Toxalbumines, carbures, produits colorants et volatils. — Procédés sommaires de préparation.

Je crois utile, avant d'aborder l'étude de la tuberculine de M. Koch, de résumer les connaissances que nous possédons actuellement sur les produits solubles sécrétés par les microbes ; vous vous apercevrez plus facilement alors que M. Koch a appliqué des méthodes connues, et la plupart de source française, à la recherche des produits solubles sécrétés par le bacille tuberculeux. Les effets de la tuberculine sont curieux et inattendus, sa composition, sa fabrication, bien qu'entourées de beaucoup de mystère à l'heure actuelle (1), n'ont pourtant rien qui doive nous surprendre.

Les microbes sécrètent des produits solubles ou fabriquent des substances qui imprègnent le milieu ambiant, se répandent dans tout l'organisme et vont produire, souvent sur des points très éloignés, des accidents jadis imputés aux microbes eux-mêmes. Cette vérité, qu'il est presque banal d'énoncer aujourd'hui, n'est pas généralement acceptée depuis bien longtemps. Avant la démonstration expérimentale directe, l'étude critique des effets des microbes avait conduit logiquement à cette hypothèse que le microbe n'est pas tout et que certains symptômes éclatent à cause de lui et en dehors de lui.

(Ij C'est-à-dire à l'époque où cette leçon fut écrite. Voir l'addendum.

On a d'abord constaté, dans l'organisme infecté, les effets des sécrétions microbiennes.

Ces produits imprègnent tous les tissus, transportés par le sang ou la lymphe, ou se répandent par imbibition. C'est ainsi que M. Chauveau a pu produire rapidement chez des animaux tous les symptômes du charbon, les empoisonner, les tuer hâtivement, en leur transfusant du sang frais provenant d'un autre animal en pleine évolution de charbon. Il était bien difficile d'admettre que cette intoxication rapide, reflétant les symptômes classiques, fût due aux microbes présents dans le sang injecté; il était plus rationnel de supposer dans le sérum de l'animal malade des produits toxiques pouvant reproduire la maladie dans un autre organisme; dès lors le Bacillus anthracis devait tuer plus par les poisons qu'il sécrète que par sa pré- «'^nce même.

On a également remarqué depuis longtemps, chez les individus atteints de maladies infectieuses, que certains groupes ganglionnaires peuvent se tuméfier, s'enflammer sans qu'on puisse déceler à leur intérieur la présence du microbe pathogène. Cette action à distance trouve une explication dans les poisons microbiens solubles.

Enfin, ceux-ci ont été surpris s'éliminant de l'organisme malade par les différentes voies naturelles d'excrétion. Les urines acquièrent une toxicité anormale toutes les fois qu'elles proviennent d'un homme ou d'un animal atteint de maladie infectieuse. Je n'ai pas besoin de vous rappeler les travaux de M. Bouchard sur ce point, j'aurai d'ailleurs à y revenir plus longuement. MM. Lépine et Guérin, Yillers, Pouchet, Roque et Weill, etc., ont suivi la voie tracée et étudié la toxicité des urines dans différentes maladies microbiennes.

L'observation d'expériences indirectes a donc mis en relief des faits certains que la fabrication de produits solubles microbiens dans l'organisme malade peut seule expliquer.

La culture clans des milieux artificiels servit également à démontrer, et d'une façon plus directe, que les microbes sécrètent des produits solubles et que ceux-ci ont des propriétés toxiques particulières.

M. Pasteur a constaté la toxicité du bouillon de culture du choléra des poules ; M. Charrin, celle des liquides où a vécu le bacille pyocyanique. Les mêmes remarques ont été faites avec le Bacillus a?it/iracis, le Pneumo-bacillus liquefaciem hovis, le Bacillus heminecrobiophiliis, le Staphylococcm pyogenes, le bacille de la diplitliérie, celui du tétanos. Les bouillons où ont végété les microbes précédents sont capables de provoquer des phénomènes généraux et parfois des lésions matérielles rappelant celles de la maladie véritable.

Parmi les microbes qui confèrent à leurs bouillons de culture le pouvoir toxique le plus remarquable, je vous citerai le bacille de la diphtérie (Roux et Yersin), et celui du tétanos (Vaillard et Vincent). Ces bacilles sécrètent des produits solubles toxiques, et d'une toxicité toute particulière qui ne ressemble pas à celle d'une culture quelconque.

Les microbes sécrètent donc des produits solubles, et ceuxci diffèrent suivant les espèces microbiennes.

