Toxine

Une toxine est une substance toxique pour un ou plusieurs organismes vivants. Dans l'édition 2009 du Petit Larousse, une toxine est définie comme une "substance toxique élaborée par un organisme vivant (bactérie, champignon vénéneux, insecte ou serpent venimeux), auquel elle confère son pouvoir pathogène".
Une biotoxine est un poison produit par les activités métaboliques de certains êtres vivants, plus particulièrement des bactéries. Les toxines produites par des champignons sont dénommées mycotoxines.

Divers animaux et certaines plantes peuvent produire des biotoxines.

• Plusieurs familles de bactéries sécrètent des biotoxines (exotoxines) dans les tissus qu'elles colonisent: ce sont les toxines vraies. D'autres bactéries (Gram négatif) conservent en elles-mêmes la plus grande partie des composés toxiques, qui ne sont libérés que de la lyse cellulaire, sous l'action de moyens chimiques, physiques ou mécaniques (les endotoxines).
• Parmi les toxines les plus importantes qui affectent l'Homme, on trouve celles du botulisme, de la dysenterie, du tétanos et de la diphtérie.
• En raison de leur grande sensibilité aux facteurs chimiques et physiques, tels que la lumière ou la chaleur, les toxines sont difficiles à isoler et les connaissances que nous en avons ont été obtenues par l'observation des lésions et des symptômes qu'elles provoquent lorsqu'elles sont injectées à des animaux.

À l'exception de la toxine botulinique, les toxines sont détruites par les sucs gastro-intestinaux. Il a également été clairement démontré que les toxines sont de nature colloïdale et ressemblent beaucoup aux enzymes. Pour certaines d'entre elles, les toxines provoquent la formation d'anticorps, alors appelés antitoxines.

Vocabulaire spécifique

• Une anatoxine est une toxine qui a été traitée de manière à conserver son pouvoir antigénique et perdre son pouvoir toxique. On s'en sert pour fabriquer des vaccins.
• Une antitoxine est un anticorps produit au cours de la réaction immunitaire d'un organisme infecté et victime d'une toxine.
• Une intoxination est une infection dues à des germes exerçant un pouvoir toxique. Elle est provoquée par l'ingestion de la toxine, sans qu'il y ait besoin de la présence du germe. C'est le cas des phycotoxines produites par les algues unicellulaires (Dinophyta par exemple) et qu'on retrouve dans les fruits de mer.
• Une toxi-infection est liée à la diffusion d'une toxine produite par des micro-organismes se développant dans l'organisme.

Spécificité d'action de certaines toxines

• Une neurotoxine est une toxine agissant sur le système nerveux,
• Une myotoxine agit sur la contraction des muscles (notamment les cardiotoxines sur le cœur et d'autres comme la strychnine sur les muscles respiratoires).
• Une hémotoxine agit sur le sang.
• Une Cytotoxine agit sur les cellules
• les toxines peuvent aussi s'attaquer à :
  • la peau et les muqueuses (dermatotoxines),
  • le foie (hépatotoxines),
  • le rein (néphrotoxines),

Les toxines chez les végétaux

Les végétaux toxiques produisent des toxines via leurs métabolites secondaires, ce sont des molécules qui, à l'inverse des toxines primaires (protéines, lipides, glucides, acides aminés...) sont produites en dehors des voies métaboliques nécessaires à assurer la survie (donc des primaires). Ces molécules sont très développées chez les végétaux, on les classe en trois groupes :

• Les phénols : tanins, lignine, mélanine et flavonoïdes
• Les azotés : alcaloïdes, bétalaïne, hétérosides cyanogènes et glusinolates.
• Les terpènes sont les composants majeurs de la résine des conifères : hémiterpènes (C5), monoterpènes (C10), sésquiterpènes (C15), diterpènes (C20), triterpènes (C30), tétraterpènes (C40) et polyterpènes (+ de C40).

Ils sont formés à partir d'un acide aminé tel que l'ornithine, lysine, phénylalanine, tyrosine, tryptophane, histidine... Ensuite, une série de réactions les transforment en toxines comme les alcaloïdes.

Les végétaux produisent toutes sortes de toxines.

Les métabolites secondaires posséderaient a priori un rôle dans la défense du végétal. Cette production de toxine serait un mécanisme de défense de la plante contre ses prédateurs et les autres végétaux concurrents. Certains végétaux sont toxiques seulement pour certains autres.

Principales propriétés des toxines bactériennes

Propriétés des toxines bactériennes

Propriétés	Exotoxines	Endotoxines
Relation cellule-toxine	Libérées principalement hors de la cellule	Font partie du corps cellulaire
Origine	Principalement bacilles Gram+	Bacilles Gram-
Solubilité	Oui	Non
Action de la chaleur	Thermolabiles (sauf entérotoxine staphylococcique)	Thermostables
Pouvoir toxique	Très élevé	Modéré
Pouvoir antigénique	Très élevé	faible
Pouvoir vaccinant	Très élevé	faible
Transformation en anatoxines	Oui	Non

Historique

En 1877, Pasteur veut tester l'hypothèse selon laquelle le bacille du charbon ne causerait l'état morbide que de façon indirecte, en produisant un « ferment diastasique soluble » qui serait l'agent pathogène immédiat. Il prélève le sang d'un animal qui vient de mourir du charbon, le filtre de façon à en ôter les bacilles et inocule le filtrat à un animal sain. L'animal récepteur ne développe pas la maladie et Pasteur estime (erronément) que cette expérience « écarte complètement l'hypothèse du ferment soluble ». Dans une publication ultérieure, toujours en 1877, Pasteur note toutefois que le sang filtré, s'il ne cause pas la maladie, rend les globules agglutinatifs, autant et même plus que dans la maladie, et envisage que ce soit l'effet d'une « diastase » formée par les bacilles.

Après ce demi-échec de Pasteur, Loeffler, en 1884, constate que, chez les animaux morts à la suite d'une inoculation du bacille de la diphtérie, les microbes restent proches du point d'inoculation et en conclut que le bacille « doit sécréter un poison, une toxine, qui, elle, ne reste pas in loco, mais envahit tous les organes vitaux du corps ». Cette toxine (toxine diphtérique) pressentie par Loeffler fut isolée en 1888 par les pasteuriens Roux et Yersin, qui démontrèrent son caractère pathogène. C'était l'entrée officielle de la notion de toxine dans la microbiologie.

Articles connexes

• Pouvoir pathogène
• Venin
• Exotoxine | Endotoxine
• Mycotoxine

Liens externes

• (fr) ENVT Toxicologie Végétale appliquée à la médecine vétérinaire
• (fr) [ http://plantes.toxiques.free.fr/ Site Plantes toxiques de France]
• (fr) Système canadien d'information sur les plantes toxiques, Gouvernement du Canada
• (en) Plants Poisonous to Livestock, Université de Cornell
• (en) Guide illustré de certaines plantes toxiques, Museum de Nouvelle-Écosse

Bibliographie

• USDA NRCS Poisonous plants
• Médecine tropicale, Intoxications par les plantes toxiques dans les zones tropicales et inter tropicales, 23/02/12
• Faculté de médecine de Tunis (2010), Atlas des risques de la phytotherapie traditionnelle : Étude de 57 plantes recommandees par les herboristes ; Mémoire en ligne ; 2010 Faculté de médecine de Tunis
• Université de Laval (2012), Présentation : Plantes sauvages toxiques, 04/04/12
• NEWS MEDICAL Toxic plants and animal products found in traditional Chinese medicines, 15/04/12
• OMAFRA (2012), Empoisonnement du bétail par les plantes, Aout 2012