DIASTASES DE DÉCOMPOSITION ET DE RECOMPOSITION

Ce groupe n'est encore formé que par une seule diastase, c'est la zymase que E. Buchner (") a extraite récemment du suc de la levure de bière et qui dédovdjle le glucose en alcool et en acide carbonique. On pourrait à la vérité considérer cette zymase comme une diastase oxydante, puisqu'elle provoque la combustion interne du glucose (voy. p. 131). Il n'y a pas, d'autre part, de diftcrence de nature entre l'action de décomposition opérée par la zymase et les opérations de dédoublement produites par les diastases hydrolysantes. Celles-ci, comme dit Duclaux, glissent une molé-

{^) A. (-HUIT llir.r., Journal of (lie ehem. Soc, 1898, p. 654. — Ducl.vux, Op. cit.. t. II. p. 51G.

(2) Duci.vux, Op. cit., t. 11, p. 740.

('') E. liuciiNER, Di-utsclie clicm. Gescllsch., t. XXX. p. 117, 1110, 2<)68.

[C. LAMBLING.}

cille au milieu d'une molécule complexe et la partage en deux ou trois molécules plus simples, comme un coin de fer fend un tronc d'arbre. Celle-là se comporte comme un pétard dans une muraille, et son action dégage une quantité de chaleur bien plus considérable. Bien cpi'il n'y ait donc, entre ces deux décompositions, aucune différence essentielle, on peut néanmoins, avec Duclaux, faire un groupe à part de ces diastases de décomposition.

Il y a évidemment de ces actions de décomposition, qui pourront être réversibles ? on peut donc théoriquement, à côté des diastases de décomposition, prévoir des diastases de recomposition (Duclaux).

DIASTASES d'oxydation ET DE DÉSOXYDATION

L'existence de diastases oxydantes, déjà rendue probable par les expériences de Schmiedeberg et surtout par celles de Jacquet, a été définitivement établie par les belles recherches de G. Bertrand

Ces recherches ont d'abord porté sur le latex de l'arbre à laque, dont on peut retirer une diaslase, la laccase, laquelle produit, in vitro, au contact de l'air, l'oxydation rapide d'un grand nombre de corps aromatiques. Chose remarquable, la laccase n'agit, dans la série benzénique, que sur les corps possédant deux groupements OU ou Azff en position ortlio ou en position para. Ainsi l'hydroquinone est transformée en quinone et en quinhydrone, le pyrogallol en purpurogalline, etc., cette dernière action s'accompagnant d'un dégagement d'acide carbonique, c'est-à-dire marchant comme un véritable phénomène respiratoire. D'autres oxydases ont été trouvées encore par Bertrand dans la luzerne, le trèfle, la pomme de terre, la vigne vierge, l'érable, le lilas; dans certains champignons, comme les Russules, existe une oxydase spéciale, la tyrosinase qui oxyde la tyrosine en la colorant en noir, avec une constante absorption d'oxygène.

Toutes ces oxydases ont un caractère commun, dont la découverte a conduit à l'idée nouvelle capitale, apportée par le travail de Bertrand, c'est que leurs cendres contiennent toutes du manganèse, et que leur degré d'activité est en rapport direct avec la quantité de manganèse qu'elles renferment. Ainsi l'oxydase de la luzerne, pauvre en manganèse et peu active, acquiert une activité plus grande lorsqu'on l'additionne d'un sel de ce métal.

Il y a plus. Tous les sels manganeiix sont capables de fixer l'oxygène de l'air sur l'hydroquinone, et les sels à acides faibles, comme le lactate, le gluconate, le succinate, ont même une activité comparable à celle de la laccase elle-même, qui apparaît dès lors comme une sorte de sel de

(*) Schmiedeberg, Arch. fiïr exiger. PatJi., t. VI, p. 255, et t. XIV, p. 288. — Jaquet, Bull, de la Soc. de hioL, 1892, p. 55. — Bertrand, Ann. de chim. et de jjhys., (7), 1897, t. XIL Bertrand et Bourquelot, Bull, de la Soc. de biol., 1895, p. 579, et Couples rendus, t. GXXl, p. 785 et t. CXXII, p. 260, 515 et 425

manganèse à acide faible, capable de fixer l'oxygène de Fair jiour former un sel manganique, lequel oxyde la matière organique en repassant sans cesse à l'état de sel manganeux C'est la première fois, dit Duclaux, que l'on peut ramener à un phénomène chimique simple l'action d'une diastase et montrer que l'élément essentiel est non pas la matière organique qu'on avait surtout étudiée jusqu'ici, mais la matière minérale (voy. plus loin, p. 146).

