gr

29 min,

120 min 92 »

Tandis que pour une acidité de 3 %0 le retard est dans le rapport de 1 à 1.5, pour une acidité de 1.5 °/00 le retard se manifeste dans la proportion de 1 à 4.

L’action des antiseptiques a été étudiée par A. Petit :

Doses inactives, Doses qui retardent,

millièmes millièmes

Acide sulfureux 2 à 5 8àl0

» borique 10 à 20 —

» arsénieux 5 à 20 —

» phénique — 20 à 100

» salicylique 0.5 1 à 2

» gallotannique ...... — 0.5 à 4

» benzoïque 2 4 à 20

Choral — 10 à 100

Aldéhyde benzoïque 1 2

Sulfure de carbone — infre à 2

On voit en particulier que l’acide borique à des doses antiseptiques n’empêche pas l’action de la pepsine.

Pekelharing, Sawomara, Bliss et Novy ont expérimenté l’action du formol. On sait que l’aldéhyde formique entre en combinaison avec la matière albuminoïde et change complètement sa nature : cet antiseptique ne peut donc être employé comme moyen de conservation des liquides soumis

PEPSINE

à l’action de la pepsine. Mais l’aldéhyde formique, à des doses encore très actives comme antiseptique, peut du moins servir à préserver la pepsine de toute infection : la pepsine additionnée de formol ne s’altère point. On a voulu tirer de ces faits un argument en faveur de l’idée que la pepsine n’est pas une matière albuminoïde. Mais Sawomara a démontré qu’à hautes doses (10 %, par exemple), le formol agit et détruit la pepsine.

Comme antiseptique courant, destiné à protéger les liquides, pendant la durée de la digestion, contre toute ingérence microbienne, on emploie avec succès le thymol, le xylol, le toluol, le chloroforme, etc. Van De Velde propose, dans ce même but, une solution de 10 °/0 de chloroforme dans l’acétone, qu’il emploie à raison de 100 grammes par litre de liquide à digérer. D’après Effront, le fluorure d’ammonium ne produit pas de retard dans l’action de la pepsine quand on l’emploie à la dose de 30 milligrammes par litre. Mais en présence de 150 milligrammes, il faut quatre fois plus de pepsine pour produire le même travail. L’emploi du fluorure présente un réel intérêt, car, même à la dose minime de 30 milligrammes, ce sel agit, en milieu acide, comme un puissant antiseptique (1). Le même auteur a trouvé que l’acide salicylique produit déjà un effet retardateur à la dose de 25 milligrammes par litre. En présence de 150 milligrammes, il faut employer le double de pepsine pour arriver au même résultat.

Les essais de digestion de courte durée peuvent être conduits en présence de chloroforme en faible quantité : 5 à 6 gouttes pour 100 cc. de liquide. Quand il s’agit d’expé-

(1) Abthus et Hubeb ont fait paraître en 1892 une Note dans les Compte » Rendus (t. 115. p. 839), sur l’action des fluorures sur les micro-organismes et les diastases. Oes auteurs citent le fait qu’en présence de certaines doses de fluorure alcalin la vie cellulaire s’arrête, tandis que les diastases peuvent encore exercer leur action, et ils concluent à l’emploi des fluorures pour séparer, jusqu’à un certain point, l’action vitale du travail chimique provoqué par les enzymes. L’auteur du présent ouvrage croit devoir faire remarquer qu’il a publié en 1890, dans le Moniteur Scientifique (pp. 790 et 1018), un travail expérimental sur l’action des fluorures sur les levures, les ferments putrides, butyriques et lactiques, ainsi que sur différentes diastases, et que ce mémoire aboutissait à la même conclusion que celle qu’on vient de lire plus haut.

INFLUENCE DES CONDITIONS CHIMIQUES

riences de longue durée, l’emploi des antiseptiques ne donne pas toujours les résultats voulus : ou bien la dose est insuffisante pour empêcher l’altération, ou bien elle est trop forte, et la pepsine se trouve altérée. Le thymol offre toujours une protection insuffisante contre les bactéries, mais il n’influence pas la pepsine. Le toluol détruit, à la longue, la pepsine. Le chloroforme agit comme antiseptique pendant les premiers jours, mais le liquide finit presque toujours par s’infecter. Le réactif de Van De Velde, à la dose indiquée par l’auteur, est plus commode à employer, mais il affaiblit l’enzyme après un certain temps de contact.

Le danger d’infection est toujours très grand quand on réalise une digestion en présence de peu d’acide : 1 à 1.5 % 0. Il est à recommander, pour les essais de longue durée, d’employer une acidité plus grande et d’ajouter le chloroforme en faibles quantités, de temps en temps. On parvient aussi à éviter l’infection, tout en conservant à la diastase son pouvoir protéolytique, en employant l’iodoforme.

