CHAPITRE VI MÉCANISME DE LA BAGTÉRIOLYSE ET DE LA GYTOLYSE

Nous venons de voir dans le chapitre précédent, que le sérum de certains animaux neufs a des propriétés bactéricides pour quelques microbes, et des propriétés cytotoxiques vis-à-vis de certaines cellules; que dans les cas où cette propriété est absente dans le sérum, on peut la faire apparaître en inoculant à l'animal soit des microbes, soit des cellules. Ce pouvoir cytotoxique du sérum, de même que le pouvoir bactéricide, qui n'est qu'un fait particulier du pouvoir cytolytique plus général, a été attribué par Buchner à la présence, dans les humeurs, d'une substance extrêmement sensible à la chaleur, détruite par le chauffage du sérum à 55° pendant une demiheure, Valexine.

Le chauffage à 55° d'un sérum doué de propriétés cytolytiques, lui enlève en effet ce pouvoir; mais il suffit de mélanger à ce sérum chauffé du sérum d'un animal neuf quelconque, dépourvu en luimême de toute propriété cytolytique, pour voir reparaître cette propriété cytolytique .

Le chauffage à 55° ne détruit donc qu'une partie des propriétés du sérum, il détruit seulement la propriété cytolytique banale contenue dans tout sérum, mais il laisse intacte une autre propriété que nous ont fait connaître les recherches de Bordet^, de Metchnikoff -, d'Ehrlich et Morgenroth ^ : si, en effet, on mélange à du sérum d'animal vacciné chauffé à 55°, des microbes ou des éléments cellulaires analogues à ceux qui ont servi à vacciner l'animal, ceux-ci ne subissent pas la cytolyse ; ils sont cependant profondément modifiés ; ils sont sensibilisés comme l'a montré Bordet; il va suffire de les mettre en présence d'un sérum d'ani-

1 Bordet. Ann. de l'Inst. Pasteur, 1S9S, p. 688.

^ Metchnikoff. Les poisons cellulaires. Reu. fje'n. des sciences, 15 janvier 1901. ^ Ehrlich et Morgenroth. Berl. klinische Wochens., 1899, n° 1.

CARACTKRES DES CYTASES.

mal neuf quelconque, incapable à lui seul de produire la cyloljse, pour qu'ils soient cytolysés.

Elirlich et Morgenrolb ont montré que la sensibilisation des éléments lient à ce que, pendant leur mélange avec le sérum chauffé, ils ont fixé la substance sensibilisatrice contenue dans ce sérum. La fixation est même assez énergique pour que si Ton retire par centrifugation les corps étrangers du sérum chauffé à 55", la sensibilisatrice disparaisse du sérum et reste attachée au corps étranger. Tandis que la propriété destructive, détruite par la chaleur à 55°, est une propriété banale, inhérente à tout sérum d'animal neuf, et ayant une action sur un corps étranger quelconque pourvu qu'il soit sensibilisé; la propriété (résistante à la chaleur à 55°) désensibiliser les corps étrangers, est une propriété spécifique, car elle n'apparaît que dans les sérums d'animaux préparés et n'a d'action que vis-à-vis de l'espèce microbienne ou de l'espèce cellulaire qui a servi à vacciner l'animal.

On peut donc conceA'oir, comme l'a montré Bordet, que dans le sérum des animaux vaccinés, il existe deux substances très différentes, l'une (thermolabile) détruite par la chaleur à 55°, banale, présente à des degrés divers d'ailleurs dans tout sérum normal; l'autre (thermostabile) résistante à la chaleur, spécifique, n existant que dans le sérum d'animal vacciné (et peut-être aussi dans quelques sérums cytoly tiques d'animaux sains), et n'ayant d'action que sur les corps étrangers de même espèce, que ceux qui ont servi à la vaccination. La première de ces deux substances, ancienne alexine de Buchner, est appelée cijtase par Metchnikoff, complément par Ehrlich ; la seconde, sensibilisatrice de Bordet, //dJc'ï/eîz/' de Metchnikoff, est la substance intermédiaire on ambocepteur d'Ehrlich.

