LES FERME^'TS METALUQUES
métalliques. Prenez un tube renfermant de l'eau oxygénée en pleine ébuUition causée par l'addition d'un peju de ferment métallique, ajoutez-y une trace de chlorure de potassium : immédiatement le dégagement gazeux s'arrête (G. Bardet).
Ces faits suffisent à expliquer les difficultés de la conservation de ces liquides, car le verre, récipient naturel de tous les produits aqueux, n'est pas sans exercer une influence sur leur activité, et je ne doute pas qu'on doive attribuer à cette action du contenant, la destruction de l'activité de certaines solutions dont nous nous servions et qui cependant, à l'examen extérieur, ne présentaient aucun signe d'altération. C'est également en raison de ces faits qu'il est impossible, ainsi que je le faisais remarquer plus haut, de stériliser les solutions de Bredig par la chaleur ou de les rendre isotoniques, sans leur faire perdre leurs propriétés thérapeutiques.
Telle est, à l'heure présente, l'état de la question des solutions de métaux-ferments ; on voit qu'elle çst loin d'être résolue, tant au point de vue physique qu'au point de vue pratique, et qu'elle comporte encore de nombreuses inconnues.
6^ Uunité d'action des dwers ferments métalliques. — Jusqu'à un certain point l'on pourrait comparer cette extrême division des métaux à l'état de la matière contenue dans les tubes de Crookes. On sait que le vide détermine dans les ampoules utilisées en radiologie un état physique particulier de
la matière que l'illustre chimiste anglais a* dénommé état radiant, et dans lequel les atomes de l'air sont extrêmement écartés, ce qui leur permet des mouvements simples, non contrariés, capables de manifester le maximum d'énergie qu'ils possèdent.
Dans les solutions de métaux coUoïdaux, ceux-ci sont divisés presque à l'infini ; les atomes du métal sont, en quelque sorte, libérés, autonomes dans leur activité, et devenus susceptibles, par ce fait même, de développer tout ce qu'ils peuvent donner d'énergie. Cette comparaison semble d'autant plus rationnelle, que la qualité du métal en cause parait n'avoir qu'une importance secondaire. En principe, ce n'est pas l'or, l'argent, le platine, le manganèse qui agissent, c'est de la matière à Vétat colloïdal ou radiant, absolument comme dans l'ampoule radioscopique, il importe peu que le gaz contenu soit de l'air raréfié, de l'oxygène ou de l'hydrogène : la seule chose décisive, c'est que le vide soit poussé aussi loin que possible et que les atomes du gaz contenu soient à leur maximum d'écartement.
J'ajouterai cependant que s'il est des propriétés physiologiques communes à toutes les solutions métalliques colloïdales, quel que soit le métal dissous (or, argent, platine, palladium, cuivre, manganèse), il existe pourtant entre elles certaines différences où la nature du métal intervient et qui semblent pouvoir être la source d'applications thérapeutiques spéciales,
ainsi que je le montrerai dans un des chapitres suivants.
V, — Les diâstascs inorgfaniques ou ferments métalliques.
Mais laissons de côté les considérations théoriques, si importantes^ qu'elles soient dans l'espèce, et arrivons de suitf* au fait capital que Bredig a mis en lumière. La décomposition de l'eau oxygénée par la mousse de platine (Berzélius) ; la transformation du formîeite de chaux ^ en hydrogène, acide carbonique et carbonate de chaux par l'iridium et le rhodium finement divisés comme sous l'action de certaines bactéries (Deville et Debrày, Hoppe- Seyleb) ; la possibilité de l'inversion bydroly tique du sucre de canne par le palladium, le platine, l'or, etc., en état d'extrême division ; l'oxydation de l'alcool en acide acétique par la mousse de platine comme par le mycoderma acéti (de Bary), tous ces faits qu'il serait facile de multiplier, démontraient déjà quelques analogies entre les diastases et les plus fines particules métalliques.
Mais Bredig a élargi le problème, en montrant que les solutions colloïdales métalliques peuvent être asftinnl^es, au point de vue de leur activité, aux diaatases préparées par la vie cellulaire des ferments figurés.
