CHAPITRE IV

Aussi obscure qu'on la suppose, la vie du protoplasma est toujours accompagnée d'un mouvement nutritif dans lequel le protoplasma absorbe, transforme et sécrète une certaine quantité de matière organique.

Parfois, le protoplasma fixe dans son intérieur, pour un temps plus ou moins long, quelques-uns des produits qu'il a fabriqués (1). Nous avons déjà dit que certains microbes chromogènes, comme le Micrococcus prodigiosus, retiennent la matière colorante qu'ils produisent au lieu de l'émettre dans le milieu ambiant.

Nous ne connaissons pas le mécanisme qui présidé à la formation de la matière colorante; mais M. Schotellius a essayé de déterminer les conditions qui influent sur sa production. Cet auteur a observé que les causes qui entraînent l'afi'aiblissement du microbe nuisent à la genèse de la matière colorante ; telles sont l'absence de l'oxygène et une température voisine de 39-40 degrés. Lorsqu'on a obtenu des microbes pâles, on les fixe dans cet état, en les cultivant pendant plusieurs générations à une température dysgénésique. La sécrétion du mucus qui enveloppe les microbes est encore profondément diminuée chez les individus privés de la fonction chromogène. M. Schottelius a voulu restituer la propriété qu'il avait fait disparaître, en cultivant les microbes incolores dans des conditions qui lui paraissaient excellentes ; mais il n'a pas réussi. Cependant il est permis de prévoir que ces tentatives seront couronnées de succès un jour ou l'autre.

Notre intention est d'être bref sur ce point et de nous appesantir sur les excrétions microbiennes. Outre les matières colorantes, ces produits sont probablement nombreux; pour le moment, les recherches n'ont guère porté que sur les diastases et les ptomaïnes.

(1) M. Hammerichlag a extrait des bacilles de la tuberculose une substance soluble dans l'alcool composé de C — 5*, H — 8, Az — 9, cendres — 8, oxygène et pertes — 23,i.

Arloing. 8

1 1 i BIOLOGIE DES MICROBES.

§ P^ — DiASTASES.

Les diaslases sont des substances organiques amorphes, solubles dans Teau, sécrétées par les ferments animés ou des cellules vivantes. Elles préparent les matériaux nutritifs qui ne s'ofTrent pas immédiatement sous un état propre à Talimentation des microbes. Le sucre de canne ne convient pas à la nutrition de la levure ; néanmoins celle-ci pourra, à la longue, s*y multiplier et lui faire subir la fermentation alcoolique. Mais ce phénomène est précédé de Tapparition d'une diastase, nommée sucrase par M. Duclaux, qui change le sucre de canne en sucre interverti, lequel est capable de servir à la nutrition des cellules de levure. Un microbe du lait, le Tyrothrix tenuis, décrit par M. Duclaux, sécrète la caséase, qui rend la caséine soluble dans Teau, et conséquemment absorbable. Le Bacillus amylobacter produit une diastase qui attaque, dissout et perfore l'enveloppe cellulosique des cellules végétales et rend Tutricule azotée abordable aux microbes qui doivent s'en nourrir.

M. Duclaux estime que les microbes de la terre sont précieux à la germination des graines par les diastases qu'ils fabriquent, et M. Vignal a constaté que plusieurs des microbes qui habitent l'appareil digestif sécrètent des ferments solubles qui aident aux sucs naturels à digérer les aliments.

Ces exemples suffisent pour donner une idée générale des diastases, de leur rôle et de leur production par les microbes.

Il est naturel de penser que beaucoup de microbes pathogènes fabriquent aussi des diastases qui jouent peut-être un rôle intéressant dans la production des accidents locaux ou généraux qui caractérisent telle ou telle maladie virulente. On est donc autorisé à chercher ces produits dans les milieux de culture naturels ou artificiels où ont vécu des micro-organismes virulents.

M. Pasteur a supposé, en 1877, que le Bacillus anthracis sécrétait une diastase dissolvante qui rendait les globules sanguins des animaux charbonneux mous et agglutinatifs.

