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CHAPITRE 5
SYNTHÈSE DE LA CELLULE OU CYTOGÉNIE ____________
"En vain contre l'espèce même, Le temps ou le fleau sévit, La cellule que l'amour sème, Mère des formes leur survit, Génératrice universelle, Elle contient une humble parcelle, Du foyer qui luira demain, Chez, la bète vague étincelle, Et flambeau sous le front humain."Sully-Prudhomme. C'est dans les travaux dés pionniers même de la science, de ceux qui, les premiers, ont élaboré une question, que l'on trouve le plus d'originalité et de vérité. Ceux qui après eux, reprennent le sujet le réduisent à leurs proportions. Ils trouvent, chez l'initiateur, des erreurs, qu'en raison de la science de son temps, ils couvrent d'une bienveillante indulgence qui place immédiatement le commentateur au-dessus de celui dont il s'occupe, les prétendues rectifications ne sont souvent que l'effacement de vérités inaperçues ou incomprises. Tel est le cas pour la cytogénie de Schleiden, 1838, qui est injustement dépréciée. Schleiden compare la naissance des cellules à celle des cristaux, il les fait naître dans le cytoplasma de la cellule mère, autour d'un foyer ou centre d'attraction. Depuis, on a découvert la série des intéressants phénomènes de la karyokinèse, mais c'est bien à tort qu'on veut leur faire effacer la grande part de vérité contenue dans la théorie de Schleiden, les découvertes ultérieures étendent et complètent, mais n'infirment pas sa conception, les cellules se forment bien dans le cytoplasma, autour de centres d'attraction, les centrosomes, comme un cristal se forme autour d'un noyau de cristallisation. Plus sévèrement encore est qualifiée l'opinion de Schwann, 1839, qui admet la formation cellulaire autour d'un centre dynamique, dans un blastème, en dehors du cytoplasma. Or, nous voyons se former ainsi nos cellules artificielles, et tout porte à supposer que c'est ainsi qu'ont dû se former les premières cellules, les cellules originelles des êtres vivants. Virchow a écrit: "toute cellule vient d'une cellule". Et depuis la science enseigne: toute cellule vient d'une cellule. L'affirmation de Virchow ne peut cependant être applicable qu'aux conditions qu'il avait lui-même étudiées, c'est-à-dire aux cellules des êtres vivants actuels se développant d'une cellule détachée d'une ancêtre; Virchow n'a jamais cherché comment une cellule pourrait naître autrement que d'une autre cellule. L'affirmation de Virchow ne doit être appliquée que dans les limites de ses investigations, la généraliser est illégitime, c'est une erreur de raisonnement dont la science et la verité portent les conséquences. On n'a pas démontré qu'une cellule ne peut pas se produire autrement que par une cellule antérieure. Ce fut l'anglais Robert Hooke qui, vers le milieu du XVIIe siècle, découvrit que les végétaux étaient formés par la réunion de petites cavités closes qu'il appela cellules. Robert Brown découvrit le noyau, Schleiden montra que les cavités des cellules vivantes étaient remplies d'une masse visqueuse à laquelle Mohl donna le nom de protoplasma, enfin Schwann développa la théorie cellulaire qui faisait de la cellule l'unité organique fondamentale de tout être vivant. Pourtant un français, Raspail, avait, avant Schwann, développé la théorie cellulaire, comme d'ailleurs il avait développé la théorie de la nature vivante de la contagion. En 1827, dans son mémoire sur les graisses et sur les tissus adipeux, Raspail écrivait: "Donnez-moi une vésicule organique dans laquelle puisse s'élaborer à mon gré d'autres vésicules; je vous rendrai le monde organisé." Malgré le mérite très grand de la nouveauté et de la vérité, les travaux de Raspail ont été et sont restés dépréciés. Depuis la découverte des cellules organiques, leur constitution s'est révélée de plus en plus compliquée, on y a décrit non seulement une membrane, un protoplasma, un noyau, un nucléole, mais encore une structure au protoplasma, des granulations ou mitochondries, les centrosomes, les asters et une infinie variété de forme et de constitution. On a successivement attribué aux différentes parties de la cellule le rôle fondamental, caractéristique de la cellule, puis chacune de ces parties a été ensuite dépouillée de son importance et réduite à un rang accessoire, de sorte qu'actuellement, la cellule se trouve sans base anatomique; c'est-à-dire que des cellules vivantes peuvent manquer de l'un quelconque des organes cellulaires. La cellule