Comme ces diastases, les solutions colloïdales métal-
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liques peuvent bleuir la teinture de gaïac, rougir le gaïacol, transformer l'hydroquinone en quinone, décomposer le pyrogallol en produits humiques, c'està-dire qu'elles possèdent les réactions caractéristiques de ces diastases et sont, comme elles, des agents catalytiques. Aussi, sans vouloir affirmer l'identité des métaux coUoïdaux avec les diastases, Bredig penset-il que ces solutions colloïdales peuvent être considérées comme des modèles de diastases inorganiques (1).
Les réactions des ferments métalliques sont accélérées, retardées ou inhibées par les agents capables de la même influence sur les diastases, et ces métaux peuvent être empoisonnés par les toxiques des diastases.BREDiG etMuLLER VON Berneck ont observé que le platftie colloïdal additionné de 13 dix-millionièmes d'iodure de cyanogène, possède moins d'action sur l'eau oxygénée ; une dose de 4 dix-millionièmes réduit encore son activité, et une dose de 1 millionième tue complètement, stérilise en quelque sorte, et d'une manière définitive, le ferment métallique. Quand la dose est inférieure à 20 millionièmes, le ferment métallique peut guérir, c'est-àdire récupérer ses propriétés après élimination du poison.
Les poisons des proto plasmas exercent, dit Bredig, une action entravante sur la catalyse du platine,
(1) Bredig, Comptes rendus de V Académie des Sciences, t. CX.XXII, p. 476, 1901. — Zeitschrift fiir physikalische Chemie, t. II, p. 7, 1900.
et le tableau qu'on dresse pour ces poisons du protoplasma serait sensiblement le même que celui des poisons du platine, et en comparant l'action du sang et du platine colloïdal sur l'eau oxygénée, on trouve que les substances empêchantes ont une action parallèle dans les deux essais, sauf en ce qui concerne quelques corps exceptionnels, comme l'aniUne, par exemple.
Le chloroforme, l'alcool éthyUque, l'éther, la glycérine, l'alcool amylique, etc., sont à peu près indifférents. Il en est de même du chlorate de potasse.
Il est enfin des corps qui activent les propriétés des ferments métalliques. Ainsi, la présence d'une très petite quantité d'alcali jouit de cette faculté activante. Macinstosh a remarqué que la décomposition catalytique de l'eau oxygénée par l'argent colloïdal, se ralentit au bout d'un certain temps, et ne tarde pas à cesser par suite de l'action chimique de l'eau oxygénée sur le catalyseur ; mais l'addition d'une trace d'alcali remet la décomposition en train (1). L'acide formique, l'acide nitrique très dilué, jouissent aussi de propriétés activantes.
On se souvient que J. Effront a trouvé que l'acide fluorhydrique et les fluorures, à des doses extr&nement faibles, entravaient l'action du ferment lactique et exaltaient celle de la levure, de sorte que ces produits sont couramment employés aujourd'hui dans l'industrie de l'alcool. Nous sommes en train
(1) Macinstosh, The Journal of physical Chimie^ t. VI, p. 15,
d'étudier leur action sur les ferments métalliques qu'ils semblent activer à des doses extrêmement faibles (1).
' Les faits précédents laissent donc conclure qu^ des actes que l'on croyait jadis engendrés uniquement par la puissance de la vie, sont réalisables, en dehors 'de celle-ci, par l'action catalytique des métaux finement divisés dont les réactions sont analogues, sinon absolument similaires à celles des diastases.