M. Rietsch a extrait des cultures du Staphylococcus aureus une matière qui jouit des propriétés de certaines diastases, car elle est capable de digérer la fibrine (Journal de pharmacie et de chimie, 1887).

En 1888, j'ai annoncé à l'Académie des sciences que j'avais retiré des cultures en bouillon du Pneumococcus liquefaciens bovis, ou de la sérosité des engorgements sous-cutanés déterminés par l'inoculation du suc d'un poumon frappé de la

péripneumonie contagieuse du bœuf, une substance amorphe, visqueuse, dont Tinsertion dans le tissu conjonctif cause des phénomènes inflammatoires non équivoques. J'ai donné à cette substance l'épithète de phlogogène en raison de ses effets physiologiques. Je la regarde comme une diastase, car elle possède la plupart des propriétés physiques générales des ferments solubles. Elle est vitreuse et cassante ou blanche et opaque, à rétat sec, suivant qu'elle se présente en masse ou en poudre; elle est constamment soluble dans Teau et dans un mélange d'eau et de glycérine. Une fois précipitée, on peut la reprendre par Teau et la précipiter par l'alcool plusieurs fois de suite, en lui enlevant tout simplement une partie de sa solubilité. Elle est retenue dans une certaine mesure par les filtres de plâtre et de porcelaine. Elle est azotée et ne présente aucune réaction spéciale avec l'iode et l'acide azotique. Enfin, ses effets phlogogènes sont au maximum quand elle a été chaufTée à -f- 80 degrés pendant un quart d'heure, et disparaissent lorsque la température a dépassé 110 degrés.

Je me suis aperçu que la diastase dont il est question provoque des phénomènes inflammatoires loin du lieu où sont établis les microbes qui la fabriquent.

M. Christmas a constaté depuis que le Staphylococcus aureus sécrète dans le bouillon où il se développe une substance qui possède certains caractères des diastases et des propriétés pyogènes analogues à celles du staphylocoque. Injectée dans l'œil du lapin, elle produit l'œdème de la conjonctive, la décoloration de riris et une suppuration légère dans la chambre antérieure; mais le pus engendré de la sorte n'est pas doué de propriété pyogène.

Ajoutons enfin que MM. Roux et Chamberland supposent que les substances vaccinales du sang charbonneux sont de nature diastasique, à cause de la façon dont elles se comportent à la chaleur et à la filtration sur porcelaine.

Je n'avais pas constaté tout d'abord que la diastase phlogogène sécrétée par le Pneumobacillus liquefaciens bovis produisît des troubles des grandes fonctions. Mais, ultérieurement, j'ai observé que son introduction dans le sang produisait une altération profonde du rythme respiratoire et cardiaque, une faiblesse du système nervo-moteur et même la mort. Dans tous les cas, des substances similaires fabriquées par d'autres microbes peuvent déterminer quelques-uns des symptômes généraux des affections virulentes graves. J'ai précipité des cultures d'un microbe que j'ai nommé Bacillus heminecrobiophilusj une diastase qui provoque de la fièvre et des vomissements. M. Roussy

a découvert que la levure de bière sécrète une diastase qu'il appelle pyrétogénine, à cause de sa propriété principale, et il admet que la fièvre causée par Tingestion de substances plus ou moins putrides a exactement la même origine. MM. Roux et Yersin ont attribué à une diastase les effets généraux immédiats et éloignés du poison diphtéri tique. M. Gamaléia vient d'établir aussi que le bacille virgule sécrète une diastase à laquelle il faut rapporter les désordres intestinaux qui accompagnent le choléra.

§ II. — Ptomaines.

Dans les matières organiques en décomposition, il faut distinguer entre les agents de la putréfaction et les produits de la putréfaction ou substances putrides amorphes. Celles-ci, mises en présence d'un organisme sain, engendrent des effets toxiques analogues à ceux des venins.

Panum, en 1856, étudia l'influence de cette matière soluble sur les animaux et s'aperçut que l'extrait aqueux retiré des chairs putréfiées renfermait quatre fois plus de matière septique que l'extrait alcoolique.

