Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Th.--Biol. hum.--Tours, 1983. N°: 1.

Thèse de doctorat : Biologie Cellulaire et Nutrition : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : Biologie Moléculaire : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : Sciences de la Vie et de la Santé : Strasbourg 1 : 2007. / Thèse soutenue sur un ensemble de travaux. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 12 p.

Background and aims : Crohns disease (CD) and ulcerative colitis (UC) known as inflammatory bowel diseases (IBD) are chronic immuno-inflammatory pathologies of the gastrointestinal tract. These diseases are multifactorial, polygenic and of unknown etiology. Clinical presentation is non specific and diagnosis is based on clinical, endoscopic, radiological and histological criteria. Novel biomarkers are needed to improve early diagnosis and classification of these pathologies as well as to monitor or predict the effects of therapy. Methods We performed a study with 120 serum samples collected from patients classified in 4 groups: 30 CD, 30 UC, 30 inflammatory controls (IC) and 30 healthy controls (HC), according to accredited criteria. We compared protein sera profiles obtained with a Surface Enhanced Laser Desorption Ionization-Time of Flight-Mass Spectrometer (SELDI-TOF-MS). Data analysis with an original multivariate statistical method based on multiple decision trees algorithms allowed us to select new potential biomarkers. Eight of them were purified and identified by mass spectrometry and antibody based methods. Moreover, a similar analysis was applied on sera taken from patients before and after treatment with Infliximab. We obtained multivariates models based on biomarkers able to predict the response and monitor changes in protein profiles before and after therapy. One biomarker was identified by an antibody based method and is able to predict clinical response to anti-TNF therapy. Results : Multivariate analysis generated models that could classify samples with good sensitivity and specificity (minimum 80%) discriminating IBD versus HC and IC or CD versus UC. The discrimination of these multivariate models and those of some identified combined biomarkers were compared to ASCA and ANCA tests and showed better or equivalent power of discrimination. Eight biomarkers were purified and identified: Platelet aggregation Factor 4 (PF4), the Myeloid Related Protein 8 (MRP8), the Fibrinopeptide A (FIBA), the Haptoglobin α2 subunit (Hpα2). They were detected in sera by classical methods, when available. Unique decision tree was built with these biomarkers and correlations with characteristics of patients and between biomarkers were calculated. Finally, we also adressed with a similar strategy predictor of response to Infliximab therapy. Conclusions : SELDI-TOF-MS technology combined with the use of the multiple decision trees method, as robust statistical tool, led to the selection of protein biomarker patterns and of specific biomarkers which could be helpful for diagnosis of inflammatory bowel diseases and prediction of therapy effects as well as understanding of these diseases pathophysiology. Buts : La maladie de Crohn (CD) et la rectocolite ulcéro-hémorrhagique (UC), désignées conjointement sous le nom « Inflammatory Bowel Disease » (IBD), sont deux maladies inflammatoires chroniques de lintestin. Ces pathologies nont pas une étiologie formellement identifiée et semblent être multifactorielles et polygéniques. Leurs présentations cliniques sont aspécifiques et leur diagnostic est actuellement basé sur les données cliniques, endoscopiques, radiologiques et histologiques. Ainsi, de nouveaux marqueurs spécifiques et sensibles de ces pathologies sont nécessaires afin daméliorer le diagnostic précoce et la classification de ces pathologies, ainsi que pour suivre, voire prédire la réponse aux traitements. Méthodes : Une étude protéomique a été réalisée sur 120 échantillons sériques provenant de patients classés en 4 groupes (30 CD, 30 UC, 30 IC et 30 HC), suivant les critères accrédités. Nous avons comparé les profils protéiques obtenus par « Surface Enhanced Laser Desorption Ionization-Time of Flight-Mass Spectrometer » (SELDI-TOF-MS). Lanalyse des données avec une méthode statistique multivariée originale, basée sur la construction darbres de décisions multiples, nous a permis de sélectionner certains biomarqueurs potentiels. Huit dentre eux ont été identifiés par spectrométrie de masse et des techniques de reconnaissance spécifique par anticorps. De plus, une analyse similaire a été effectuée sur des