Mais, allons encore plus loin. G. Bertrand a découvert que l'une des oxydases les mieux connues, la laccase de l'arbre à laque du Japon, contient dans sa molécide des traces appréciables de manganèse, et que la quantité d'oxygène fixée par une substance oxydable, varie proportionnellement à la quantité de manganèse contenue dans l'oxydase. Retirant ensuite de la luzerne une oxydase très pauvre en manganèse et fort peu active, il est parvenu à accroître singulièrement ses effets, en lui ajoutant un sel de protoxyde de manganèse. Dans l'une de ses expériences, il a fait agir sur 50 centimètres cubes d'une solution d'hydroquinone à 2 p. 100, une même quantité d'oxydase contenant des doses croissantes de manganèse : la quantité d'oxygène fixée a cru régulièrement avec la teneur métallique :
(1) Je rappelle, à ce propos, que dans le traitement des dyspepsies
de fermentation, le fluorure d'ammonium, à des doses extrêmement
. faibles, diminue la formation de l'acide lactique, sans entraver l'action
de la pepsine. (Albert Robin, Les maladies de l'estomac. Deuxième
édition, p. 481, 1904.)
40 l.ES FERMENTS MÉTALLIQUES.
Quantité de manganèse. Oxygène fixé.
1'' Échantillon 0,159 % lOc*»,!
r — 0,129 % iSc^S
3^^ — ., 0,098 % 10cc,6
Une autre expérience a consisté à éliminer de la laecase, par précipitations fractionnées, la plus grande partie du manganèse. La diastase ainsi préparée, ne contenant plus que 26 millionièmes de métals oxyde très lentement l'hydroquinone ; mais il siifTit d'ajouter à Tessai quelques milligrammes de sulfate de manganèse pour redonner à la laccase une grande acti\^té.
On doit encore à G. Bertrand et à ceux qui ont poursuivi ses recherches, à A. Trillat (1), entre autres, ces nouvelles constatations, que le manganèse jouit du pouvoir de transporter, à lui seul, de l'oxygène sur certains composés organiques, que parmi ses sels, ceux à acide organique de poids moléculaire élevé, sont les plus actifs et que leur activité augmente en môme temps que diminue l'affinité moléculaire de Tacide qui lui est combiné, que le manganèse n'a qu'une action limitée en l'absence d'un alcalin, f t que la matière protéique qui lui est combinée dans les oxydases a pour but de maintenir le métal sous la forme la plus propice à son rôle d'oxydant.
A. Trillat montre ensuite que la simple présence d'une matière albuminoïde, de l'albumine du blanc
( 1 ) A. Trillat. Sur Tinfluence iicUvante de r albumine dans rcxxydalion par le nmn^anèiit% Bulletin de la Société chimique de Paris, 3* série, t XXXl-XXXII, p. »07, I90'i. — Id. Propriétés des soluUons colloïduWs ufgano-iriétallîquiîs U bitae de manganèse. Ibid., p. 811.
d'œuf, par exemple, ou de la gélatine ou du sérum sanguin, exerce une influence accélératrice sur l'oxydation par le manganèse, à la condition que la solution contienne une trace d'alcali, parce que ces divers colloïdes ont la propriété d'empêcher le bioxyde de manganèse de se précipiter en présence d'un alcalin et de l'air, contrairement à ce qui se passe en l'absence des colloïdes. L'action favorisante de l'albumine tient donc à ce que celle-ci, empêchant la précipitation du métal, le maintient dans un état colloïdal éminemment favorable à son activité.
Les solutions organp-métalliques à base de manganèse, préparées suivant le procédé de A. Trillat en unissant le métal à une matière albuminoïde ou à certains colloïdes, en présence d'un alcali, présentent donc des propriétés qui les rapprochent des solutions oxydasiques d'origine vitale. En présence du pyrogallol, elles donnent une quantité d'acide purpurogallique supérieure à celle qui peut résulter de la mise en œuvre de l'oxygène contenu dans le sel de manganèse, ce qui prouve, comme le dit A. Trillat, que pendant la réaction, l'oxyde de manganèse albumineux a pris l'oxygène à l'air pour le^fixer sur le pyrogallol, c'est-à-dire a joué le rôle d'oxydase.
