REMARQUES

De la formule n°1 résultent des conséquences mathématiques que résument brièvement lés formules suîivantess elles sont . utilisables dans les différents cas de la pratique, pour obtenir la relation entre n et t.

= n (formule n°2)

log n = log n, + Kt | log(=— à = K(t-t,) (formule n°5°

= Ha (log n - log (formule n°4)

Toutes ces formules sont équivalentes, La formule n°5 fournit un mode de représentation commode de Cette croissance, Car en substituant en ordonnées, aux nombre de bactéries, les logarithmes de Ces nombres, on obtient une droite ascendante lors du tracé de ces courbes et la pente de cette droite peut servir de mesure à

lé vitesse de multiplication. Plus cette ri leeties est rapide, plus cette droite se rapprochera de la verticale (voir les tracés des auteurs cités plus haut (17), (22), (26).

S1 l'on se rapporte au travail de J. Régnier déjà cité os haut, on constate en effet par la méthode graphique, que dans l'intervalle des seize premières neures de clture en milieu liquide, les cinq premiers points déterminés sur le courbe log n = f{t) sont sensiblement en ligne droite (formule S); la grandeur k calcu lée à l'aide de chacun d'eux a été trouvée égale respectivement à: 0,25 - 0,22 - 0,24 - 0,25, c'est- à-dire sensiblement constante, conformément à la formule n°4.

Pour examiner de façon plus expressive cette question, voyons le cas d'une bactérie se dédoublant en deux autres dans le temps 9 (6 = durée moyenne d'une génération), la concentration initiale n, devient :

RD F0 x2 à la première génération n;, =D x2%x2 à la deuxième génération À on ee à PET T ESS à la Nème rénération.

de sorte que le nombre de générations est théoriquement dans le temps + : |

log n - log 1,

De log 2

| Si N générations ont été produites en un temps t, ia durée moyenne d'une f£énération demande un temps 9 = . . La valeur 9

ainsi déterminée n'est qu lapproximative et plus exacte quand le calcul porte sur un nombre N de wénérations, pas trop grand, Il faut tenir compte en effet du fait que les bactéries dénombrées ne sont pas toutes des bactéries vivantes, ni dans l'inoculat, ni dans les générations successives, et ii faut ee compte pour celles-ci d'un taux de mortalité.

Donc le rapport du nombre de vactéries vivantes au nombre total dans une culture varie constamment suivant l'âpe de cette cul: ture pendant la période logaritnmique. Il passe par un maximum, ainsi que le montre la suite des numérations faîtes sur les bacté- ries vivantes et les bactéries totales,

On s'explique facilement qu'à la période ne succède dans les cultures üne période de maximum stationnaire puis. de déclin où lies vitesses de multiplication bactérienne décroissent et finissent pas s'annuler, donnant finalement au tracé'äâes courbes néphélométriques un aspect de courbe de saturation. La cause en est discutée, l'épuisement du milieu en principes nutritifs peut par-

fois intervenir ainsi que l'accumulation de déchets nocifs pour la bactérie ensemencée,

Les RM bATtOe bactériostatiques ont précisément pour but de faire apparaitre PAL ie cette période stationnaire chez les bactéries envahiséantes,

G, Monod (18) a repris d'une façon très détaillée l'étude mathématique de la poussée microbienne sur les milieux nutritifs, et des principaux facteurs qui lui imposent son allure, particulièrement de deux d'entre eux non mentionnés jusqu'ici : celui de la concentration de l'aliment et de la température dans le milieu.

En compliquant les hypothèses relatives à la croissance, il écrit que la vitesse de multiplication de la bactérie = Hn où f-n'est plus une constante mais une fonction de n on se poser par exemple :

Je = K(a-n) a TC teS

et l'intégration de l'équation z Kn(a-n)

dn dt fournit une représentation satisfaisante de la tourbe de croissance dans son développement d'ensemble, Nous n'insisterons pas ere ee

sur Ces considérations mathématiques que nous nous bornons à gigneler car nous ne. pourrons en tirer d'utilisations pratiques.

Les résultats observés dans la pratique dépendent de trop de facteurs qui tiennent non seulement à la composition toujours variable du milieu, aux conditions de culture, à la bactérie ensemencée elle-même.

Presque toutes nos recherches ont porté sur le stapnyloccoque, dont nous avons entretenu la même souche par des repiquages fréquents, tout au iong de cette étude.