n'a guère, jusqu'à présent, été étudiée qu'inerte, morte, solidifiée, fixée, comme on dit en histologie. On ne l'a étudiée qu'à l'état statique, au point de vue morphologique. L'essence de la cellule vivante, c'est pourtant le dynamisme et le cinétisme, la vie est dans les mouvements dont la cellule est le siège, mouvements que les moyens d'étude employés jusqu'ici ont été impuissants à nous faire connaître, tout ce que nous en savons est que les cellules absorbent et qu'elles éliminent; ceci nous révèle déjà que chaque cellule est le siège d'un centre dynamique et ce centre dynamique, provoquant des mouvements centripètes et centrifuges, est, à lui seul, bien plus caractéristique de la cellule vivante, que toutes les particularités morphologiques dont chacune peut manquer, car il n'est pas une cellule vivante sans absorption et sans élimination, pas une cellule vivante sans un centre dynamique. La cellule étani l'unité organique fondamentale, le centre dynamique cellulaire ou force cytomotrice représente l'essence même de la vie cellulaire. Si la nature physique du centre dynamique cellulaire vient à être connue, la vie de la cellule est connue, et celle des êtres polycellulaires devient facile à étudier. Or, le centre dynamique cellulaire est ignoré à ce point qu'on en chercherait en vain, même la mention, dans les traités scientifiques jusqu'ici publiés. Il est évident que le premier problème de la synthèse cellulaire, est la reproduction du centre dynamique, la production de la force cytomotrice. Les centres dynamiques, dans les liquides et les plasmas, peuvent se produire de diverses manières, non seulement par des métamorphoses chimiques comme nous le montrent les cellules vivantes, mais en introduisant dans une solution une simple goutte plus ou moins concentrée que cette solution. Les phénomènes dynamiques, cinétiques et morphologiques sont, dans une très grande étendue, indépendants de la nature des substances employées, et des moyens par lesquels on produit les centres dynamiques; ils dépendent surtout du jeu des forces en action. Sachant produire dans les liquides ces forces polaires dans des conditions analogues à celles où elles naissent et agissent dans les êtres vivants, nous devons observer les mêmes phénomènes, les mêmes mouvements, les mêmes formes résultantes que chez les êtres vivants, c'est en effet ce qui a lieu, et l'étude des celules dynamiques dans les liquides, de leurs actions réciproques, des effets sur eux des actions extérieures permet de reproduire un grand nombre des manifestations de la vie.
Fig 8. - Quatre périodes consécutives de l'évolution d'une même cellule artificielle. La figure 8 est la photographie de quatre périodes consécutives de l'évolution d'un centre dynamique dans un plasma artificiel, ce centre dynamique est produit le plus simplement qu'on puisse imaginer, il est formé par une simple goutte d'eau, teintée d'encre de Chine, dans une solution de carbonate et de phosphate tribasique de potassium. C'est un fait remarquable de voir, dans des conditions si simples, cette force centrale, organiser une goutte d'eau, et lui donner avec une perfection surprenante de détails, l'aspect, la forme, la structure et jusqu'aux principales fonctions de la cellule organique. On voit une fine membrane d`enveloppe, un noyau, et le liquide qui occupe la place du protoplasma en prend aussi la structure et montre les travées et les lacunes protoplasmiques dirigées suivant les lignes des courants osmotiques. La photographie présente d'ailleurs le phénomène mieux que ne peut le faire la description. La cellule ronde, turgescente, est la plus jeune, et l'on voit qu'à mesure que la cellule artificielle vieillit, elle se rétracte et se flétrit. En variant les gouttes, les solutions et les concentrations, on obtient une très grande variété d'aspects. La photographie (figure 9) nous montre en A une cellule artificielle produite par une goutte d'une solution de phosphate triammonique, teintée d'encre de Chine, dans une solution de carbonate et de phosphate tribasique de sodium; le noyau est gros, les analogues des travées protoplasmiques et de la membrane d'enveloppe sont épais; la figure médiane B est un aster artificiel produit par une goutte d'eau teintée d'encre de Chine dans une solution de nitrate de potassium. Enfin, la troisième photographie (C) de la même figure montre les analogues dans la cellule artificielle, des granulations d'Altman ou mitochondries.