Bergmann et Schmiedeberg, en 1868, reconnurent que l'on peut retirer du pus une substance azotée, cristallisable, susceptible de se combiner avec les acides, comparable aux alcaloïdes végétaux, à laquelle ils donnèrent le nom de sepsine.

L'idée de ces auteurs s'est trouvée confirmée l'année suivante, par Zuelzer et Sonnenschein, qui virent dans les produits de la putréfaction un corps mydriatique à la façon de l'atropine.

En 1872, M. Ar. Gautier poursuivit des recherches sur les transformations réciproques des albuminoïdes et s'aperçut que ces matières, en se putréfiant, donnent toujours naissance à une petite quantité d'alcaloïdes toxiques, fixes ou volatils.

Selmi suivit de près Ar. Gautier dans cette voie, à propos des alcaloïdes qui prennent naissance dans l'estomac des personnes mortes accidentellement.

De 1871 à 1880, Selmi, Morriggia, Battistini, Mosso,en Italie, Brouardel et Boutmy, en France, Nencki, en Allemagne, étudièrent au point de vue chimique et physiologique les bases alcaloïdiques de la putréfaction et des matières cadavériques. C'est dans cette période que, pour rappeler l'origine de ces poisons animaux, on leur donna le nom de ptomaines.

Mais Nencki est le premier qui ait caractérisé une de ces substances comme espèce chimique. 11 retira de la gélatine en putréfaction une base capable de se combiner avec le platine,

qu'il appela coWoïdine. Ce corps, cristallisable en belles aiguilles aplaties, a pour formule C®H"Az.

Depuis le travail de Nencki, on ne s'est plus contenté de mettre en évidence les produits toxiques de la putréfaction par des moyens d'analyse grossiers ou par des essais physiologiques; on s'est efforcé d'obtenir ces produits à l'état de pureté.

A partir de 1880, M. Gautier, seul ou aidé de ses élèves, a étendu ses recherches aux matières toxiques sécrétées par les cellules des organes sains.

M. Gautier a cru bien faire de distinguer les alcaloïdes toxiques de l'organisme sain des produits cadavériques en leur donnant le nom de leucomaïnes. Mais la valeur de ce terme est toute relative, car les cellules qui causent les fermentations putrides sont à l'état sain tout aussi bien que les cellules du pancréas et de la rate qui fournissent les leucomaïnes. Autrement dit, les ptomaïnes ne sont pas ^utre chose que les leucomaïnes des microbes de la putréfaction.

Cependant le mot ptomaïnes (1) est consacré pour désigner tous les corps organiques basiques, sécrétés par les microbes dans leur milieu de culture, corps qui sont tantôt de la formule CHAz (Ar. Gautier), tantôt de la formule CHAz (G. Pouchet). Au surplus, les ptomaïnes se modifient dans leur composition suivant la température, suivant. la phase de la putréfaction à laquelle elles se sont formées. Ainsi Brieger a isolé plusieurs variétés de ptomaïnes cadavériques dont la formule est différente. Ce sont :

La choline (G^H^^AzO^) ;

Laneuridine(C^H**Az2);

La cadavérine (C^H*^Az*) ;

La putrescine (C*H*^Az*) ;

Lasaprine(C5H*«Az2);

La triméthylamine {(CR^yAz)]

La mydaléine.

De plus, ces corps se caractérisent par une action physiologique particulière.

Il importe maintenant de sortir de la putrescence pour examiner les ptomaïnes fabriquées par les agents de la virulence.

Les travaux de Brieger sur les ptomaïnes des microbes pathogènes sont les plus importants que nous possédions. Ils portèrent d'abord sur les produits du bacille typhique. Ayant cultivé cet organisme dans un milieu artificiel composé d'eau^

(1) M. Delore, parlant de Tanalogie des microbes pathogènes avec les ferments, proposait de substituer le mot tymaine à celui de ptomaïne.

de sucre de raisin et de sels nutritifs, au bout de quatorze jours, Brieger procéda à l'extraction de laptomaïne. Il prépara avec elle un chlorhydrate déliquescent qui donna : un précipité blanc avec Tacide phosphomolybdique; un précipité brun avec riodure de potassium ioduré ; un précipité blanc jaune avec Tacide tannique ; un précipité blanc jaunâtre avec Tiodure de potassium et de mercure.