Des nombreux moyens utilisés pour lutter contre ce germe, aucun ne donne une solution parfaite, vaccins divers, anatoxine staphylococcique, sérotnérapie, antohémotnérapie, pnage, ont été employés. Les antibiotiques voient leur succès reculer devant la résistance acquise. Cela tient sans doute au fait que les moyens d'arression du staphylocoque sont multiples Comme M4, Boivin et Delaunay l'ont rappelé (2). La bactérie peut agir par ses :

Endotoxines thermostabiles libérées à la mort des bactéries, mais paralysant la diapédése..

Exotoxines thermolabiles, douées de RS dites nécrosantes et | cytolytiques notamment à l'égard des leucocytes

: (1eucocydines) et:des nématies Chémolysines)

Enzymes protéolytiques variés

LR a un coagulant le plasma par transformation de Te protnrombine en thrombine et occasionnant des tnromboses, Cette même diastase peut dans des câirconstances favorables dissoudre le plasma aîns1 coagglé (15).

b) Une hyaluronidase liquéfiant le tissus conjonctif et divers enzymes nécrosants attaquant les tissus albumineux et facilitant (avec l'enzgyme précédent) 1a disparition du staphylocoque dans l'organisre,

11 était intéressant d'appliquer au traitement des staphylococcies l'association de la pénicilline avec le glycocollate de cuivre, en employant ces deux moyens successivement et non simultanément car comme E. Cnaïîn d'Oxford (4) l'a indiqué, une concentration de 1/1.000e de milligremme en cuivre par cmd détruit complètement l'activité ces pénicillines.

: Nous savons aussi qu'il existe des souches de staphylocoques naturellement résistantes.au traitement par la péniciiline car el165 SeCrétént une pénicillase et d'autres qui le deviennent par entraînement d'où l'utilité dans ces cas tout au moins du, traitement au cuivre (14) lorsqu' un traitement massif par la pénicilline ne résoud pas le ERrs thérapeutique,

C - CINETIQUÉ DE LA DÉSINFECTION "IN VITRO" - INFLUENCE DE DIVERS FACTEURS

La loi des transformations monomoléculaires, qui, nous l'avons vu récit théoriquement là marche de l'infection d'un milieu par une bactérie, régit aussi le phénomène inverse, Nous voulons dire que la désinfection d'un milieu sous les influences les plus diverses: dessiccation, action de la lumière solaire, action de la température, actions des sérums bactéricides et des antiseptiques chimiques divers, obéirait aussi aux lois mathématiques énoncées.

Autrement dit toutes conditions étant fixées par ailleurs, en particulier la température et la concentration du milieu ‘en déèsinfectant, la vitesse de désinfection est proportionnelle & la concentration des bactéries survivantes à chaque instant dans ce milieu, ce qui 8e traduit algébriquement par la relation déjà indiquée !

an

HR = (-K)n (formule n°1)

Dans cette formule, n représente le nombre de bactéries: survivantes à chaque instant dans l'unité de volume du milieu après une durée t de contact désinfectant. E est la vitesse de désirfection. Elle est négative et dans la représentation semi-logaritnmique la quantité n = f(t) (nombre de bactéries survivantes au temps t) est représentée par une droite descendante, K est une constante positive pouvant servir de mesure à l'activité désinfectante dans les conditions données,

Cette loi de désinfection du milieu déterminé, effectuée à concentration en désinfectant et à température fixe, a été établie par les travaux de Madsen (15) puis de Chick (5) sur les bactéries végétantes et aussi sur les spores bactériennes,

De la formule n°1 on peut déduire, lorsque la concentration en désinfectant est fixe dans le milieu, les formules équivalentes:

An

= - K dt

log n = log n, - Kt (formule n°2) To

log res 0 (formule n°5)

nl

Influence de 12 concentration en désinfectant sur l'activité de celui-ci dans un milieu de culture.

Loi rémissant le phénomène -

C'est surtout Watson E.E. (51) qui a étudié cette ques tion en 1908, et qui a cherché la relation entre le temps nécessaire pour amener une chute déterminée de la concentration en

ÉCSnRS LÉ, À

let

tactéries d'un milieu nutritif défini et les concentrations en antibiotiques qui provoquent une telle chute,

Soit C la concentration en antibiotique, &t la Gurée däîfaction on aurait d'apres lui la relation qu

CARRE = constante (formule n°4)

qui peut s'écribe aussi m log C + log t = K (formule n°5) sous cette forme et dans ie champ des coordonnées dopeCi= f(los ti}

avec log t on abscisses, La valeur de ia constante m caractérise le désinfectant utilisé. La grandeur C représente des concentrations moléculaires ou des concentrations en ions métalliques quand de tels ions sont responsables de l'activité désinfectante.

quand on veut comparer sur le-même germe l'activité de deux désinfectants, on voit que c'est la valeur de m pour chacun d'eux qui est l'élément important de la comparaison.

