Les affections sinusales sont la première cause de jetage nasal unilatéral chez les chevaux. Cependant, la complexité anatomique de la région rend le diagnostic difficile avec la radiologie et l’endoscopie, et l’utilisation des techniques diagnostiques plus avancées comme la tomodensitométrie est souvent limitée par le manque de disponibilité et les coûts. Par conséquent, la sinusoscopie est souvent la technique disponible avec le meilleur taux diagnostic (70%) mais demeure invasive (trépanation de 10 à 15 mm) et peu pratique dans certains cas. Notre hypothèse est que le développement d’une technique de sinusoscopie peu invasive (TSPI), réalisée par une mini-trépanation avec une aiguille 14G (2 mm de diamètre), combinée à l’utilisation d’un nouvel endoscope flexible de 2 mm de diamètre, peut permettre d’obtenir une évaluation exhaustive des différents sinus paranasaux. Durant les deux premières phases du projet, réalisées sur des cadavres, les repères anatomiques pour réaliser une mini-trépanation des différents sinus ont été déterminés puis la visualisation des différents compartiments sinusaux a été évaluée en attribuant un score pour chaque structure sinusale. Dans une troisième phase, la TSPI a été appliquée sur des chevaux debout sous sédation afin de déterminer la faisabilité et les éventuelles complications chez des chevaux vivants. Les repères déterminés durant la phase 1 ont permis une exploration exhaustive et satisfaisante des sinus durant les deux phases suivantes. L’ensemble des chevaux a bien toléré la procédure et aucune complication sérieuse n’a été rapportée. La technique développée est facile à réaliser et peu faciliter le diagnostic des affections sinusales par tous les vétérinaires spécialistes ou non. / Paranasal sinus disease is the most common cause of unilateral nasal discharge in horses. However, achieving a definitive diagnosis using radiology and endoscopy is difficult due to the complex anatomy of the sinuses, and the use of computed tomography (gold standard) is often limited due to its cost and low availability. Consequently, sinoscopy is often the available diagnostic technique with the highest diagnostic rate (70%) but it remains invasive (10 to 15 mm trepanation) and unpractical in some cases. Our hypothesis is that the development of a minimally invasive sinoscopic technique (MIST), performed through a mini-trepanation with a 14G needle (2 mm trephination) and combined with the use of a novel flexible 2mm diameter endoscope, can allow an exhaustive evaluation of the paranasal sinuses. During the first two cadaveric phases of the project, we determined the exact anatomic landmarks to perform the mini-trepanation in the different sinuses, and the visualization of the different sinus compartments was assessed by attributing a score to each sinusal structure. In the last phase of the study, the MIST was performed on standing sedated horses to determine the feasibility and possible complications associated to the technique. The landmarks determined in the first phase allowed a thorough evaluation of the sinuses in the following phases. The horses tolerated well the procedure and no serious complications were reported. The technique developed during this study is easy to perform and could facilitate the diagnosis of paranasal sinus diseases for all veterinarians specialized or not.

Les corticostéroïdes inhalés (ICs) utilisés dans le traitement de l'asthme ont un effet sur le microbiome pulmonaire. Il est toutefois difficile de séparer leurs effets sur les communautés bactériennes via leur rôle immunomodulateur, de leurs effets indirects via l’amélioration de la ventilation. Notre objectif est de déterminer si les ICs altèrent le microbiote pulmonaire indépendamment de leurs effets sur la fonction pulmonaire. Douze chevaux atteints d’asthme en exacerbation ont reçu des bronchodilatateurs à longue durée d'action (LABA, salmétérol) ou une combinaison ICs/LABA (fluticasone/salmétérol) pendant deux semaines. Des tests de fonction pulmonaire et des lavages broncho-alvéolaires (LBA) ont été effectués avant et après traitement. La quantification par PCR et le séquençage du gène codant pour l’ARNr 16S via une plateforme MiSeq-Illumina ont été réalisés sur les LBA. Les données ont été analysées avec mothur. La fonction pulmonaire s’est améliorée dans les deux groupes. Les abondances relatives de familles et genres appartenant au phylum Bacteroidetes ont augmenté suite au traitement ICs/LABA, tandis que les phyla Verrucomicrobia et Actinobacteria se sont appauvris avec les LABA. Une modification de la β-diversité et une diminution de la charge bactérienne ont été observées seulement après le traitement LABA. L’α-diversité n’a en revanche pas varié dans les deux groupes. Les différences observées entre les groupes ICs/LABA et LABA suggèrent que les changements au sein des communautés bactériennes ne sont pas seulement dus à l’amélioration de la