§ I". — Caractères des cytases.

Nous connaissons déjà la sensibilité de la cytase à la chaleur ; une température de 56 à 58*^ la détruit en quelques minutes; la destruction est d'autant plus rapide que la température est plus élevée, La cytase, a son maximum d'action à 35 à 40° ; à 0° son

MÉCANISME DE LA BACTÉHIOLYSE ET DE LA CYTOLYSE

pouvoir est presque nul ; elle s'atténue rapidement à l'air et à la lumière et disparaît du sérum, au bout de quelques jours.

La cytase ne passe pas à travers les filtres ; elle est rendue inefficace par la dialyse, mais n'est pas détruite, car l'addition de sel au sérum dialysé fait reparaître son activité.

Elle précipite par l'alcool et les réactifs des albuminoïdes.

Unité ou pluralité des cytases. — Pour Buchner et Bordet, les actions bactéricides et cytotoxiques du sérum normal sont dues à une seule et même cytase, qui exerce indifféremment la bactériolyse ou la cytolyse selon que les éléments sensibilisés qui sont mis au contact du sérum sont des microbes ou des cellules.

Bordet surtout est partisan de l'unité des cytases et il en donne pour preuve que si on ajoute à un sérum quelconque des éléments sensibilisés, bactéries ou globules en assez grand nombre, ceux-ci fixent toute la cytase contenue dans le sérum, de telle sorte que le sérum, n'est plus doué de propriétés cytolytiques, si on a déjà mis à son contact des bactéries, ou de propriétés bactéricides si c'étaient des hématies qui avaient été mises au préalable.

Le fait observé par Bordet ' est indiscutable et nous verrons que c'est sur lui qu'est basée la réaction de fixation ; la théorie de l'unité des cytases n'est cependant pas admise par un grand nombre d'autres observateurs, qui interprètent différemment l'expérience de Bordet, et qui pensent que, dans ce cas, les microbes ou les cellules ont été capables d'absorber toutes les cytases contenues dans le sérum.

Pour les uns, et cette théorie a été soutenue par MetchnikofF 2, il y a deux cytases, comme il y a deux propriétés lytiques, l'une pour les bactéries, l'autre pour les cellules; et ce n'est pas la même substance qui détermine la bactériolyse et la cytolyse ; de même qu'il y a deux espèces de leucocytes, des macrophages et des microphages, il y a deux catégories de cytases, la macrocytase, qui est dérivée des organes lymphoïdes, source des mononucléaires macrophages, la microcytase qui est dérivée de la moelle osseuse, source

1 BonoET. Ann. Inst. Pasteur, 1900, p. 237-296.

2 Metchnikoff. Aitn. Inst. Pasteur, 1899, p. 737-769.

CARACTÈRES DES CYTASES.

des polynucléaires microphages ; la macpocylase est le ferment cylolytique ; la microcytase le ferment bactériolytique ; la macrocytase intervient cependant pour digérer certains microbes très résistants, tels que le bacille de la tuberculose et celui de la lèpre. Les extraits d'organes lymphoïdes sont très riches en macrocytase, les organes myéloïdes très riches en microcytase.

Neisser ' et Wechsberg - admettent aussi la pluralité des cytases ; ils montrent, en effet, qu'un sérum dont la propriété bactéricide a été épuisée par le contact avec certains microbes (sérum du lapin et bactéridie charbonneuse, par exemple), a cependant conservé son pouvoir hémolytique

Rémy * a démontré que le sérum de rat est doué de propriétés bactéricides pour la plupart des bactéries ; propriétés qui disparaissent par le chauffage à 53-56°; par contre, ce sérum n'a aucun pouvoir hémolytique sur les globules rouges sensibilisés.

Ehrlich et Morgenroth ^ sont aussi partisans de la pluralité des cytases ; mais ils envisagent la question à un tout autre point de vue ; pour eux, il n'y a pas seulement deux cytases, l'une bactériolytique, l'autre cytolytique, il y a plusieurs cytases bactériolytiques, plusieurs cytases cytolytiques.