La valeur de m caractérisant chaque sine Lot peut être déterminée à partir de deux séries de mesures plus faciles à naginer qu'à réaliser,

Pour donner quelques exemples, on a trouvé :

Pour le phénol m =,5,5 Pour l'ion Her m = 5,8 Pour l'ion Ag” m = 0,86

dans l'activité désinfectante sur le même milieu contenan le même” germe végétant.

Cette loi a été établis en pratique pour une désinfection finalement bactéricide, c'est-à-dire faisant disparaitre la quasitotalité des germes végétant sur le milieu au départ de l'action désinfectante, mais elle ne s'applique pas aux spôres bactériennes,

Nous renverrons àce sujet aux travaux de Madsen et Nyman (1907 (15).

L'allure des courbes de désinfection & contribué à établir une nypothsse qui se confirme de plus en plus,

Hypothèse :

Tous les germes vépétant dans un milieu au même moment

tire

ne sont pas identiques entre eux et peuvent différer en particulier par leur résistance vis-à-vis d'un désinfectant déterminé. Cela peut s'expliquer par lêge de chacun d'eux depuis sa séparation de la cellule génératrice.

La multiplication des germes végétant dans le même milieu n'est définitivement stoppée que lorsque les germes à résistance maxima vis-à-vis du désinfectant employé sont définitivement mis à leur tour hors d'état de se multiplier.

| I1 doit résulter de ce fait la conséquence théorique suivante : l'activité d'un désinfectant ne dépend pas seulement de la nature du désinfectant, de la concentration de ce dernier dans le : milieu, ni de la nature du milieu, mais aussi du nombre de bactéries vivantes dans l'unité de volume. C'est ce nombre que nous avons appelé la concentration initiale du milieu en bactéries.

L'hypothèse a été vérifiée à la suite des études effectuées sur ce sujet par Melle S. Lambin et Mme Rovert (11).

Ainsi en examinant le cas du stapnylocoque doré végétant sur bouillon peptoné et additionné de sulfate de cuivre (à concentration fixe) les auteurs ont trouvé comme concentration antigénéss Fe litre de milieu (concentration inhibant la poussée microbienne) : |

1,50 gr dans le milieu renfermant 10.000.000 gsrmes par cm

| à : de milieu 060 Tr 1.000.000 par ce 0,50 gr ; Fa 5 10.000 par ce

Dans le travail qui va suivre et qui a été exécuté sans que nous ayons eu encore Connaissance des recherches de Melle LâAmbin et Mme Robert, nous nous sommes vlaces. comme on le verra, dans des conditions telles que nous nous trouvions à des niveaux de concentrations en bactéries supérieures à celles rencontrées dans les septicémies, Se 5 |

es Nous partions de suspensions présentant une turbidité repérée par rapport à un témoin : invariable, Le témoin invariable dont il est parlé ici utilise ia gamme de Kingsbury (pour l'épreuve de ilac Lagan (et correspond à 0,29 d'albumine par litre).

= Puis au Cours des expériences, nous procédions par une numération au moment de l'inoculation suivies de numérations nécessaires et consécutives dans le temps. EX

En sénéral, les concentrations bactériennes étaie |

( En réên ent voisines de 1000 a 2090 germes par boîte de Pétri contenant chacune

10 ce environ de milieu gélosé, Au départ de chaque essai de désin-

fection grêce au dispositif opératoire, ce nombre 7. D +] permettait de suivre facilement par dos quuérations les vitesses de désinfection

Technique permettant de Semparer deux antiseptiques différents agissant sur une même cu iture -

Cette activité est fonction de plusieurs variables qui sont :: $ |

1) Le milieu nutritif (constituants divers) 2) La nature du germe infectant (espèce, souche, âge, etc..).

8) Le nombre de germes par unité de volume dans le milieu inoculé |

4) La concentration en réactif désinfectant choisi 5) Les facteurs physiques : pH, température, etc...