A côté des diastases oxydantes, il faut prévoir la classe des diaslases désoxydantes. On peut faire ici provisoirement une place au philothion de Rey-Pailliade. Certaines cellules microbiennes, par exemple la levure de bière, mises en contact avec de la fleur de soufre, produisent de l'hydrogène sulfuré, et ce pouvoir est supprimé par l'ébullition. Ajoutons que les produits de réduction dont on saisit la formation chez les animaux supérieurs proviennent sans doute, pour la plupart, de combustions internes (voy. p. 151).

Tout le long de Féchelle des êtres vivants, les diastases apparaissent donc comme les instruments du travail chimique de la cellule. Dans le monde des cellules ferments, dans le règne végétal, leur importance se manifeste à chaque pas, et chez les animaux supérieurs, où elles ont semblé d'abord ne remplir qu'une fonction de digestion, c'est-cà-dire, en définitive, extérieure à l'organisme, leur participation aux phénomènes de la nutrition cellulaire et l'importance capitale de leur rôle ne peuvent plus faire de doute. VoiLà des agents que l'on peut extraire de la cellule et qui, en dehors d'elle, sont capables d'elfectuer toutes opérations chimiques de la vie. Ils liquéfient ou coagulent des aliments, ils démolissent ou reconstruisent des molécules, ils respirent. Comment douter qu'ils soient, dans la celhde vivante, les serviteurs chargés de ces opérations?

A ce point de vue, on peut donc dire, avec Duclaux, que les diastases ont détrôné la cellule. « Ce que la cellule conserve et qu'on n'a pas pu lui enlever jusqu'ici, c'est la direction de cet ensemble de forces qu'elle aménage de façon à être à la fois un organe très plastique et très résistant. Elle a à sa disposition un certain nombre, probablement un grand nombre de serviteurs qu'elle fait concourir à son entretien, à son bien-être, à son besoin de multiplication, à tenir son rang et à j-ouer son rôle dans le monde, à se défendre de la mort. Bref, chaque cellule vivante nous apparaît en quelque sorte comme la cour d'un prince indien, avec sa hiérarchie, son cérémonial inimuaf)le et ses domestiques nomi)rcux et tous spécialisés (^). »

(^) Nous devons dire ici que ce mode d'explication de l'action des diastases en général est passible de beaucoup d'objections. Duclaux analyse ces phénomènes avec beaucoup de pénétration (voy. notamment p. 115, 577. 741) et en donne une théorie très remarquable que nous regrettons de ne pas pouvoir reproduire ici (voy. p. 741) et qui a ce très grand mérite de sortir la question du domaine très compliqué de la physiologie pour la poser nettement sur le terrain de la chimie.

(2) Duclaux, Op. cit., t. II, p. 758.

[r. LAMBLING.

NOTIONS GÉNÉRALES SUR LA NUTRITION A L'ÉTAT NORMAL

Sont-ils vraiment aussi nombreux que semble l'exiger la variété des corps à attaquer (^) et celle des réactions à produire chez les animaux supérieurs? On peut répondre ici encore par Tobservation des cellules ferments, et notamment par celle des mucédinées qui sont en général très polyphages. En broyant avec du sable et de l'eau V aspergiUus niger cultivé sur du liquide Raulin et arrivé à maturité, Bourquelot (^) a pu en extraire de la maltase, de la sucrase, de la tréhalase, de Vamylase, de Yëmulsine, de Vinulase et de la trypsine. Duclaux y avait déjà signalé la présence de la présure et de la caséase, et Gérard celle de la lipase. Pourquoi les cellules des animaux supérieurs où tout le travail physiologique est bien plus spécialisé, ne produiraient-elles pas aussi un grand nombre de diastases? Si on ne les a pas encore isolées en grand nombre, c'est d'abord parce que leur recherche méthodique n'a pas été faite partout, et ensuite parce que leur extraction est sans doute difficile. Il y a des cellules qui produisent une diastase donnée en grande abondance et en laissent diffuser autour d'elle une véritable provision. Aussi la levure de bière répand dans le milieu sucré qui l'entoure des quantités considérables de sucrase. Ce même organisme sécrète aussi la zymase alcoolique de Buchner et il a fallu le broyage parfait de ses cellules et leur expression par tout un outillage spécial ]iour arriver à l'extraction de cette autre diastase, poursuivie en vain pendant si longtemps.