Les alcaloïdes, aux doses usitées en thérapeutique, exercent également une action sur la pepsine. La caféine, la théobromine, sont favorables à la pepsine, et cependant le thé et le café peuvent être considérés comme des paralysants. Par contre, les sulfates de quinine, de strychnine, le chlorhydrate de morphine, etc., à des doses de quelques centigrammes par litre, sont sans action sur la digestion pepsique. L’alcool, jusqu’à la dose de 20 °/0, n’influe point sur la digestion ; mais, à la longue, il exerce une action destructive. D’après Papasotiriou, les ferments putrides détruisent très rapidement la pepsine : les expériences ont porté sur le B. fluorescens et le B. putridum. Houghton a étudié également l’influence des matières colorantes sur la digestion. Il trouve que ces substances agissent déjà comme retardatrices à des dilutions très grandes : le rocou et le curcuma manifestent une action à la dose de 1/1600, et celle-ci est nettement prononcée à la dose de 1/800. Le safran commence à agir à la dose de 1/1600. La cochenille et le brun de Bismarck ralentissent très énergiquement

PEPSINE

la protéolyse de l’albumine, même à de très fortes dilutions ; la caséine se montre moins sensible à leur action.

L’action des doses infinitésimales de substances chimiques sur la peptonisation a été très peu étudiée. Cependant il est à prévoir que c’est de ce côté qu’il faudra s’adresser, si l’on veut expliquer l’influence sur la digestion stomacale et intestinale de toute une série de substances alimentaires qui, au premier examen, paraissent inoftensives. L’influence de doses très faibles de différents produits a été établie déjà pour l’amylase. Il a été démontré que cette diastase est sensible à l’action du sulfate de cuivre en proportion égale à 0,000.000.5. La fermentation lactique est influencée par le chlorure de platine à la dose de 0,000.000.001. L’oxychlorure de vanadium agit dans une proportion de 0,000.000.000.1. Enfin, Trillat, en étudiant l’action des gaz produits par la fermentation putride, arrive de même à des doses actives extraordinairement faibles.

Richet explique cette action de doses homéopathiques par la destruction de la matière sous l’influence d’une très grande dilution et sa transformation en électrons. D’après lui, par exemple, le nitrate d’argent en dilution infinie ne peut point se répartir dans tout le liquide : les molécules se trouvent espacées les unes des autres, l’attraction est diminuée et la matière se désagrège en se transformant en force électrique ou électron. Les données analytiques apportées pour cette thèse ne sont pas de nature à la justifier ; cependant il reste un fait établi, c’est que dans l’action des ferments figurés, ainsi que dans l’action des enzymes, il est des substances qui peuvent intervenir à des doses qui échappent totalement à l’analyse chimique, et il très probable que dans la digestion normale, il se passe souvent des phénomènes de même nature.

Cette influence de doses infiniment petites sur le mécanisme de certaines actions se retrouve encore dans d’autres domaines. C’est à elle vraisemblablement qu’il faut attribuer l’action thérapeutique de certaines eaux minérales, ou encore la valeur de ces engrais, dénommés, par Bertrand, catalytiques. On sait que, par l’addition de quantités très faibles de ces

INFLUENCE DES CONDITIONS CHIMIQUES

produits, on augmente considérablement l’effet des phosphates et des nitrates introduits, et, par suite, la récolte tout entière.

Influence des conditions de milieu sur le fonctionnement des cellules. — L’assimilation, en général, se fait toujours à l’aide de quantités de diastases infiniment petites, et ces très faibles doses sont influencées par des substances en proportions encore plus minimes. Or. l’étude des conditions physiques et chimiques de milieu nous a montré les nombreux cas où une diastase peut être ralentie, arrêtée ou complètement détruite. La plupart des fonctions étudiées se retrouvent dans la cellule vivante, où l’assimilation se fait en présence non pas d’une diastase, mais de toute une série d’enzymes dont les actions se superposent. Les produits de décomposition d’une diastase servent comme point de départ pour le travail d’un autre enzyme. On se trouve en présence d’une sorte de symbiose très caractérisée. La marche régulière de l’ensemble exige un certain rapport constant entre les enzymes agissants. L’excès ou le manque d'une substance active peut influencer tout le phénomène. Or, la formation et la sécrétion de celles-ci se trouvent jusqu'à un certain point déterminées par les besoins réels de la cellule ; mais à eux seuls, ces derniers ne sauraient régler quantitativement les proportions relatives des différents enzymes. On doit admettre que ce sont les variations incessantes des conditions physiques et chimiques de milieu qui agissent comme les véritables régulateurs des actions diastasiques cellulaires.

