L'asthme est une maladie chronique des voies respiratoires caractérisée par une infiltration de cellules inflammatoires activées comprenant des éosinophiles mais également des cellules T, des mastocytes et des neutrophiles au niveau de la muqueuse bronchique. Cette inflammation est associée à des changements structuraux des bronches appelés remodelage qui contribue à l'obstruction bronchique ainsi qu'à l'apparition des symptômes d'asthme. En effet, l'inflammation dans les voies aériennes implique des interactions cellulaire et moléculaire complexes entre les cellules résidentes de la muqueuse bronchique et les cellules inflammatoires infiltrées. Ces interactions peuvent se faire soit par contact direct et/ou par des médiateurs sécrétés. De plus, l'identité des molécules impliquées dans ces interactions ainsi que leurs effets sur le devenir de la réponse inflammatoire et sur le remodelage ne sont pas très bien connus. Ainsi, mieux définir et comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans cette interaction est crucial afin de pouvoir développer de nouvelles cibles thérapeutiques. La présente thèse a pour but d'étudier l'impact de l'interaction entre les fibroblastes bronchiques et les lymphocytes T sur le devenir de la réponse inflammatoire et sur le remodelage, de même que de comparer l'impact de différentes stratégies d'ajustement des doses des corticostéroïdes, basée sur le compte d'éosinophiles dans le sputum à une autre basée sur les critères cliniques sur l'inflammation et le remodelage bronchique. Tout d'abord, nous avons montré que l'interaction entre les fibroblastes et les lymphocytes T induit l'augmentation de la production d'IL-6 et que ce processus est médié par l'interaction moléculaire α5β1/CD40L chez les asthmatiques. De plus, cette interaction induit également l'augmentation de l'expression de TGF-β, d'LL-β et d'IL̀-17 favorisant ainsi une réponse immunitaire de type Thl7 en plus d'induire la survie des cellules T CD4+. En outre, nous avons montré que l'utilisation du compte d'éosinophiles comme stratégie d'ajustement du traitement des patients a le même impact sur l'éosinophilie qu'une stratégie basée sur des critères cliniques. Ces résultats soulignent l'importance de l'interaction entre les cellules inflammatoires et les cellules résidentes dans la régulation de l'inflammation et dans la pathogenèse de l'asthme.

Le réarrangement FIP1L1-PDGFRA (F/P), identifié de manière récurrente dans les leucémies chroniques à éosinophiles, est à l'origine d'une activation constitutive de l'activité tyrosine kinase de la chaîne α du récepteur au PDGFR. Les mécanismes concourant à la prolifération éosinophile exclusive et au profil de cytotoxicité spécifique à cette leucémie sont encore mal élucidés. Ce récepteur PDGFRα;, principalement exprimé dans les cellules mésenchymateuses, y exerce des effets prolifératifs et chimiotactiques, en partie induits par la production intracellulaire de dérivés réactifs de l'oxygène (ROS). Ces constatations nous ont amené à étudier les perturbations du métabolisme oxydatif dans la leucémie F/P+, en utilisant une approche d'étude globale du protéome d'éosinophiles de sujets F/P+, comparé à des éosinophiles de sujets contrôles. Dans ce travail, nous avons démontré qu'il existe, dans les éosinophiles F/P+, une dérégulation de nombreuses protéines impliquées dans la signalisation redox intracellulaire. De plus, les modifications d'expression de certaines d'entre elles (peroxiredoxine-2, src-homology-2 domain containing tyrosine phosphatase-1 ou SHP-1), non retrouvées dans les éosinophiles de patients ayant un syndrome hyperéosinophilique idiopathique, et identifiées dans une lignée cellulaire exprimant F/P, semblent spécifiquement induites par F/P. L'activation du PDGFRα; dans les éosinophiles F/P+ est donc à l'origine d'un déséquilibre du métabolisme oxydatif dont les conséquences sur la différenciation vers le lignage éosinophile ou sur la cytotoxicité seront discutées.