Et puis, comme le dit Duclaux, en poursuivant sa comparaison, dans une cellule où le travail est très spécialisé et où le nombre des serviteurs égale celui des besoins, il y en a qui chôment, pendant que les autres travaillent, ou qui n'apparaissent qu'au moment du besoin. On saisit en effet très nettement chez les cellules ferments une variation des sécrétions diastasiques sous Vinfluence de la nature de V alimentation. AimiVaspergillus niger (^), poussant sur du lactate de chaux, abandonne au liquide ambiant de la sucrase, mais ne fournit ni amylase, ni présure, ni caséase. Avec la glycérine ou l'amidon et le bouillon Liebig on voit apparaître l'amylase, et avec le lait, dont la caséine est coagulée, puis redissoute par couches régulières, on assiste à l'apparition d'une présure

(1) Celle variélé apparaîtra plus grande encore si l'on considère que des corps de constitution presque identique et qu'un même agent chimique, comme l'acide sulfuriquc étendu, dédouble ces produits identiques de part et d'autre, ne subissent cette môme décomposition qu'en présence de deux: diastases différentes. Ainsi le maltose et le tréhalose sont dédoublables chacun en deux molécules de glucose et ne différent donc entre eux que par le mode de jonction de ces deux molécules. Or, E. Fischer s'est assuré que la tréhalase ne dédouble pas le maltose, ni la maltase le tréhalose. On peut citer un certain nombre d'exemples du même genre. Ajoutons que des constatations de ce genre conduisent à admettre que l'action des diastases tient compte de l'arrangement des molécules, de leur structure stéréochimique, et E. Fischer conclut de ces faits que la diastase doit être construite sur le même type stéréochimique que le corps sur lequel elle agit. Entre la maltase, par exemple, et le maltose qu'elle dédouble, il y a la même analot^ie de forme qu'entre une clef et la serrure que peut ouvrir cette clef. Le lecteur trouvera une critique de cette ingénieuse théorie dans l'ouvrage de Duclaux (t. II, p. 122).

(2) BoutiQUELOT, Les ferments solubles de l'aspergillus niger. Bull, de la Soc. myc. de France, 1805, I. IX.

(3) Duclaux, Op. cit., t. II, p. 86.

et cVune caséase. Ainsi quand raliment fourni a besoin de Taction d\uie des diastases que le végétal peut sécréter, cette diastase apparaît tout naturellement, quelquefois seule, quehpiefois accompagnée d'îuie autre, mais dans aucun cas, on ne voit, avec les aliments liydrocarbonés, apparaître les diastases de la caséine; pas même avec le bouillon Liebig, qui pourtant est un aliment azoté (^).

(3n voit donc que le milieu nutritif est capable de modifier le pliénomène de la production cellulaire des diastases. On saisit des pliénosuènes analogues chez les animaux siipérieurs. Vassilief(') a montré, dans le laboratoire de Paulof, que chez des chiens le régiîue de viande augmente la proportion de trypsine et diminue l;i (piantité d'amylase, tandis (jue le régime de pain et de lait produit un effet contraire. Il est vrai ([u'on peut objecter ici que l'aliment a agi sur la sécrétion diastasique uniquement par voie nerveuse. Mais cette action nerveuse elle-même, connue Ta montré Claude Bernard dans ses expériences sur l'excitation des glandes salivaires, a pour effet de produire des modifications dans la circulation de la glande, c'est-à-dire finalement dans le milieu nutritif des éléments sécréteurs.

Une fois que sous l'influence du nouvel aliment qui se présente la diastase a connnencé de se former, les matériaux qu'elle produit })euvent eux-mêmes intervenir soit pour accentuer soit pour restreindre son action. Duclaux rapporte des expériences qui tendent à démontrer que l'amylase des feuilles est auto-régulatrice. On ne peut qu'indiquer ici ces questions (voy. aussi p. 150 les observations de Khigine). A chaque pas, dans cette étude des sécrétions diastasiques chez les cellules microbiennes ou végétales, surgissent des lueurs nouvelles dont proiite aussitôt la biologie des animaux supérieurs.