ventilation. Il reste toutefois difficile de trancher quant à un effet positif ou bien néfaste des ICs sur le microbiote pulmonaire. / Inhaled corticosteroids (ICs) affect the respiratory microbiome in asthma. It remains difficult to separate the immunomodulatory effects of ICs on bacterial communities from their indirect effects via improvement of ventilation. Our objective was to determine if ICs alter the lung microbiota independently from their effects on lung function. Twelve horses with equine asthma in exacerbation were assigned to receive a long-acting bronchodilator (LABA, salmeterol) or the combination ICs/LABA (fluticasone/salmeterol) for 2 weeks. Lung function and bronchoalveolar lavages (BAL) were performed before and after treatment. 16S rRNA gene quantification and sequencing were performed on BAL fluid, using PCR and the Illumina MiSeq platform. Data were processed using the software package mothur. Lung function improved with both treatments. The relative abundances of families and genera belonging to the Bacteroidetes phylum increased with ICs/LABA, while the Verrucomicrobia and the Actinobacteria phyla decreased with LABA. Furthermore, β-diversity differed from baseline and the bacterial load decreased after LABA only. On the contrary, α-diversity indices did not vary in both groups. The differences observed between the ICs/LABA and LABA groups suggest that the changes in bacterial communities are not only due to improved ventilation. However, it remains difficult to clarify if the effects of ICs are positive or detrimental to the lung environment.

L’asthme équin, une maladie inflammatoire considérée non infectieuse, est néanmoins associé avec la présence de certains streptocoques et Pasteurellaceae. La similarité entre les espèces de Pasteurellaceae complexifie toutefois leur différenciation. L’objectif de cette étude est d’évaluer la présence de différents Pasteurellaceae dans les voies respiratoires de chevaux atteints d’asthme. Des amorces qPCR ont été optimisées pour [Pasteurella] caballi, Nicoletella semolina, Pasteurella multocida et Haemophilus influenzae, mais plusieurs espèces d'intérêt (notamment Actinobacillus spp.) n'ont pas pu être étudiées faute d'amorces spécifiques. Des lavages nasaux, oraux et bronchoalvéolaires de douze chevaux (six sains, six asthmatiques) gardés dans différents environnements ont été analysés. Pour N. semolina, les analyses ont été approfondies chez dix chevaux asthmatiques (phase II : lavages nasaux et bronchoalvéolaires), et chez dix chevaux sains (phase III : lavages nasaux). N. semolina a été identifié dans 0 à 66 % des échantillons et était retrouvé en plus forte quantité dans le nez de chevaux gardés à l’intérieur et nourris avec du foin. Dans les phases II et III, N. semolina a été identifié dans 90 à 100 % des échantillons nasaux, et dans six lavages bronchoalvéolaires. [P.] caballi a été identifié dans la cavité orale de 83 % des chevaux, indépendamment du statut de santé. H. influenzae et P. multocida n’ont pas été détectés. Aucun Pasteurellaceae analysé n’était associé à l’asthme équin sévère. N. semolina était fréquemment retrouvé dans les voies respiratoires et sa charge nasale était influencée par l’environnement. Les amorces synthétisées faciliteront de futures études sur les Pasteurellaceae. / Equine asthma, an inflammatory disease considered non-infectious, is associated with the presence of certain streptococci and Pasteurellaceae. Strong similarities between Pasteurellaceae species prevent specific differentiation. The objective of the study was to evaluate the presence of different Pasteurellaceae in the airways of horses with severe asthma. Quantitative PCR primers were optimized for [Pasteurella] caballi, Nicoletella semolina, Pasteurella multocida and Haemophilus influenzae. Several species of interest (in particular Actinobacillus spp.) could not be studied due to a lack in primer specificity. Nasal, oral and bronchoalveolar lavages from twelve horses (six healthy, six asthmatics) kept in different environments were analyzed. For N. semolina, further investigation was pursued through inclusion of ten asthmatic horses (phase II: nasal washes and bronchoalveolar lavages), and ten healthy horses (phase III: nasal washes). N. semolina was identified in 0 to 66 % of samples and was found in larger loads in the nose of horses kept inside and fed hay. In phases II and III, N. semolina was identified in 90 to 100 % of nasal samples and in six bronchoalveolar lavages. [P.] caballi was only identified in the oral cavity, with 83 % of positive horses regardless of health status. H. influenzae and P. multocida were not detected. No specific Pasteurellaceae studied here were associated with severe equine asthma. N. semolina was identified frequently in respiratory samples and its nasal load was influenced by the horse’s environment. The optimized primers will facilitate future studies on Pasteurellaceae.