échantillons provenant de patients avant et après traitement par Infliximab. Nous avons obtenu à partir des profils protéiques, des modèles de classification statistiques multivariés et finalement certains biomarqueurs potentiels de prédiction de la réponse au traitement. De plus, un biomarqueur a été identifié par reconnaissance via un anticorps spécifique. Résultats : Lanalyse multivariée a généré des modèles de classification présentant de bonnes sensibilités et spécificités (minimum 80%) pour la discrimination des patients IBD versus contrôles ou encore, CD versus UC. Les résultats ont été comparés avec ceux des tests ASCA et ANCA et montrent une efficacité équivalente ou supérieure. Huit biomarqueurs ont été purifiés et identifiés : le facteur dagrégation plaquettaire 4 (PF4), la protéine MRP8 ou «Myeloid Related Protein 8», le fibrinopeptide A (FIBA), la sous-unité α2 de lhaptoglobine (Hpα2). Ces protéines et peptides ont été détectés, lorsque possible, dans le sérum par les méthodes classiques. Un arbre de décision multiple a été construit sur base de ces biomarqueurs. Les corrélations entre ceux-ci et avec les caractéristiques des patients ont été également évaluées. Conclusions : La technique SELDI-TOF-MS combinée à lutilisation des arbres de décisions multiples en temps que méthode danalyse statistique robuste, a mené à lobtention de signatures protéiques caractéristiques et à la sélection de biomarqueurs spécifiques qui peuvent se révéler utiles au diagnostic des pathologies IBD, au suivi, comme à la prédiction des effets des thérapies et à la compréhension de la physiopathologie de ces maladies

La rectocolite hémorragique (RCH) est une maladie inflammatoire chronique de l'intestin responsable d'un handicap et d'une altération de la qualité de vie pouvant exposer les patients à des complications sévères en dépit des thérapeutiques actuelles. L'objectif de cette thèse était d'analyser les voies possibles d'amélioration de la prise en charge thérapeutique des patients à partir de données expérimentales et cliniques. Au niveau expérimentale nous nous sommes intéressés au mécanisme impliqué dans la régulation de l'expression de PPARγ, récepteur nucléaires aux propriétés anti-inflammatoires, primitivement diminuée au cours de la RCH et cible des 5-aminosalicylés. Il a été montré que son expression était d'une part sous le contrôle de la stéroidogenèse intraépithéliale, elle-même sous contrôlée par LRH-1 et d'autre part que l'hypoxie épithéliale diminuait son expression via une sur-expression de miR-27a. Par ailleurs, les effets de l'hypoxie sur l'expression de PPARγ étaient inversés en présence de sildénafil. Sur le versant clinique, l'analyse d'une nouvelle stratégie thérapeutique ciblant la cicatrisation muqueuse, c'est à dire l'abrogation de l'inflammation colique macroscopique était efficace et possible dans la pratique clinique. Cet objectif semble aujourd’hui fondamental pour diminué la morbi-mortalité induite par cette maladie. Enfin nous avons observé l'efficacité des anti-TNF dans le cas spécifique de la rectite réfractaire et l'importance de son utilisation prolongée pour éviter les rechutes de la maladie et l’obtention d’une rémission prolongée. / Ulcerative colitis (UC) is a chronic disabling and relapsing inflammatory disease of the colonic mucosa that for more than half of patients results in chronic intermittent or continuous symptoms of increased stool frequency, fecal urgency and rectal bleeding The aim of the present work was to assess experimental ways and new therapeutic strategies with current treatments to improve long-term outcomes of UC. We focused experimental work on the peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ), a key factor of gut homeostasis and a target of mesalamine. The mechanism of primary impaired expression of PPARγ in colonic epithelial cells (CEC) during UC remains unknown. We demonstrated the control of PPARγ expression by intracellular CEC production of cortisol and the lack of cortisol production during UC that may participate towards the decreased expression of PPARγ. Furthermore hypoxia, a driver of mucosal inflammation during UC, markedly decreased PPARγ expression through the over-expression of miR-27a that was reversible by the use of sildenafil. From a clinic point of view, we assessed the efficacy and feasibility of a treat to target strategy which implies treatment optimization to achieve mucosal healing a key factor of long-term outcomes. Finally we addressed the long-term outcomes of patients treated with infliximab including the case of refractory proctitis.