Administré au cobaye, ce sel le tua en vingt-quatre à quarantehuit heures, après avoir déterminé la salivation, la diarrhée, le ralentissement du cœur, l'accélération de la respiration, la dilatation des pupilles, la parésie de plusieurs muscles.

Brieger cultiva aussi, dans le même but, le Staphylococcus pyogenes aureus. La culture se fit sur de la viande hachée, à la température de 30 à 35 degrés. Au bout de quatre semaines, il prépara avec la base organique qui s'était formée pendant la végétation un chlorhydrate capable de former un sel double avec le chlorure de platine. Cette base était bien une sorte d'alcaloïde, car ses réactions chimiques différaient de celles des ptomaïnes des putréfactions ordinaires. Mais, si les réactifs ne laissent aucun doute sur la nature de ce chlorhydrate, on n'a pu le définir au point de vue physiologique ; sa toxicité a paru nulle.

En 1887, Brieger chercha les ptomaïnes fabriquées par le microbe du tétanos dans des cultures faites par Koch. Il trouva quatre alcaloïdes différant les uns des autres, soit par leur composition, soit par leurs propriétés physiologiques, savoir : la tétanine, la tétanotoxiney Vhydrotétanineylaispasmotoxine, associées à deux ptomaïnes de la putréfaction, la cadavérine et la putrescine.

La tétanine, dont la formule est C*^H^^Az'0*, semble avoir des rapports directs avec la pathogénie du tétanos, car elle détermine chez les animaux des accidents tétaniformes très accusés. La spasmotoxine possède surtout des propriétés convulsivantes.

Ces ptomaïnes ne se forment pas également bien dans les conditions variées où peuvent se faire les cultures. La nature du milieu nutritif exerce une grande influence sur leur développement; ainsi la tétanotoxine se montre de préférence dans les cultures sur de la viande ou de la substance nerveuse de cheval; la spasmotoxine se développe fort bien dans le lait (1). L'influence de la chaleur est considérable; en effet, si la température des cultures dépasse 37%5, toutes les ptomaïnes du microbe du tétanos sont remplacées par de l'ammoniaque.

Ferran a retiré des cultures du bacille du choléra asiatique,

(1) M. Kund Faber, MM. VaiUard et Vincent pensent, au contraire, que le poison tétanique a les plus grandes analogies avec les diastases.

dès 1886, un alcaloïde dont la solution aqueuse produit les mêmes effets que la culture complète. Brieger annonçait aussi, en 1887, qu'il avait isolé des cultures du bacille virgule une matière colorante qu'il regarde comme une ptomaïne.

Hoffa a extrait des cultures du Bacillus anthracis faites sur de la viande hachée et réduite en bouillie une ptomaïne très active; mais telle est Tinfluence du milieu que cette ptomaïne ne se retrouve pas dans les cultures faites avec du bouillon.

Nos connaissances rigoureuses sur les ptomaïnes fabriquées par les microbes pathogènes dans les cultures artificielles se bornent à peu près à cela. Mais il est permis de soupçonner l'existence de ces alcaloïdes ou de poisons plus ou moins analogues dans les cultures d'un grand nombre d'autres microbes. Depuis assez longtemps, M. Pasteur a montré la présence d'une matière toxique dans les bouillons de culture du microbe du choléra des poules, M. Charrin dans ceux du Micrococcus pyocyaneus. Je l'ai constaté aussi dans les bouillons où a végété le Bacillus anthracis virulent et atténué. On peut assurément prévoir beaucoup de découvertes du même genre, en attendant que l'on ait déterminé chimiquement la nature de ces divers poisons.