L’action d’un enzyme se ralentit ou s’arrête complètement quand s’accumulent dans le milieu les produits de la réaction. A cet arrêt correspond un changement dans la réaction du milieu. Ces conditions nouvelles favorisent l’action d’un autre enzyme, qui, transformant plus profondément les produits élaborés par la diastase précédente, va lui permettre à nouveau de travailler. L’action de celle-ci reprendra jusqu’à ce qu’il s’établisse un équilibre, résultant du fonctionnement de deux ou de plusieurs enzymes. D’ailleurs, dans l’établissement de cet équilibre, il entre aussi en jeu les phénomènes d’osmose, qui

PEPSINE

représentent encore un moyen de changer considérablement la réaction du milieu.

Dans le cas où l’on se trouve en présence du travail d’une seule diastase, comme cela a lieu pour la ptyaline ou le suc gastrique, l’utilisation rationnelle de ces sécrétions est due aussi en grande partie à leur extrême sensibilité aux conditions de milieu. Pendant le repas, on sécrète de 200 à 250 grammes de salive : celle-ci agit dans la bouche sur les matières amylacées, mais l’action est loin d’être complète, vu sa courte durée. Par la mastication, la substance active a pénétré dans l’aliment, qui a neutralisé partiellement l’alcalinité de la salive, rendant ainsi la diastase plus stable, moins sensible à l’action de milieu. Dans l’estomac, la neutralisation se complète; dès lors, le travail diastasique passe par un maximum, grâce à la présence de faibles doses de chlorure de sodium, et la dégradation de l’amidon s’achève de cette manière avant que le milieu devienne complètement acide et impropre au travail de la ptyaline.

On observe le même phénomène avec le suc gastrique. La pepsine, sensible à l’alcalinité, se montre beaucoup plus résistante quand elle a pénétré dans l’aliment. Abderhalden a pu démontrer la présence de pepsine active sur tout le parcours de l’intestin, notamment dans le duodénum, le jéjunum et l’iléon. Cette diastase étant ainsi protégée, son activité, qui, pendant un certain temps, dans l’intestin, s’est trouvée masquée, remonte à son tour pour produire un dernier effort avant de disparaître.

Il existe enfin une autre particularité, sur laquelle nous reviendrons plus loin, c’est que les diastases, et notamment la présure et la pepsine, traitées dans certaines conditions, peuvent acquérir ia propriété des antiferments. Ce fait est très important, car la résistance des matières vivantes à l’action des enzymes, qui cependant les détruisent à l’état mort, semble due à une réaction de cette nature.

Pour expliquer ce phénomène paradoxal que les sucs gastrique et pancréatique, si actifs sur toutes les substances animales mortes, restent, au contraire, sans action sur les

PROPEPSINE.

glandes et les muqueuses qui se trouvent pénétrées par eux, on met quelquefois en avant l’imperméabilité des membranes plasmiques protectrices, grâce à la présence de matières visqueuses à leur surface. D’autre part, Glaudio Fermi donne comme raison la résistance biochimique spéciale des cellules vivantes. D’après lui, les enzymes auraient une affinité bien plus grande pour les albumines mortes que pour les albumines contenues dans des tissus vivants. Il est évident, en effet, que la matière albuminoïde est d’une mobilité extrême. Son état change avec la plus grande facilité avec la réaction et les conditions physiques ou chimiques du milieu. Il n’y aurait donc rien d’étonnant qu’un réactif d’une sensibilité aussi parfaite que l’enzyme pût faire une distinction entre l’albumine vivante et l’albumine morte. Mais il y a plus : la réaction de la cellule vivante étant indépendante de la réaction du milieu ambiant, on peut concevoir que la cellule s’oppose, par une sorte de défense naturelle, à l’action des enzymes extérieurs : elle deviendrait d'elle-même impropre à cette attaque, comme elle le devient sous l’influence de certains réactifs chimiques. Dans les chapitres qui traiteront des antipepsine et antitrypsine, on aura l’occasion de revenir sur ces questions, qui présentent, à différents points de vue, le plus grand intérêt.

Propepsine.