Les leucémies chroniques à éosinophiles sans autre spécification (CEL,NOS) sont des néoplasmes myéloprolifératifs rares caractérisés par une hyperéosinophilie (HE) clonale. Avec 12 cas décrits, la translocation t(5;12)(q31;p13), différente de la translocation t(5;12)(q32;p13) ETV6-PDGFRB classique, semble être récurrente de cette entité. Peu étudiée, sa leucémogenèse reste non élucidée.L’objectif de ce travail était la caractérisation génomique et transcriptomique de ce remaniement afin d’en comprendre la physiopathologie.L’étude FISH sur cellules triées réalisée confirmait l’HE clonale, et indiquait un avantage sélectif semblant limité aux polynucléaires éosinophiles (PNE), puisque d’autres cellules, également porteuses de la translocation, ne proliféraient pas.Un transcrit de fusion ETV6-FNIP1, jamais décrit, différent des transcrits ETV6-ACSL6 habituellement observés, a été retrouvé dans le cas d’étude. La non récurrence d’un transcrit fonctionnel commun entre les cas était en défaveur de leur implication dans la leucémogenèse par l’apport d’une nouvelle fonction.ETV6 et ACSL6 étaient constamment impactés par le réarrangement, soit par formation d’un transcrit, soit par délétion comme dans le cas d’étude. Leur diminution d’expression, en l’absence de second événement, témoignait de l’haploinsuffisance de ces gènes suppresseurs de tumeurs.Par l’étude d’une cohorte de 39 patients avec HE, nous avons montré une dérégulation spécifique d’IL-3 dans la translocation t(5;12)(q31;p13), sans atteinte d’IL-5 ni de CSF2 (GM-CSF), cytokines impliquées dans l’éosinopoïèse. Des séquences conservées situées dans l’intron 2 d’ETV6 et en aval de l’exon 11 d’ACSL6 pourraient être responsables de cette dérégulation.Sans autre anomalie spécifique retrouvée, la translocation t(5;12)(q31;p13) constitue l’évènement oncogénique principal de ces cas. Parmi les mécanismes étudiés, plusieurs, sinon tous, pourraient être nécessaires au développement de la maladie. / Chronic eosinophilic leukemias not otherwise specified (CEL, NOS) is a rare myeloproliferative neoplasm characterized by clonal eosinopoiesis. In this setting, we studied a patient with a t(5;12)(q31;p13) which differs from the usual t(5;12)(q32;p13) ETV6-PDGFRB translocation. In this rare translocation (11 similar examples so far described in the litterature), mechanisms driving leukemogenesis still need to be investigated.The aim of this study was the genomic and transcriptomic characterization of this translocation in order to understand its pathophysiology.Triaged FISH study confirmed clonal HE, and suggested a specific advantage limited to eosinophils, since other nonproliferative cells also carried the translocation.A novel ETV6-FNIP1 fusion transcript hitherto never described was found. This transcript was different from the usual out-of-frame ETV6-ACSL6 transcripts, and no common functional transcript was observed among the published cases. The implication of these transcripts seems unlikely.ETV6 and ACSL6 are constantly impacted by rearrangement, either by a fusion transcript or by deletion as in the case study. Their underexpression, in the absence of a second hit, support the haploinsufficiency of these tumor suppressor genes.By studying a cohort of 39 patients with HE, we show a deregulation of IL-3 in the t(5;12)(q31;p13) translocation, without deregulation of IL-5 or CSF2 (GM-CSF), cytokines involved in eosinopoiesis. Conserved sequences in ETV6 intron 2 and downstream of ACSL6 exon 11 may be responsible for this deregulation.The t(5;12)(q31;p13) constitues the main oncogenic driver. From the mechanisms studied, many, if not all, may be associated for the development of the disease.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Dans la première partie de cette thèse, nous avons cherché à déterminer le rôle de l’éosinophile circulant dans l’asthme par une approche transcriptomique. Nos résultats suggèrent que l’éosinophile recruté sur un site inflammatoire présente des fonctions immunomodulatrices, importantes dans la réparation tissulaire et le retour à l’homéostasie. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons étudié le rôle des cellules NK et des cellules lymphoïdes innées de type 2 (ILC2) dans l’inflammation asthmatique. Les cellules NK circulantes sont fortement activées dans l’asthme sévère et ont la capacité d’induire l’apoptose d’éosinophiles autologues in vitro. La PGD2 induit la production d’IL-13 par les ILC2 en synergie avec les cytokines épithéliales IL-25 et IL-33. Enfin, ces fonctions sont régulées par la LXA4. En conclusion, notre travail de thèse met en lumière de nouveaux rôles pour l’éosinophile et les cellules lymphoïdes innées dans l’immunopathologie de l’asthme. / In the first part of the thesis, we adopted a transcriptomic-based approach to investigate the activation state of circulating eosinophils in patients with asthma and other unrelated hypereosinophilic diseases. Taken together, our results, which suggest that esoinophils, recruited to inflammatory sites exhibit non-specific immunomodulatory functions important for tissue repair and homeostasis. In the second part of the thesis, we investigated the role of NK cells and type 2 innate lymphoid cells (ILC2) in asthma inflammation. Circulating NK cells are highly activated in severe asthma and promote apoptosis of autologous eosinophils in vitro. ILC2 generate interleukin-13 in response to prostaglandin D2 alone and in a synergistic manner with the airway epithelial cytokines IL-25 and IL-33. Finally, these functions are regulated by lipoxine A4. In conclusion, this thesis highlights new roles for eosinophils and innate lymphoid cells in asthma immunopathology.