A. Trillat a encore montré que l'oxydation des substances à fonction phénolique s'accompagne d'un dégagement d'acide carbonique. 11 imbibe^une éponge d'un mélange de la solution organq-métallique avec une solution d'acide tannique, et l'intro-
duit dans une éprouvette placée sur le mercure et renfermant une certaine quantité d'air. Le premier acte de la réaction qui intervient, est Tabsorption de l'oxygène de l'air ; puis après un certain temps, on constate la présence d'acide carbonique dans Féproiivette. L'acide tannique a donc respiré un instant, de par le fait de la solution organo-manganésienne.
La plupart des propriétés des oxydases métalliques sont détruites par la chaleur. La solution albumineuse d'oxyde de manganèse chauffée à 105® reste claire sans aucun louche. Mais exposée à l'air, elle ne brunit plus, ne donne plus ou peu la réaction du gayaCj ni celle du dérivé * tétraméthylé du diphénylmétlïane (1). A la longue, elle tend à reprendre, mais ivH lentement, une faible partie de ses propriétés.
Il en est de même des hydrosoïs électriques; ils perdent la plus grande partie de leur activité par rébullition. Ce fait a une grande importance, car plus d*une déconvenue pourra se produire, si le médecin se sert d'une de ces solutions déséquilibrées.
L'aspect physique des solutions n'est pas une absolue garantie cJe la conservation de leur énergie, car une solution d'or chauffée à 110<^ pour être stérilisée, perd une grande partie de ses propriétés catalytiques sans porclre son aspect physique antérieur. D'autre
( J ) A. T KïLLAT, Comptes rendus de V Académie des Sciences, 1903.
part, elles ne se conservent actives que pendant un temps relativement court, puisque même en ampoules, elles laissent plus ou moins lentement déposer le précipité métallique. On ne saurait donc trop recommander de contrôler l'activité de la solution qu'on emploie, par un essai sur l'eau oxygénée ou le pyrogallol.
Par conséquent, en modifiant l'état physique des métaux par l'électricité (solutions colloïdales ou hydrosols), ou en combinant des métaux avec des matières albuminoïdes (organosols), la chimie peut créer de toutes pièces des diastases hydratantes et oxy do-réductrices, aussi actives que les diastases organiques. La présence, en quantité infiniment faible, d'un métal dans l'état physique particulier, dit jusqu'à présent état colloïdal, parait nécessaire à l'accomplissement de certains actes fermentatifs, peut-être-m6me de tous les actes fermentatifs liés à l'état dévie.
Cette notion est grosse de conséquences et tend à éclairer, d'un jour tout nouveau, le mystère des actes de la vie. Elle nous fait entrevoir le rôle, jusqu'ici très obscur, des traces de corps simples combinés à la matière organique dans les tissus vivants.
On sait qu'ARMAND Gautier a trouvé de l'arsenic dans un grand nombre d'organes, ainsi que dans la plupart de nos aliments, que l'iode est le métalloïde du corps thyroïde, que le cuivre existe normalement
dans le foie, que le sang renferme des traces de manganèse, et que le fer se rencontre pour ainsi dire dans tous les tissus de l'organisme. On comprend maintenant que ces métaux, même aux doses presque infinitésimales auxquelles on les rencontre parfois, soient capables d'exercer une influence plus ou moins considérable sous les réactions assimilatrices et désassimilatrices dont l'ensemble constitue la nutrition élémentaire, et il n'en faut pas davantage pour soulever un petit coin du voile qui obscurcit à nos yeux l'œuvre de la vie, et donne quelque corps au vieil emblème de la force vitale.
Armand Gautier, dans ses belles pages sur la conception du mécanisme de la vie, écrit que celle-ci paraît résulter ou se traduire par un ensemble de fermentations se produisant dans les cellules et les plasmas de l'être, avec cette condition que chacun des actes fermentatifs de la cellule concourt au fonctionnement de l'individu tout entier. La maladie dérive de l'inharmonie fonctionnelle résultant, soit de l'intervention des ferments microbiens, soit de désordres dans les mécanismes directeurs des organes et des fonctions.
Ne peut-on se demander si la présence du métal n'est pas parallèle à toutes les fonctions vitales, et si un état physique spécial de ce métsJ n'est pas l'intermédiaire qui unit la matière inorganique à la matière organique et même à la matière vivante?