On admet assez généralement que la pepsine n’est pas sécrétée sous forme active par la muqueuse stomacale, mais bien à l’état d’un proenzyme ou pepsinogène, qui serait d’ailleurs rapidement transformé en pepsine par les acides dilués. P odw yssotsk y prépare avec une même muqueuse deux extraits glycérinés ; l’un est acidulé seulement au moment de s’en servir, l’autre reçoit la même dose d’acide une demi-heure avant son emploi : on constate que ce dernier a un pouvoir digestif toujours beaucoup plus grand que le premier. Pareille

PEPSINE

différence est observée si l’extraction est faite directement avec de la glycérine acidulée, au lieu de glycérine neutre, qu’on acidifie au moment de l’essai.

Un autre argument en faveur de l’existence d’une propepsine résulte de l’expérience de Langley. Cet auteur compare la résistance à l’alcali de deux sucs gastriques artificiels, l’un résultant d’une macération d’une muqueuse stomacale d’un animal tué en pleine digestion, l’autre provenant du traitement d’un animal inanitié : tandis que le premier perd très rapidement son pouvoir digestif sous l’influence, à 37°, d'une très faible dose de soude, le second peut être conservé beaucoup plus longtemps dans les mêmes conditions de température et d’alcalinité, sans subir un changement sensible dans son activité. C’est donc que l’estomac d’un animal à jeun depuis quelque temps contient une autre substance que celui qui est dans la période de travail. On est ainsi conduit à admettre que la matière élaborée dans la muqueuse stomacale est un pepsinogène, lequel, après sa sécrétion, devient actif, à la suite d’un changement de milieu, en se transformant en pepsine.

Non seulement, d’après ce qui précède, la propepsine est plus résistante à l’action des alcalis que la pepsine active, mais elle résiste aussi mieux à l’action des acides. Son activation est réalisée par une faible acidité; on admet qu’elle est provoquée également par le contact de l’air ou par d’autres agents.

A vrai dire, il n’existe pas de preuve décisive établissant l’existence de ce proenzyme. Tous les faits que nous venons de rapporter peuvent très bien s’expliquer, ainsi que Duclaux le fait remarquer, par des phénomènes d’adhésion moléculaire. Il se pourrait, en effet, que la pepsine dans l’estomac fût tout simplement fixée sur la muqueuse, à la façon d’une matière colorante sur la fibre textile; on comprendrait alors pourquoi, dans cet état, elle est inactive et beaucoup plus résistante aux agents extérieurs qu’à l’état dissous. Puis» sous l’influence des acides dilués ou d’autres circonstances, elle quitterait son support pour se répandre dans le liquide et devenir alors active. Point ne serait besoin, d’après Duclaux„

LOI D’ACTION

(l’admettre l’existence d’une substance nouvelle pour expliquer une activation qui résulterait d’un simple changement d’état.

Loi d’action de la pepsine.

Avant d’aborder l’étude particulière de la vitesse d’action de la pepsine sur une matière albuminoïde, il n’est pas inutile de rappeler les différents travaux qui ont été faits en vue d’établir une loi générale de l’action des diastases. Les premiers auteurs qui se sont occupés de cette question paraissent être O 'Sullivan et Tompson. Ceux-ci, en 1890, en étudiant l’action de la sucrase sur une solution de saccharose, trouvèrent que, dans des limites de concentration, assez étroites, il est vrai, la loi qui exprime la quantité de sucre transformée en fonction du temps est la même qu’avec les acides. Or, la loi de l’interversion du sucre par les acides a été établie par Wilhelmy en 1860, et peut s’exprimer de la façon suivante :

Si l’on désigne par S la quantité de sucre employé, par s la quantité de sucre hydrolysé après un temps t, avant la fin de la réaction, par P, le poids d’acide, on a la relation élémentaire : ds = KP (S — s) dt

où K est une constante, dépendant de la température, de la nature de l’acide, etc. Cette relation exprime que la quantité ds de sucre transformé est proportionnelle au poids de l’acide, à la quantité de sucre restant et au temps. Par intégration, elle conduit à une loi logarithmique reliant s et t, à savoir :

De la relation différentielle, on tire la vitesse d’hydrolyse au temps t :

v- = -§- = KP(S-s>

On voit, en particulier, qu’au début de l’interversion on a Vo = KPS, qui montre que la vitesse initiale est proportionnelle

PEPSINE

à la quantité totale de sucre et au poids d’acide. Cette loi, qui est très bien vérifiée par l’action des acides sur le saccharose, ne s’applique pas rigoureusement à l’action de la sucrase, ainsi que O’Sullivan et Tompson le croyaient.