Si l'on passe maintenant à la pathologie des phénomènes de la nutrition, on pressent des progrès non moins importants. S'il est vrai que nos éléments cellulaires opèrent leurs réactions chimiques par l'intermédiaire de diastases, les déviations pathologiques de la nutrition se présentent avec quelque chose de moins mystérieux, de moins irréductible. On a dit plus haut (p. 155) que des deux grands mécanismes chimiques de la vie — les dédoublements et les oxydations — on conçoit que l'un, les oxydations par exemple, puisse devenir paresseux, tandis que l'autre, les dédoublements, continue à fonctionner, et par conséquent à encombrer l'organisme de produits anormaux. Or, aussi longtemps que Tonne saisit aucun intermédiaire entre une cellule et les actions chimiques (ju'elle accomplit, une déviation nutritive comme celle que l'on vient de supposer reste absolument en dehors de toute explication. C'est un phénomène irréductible et que l'expérimentation ne sait par où aborder. 11 deviendrait moins mystérieux, s'il était démontré que la cellule sécrète

(') Il ne s'agit ici que des diastases qui apparaissent dans le liquide de culture. Peut-être qu'en allant les chercher dans le protoplasma môme on en trouverait d'autres encore.

Yassh.ief, Arch. de l lnst. de méd. expér. de Saint-Pétersbourg, t. III. — Jabf.onsky, Ibid., t. lY.

PATHOLOGIE GÉNÉRALE. — lll. 10

lE. LAMBUNG-l

NOTIO?sS GÉNÉRALES SUR LA NUTRITION A L'ÉTAT NORMAL.

à rétal normal à la fois une diastase hydrolytiqiie et une diastase oxydante. On conçoit alors que, par une cause pathologique quelconque, l'une des deux puisse manquer ou être annihilée dans son action.

Cette cause pathologique, il n'est pas nécessaire de la supposer très profonde. Toute Fétude des diastases montre comhien leur mécanisme est délicat, et notamment comhien sont importantes les conditions de milieu. Faction des acides, des hases, des sels. Duclaux(*) montre très clairement que ces actions, que nous sommes accoutumés à considérer connue latérales, accessoires, sont de même ordre que Faction de la diastase elle-même. En liqueur neutre la sucrase n'agit presque pas sur le sucre de canne, et, d'autre part, une trace d'acide intervertit aussi ce sucre. Quand on comhine ces deux agents, l'interversion s'opère en un temps qui est heaucoup plus court que la moyenne des temps qu'eût demandé chaque agent séparément. Mais quelle est Faction qui aide l'autre et pourquoi considérer l'une d'elles comme accessoire? De même le>.s sels minéraux de manganèse oxydent Fhydroquinone, et cette action est exaltée quand on ajoute de la laccase, laquelle est presque inactive quand elle est privée de ces sels (voy. p. 142). N'est-ce pas ici la laccase qui aide Faction du manganèse, dit Duclaux, plutôt que le manganèse Faction de la laccase?

Il faut donc pour qu'une action diastasique devienne sensihle, la constihition d'un milieu favorahle, dans lequel la diastase entre au même titre (jiie les antres corps qui font partie de ce milieu. Lorsque Faction (liaslasi(pu' apparaît ou disparait, n'en concluons pas que c'est la diastase qui a a|)pai u ou (jui s'en est allée (Duclaux). Ce sera peut-être autre chose (|ui aura varié, un de ces facteurs dits accessoires, acide, hase, sel, aïKpiel nous attril)uons arhitrairement un r(Me suhordonné. Dans la pathologie des cellules, de telles influences accessoires jouent sans doute aussi im rôle considérahle. On n'aperçoit encore ici(jue des lueurs incertaines, mais qui ne voit que dans cette étude des diastases qui se poursuit en ce moment en chimie, en hotanique, en microbiologie, il n'est point de détail, il n'est point d'aspect du phénomène qui ne puisse ])ren(lre suhitement un intérêt considérahle pour le médecin?