Le risque d’accidents artériels aigus chez les patients atteints de maladie inflammatoire chronique intestinale (MICI) reste incertain. L’objectif de cette thèse est d’évaluer le risque d’accident artériel aigu chez les patients atteints de MICI et l’impact des traitements sur le risque à partir des bases de données médico administratives françaises PMSI et SNIIRAM. La prise en charge thérapeutique des patients atteints de MICI a été initialement étudiée afin de valider le code diagnostique dans les bases de données. L’exposition au traitement, les taux d’hospitalisation et de chirurgie sont similaires à ceux attendus et les taux d’incidence sont comparables à ceux rapportés dans d’autres populations. Les patients atteints de maladie de Crohn (MC) et rectocolite hémorragique (RCH) ont un surrisque d’accident artériel aigu comparé à la population générale. Le risque le plus élevé est observé chez les patients de moins de 55 ans. L’activité de la MICI est un facteur de risque indépendant d’accident artériel aigu, avec une magnitude d’effet similaire dans la MC et la RCH. Comparés aux patients non exposés, les patients exposés à la monothérapie thiopurines, anti-TNFs et combothérapie ont un risque moins élevé d’accident artériel aigu, mais cette différence est seulement significative chez les patients exposés à la combothérapie. La diminution du risque est la plus importante chez les hommes atteints de MC exposés à la combothérapie. La modulation du risque d’accident artériel aigu devrait être prise en compte dans la balance bénéfice-risque des traitements par thiopurines et anti-TNFs chez les patients atteints de MICI. / The risk of acute arterial events in inflammatory bowel disease (IBD) remains unclear. The objectives of this thesis are to assemble a nationwide cohort of IBD patients based on the French administrative health databases, in order to assess the risk of acute arterial events in IBD and the impact of immunosuppressive treatment on the risk. Disease course and therapeutic management of IBD were first studied, in order to validate the coding diagnosis of IBD in the databases. Treatment exposure, hospitalisation, and surgery rates are similar to current standard of care and incidence rates are in the range of those reported in other populations. Patients with Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis (UC) have an increased risk of acute arterial events compared with the general population. The highest risk is observed in patients under the age of 55 years. Disease activity is an independent risk factor of acute arterial events, with a similar magnitude of risk in CD and UC. Exposure to thiopurine and anti-TNF monotherapies, and combination therapy are all numerically associated with a decreased risk of acute arterial events compared to unexposed patients, although the difference is only statistically significant for patients exposed to combination therapy. The magnitude in risk reduction is highest in men with CD exposed to combination therapy. These studies support the concept that a tight control of inflammation is crucial in patients with IBD to avoid IBD-related systemic complications. Prevention of acute arterial events should be considered in the benefit-risk balance assessment of thiopurines and anti-TNFs treatment in IBD patients, according to age, sex and IBD subtype.

Les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) désignent deux affections, la maladie de Crohn (MC) et la rectocolite hémorragique (RCH). Ces maladies sont caractérisées par une grande disparité de répartition dans le monde et une forte augmentation de leur incidence depuis 50 ans. Leur physiopathologie fait intervenir une composition anormale du microbiote intestinal (appelée dysbiose), une dysfonction de la barrière épithéliale, un déficit de l'immunité innée et une dérégulation de l'immunité adaptative. Plus de 163 gènes de prédisposition ont été identifiés, mais la plupart d'entre eux ne sont associés qu'à une augmentation modeste du risque de MICI (Odds Ratios compris entre 1,02 et 1,2). Les facteurs d'environnement semblent jouer un rôle important dans la survenue de ces maladies. Le tabagisme a un effet démontré, favorable dans la RCH, néfaste dans la MC. L'exposition solaire, la vitamine D, l'alimentation, les agents infectieux et les médicaments ont été associés aux MICI mais leur effet est moins bien démontré. Cette thèse d'épidémiologie est consacrée aux MICI; plus précisément, à l'étude de leurs facteurs d'environnement, et au risque de cancer associé aux médicaments des MICI. Elle est fondée sur l'étude de bases de données françaises et européennes. Un premier travail a exploré l'association entre l'exposition à l'isotrétinoïne (médicament prescrit pour traiter l'acné) et la survenue de RCH, rapportée par une étude américaine. Cette étude cas témoin a été menée à l'échelle de la France entière à partir des données du système national d'information inter-régimes de l'assurance maladie (SNIIRAM). Dans ce travail très peu de patients atteints de MICI ont reçu de l'isotrétinoïne durant l'année précédant le diagnostic de la maladie. La prise d'isotrétinoïne n'est pas associée au risque de RCH mais inversement associée au risque de MC.Dans un deuxième travail, nous avons étudié l'impact gobal de l'alimentation en modélisant les profils alimentaires associés à la survenue de RCH et de MC dans la cohorte prospective européenne EPIC (European Prospective Investigation Into Cancer). Un profil alimentaire riche “en produits sucrés et sodas” est associé à l'incidence de RCH dans le sous-groupe diagnostiqué au delà de 2 ans. Aucun profil alimentaire n'est