La spécificité des substances solubles est encore bien plus manifeste lorsqu'on étudie l'action spéciale qu'elles exercent sur l'infection ultérieure ou simultanée de l'organisme par leur microbe producteur : les unes sont vaccinantes (Ghauveau, Charrin, Roux et Chamberland, Courmontet Dor, etc.), d'autres sont prédisposantes (Courmont, Roger, Bouchard, Rodel).

Tachons d'entrer plus avant dans la connaissance de ces sécrétions, et de déceler leur nature.

Tout d'abord, on crut à des corps exclusivement assimilables aux Ptomaïnes^ c'est-à-dire à ces composés organiques répondant à la formule CHAz ou CHAzO^ qui se forment

SOUS l'influence des agents de la putréfaction et possèdent, avec les alcaloïdes, la propriété de servir de bases dans les combinaisons chimiques. Les Ptomaïnes sont de plus amorphes ou cristallisables, solubles dans l'eau, l'alcool et l'éther.

A leur étude se rattachent les noms de Panum, de Bergmann et Schmiedeberg, de Zuelzer et Sonnenscliein, d'Ar. Gautier, de Selmi, etc., etc.

C'est Nencki qui, le premier, a caractérisé comme espèce chimique une de ces substances, qu'il appela colloïdine.

M. Ar. Gautier a particulièrement signalé l'analogie de ces substances avec d'autres fabriquées par les organes sains et qu'il désigna sous le nom de Lencomaïnes. Plusieurs de ses élèves ont publié des travaux sur ce sujet à partir de 1880.

Nous devons à Brieger l'isolement de toute une série de ptomaïnés cadavériques :

Choline, Neuridine, Cadavérine, Putrescine, Saprine,

Triméthylamine, Mydaléine,

ayant une action physiologique particulière.

Raisonnant par analogie, Brieger se mit à la recherche des ptomaïnes fabriquées in vitro par les microbes pathogènes, à l'aide d'une grande quantité de bouillon de culture. C'est ainsi qu'il a isolé une ptomaïne des cultures du bacille typhique.

Le bacille du tétanos lui en a fourni plusieurs qu'il a nommées tétano toxine, hydrotétanine, spasmotoxine et tétanine. Cette dernière, pour Brieger, serait la plus importante dans la genèse du tétanos.

Il n'y a pas bien longtemps, en 1887, les idées sur la nature des produits solubles microbiens étaient tellement aux ptomaïnes ,

PRODUITS SOLUBLES SÉCRÉTÉS PAR LES MICROBES. 26'i

que Brieger a publié à cette époque un petit volume intitulé : Microbes, jjtomaïnes et maladies. Toutes les recherches de Nencki ont été dirigées dans ce sens.

Cependant, tout n'est pas ptomaïnes dans les sécrétions microbiennes et môme ce n'est pas exclusivement dans cette classe qu'il faut rechercher les produits les plus intéressants des micro-organismes pathogènes.

En procédant par analogie, comme on l'avait fait pour les ptomaïnes^ on s'aperçut que les micro-organismes non pathogènes sécrètent des diastases :

Sucrase de la levure ; Caséase du tf/rothrix scaber ; Diastase du bacilb.is amijlobactev ; Duclaux et Vignal on! fait, sur les microbes de la terre et de la bouche, des observations qui démontrent la sécrétion possible de diastases.

Il était donc logique do supposer ({ue les microbes pathogènes ont un pouvoir analogue.

Déjà en 1887 M. Pasteur avait pensé que le Bacillus anthracis l'ouruit une diastase qui agglutine les globules sanguins chez les malades.

En 1887, M. Rietscli a extrait des cultures du Staphijlococciis pyorjencs aweus une substance qui digère la fibrine, comme certain ferment soluble du tube digestif.

En 1888, j'ai étudié une autre diastase provenant d'un mi- *crobe pathogène, le P ne umo- bacillus liqiiefaciens bovis qui m'a permis de faire notablement progresser nos connaissances sur ces corps.

Cette diastase que j'ai extraite par l'alcool de la sérosité pulmonaire des animaux atteints de péripneumonie, aussi bien que des cultures du microbe producteur, possède effectivement un pouvoir phlogogène des plus manifestes.

M. Christinas, suivant mon exemple, a précipité des cultures du Staphylococciis iiyorjencs aureus une diastase dont il a démontré le pouvoir pyogène.

MM. Roux et Yersin ont extrait, par le même procédé, des cultures du bacille de la diphtérie, un principe toxique remarquable qu'ils rangent aussi dans la catégorie des diastases.