Ils le démontrent par le fait que, dans certains sérums, lorsqu'on a détruit la cytase ordinaire par l'action de la chaleur à 56°, il persiste encore des propriétés cytasiques ; que, d'autre part, si on filtre du sérum de cheval, qui dissout les globules du cobaye ainsi que ceux du lapin, on voit que la partie filtrante est active vis-à-vis des globules de cobaye, tandis que celle qui reste sur le filtre est active vis-à-vis des globules de lapin.

Nature des cytases. — Les caractères de la substance bactéricide la rapprochent des ferments, en particulier des ferments digestifs. Tous les auteurs admettent aujourd'hui qu^elle est, comme

1 Neisser. Deut. med. Woch., 1900, pp. 790-792.

2 Wechsberg. Wien. klin. Woch., 1901, p. 1194.

3 Tar.^ssevitch. Ann. Inst. Pasteur, 1902, p. 127. * Rémy. Ann. Inst. Pasteur, mai 1903.

5 EiiRLicH et Morgenroth. Berl. klin. Woch., 1899, pp. 481-486; 1900, pp. 591-687; 1901, pp. 598-604,

MÉCANISME DE LA BACTÉRIOLYSE ET DE LA CYTOLYSE

le ferment coagulant du sang, d'origine cellulaire ; mais tandis que pour Buchner, Gruber *, Reims -, Falloise % elle serait sécrétée par les leucocytes vivants, pour Metchnikoff et ses élèves, ce serait un ferment endo-cellulaire, comparable au ferment de la levure de bière et à certains ferments digestifs. Artbus en fait cependant une substance distincte des diastases vraies, une substance enzymoïde ; elle reste contenue dans l'intérieur des leucocytes et agit dans leur intérieur sur les bactéries ou les cellules, lors de l'acte de la phagocytose. Son passage dans le sérum ne s'accomplit que lors de la leucolyse qui accompagne la coagulation. Cette cytase est différente pour chaque espèce animale, et même pour chaque individu ; ainsi la cytase du sérum du lapin a des propriétés différentes de celle du cobaye

§ 11. — Caractères des sensibilisatrices.

Tandis que la cytase est une substance banale inhérente à l'espèce animale qui a fourni le sérum, puisqu'elle est capable de manifester son action vis-à-vis des corps les plus divers, aussi bien microbes que cellules, la sensibilisatrice est, au contraire, une force spécifique, en rapport avec le corps étranger qui a servi à l'inoculation, de sorte qu'un même sérum peut renfermer les sensibilisatrices les plus variées, aussi nombreuses qu'il y a eu de corps différents inoculés.

Tandis que la richesse en cytase d'un sérum n'est augmentée, ni quantitativement, ni qualitativement lors de la vaccination, la quantité de sensibilisatrice est d'autant plus grande que la vaccination a été poussée plus loin ; chaque inoculation nouvelle chez l'animal vacciné renforce le pouvoir sensibilisateur du sérum.

Plus résistante que l'alexine à la chaleur, elle n'est détruite que par le chauffage à GS^-ÏO", pour devenir inactive à 75° ; c'est-à-dire à une température qui modifie déjà la composition du sérum qui

1 Gruber. Milnch. med. Woch., 1901. n»'^ 46-49.

2 Rehns. Soc. de biol., 1901.

3 Falloise. Bull. Ac. roy. de Belgique, 1903, n°» 614-321-596. * Levaditi. Ann. Jnst, Pasteur, 1901 et avril 1902.

CARACTÈRES DES SENSIBILISATRICES.

lui sert de substratum. La sensibilisatrice est précipitée par l'alcool.

La sensibilisatrice existe en dissolution dans les humeurs des animaux vivants préparés; ainsi, comme l'a montré Metchnikoff, l'inoculation de spermatozoïdes à un animal détermine l'apparition d'une sensibilisatrice qui se fixe sur les spermatozoïdes mêmes de l'animal puisqu'il suffit d'ajouter une goutte de sérum frais d'animal neuf (dépourvu de sensibilisatrice) pour assister à l'immobilisation de ceux-ci.