Pour comparer l'activité antigénétique de deux désinfectants 11 fauira donc préciser toutes ces conditions, en particulier fixer les concentrations en chacun des deux désinfectants mesurées dans le même système d'unité,

On peut, par exemple, opérer pendant la phase logarithmique de la désinfection (choix de concentration convenables), mesurer la diminution du nombre de germes dans une durée fixe, ou au contraire déterminer la durée qui réduirait le nombre de germes de

N, 50 °/, (a = 2)3 cette durée est alors constante,

La courbe log N = f(T) a l'allure d'une droite AbÉéohaant es et le tracé peut être fait sur papier à graduation semi- -logarithmique.

; Mais on se borne le plus souvent à comparer les deux concentrations antigénétiques sur un même milieu également chargé en bactéries, car la concentration antigénétique croit beaucoup moîns vite que la richesse en germes du milieu affecté ainsi qu'on a pu. le Aa re haut.

Lust aus une expérience mentionnée par Melle Lambin et Mme Robert, les deux concentrations antigénétiques ont été respectivement de 1 gr.50 par litre pour le sulfate de cuivre cristallisé

(soit 0,58 gr de cuivre métal par litre) et 5,25 gr x 10° par 1litre pour la pénicilline permettant d'inniber le développement de

Staphylococcus aureus, culture de 24 heures contenant 10° germes par Cmÿ (sur bouillon gélosé à +57°C),

Le rapport d'activité calculé sur ces données se modifie complètement quand la concentration en sermes dans le même milieu change de valeur. Quand elle passe à 50.000 germes par em le rap- ‘

port précédent devient égal à meet c'est- -à-dire baisse de 5,25 x 10

valeur et devient 10 fois st petit que dans l'essai Pret

TO

11 est connu que l'action des substances antibiotiques ne peut étre mesurée qu'en présence d'une faiole cancentration en germes,

D - MECANISMES BIOCHIMIQUES DE L'ACTIVITE DE CERTAINES SUBSTANCES INHIBITRICES.

Sur cette question, nous serons brefs puisqu'elle est encore l'objet d'études étendues et a donné lieu encore récemment à d'importantes publications,

11 y a lieu de distinpuer deux types principaux parmi ces substances, Les sulfamides fournissent un exemple du ler type. Elles agiraient en. déplaçant un facteur de croissance nécessaire à la vie de 14 bactérie et cela en baison d'une structure moléculaire analogue qui lui permet de prendre la place de ce facteur dans les édifices moléculaires, mais non d'en remplir la fonction biochimique. Parmi les facteurs de croissance ainsi rendus inertes par une gubstitution plus ou moîns massive on a cité l'acide paraaminobenzoique, l'acide folique, la méthionine, l'nypoxanthine sv 1'agaenins,

Les phénomènes de substitution paraissent être reversibles, Sur ce sujet, on se référera à la publication de Woods atOxforä (352).

à Le deuxième type se trouve d'abord dans les substances bactériostatiques naturelles tîrées des micro-orsanismes fongiaues: Pénicilline, streptomycine, tyrothricine, chloromycérine et auréomycine., Ici l'action inhibitrice résulte de la suspension par biocage de groupements fonctionnels appartenant à des catalyseurs biologiques, blocage chimique qui rend ceux-ci incapables de remplir leurs fonctions normales dans le métabolisme de la bactérie. Comme la division nucléaire est une fonction complexe et sans doute très fragile, elle est une des premières mises en suspend,

Re C'est ainsi que Hacheboeuf et ses collaborateurs ont été amenés à examiner de près les modifications apportées par quelques importants antigénétiques aux métabolismes présentés par Clostriai um sporogenes vis-a-vis des nucléoprotéides, des protides et des glucides et ont apporté une contribution française importante aux travaux internationaux accomplis récemment sur cet important cha pitre de chimie bactériologique,

La pénicilline par exemple, suspend d'après eux le métabolisme des nucléoprotides dans l'intimité de la cellule bactérienne, Elle freine en effet ‘la désintégration de l'acide Adénosine- Tripnosphorique (A.T.P.) et l'utilisation du ribose, Elle inhibe aussi les transaminations de Stickland (14).