L'esprit devait immédiatement se préoccuper de l'existence des ptomaïnes dans les milieux de culture naturels, c'est-à-dire dans les humeurs, dans les organes et dans les sécrétions des malades atteints d'une affection virulente.

Parmi les plus belles démonstrations qui aient été fournies de là présence d'une matière toxique dans les humeurs d'un malade, il faut citer l'expérience de M. Chauveau consistant à transfuser dans les veines d'un mouton sain le sang d'un mouton charbonneux qui va rendre le dernier soupir. Ces injections massives de sang charbonneux provoquent les plus graves malaises et même la mort des animaux au bout de douze heures, sans que l'on constate la moindre prolifération des bacilles. Ceuxci disparaissent peu à peu du sang et des capillaires des organes parenchymateux, preuve que la mort arrive par empoisonnement et que le poison esten dissolution dans la liqueur du sang.

M. Bouchard, dont les travaux sur la toxicité de l'urine normale sont bien connus, démontra que les urines provenant de personnes atteintes de maladies virulentes renferment des principes spéciaux qui en augmentent beaucoup la toxicité naturelle.

Les recherches de MM. Lépine, Guérin, Villiers, G. Pouchet, Rietsch et Nicati ont amené ces auteurs à la même conclusion, pour des maladies semblables ou différentes.

M. G. Pouchet s'est principalement occupé de la ptomaïne entraînée par les déjections des cholériques. Elle se présente

sous forme d*un liquide incolore, s'oxydant rapidement à Pair et à la lumière où elle prend la coloration rose puis brune, à réaction alcaline, et capable de fournir un chlorhydrate instable qui se dissocie facilement par une élévation de la température ou dans le vide. Quant à ses effets physiologiques, M. Pouchet eut l'occasion de les éprouver sur lui-même accidentellement; ils rappelaient les symptômes du choléra.

M. Villiers, de son côté, a cherché les ptomaïnes contenues dans le foie, le poumon et les reins de sujets qui avaient succombé à la rougeole et à la diphtérie. Ces deux ptomaïnes ont paru identiques : elles sont liquides et volatiles; leur odeur et leur saveur sont piquantes; leur réaction est neutre; elles forment un chlorhydrate cristallisé en prismes blancs opaques non déliquescents. Le même auteur a trouvé un alcaloïde bien caractérisé dans Fintestin, le foie et le sang de deux cholériques.

En résumé, il est incontestable que beaucoup de microbes sécrètent des ptomaïnes plus ou moins toxiques dans les milieux artificiels où on les cultive. Sont-ce les seuls poisons qu'ils fabriquent ? Nous l'ignorons. Mais il est logique de supposer, et Ton en possède quelque peu la preuve, que les agents de la virulence sécrètent des matières toxiques analogues au sein des organismes où ils se sont implantés. Chaque microbe devient donc un foyer d'où se dégagent des produits, diastases et ptomaïnes, qui troublent plus ou moins profondément les grandes fonctions de nutrition ou de relation. Les perturbations deviennent parfois assez profondes pour entraîner la mort.

Les symptômes et la terminaison fatale dans les maladies virulentes résulteraient donc d'un empoisonnement et de la prééminence de la production du poison sur son élimination. L'intoxication associe ses effets à ceux de l'encombrement ou de la destruction des organes dans les maladies microbiennes où les agents de la virulence provoquent autour d'eux des néoformations qui refoulent les éléments constitutifs des tissus ou se substituent à eux, comme dans la tuberculose.

Aujourd'hui, on tend également à expliquer l'immunité consécutive à plusieurs affections virulentes par l'adaptation des éléments anatomiques au nouveau milieu nutritif dans lequel ils ont vécu au cours de la maladie.

La toxicité n'est pas la seule propriété des ptomaïnes. Ainsi M. Leber dit avoir extrait des cultures du Staphylococcus une substance cristalline douée de qualités inflammatoires et pyogènes. M. Grawitz et M. Behring ont remarqué que la cadavérine provoque la diapédèse des globules blancs et la suppuration. Nous nous étendrons plus tard sur ces différents sujets.