associé au risque de MC. Le régime méditerranéen n'est ni associé à la RCH ni à la MCDans un troisième travail, nous nous sommes intéressés aux risques de cancer associés à l'exposition aux médicaments des MICI : immunosuppresseurs et anti-TNF. Leur prescription a beaucoup augmenté ces dernières années. Cependant ils ont été associés à un risque de lymphome, de cancer de la peau non mélanocytaire et de mélanome pour les thiopurines et les anti-TNF, respectivement. Nous avons évalué prospectivement le risque de cancer associé à ces médicaments, à l'échelle de la France entière dans des conditions de prescription courante, grâce aux données du SNIIRAM. Les résultats sont en en cours d'analyse.Notre thèse montre que l'étude des bases de données peut apporter une réponse à une question importante en pratique clinique , portant sur le lien entre isotrétinoïne et MICI. Notre travail a également permis de générer des hypothèses sur le lien entre les profils alimentaires et la survenue de MICI. Les limites de l'exercice (détaillées dans le manuscrit) ne doivent pas être sous estimées. Nos résultats suscitent des questions et appellent d'autres travaux, menés à une échelle encore plus vaste et avec d'autres méthodes statistiques. / Inflammatory bowel diseases refer to two conditions: Crohn's disease and ulcerative colitis. These diseases display an important geographic heterogeneity worldwide and an increase in incidence during the last fifty years. Their physiopathology is complex, involving anormal composition of gut microbiota (dysbiosis), dysfonction of epithelial barrier and dysregulation of innate and adaptative immune response. More than 163 predisposing genes have been identified, but most of them carry modest association with IBD (Odds ratios varrying from 1.02 to 1.3) (1–3). Environmental factors seem to play an important role in IBD onset. Smoking has a positive effect on UC and harmfull effect on CD. Sun exposure, vitamin D, diet, infections have been inconsistently associated with IBD. This epidemiology thesis is devoted to IBD and specifically, to environemental risk factors, and also to the risk of cancer associated to IBD drugs. It is based on French and European databases. Our first work, explored the association between isotretinoin and UC reported in a US study. Our study was performed in a case-control study in the whole French territory thanks to a medico-administrative database (SNIIRAM). In this work, only a few patients with IBD were exposed to isotetinoin in the year before disease onset. Exposure to isotretinoin was not associated with UC but negatively associated with CD.In a second study, we explored the global impact of diet on UC and CD in a European prospective study (European Prospective Investigation Into Cancer (EPIC)). A dietary pattern with “high sugars and soft drinks” was associated with UC risk when restricted to cases diagnosed at least two years after dietary assessment. No dietary pattern was associated with CD. Mediterranean diet had no effect on UC nor CD risks.In the third part of this work, we investigated the risk of cancer associated with IBD drugs: immunosuppresive agents and anti-TNF. These medications are more and more prescribed nowadays. Howevere, they are associated with an increased risk of cancer in observationnal studies: lymphoma and non melanoma skin cancer with thiopurines and anti-TNF agents respectively. Therefore, we aimed to investigate the cancer risks associated with thiopurine and/or anti-TNF exposure in the whole French territory in the real life , using a medico-adminstrative database (SNIRAM). Currently, we are still analyzing the results.Our work shows that studying large databases can answer an important issue in clinical practice related to a potential link between isotretinoin and IBD. Also, it has generated hypotheses about the link between dietary pattern and IBD. Limitations of our work (detailed in the manuscript) should be considered.. Otr studies using larger databases and other statistical methods should address these limitations.

La rectocolite hémorragique (RCH) est une maladie inflammatoire chronique de l'intestin responsable d'un handicap et d'une altération de la qualité de vie pouvant exposer les patients à des complications sévères en dépit des thérapeutiques actuelles. L'objectif de cette thèse était d'analyser les voies possibles d'amélioration de la prise en charge thérapeutique des patients à partir de données expérimentales et cliniques. Au niveau expérimentale nous nous sommes intéressés au mécanisme impliqué dans la régulation de l'expression de PPARγ, récepteur nucléaires aux propriétés anti-inflammatoires, primitivement diminuée au cours de la RCH et cible des 5-aminosalicylés. Il a été montré que son expression était d'une part sous le contrôle de la stéroidogenèse intraépithéliale, elle-même sous contrôlée par LRH-1 et d'autre part que l'hypoxie épithéliale diminuait son expression via une sur-expression de miR-27a. Par ailleurs, les effets de l'hypoxie sur l'expression de PPARγ étaient inversés en présence de sildénafil. Sur le versant clinique, l'analyse d'une nouvelle stratégie thérapeutique ciblant la cicatrisation muqueuse, c'est à dire l'abrogation de l'inflammation colique macroscopique était efficace et possible dans la pratique clinique. Cet objectif semble aujourd'hui fondamental pour diminué la morbi-mortalité induite par cette maladie. Enfin nous avons observé l'efficacité des anti-TNF dans le cas spécifique de la rectite réfractaire et l'importance de son utilisation prolongée pour éviter les rechutes de la maladie et l'obtention d'une rémission prolongée.