Dans le même ordre d'idées, A, Truhaut et Melle 9 Lambi ont montré qu'un des modes d'action de la chloromycétine pourrait S consister en un blocage de certains enzymes bactériens dont l'ac-

tion est destinée à fournir à la bactérie en cause un métabolite

essentiel pour sa nutrition et sa croissance et que celle-ci em-

tee à un des constituants du milieu nutritif où elle se trouves 21),

Dans le présent travail, c'est le glycocollate de cuivre, ou plus exactement l'ion Cu°° qui nous intéresse tout particulierement au point de vue des recherches qu'il a suscitees pour ses propriétés antibiotiques. Depuis longtemps, on peut aamettre qu'il fonctionne comme antibiotique du 2° type car :

a) Il peut bloquer les fonctions "mercaptans" qui confèrent. leurs activités à certains enzymes (amylase, papainase, uréase mentionnées par J. Roche st Nugyen Van Thai (24),

‘b) Il peut aussi entrer facilement en combinaison avec le tryptophane et les apoenzymes qui en renferment, D'où résulte sa toxicité pour les bactéries qui renferment cet amino acide.

Dans les deux derniers cas, 41 existe des molécules avide de cuivre qui peuvent intervenir commé agents détoxicants. Aïinsi le glutathion protège l'amylase, le tniocarbamate détruit la combinaison avec le tryptophane et détoxique la bactérie.

c) De même engore, les oxydases bactériennes dont l'activité enzymatique est dus à un cuprotide peuvent aussi voir leur activité paralysée par. les thiosulfocarbamates toujours pour la même raison.

d) Mais l'action des abiotiques en général et de l'ion cuivre en particulier doit jouer essentiellement sur les phénomènes d'oxydoréduction que représente la respiration cellulaire,

Après avoir été transporté a'un système d'oxydoréduction à un autre, finalement l'hydrogène transporté est oxydé par l'oxygène de l'air dans un système électrochimique ou interviennent Comme termes ultimes la série des trois cytochromes et la cytochromo-oxydase (ferment rouge de Warburg) contenant du cuivre dans sa molécules; l'acide Ascorbique et le glutathion jouent aussi un rôle dans ces oxydations sans que les théories actuelles puissent préciser lequel.

Toute une série de travaux récents ont attiré l'attention sur la destruction de l'acide ascorbique par oxydation à l'air sous l'influence de l'ion Cuivre, destruction qui inhibe bien entendu l'activité respiratoire de &a cellule; citons celui de Denis Kertesz (8) qui note l'influence des protides sur le phénomène, celui de Masquelier (16) sur l'oxydase ascorbique, et celui de Rygh (25).

Pour expliquer le ralentissement de. 1a respiration cellulaîre J. Szulmajster (27) indique que ce phénomène doit s'expliquer par une insuffisance des phosphorylations dans la cellule,

otre

11 a montré aussi sur une culture de E. Coli, que la consommation d'oxygène s'accompagne d'une transformation du phosphate minéral en ester phosphorique du glucose qui évolue dans le même sens, Selon lui, pour qu'un inhibiteur respiratoire soit actif, 11 est nécessaire qu'il puisse pénétrer dans la cellules bactérienne secrétant les enzymes. Il en est de même du reste pour les inhibiteurs de fermentations, La question de perméabilité de la cellule à l'antibiotique joue un rôle important, |

L'ensemble des travaux précédents sur l'innibition par le cuivre de la respiration cellulaire nous parait devoir être rapproché de celui de “acheboeuf aur la pénicilline, mentionné plus haut (14) où a 6t6 mise en évidence une inhibition par cet antibiotique de la désoxydation des mononucléotides, et aussi de celui de Yaskéaka Miura (35) qui est montré sur Staphylococcus auréus et Mycobacterium luberculosis que l'activité d'un autre antibiotique : acide usnique et acide déhydro-usanique est due aussi à une phosphorylation insuffisante, conséquence d'une inhibition de la désoxynucléase en présence de sels de cobalt.

De même que la pénicilline bloque les transaminations de Stickland, de même l'acide usnique en présence de sels de cobalt innibe la synthèse des protides dans les microorganismes en agissant sur les groupes sulfnydryles des protides associés à l'acide ribonucléique.

En-dernière analyse, i1 semble que l'on puisse résumer les considérations qui précédent en disant que certains composés chimiques présentant une activité antibiotique agissent en innivant dans la bactérie quelque fonction enzymatique, touchant généralement à la pnosphorylation ou le métabolisme des protides et cela grâce à la perméabilité de la cellule bactérienne vis-àâvis de l'innibiteur en question.

L'inhibition de la multiplication bactérienne s'accompagne d'une diminution des phénomènes de respiration cellulaire.