On discute encore sur la nature de cette propriété qui apparaît comme très distincte des ferments, en particulier de l'alexine. Pour Metchnikoff, cependant, malgré sa résistance à la température de 58°, la sensibilisatrice devrait être considérée comme un ferment d'origine cellulaire, il l'a appelée philocytase.

Présence ou absence de sensibilisatrice dans les sérums bactéricides des animaux normaux. — Nous avons vu que le sérum de certains animaux neufs avait un pouvoir bactéricide sur certains microbes ; cytotoxique sur certaines cellules ; on s'est demandé si ces propriétés étaient dues à la seule cytase ou s'il n'existait pas précisément dans ces sérums des sensibilisatrices permettant à l'alexine de manifester son action.

Bordet n'admet pas la présence de ces sensibilisatrices. Ehrlich et Morgenroth, au contraire, ne croient pas que les alexines puissent agir à elles seules ; elles auraient besoin^ même dans les sérums normaux, du concours d'autres substances, des sensibilisatrices.

Pour Malvoz il existerait des sensibilisatrices dans le sérum normal des animaux ayant l'immunité naturelle vis-à-vis du charbon, par exemple dans le sérum de chien, tandis que celles-ci manqueraient dans le sérum des animaux sensibles. La présence de cette sensibilisatrice ne suffit pas pour que le sérum manifeste son action cytasique in vitro ^ mais il ne faut pas perdre de vue que le sérum des animaux les plus fortement immunisés contre les microbes pathogènes et contenant par suite de grandes quantités de sensibili-

t Malvoz. Ann. Insf. Pasteur, 1902, p. 625,

MÉCANISME DE LA BACTÉRIOLYSE ET DE LA CYTOLYSE

salrices spécifiques, ne sont cependant guère bactéricides in vitro, sauf pour le cas de microbes très fragiles, tels que le vibrion cholérique ; les espèces microbiennes résistantes, même sensibilisées par les fixateurs spécifiques, ne semblent pouvoir être bien détruites qu'à l'intérieur des phagocytes vivants.

Pagniez a pu mettre directement en évidence la présence d'une sensibilisatrice dans le sérum humain normal. Des globules de lapin, additionnés de sérum humain chauffé à 55", sont sensibilisés; mis au contact de sérum frais de lapin, ils sont hémolysés, alors que des globules non sensibilisés ne sont pas modifiés.

Hypothèses sur la nature de la bactériolyse et de la cytolyse.

— Pour Ehrlich, la bactériolyse ou la cytolyse résultent d'une véritable combinaison chimique entre le corps étranger, le complément (cytase) et la substance intermédiaire (sensibilisatrice). La substance intermédiaire peut être considérée, en effet, comme une molécule ayant un groupement central et deux valences ou haptophores. L'une de ces valences s'unit au corps étranger, l'autre au complément. Cette double affinité permet ainsi à la cytase de s'introduire dans le corps étranger et d'agir sur lui à la manière d'un véritable dissolvant.

Pour Ehrlich, la présence de cette substance intermédiaire est nécessaire pour que la cytase agisse sur le corps étranger ; si elle est absente, s'il n'y a que la cytase et le corps étranger en présence, la bactériolyse ou la cytolyse ne peuvent se produire.

Pour Bordet, la sensibilisatrice agit seulement à la manière d'un mordant qui se fixe sur le corps étranger et permet à celui-ci d'absorber l'alexine^ il se produit là un véritable phénomène de teinture qu'on peut comparer à ce qui se passe lors de la coloration des cils des bactéries, où l'action préalable de certaines encres permet ensuite la coloration.

Daprès cette théorie de Bordet, la présence de la sensibilisatrice n'est donc pas absolument indispensable ; elle ne fait que faciliter l'action de l'alexine, mais celle-ci peut, à elle seule, lorsqu'elle est très puissante, déterminer la bactériolyse ou la cytolyse.