A B C Fig 8. - A) Photographie d'une cellule artificielle avec travées protoplasmiques - B) Aster artificiel - C) Cellule artificielle avec granulations intérieures. La première expérience de cytologie expérimentale sur une cellule artificielle est celle de l'abbé Nollet, dans laquelle une vessie, contenant de l'alcool, est plongée dans l'eau, il se produit un double courant, d'eau vers la vessie, d`alcool vers l'extérieur; mais le courant d'eau est bien plus rapide que le courant d'alcool, la vessie augmente de volume et de poids. Cette expérience fut reproduite par Moritz Traube en employant, à la place de la membrane de la vessie, un précipité chimique, il utilisa surtout des gouttes de gélatinequi, dans des solutions de tannin, s'entouraient d'une membrane insoluble de tannate dc gélatine. Les mémoires de Moritz Traube ont été réunis en un volume par ses fils. Dans les expériences décrites ci-dessus, je place une goutte de liquide, teinté d'encre de Chine, dans une solution avec laquelle elle ne donne pas de précipité, l'organisation enregistrée par la photographie est purement physique, indépendante de toute réaction chimique. Pour étudier les cellules à membranes précipitées, j'ai utilisé les sels solubles de calcium dans les solutions qui les précipitent. Je n'employais ainsi que des éléments dits minéraux, et précisément ceux dont est formée la substance organique. D'autre part, les membranes précipitées de carbonate et de phosphate tribasique de calcium sont d'une transparence parfaite, et permettent d'étudier les phénomènes qui s'accomplissent à l'interieur de la cellule. La photographie figure 10 est celle d'une cellule à membrane précipitée de carbonate de calcium produite par un fragment de nitrate de calcium dans une solution de carbonate de sodium. C'est le nitrate de calcium qui, par sa dissolution, produit le centre dynamique qui anime la cellule. La solution de nitrate de calcium, au contact de la solution de carbonate de sodium, s'entoure d'une membrane de carbonate de calcium qui oppose beaucoup moins de résistance au passage de l'eau qu'à celui de la solution de nitrate calcique, le courant d'eau centripète prédomine à travers la membrane, la cellule grossit, et la membrane s'étend tant que continue l'action du centre dynamique.
Fig 10. - Cellule artificielle produite par un fragment de nitrate de calcium dans une solution de carbonate de sodium. Ces cellules de carbonate ou de phosphate de calcium présentent une très grande régularité de forme et d'évolution; elles peuvent être parfaitement sphériques ou, sous l'influence de la pression hydrostatique, allongées, ovoïdes; elles prennent souvent une forme capsulaire, et, circonstance curieuse, sont formées de deux valves; parfois la pression osmotique intérieure soulève la valve supérieure, et la capsule s'ouvre autour d'une charnière comme un coquillage. Par suite de leur développement et d'absorption d'eau il arrive que les cellules artificielles acquièrent un poids spécifique moindre que celui de leur solution de développement, alors elles s'élèvent et flottent dans le liquide.
Fig 11. - Cellule artificielle à prolongements ciliaires. Un grand nombre de cellules organiques, êtres monocellulaires, ou cellules épithéliales d'étres polycellulaires, présentent de fins prolongements ciliaires; on obtient facilement cette variété en cellules artificielles: la figure 11 est une cellule artificielle avec prolongement ciliaire, obtenue en mettant une goutte d'un mélange de solutions de carbonate de sodium et de phosphate di-sodique dans une solution de chlorure de sodium contenant des traces de chlorure de calcium. La production des ciIs semble due à ce que l'ion carbonique diffuse plus facilement que l'ion phosphorique dans la solution de chlorure de sodium, celle-ci oppose plus de résistance à la diffusion de l'ion carbonique.
Fig 12. - Cellule artificielle à longs prolongements. Les variétés de cellules artificielles que l'on peut obtenir sont très nombreuses, toutes rappellent quelques formes organiques. Une variété remarquable de cellules organiques présente, comme les cellules nerveuses, de très longs prolongements. La figure 12, obtenue dans une solution de ferrocyanure de potassium à l'aide d'un granule forrmé de deux parties de sulfate de cuivre et une partie de sucre, est un exemple de cellule artificielle à longs prolongements. La figure 13 est une cellule nerveuse ganglionnaire préparée par la méthode de Golgi, par Demoor, donnée pour permettre de contempler les analogies entre la production naturelle et la cellule artificielle.