La bactérie Staphylococcus aureus (S. aureus) est un microorganisme aux multiples facettes. Les isolats résistants à la méticilline (SARM) constituent une cause majeure d'infections nosocomiales, tant en médecine humaine que vétérinaire. Les données épidémiologiques sont importantes pour l’élaboration de programmes de prévention et de contrôle des infections en milieu hospitalier. L’objectif principal de cette étude est d’estimer la prévalence et étudier les facteurs de risque de colonisation par le S. aureus et le SARM des chevaux présentés à l’hôpital équin de la Faculté de médecine vétérinaire de l’Université de Montréal. Les objectifs secondaires sont de déterminer la présence de SARM sur la peau chez les individus colonisés, et évaluer la durée de la colonisation par le SARM. Une étude transversale, menée sur 3 ans, a permis le recrutement de 228 chevaux admis pour des motifs non urgents au Centre Hospitalier Universitaire Vétérinaire (CHUV) de la faculté de médecine vétérinaire de Saint-Hyacinthe. Des prélèvements nasaux et de peau ont été réalisés à l'admission. Les échantillons nasaux ont été soumis au laboratoire de microbiologie pour culture et identification des S. aureus, grâce à la technologie MALDI-TOF. Les isolats résistants à la méticilline ont été identifiés à l’aide de géloses sélectives chromogéniques, et confirmés par un test de concentration minimale inhibitrice à l'oxacilline et une technique de diagnostic moléculaire (PCR mecA et mecC). En cas de SARM détecté sur le prélèvement nasal, l’échantillon de peau était soumis. Les prélèvements nasaux ont été répétés chez les individus colonisés jusqu'à l'obtention de deux cultures négatives. Pour l’exploration des facteurs de risque, les informations concernant la gestion de l'écurie, le type d’activité et les antécédents médicaux des chevaux ont été obtenues auprès des propriétaires via un questionnaire et la consultation des dossiers médicaux. Des régressions logistiques multivariées ont été utilisées pour modéliser les associations entre les facteurs de risque et la colonisation. La prévalence du portage nasal de S. aureus et de SARM dans la population de l’étude est respectivement de 17,5 % (IC à 95 % : 12,4-22,7) et de 6,2 % (IC à 95 % : 2,9-9,4). Les facteurs de risque de colonisation par le S. aureus et le SARM sont une hospitalisation dans les 6 mois précédents (S. aureus : rapport de cotes (RC) 3,5 – intervalle de confiance (IC) à 95 % 1,4-8,7 ; SARM : RC 6,1 - IC à 95 % 1,0-35,7) et l'année d'admission au CHUV (2022 vs. 2020-2021 ; 4 S. aureus: RC 3,3 – IC à 95% 1,5-7,1 ; RC 8,8 - IC à 95 % 1,7-90,9). De plus, être hébergé dans une écurie de plus de 10 chevaux constituait un facteur de risque additionnel d’être colonisé par le SARM (RC 5,9 - IC à 95 % 1,1-63,3). Aucun SARM n’a été détecté sur les prélèvements de peau des chevaux colonisés d’après les échantillons nasaux. Sur les 10 chevaux colonisés par le SARM et pour lesquels un suivi était disponible, un seul a été testé positif jusque 3 mois après l’admission. Un autre testait positif jusqu’à 30 jours suivant l’échantillonnage initial et 8 chevaux étaient négatifs au premier prélèvement de suivi, environ 14 jours après l’admission. La prévalence de colonisation nasale par le SARM dans notre population d’étude est non négligeable ; cependant, le portage semble transitoire. Outre des facteurs de risque d’ordre médical, l'importance des interactions sociales dans la transmission du SARM chez les chevaux est à prendre en considération. / The bacterium Staphylococcus aureus (S. aureus) is a multifaceted microorganism. Methicillin-resistant isolates (MRSA), are a major cause of nosocomial infections in both human and veterinary medicine. Epidemiological data are important for building robust hospital infection prevention and control programs. The main objectives of this study were to estimate the prevalence and investigate the risk factors for S. aureus and MRSA colonization in horses presented to the Veterinary Teaching Hospital (VTH) of the Faculty of Veterinary Medicine (FVM) of the Université de Montréal. Secondary objectives were to determine the presence of MRSA on the skin of colonized individuals and to assess the duration of MRSA colonization. A 3-year cross-sectional study recruited 228 horses admitted for non-emergency reasons to the VTH. Nasal and skin samples were taken on admission. Nasal samples were submitted to the microbiology laboratory