C'est aussi au groupe des diastases qu'il faut rattaclior le poison tétanique si curieux signalé en 1890 par MM. Vaillard et Vincent, attendu qu'il est précipité par l'alcool, qu'il adhère au précipité de phosphate de chaux et qu'il est détruit par la température de + 65" maintenue pendant 20 minutes.

Ajoutons enfin, pour venir à l'appui de la nature diastasique de certains produits solubles microbiens, que l'action toxique du précipité des cultures tétaniques se produit avec des doses infinitésimales (Vaillard et Vincent), ce qui confirme l'idée de Knud Faber, de Tizzoni et Cattani.

xYinsi que les ptomaïnes, les diastases sécrétées par les microbes diffèrent entre elles. Bien plus, un même microbe peut sécréter plusieurs diastases. Le bacillus hemi-necrohiophilus fabrique dans son bouillon de culture des substances diverses pouvant :

Digérer la fibrine, Saccliarifier l'amidon.

Intervertir le sucre candi, Etnulsionner les graisses.

Vous venez de constater que les diastases microbiennes possèdent un assez grand nombre de propriétés. Vous les avez vues exerçant un pouvoir phlogogène qui peut aller jusqu'à la production du pus. Je vais vous entretenir des phénomènes généraux qu'elles sont capables de provoquer dans l'organisme.

Avec les diastases précipitées des cultures du Pnewnobacillus bovis et du B. heminecrobiophilus , j'ai produit sur les animaux des troubles respiratoires et cardiaques, des troubles de l'inner-

vation, de l'hyper thermie, de l'hypothermie, des vomissements, la mort.

M. Gamaleia attribue à une diastase les désordres intestinaux du choléra.

MM. Charrin et Guignard ont causé de la diarrhée, de l'amaigrissement, de la fièvre, de l'albuminurie, des hémorragies avec le précipité alcoolique des cultures du Bacille pyocyanique.

MM. Rodet et Courmont ont fait une étude très intéressanie du précipité alcoolique des cultures du Staphylocoque pyogène, au point de vue de ses effets physiologiques généraux. Je vous en parlerai un jour.

A l'étranger, l'attention s'est également portée sur les diastases microbiennes.

En 1889, M. Ilankin, au laboratoire de M. Koch, a précipité du bouillon de culture du If. anthi^acis^ par l'alcool ou le sulfure d'ammonium, une substance toxique pour les lapins et les cobayes et capable de vacciner ces animaux.

Bricger et Friinkel, en laisant tomber goutte à goutte du bouillon de culture de la diphtérie dans do l'alcool acidifié par l'acide acétique, ont isolé une substance amorphe, blanche, soluble dans l'eau, dont les réactions sont celles d'un dérivé de l'albumine.

Ces auteurs ont retiré des substances analogues des cultures du bacille typhique, du bacille du choléra, du staphylocoque pyogène, du baclllm anthracis^ en usant du même procédé.

Brieger et Frânkel ont même créé une étiquette pour ces corps, celle de toxalbiimints. M. Babès préfère le terme de toxalhumoses.

Les auteurs précédents subdivisent les toxalbumines en deux groupes suivant qu'elles sont solubles ou non dans l'eau.

La toxalbumine du charbon ^

— de la diphtérie > sont solubles dans l'eau.

— du tétanos. )

La toxalbumine du b. typhiquc \

— du choléra > sont peu ou pas solubles dans l'eau,

— du staphyl. p. )

Faut- il distinguer lestoxalbumines de ce que nous appelons des diastases? Pour le moment la réponse est difficile. On peut dire que les toxalbumines rentrent dans la classe des diastases^ mais qu'elles ne se confondent pas complètement avec elles et en sont peut-être des dérivés.

D'ailleurs, le précipité qu'on obtient en traitant un bouillon de culture par l'alcool est presque toujours divisible en deux parties : l'une soluble, l'autre insoluble dans l'eau.

Quoi qu'il en soit, les microbes sécrètent des principes toxiques qui ne sont pas des ptomaïnes, qui sont des diastases bien caractérisées dans certains cas, des corps qui s'en rapprochent seulement dans d'autres cas ; et cette idée est toute française.

Brieger lui-même a rectifié ses anciennes idées sur les ptomaïnes, tout au moins en ce qui regarde les microbes de la fièvre typhoïde, de la diphtérie et du tétanos.

Les principes précipitables par l'alcool sont multiples et certainement délicats à préparer et à manier. Si nous comparons les expériences de MM. Roux et Yersin à celles de MM. Brieger et Frànkel sur les diastases de la diphtérie, nous voyons que les premiers tuent le cobaye avec 0™^,2, tandis que les seconds ont besoin de 10 milligrammes.