Fig 13. - Cellule nerveuse ganglionnaire. Rien ne serait plus facile que de multiplier ces exemples, mais ceux-ci suffisent à démontrer à quel point, en se laissant guider par l'imitation des phénomènes de la vie, on peut reproduire, avec des substances minérales, par la direction des forces physiques, les formes, l'organisation, la structure, les particularités des cellules organiques. La physique établit une différence entre le mélange des liquides par diffusion et par osmose, elle enseigne que la diffusion se fait dans les colloïdes comme dans l'eau pure; ces deux enseignements, comme celui relatif à la diffusion par propagation d'un mélange homogène, sont contraires à la réalité, et la perpétuation de ces erreurs est préjudiciable à la science, surtout à la biologie et à la médecine. La difffusion se fait toujours par des courants liquides ayant deux directions opposées, il n'existe aucune différence essentielle, aucune diffférence qualitative, entre la difffusion et l'osmose, la distinction vient de l'erreur considérant la difffusion comme s'effectuant de la même manière dans tous les milieux. En réalité, chaque milieu oppose à la difffusion d'une même substance des résistances diverses, un même milieu, que ce soit une solution cristalloïde, colloïde, ou une membrane osmotique oppose à la diIfusion des diverses substances des résistances très diffférentes. Depuis plus de douze ans, j'ai multiplié de ces faits les preuves expérimentales dont aucune n'a pu être infirmée, et la physique persiste dans son enseignement contraire aux faits, et la biologie, la physiologie et la médecine s'inspirent toujours d'erreurs qui les stérilisent. Cette notion de résistance à la diffusion variant d'un milieu à l'autre, et différente pour chaque substance diffusante, est nouvelle dans la science; non seulement on ne trouve aucune trace de son expression explicite, mais on trouve exprimé le fait que la diffusion se fait de la même manière dans tous les milieux. La notion exacte des faits est pourtant essentielle à la biologie. La résistance, variable pour chaque substance diffusante et dans chaque milieu, détermine des changements de composition qui doivent être la raison physique d'un grand nombre des actions chimiques dans les plasmas vivants, ces actions chimiques ont ainsi leur déterminant dans l'énergie osmotique. La notion des résistances diverses à la diffusion simple étendue aux ions apporte l'explication des phénomènes électriques observés chez les êtres vivants. Lorsqu'on se livre aux expériences ci-dessus décrites et enregistrées par la photographie, on observe que l'intérieur des cellules artificielles est incessamment le siège de la plus grande animation, sous l'influence de la pression osmotique, des résistances diverses, de la mise en jeu de la cohésion, les aspects que l'on a sous les yeux varient à chaque instant; ce spectacle mobile et changeant, au point que la vie n'en montre aucun plus animé, donne, avec les descriptions que les histologistes font des cellules, descriptions fixées comme les préparations elles-mêmes, un contraste impressionnant. Ce n'est jamais sans provoquer dans mon auditoire la surprise la plus grande que je projette sur l'écran ce mouvement général, cette évolution, ce changement continuel qui se produit dans le sein d'une cellule artificielle. On comprend que les cellules vivantes, qui incessamment absorbent, assimilent, décomposent, éliminent, qui sont modifiées par toutes les actions qui s'exercent sur elles, sont le siège d'un continuel mouvement et changement d'aspect; leurs descriptions ne sauraient s'appliquer qu'à un court instant de leur existence, et, l'on voit, dans les différents moments auxquels elles sont fixées, les raisons de bien des divergences. La science actuelle n'est que celle de la cellule morte, et sans déprécier l'étude des cellules en coupes fixées par l'acide osmique ou les autres réactifs, on devrait reconnaître que le procédé de biologie synthétique consistant à mettre les centres dynamiques en action dans les liquides pour observer les mouvements produits, les structures, les formes, les réactions chimiques, auxquels ces centres dynamiques donnent naissance est susceptible d'apporter de la lumière sur les phénomènes dont la cellule vivante est le siège. Par exemple: qu'ont révélé les innombrables travaux par la méthode de fixation publiés sur les asters et les figures de karyokinèse en plus de la simple constatation de leur existence ? Rien. Tandis que le mécanisme de la karyokinèse se trouve considérablement éclairé par leur production et leur étude au moyen de centres dynamiques dans des liquides analogues au protoplasma. Il est évident que ces premières études de biologie synthétique ne peuvent être qu'une esquisse, une ébauche, mais on conçoit facilement comment la détermination physique de toutes les formes, de toutes les variétés, de tous les aspects donnés par les centres dynamiques dans les liquides, comment toutes ces notions reportées et appliquées à l'étude des cellules vivantes sont de nature à faciliter, à éclairer cette étude et à étendre nos connaissances cytologiques, en particulier en ce qui concerne la dynamique et la cinétique cellulaire, c'est-à-dire l'étude des mouvements dont la cellule vivante est le siège. |