Après avoir étudié la nature et le mécanisîne des phénomènes chimiques de la nutrition, on peut, en troisième lieu, considérer la succession des métamorphoses suhies dans l'organisme par les matériaux alimentaires et la nature des déchets qui résultent de ces métamorphoses. C'est surtout dans cette étude, à laquelle est consacré plus spécialement ce dernier chapitre, qu'apparaît le caractère fragmentaire et incomplet de

(1) Duclaux, Op. cil., t. II, p. 745.

nos connaissances sur la nutrition. On a vu qu'en ce qui concerne le bilan général des échanges nutritifs, il est possible, en dépit de sérieuses lacunes, d'arriver à un exposé cohérent dans toutes ses parties. Il n'en va pas de même pour l'étude des phénomènes chimiques de l'assimilation et de la désassimilation.

C'est qu'ici la tâche est immense et infiniment compliquée. Il ne s'agit pas seulement de suivre successivement chacun des matériaux alimentaires, albumine, graisse, sucre, dans ses métamorphoses et de rechercher, par exemple, quels sont les phénomènes intercalés entre l'absorption de la peptone au niveau du tube digestif, et l'élimination, par l'urine, des déchets azotés, urée, acide urique, etc. C'est pour chaque organe, pour chaque tissu que ce problème se pose. A priori, on peut concevoir, en effet, que chaque groupe de cellules traite à sa façon les matériaux alimentaires que lui apporte la circulation. D'autre part, il n'est pas certain que la désagrégation d'une molécule alimentaire soit toujours poussée par un seul et même tissu jusqu'aux produits ultimes que nous recueillons aux divers émonctoires. Commencée dans un groupe de cellules, la désassimilation de l'albumine, par exemple, peut être achevée dans un autre. Or, le problème devient de la sorte si complexe, et nos connaissances sont si fragmentaires, qu'il devient impossible de faire un exposé méthodique des destinées et des transformations de chaque aliment, ou — si l'on voulait procéder par tissus ou par organes — de faire l'histoire des échanges nutritifs de chacun d'eux.

Pour toutes ces raisons, on ne peut encore qu'énumérer les produits de désassimilation aujourd'hui connus, dire de quelle catégorie d'aliments ils proviennent, quelles sont les conditions physiologiques ou pathologiques qui les font varier en quantité, et, de-ci de-là, tenter quelques conclusions sur le mécanisme de leur formation. Commp le nombre de ces substances est très considérable, et que nos connaissances sur beaucoup d'entre elles sont encore à l'état de pierres d'attente, on comprendra aisément pourquoi leur énumération com|)lète eût mal répondu au but spécial de cet exposé. On se contentera donc dans ce qui suit de faire choix du petit nombre de questions qui se prêtent dès à présent à un exposé quelque peu cohérent et, surtout, qui soient de nature à jeter quelque lumière sur les questions connexes de la pathologie.

Les cadres les plus logiques et les plus commodes pour une étude des produits de la désassimilation semblent être au premier abord ceux que fournissent les trois catégories d'aliments, matières albuminoïdes, graisses et hydrates de carbone. Mais comme il existe un certain nombre de déchets sur l'origine desquels on n'est pas fixé, et qu'au surplus certains produits non azotés peuvent provenir tout aussi bien des aliments ternaires que de la partie non azotée de la molécule des albumines, la classification par aliments devient promptement une gêne, et il vaut mieux grouper les produits de déchets d'après leurs affinités chimiques. Trois familles naturelles se présentent tout d'abord à l'étude. Ce sont: P les corps azotés;

[E. LAMBLING.}

NOTIOiNS GÉNÉRALES SUR LA NUTRITION A L'ÉTAT NORMAL.

2^ les corps sulfurés; 7f les corps aromatiques, trois groupes qui par Fazote, le soufre et le noyau benzénique qu'ils renferment respectivement révèlent d'ailleurs immédiatement leur origine albuminoïde. Puis viennent lesdécbets non azotés, parmi lesquels nous ferons choix d'un certain nombre de produits acides, particulièrement intéressants au j^oint de vue pathologique.

On étudiera donc dans ce qui suit :

1° Les déchets azotés;

2° Les corps sulfurés ;

5" Les corps aromatiques ;

4° Quelques déchets ne contenant ni azote, ni soufre et appartenant à la série grasse.