Outre les ptomaïnes et les diastases, on trouve encore parmi les sécrétions microbiennes : des carbures d hydrogène possédant une odeur goudronneuse, une teinte plus ou moins rougeâtre quelquefois tout autre, lorsque les produits sont concentrés, et des corps volatils divers, ammoniaques composées,

ayant une odeur variable, comme ceux sur lesquels M. Cliarrin a appelé récemment l'attention.

Il vous est facile de comprendre, par tout ce qui précède, combien sont complexes les manipulations chimiques indispensables à la séparation des divers produits solubles microbiens. L'ig-norance où nous sommes de la plupart des propriétés, de ces corps, leur grande variabilité ajoutent encore aux difficultés.

Dune manière générale, nous dirons pour résumer cette leçon, que l'on trouve, par les procédés connus à l'heure actuelle, dans les cultures des microbes pathogènes :

1° Des matières précipitables par l'alcool que nous appellerons provisoirement dias/ases.

2° Des matières précipitables par r alcool acidifié que nous d(''signerons sous le nom de toxalbiimines.

3° Des matières précipitables par le réactif de Millon ou Peptones.

4° Des matières solubles dans F alcool et dans ïéthcr^ précipitables par l'acétate de plomb et le bichlorure de mercure, dialysables, non altérables parla chaleur : Ptomaïnes ou alcaloïdes.

5° \)q?> principes volatils^ des car^^^/r^ colorants, huileux, etc.

Voici quels sont les procédés sommaires à suivre dans un laboratoire de bactériologie pour isoler les principaux groupes de sécrétions microbiennes.

1° Pour les diastases :

Addition d'alcool (2 ou 3 volumes le plus souvent) jusqu'à ce que le liquide filtré ne donne plus de précipité. Filtration. Reprise du précipité par l'eau simple ou par Feau glycérinée à 40 p. 100. Ou bien entraînement dans un précipité de phosphate alcalin ferreux et repris ensuite par l'eau.

2° Si on veut isoler les peptones, on commence par précipiter celles-ci avec le réactif de Millon, puis on traite par l'alcool après filtration.

3" Si on veut obtenir spécialement les corps désignés par Brieger et Frànkel sous le nom de toxalbumines, on fait tomber le bouillon filtré goutte à goutte dans de l'alcool acidifié par l'acide acétique.

D'une façon générale, Talcool pouvant précipiter les sels, on s'en débarrassera par la dialyse et des essais successifs par Talcool et l'eau de chaux.

4° Poiw les ptomaïnes seules, on agite avec de l'éther, on décante et on laisse évaporer l'éther. On épuise le bouillon de la sorte à plusieurs reprises.

Brieger ajoute au bouillon de culture de l'acide chorhydrique avec précaution. Celui-ci se combine avec les bases alcaloïdiques. Le mélange étant amené à consistance sirupeuse on reprend les chorhydrates par l'alcool absolu. On évapore et on dissout dans l'eau.

Brieger a encore préconisé un troisième procédé. Le bouillon acidulé par acide chlorhydrique et alcoolisé est additionné de solution alcoolique de bichlorure de mercure. Le précipité, abandonné pendant vingt-quatre heures, comprend les combinaisons mer citriques des albuminateset des ptomaïnes. On traite par une grande quantité d'eau bouillante qui dissout seulement les combinaisons mercuriques de ptomaïnes. Ultérieurement on concentre la solution.

0° Pour obtenir les jitomaïnes, les sels et les carbures^ on évapore le bouillon alcoolisé après la séparation du précipité des corps albuminoïdes ; on dissout le résidu dans l'eau simple ou dans l'eau glycérinée à 50 p. 100. Il est impossible de séparer par la dialyse les ptomaïnes des sels.

6'' Pour obtenir les principes solubles dam ïèther, dans F alcool ou dans Ceau^ on évapore le bouillon à siccité dans plusieurs vases, on traite les échantillons par l'eau, l'alcool ou l'éther.

On peut certainement aller plus loin dans l'isolement chimique des produits solubles microbiens ; mais il faut alors se

servir de procédés trop complexes pour que je vous les indique

J'en aurai fini avec ces généralités, après vous avoir appris que si les propriétés pathogènes des microbes résident le plus souvent dans les diastases qu'ils sécrètent, elles peuvent quelquefois, au moins dans certaines de leurs particularités importantes, appartenir aux substances solubles dans l'alcool.

Je puis maintenant aborder avec fruit l'étude critique de la tuberculine de M. Koch dont les propriétés sont dues aux sécrétions du bacille tuberculeux.