Déjà, vers la même époque, Tammann reconnaissait que les diastases ne suivent pas les lois de l’action des acides et que l’équation qui exprime la loi des actions diastasiques est moins simple. Mais c’est Duclaux, en 1898, qui, reprenant les différents faits connus alors, les a groupés pour en tirer une théorie générale de l’action des diastases. Remarquant tout d’abord que l’énergie hydrolysante de la diastase est, dans une certaine mesure, diminuée par la quantité de matière à transformer, autrement dit, que les produits de la réaction exercent sur la sucrase une action retardatrice d’autant plus grande qu’il y a davantage de sucre dans le liquide, Duclaux admet que tout se passe comme si l’énergie diastasique était inversement proportionnelle à la quantité de sucre S. On a donc, en exprimant que la quantité transformée ds est proportionnelle au poids P de diastase, à la quantité (S — s) de sucre restant, et au temps dt, et inversement proportionnelle à la quantité initiale de sucre S, la relation suivante :

= (S — s) dt

dans laquelle — représente la diastase réellement active. On en tire :

équation qui montre que la vitesse diastasique à l’origine : V0 = K P, est constante, qu’elle ne dépend plus que de la quantité de diastase employée, et nullement du poids du sucre ou de la matière à transformer. Autrement dit, le poids de substance décomposée est, dans le début de l’action, proportionnel à la quantité de diastase présente et au temps.

La relation différentielle, par intégration, conduit à :

qui est encore une loi logarithmique, que O’Sullivan

LOI D’ACTION

et Tompson tenaient pour caractéristique de l’action des diastases.

En réalité, cette loi, proposée par Duclaux, n’est qu’approximative. V. Henri l’a modifiée légèrement par l’introduction de coefficients, qui, tout en mettant d’accord la loi avec celle de l’action des masses, permettent de mieux rendre compte des irrégularités signalées par les auteurs. Il trouve que : v = K p <s ~ s)

* 1 -f- m (S — s) -)- ns

relation où entrent 2 coefficients m et n, dépendant des conditions expérimentales, notamment de la température.

Cette formule est intéressante, car elle concilie les deux opinions : les diastases agissant en effet, suivant les cas, comme les acides ou comme l’indique Duclaux. Il suffit de modifier convenablement les coefficients. En particulier, si l’on considère la vitesse initiale :

y KP S

on voit que, pour de fortes concentrations, on a sensiblement :

y =Lp

c’est la formule de Duclaux ; au contraire, pour de faibles concentrations, on a approximativement : V0=KPS, c’est la formule de Wilhelmy.

Cette loi, qui n’est pas encore parfaite, rend cependant assez bien compte des faits observés. Elle a été vérifiée par V. Henri, en ce qui concerne l’interversion du saccharose, l’hydrolyse de la salicine par l’émulsine, celle de l’amidon par l’amylase et aussi l’action de la maltase sur le maltose. Nicloux l’a, de son côté, vérifiée à l’aide de la lipaséidine qu’il retire de la graine de riein. Enfin, V. Henri et Larguier des Bancels ont constaté que l’action de la trypsine- sur la gélatine suit également la loi indiquée plus haut.

A la vérité, l’expression d’une pareille loi et sa vérification exigent certaines conditions expérimentales que précisément les matières ternaires, hydrates de carbone ou graisses, remplissent. Il faut tout d’abord que la substance à transformer

PEPSINE

soit en dissolution, uniformément répartie dans tout le liquide. Il faut de plus que cette matière, sur laquelle la diastase agit, ou les produits de sa transformation soient facilement dosables pour qu’on puisse aisément suivre la marche de la réaction. C’est en raison de ces difficultés présentées par les matières azotées, que l’étude de la loi d’action des diastases protéolytiques a été si longtemps négligée. Sans doute, en ce qui concerne l’influence de la quantité de diastase sur la rapidité de la transformation, Brucke avait bien essayé de l’établir en faisant agir sur de la fibrine des doses différentes de suc gastrique. Mais il est difficile de trouver, dans ce cas, une mesure suffisamment approchée de l’action qui se produit.

Quelles sont donc les méthodes employées pour mesurer l’activité d’une pepsine ou d’une trypsine? Il en existe plusieurs. Nous en indiquerons d’abord une qui permet assez bien de suivre l’action dissolvante de la pepsine et de voir comment celle-ci varie avec le temps et la quantité de diastase employée. Lorsqu’on fait agir la pepsine en doses croissantes sur une même quantité d’albumine coagulée et qu’on arrête la réaction au moment où, pour la dose maxima, la dissolution est presque complète, sans être cependant achevée, on constate que la digestion, tout en dépendant de la quantité de substance active présente, ne lui est pas proportionnelle. Le poids d’albumine dissoute croît moins rapidement que la dose de ferment employé. Cette marche irrégulière de la dissolution de l’albumine se trouve exprimée dans le tableau suivant :

Relation entre la quantité de pepsine employée