for culture and identification of SA, using MALDI-TOF technology. Methicillin resistance was detected using chromogenic agar plates and confirmed by oxacillin minimum inhibitory concentration testing and a molecular diagnostic technique (mecA / mecC PCR). In the case of a nasal MRSA, the skin sample was submitted. Nasal swabs were repeated in colonized horses until two negative cultures were obtained. To investigate risk factors, information on stable management, type of activity, and medical history was obtained from owners through a questionnaire and review of the medical records. Multivariate logistic regressions were used to model associations between risk factors and colonization. The prevalence of nasal carriage of S. aureus and MRSA in the study population were 17.5% (95% CI: 12.4-22.7) and 6.2% (95% CI: 2.9-9.4), respectively. Risk factors for colonization were hospitalization within the previous 6 months (S. aureus: odds ratio (OR) 3.5 - 95% confidence interval (CI) 1.4-8.7; MRSA: OR 6.1 - 95% CI: 1.0-35.7) and year of admission (2022 vs. 2020-2021; S. aureus: OR 3.3 - 95% CI: 1.5-7.1; MRSA: OR 8.8 - 95% CI: 1.7-90.9). Furthermore, being housed in a stable with more than 10 horses was an additional risk factor for MRSA colonization (OR 5.9 - 95% CI: 1.1-63.3). No MRSA was detected on skin samples from colonized horses based on nasal samples. Of the 10 MRSA-colonized horses for which a follow-up was available, only one tested positive after 3 months. Another tested positive up to 30 days after admission, and 8 horses were negative at the first recheck sample, 14 days after admission. The prevalence of nasal MRSA colonization in our study population is not negligible; however, carriage appears to be transient. In addition to the medical risk factors, the importance of social interactions in equine MRSA transmission should be considered.

Induced pluripotent stem cells (iPSC) have the capacity to self renew and differentiate into a myriad of cell types making them potential candidates for cell therapy and regenerative medicine. The goal of this thesis was to determine the characteristics of equine iPSC (eiPSC) that can be harnessed for potential use in veterinary regenerative medicine. Trauma to a horse’s limb often leads to the development of a chronic non-healing wound that lacks a keratinocyte cover, vital to healing. Thus, the overall hypothesis of this thesis was that eiPSC might offer a solution for providing wound coverage for such problematic wounds. Prior to considering eiPSC for clinical applications, their immunogenicity must be studied to ensure that the transplanted cells will be accepted and integrate into host tissues. The first objective of this thesis was to determine the immune response to eiPSC. To investigate the immunogenicity of eiPSC, the expression of major histocompatibility complex (MHC) molecules by the selected lines was determined, then the cells were used in an intradermal transplantation model developed for this study. While transplantation of allogeneic, undifferentiated eiPSC elicited a moderate cellular response in experimental horses, it did not cause acute rejection. This strategy enabled the selection of weakly immunogenic eiPSC lines for subsequent differentiation into lineages of therapeutic importance. Equine iPSC offer a potential solution to deficient epithelial coverage by providing a keratinocyte graft with the ability to differentiate into other accessory structures of the epidermis. The second objective of this thesis was to develop a protocol for the differentiation of eiPSC into a keratinocyte lineage. The protocol was shown to be highly efficient at inducing the anticipated phenotype within 30 days. Indeed, the eiPSC derived vi keratinocytes (eiPSC-KC) showed both morphologic and functional characteristics of primary equine keratinocytes (PEK). Moreover, the proliferative capacity of eiPSC-KC was superior while the migratory capacity, measured as the ability to epithelialize in vitro wounds, was comparable to that of PEK, suggesting exciting potential for grafting onto in vivo wound models. In conclusion, equine iPSC-derived keratinocytes exhibit features that are promising to the development of a stem cell-based skin construct with the potential to fully regenerate lost or damaged skin in horses. However, since eiPSC do not fully escape immune surveillance despite low MHC expression, strategies to improve engraftment of iPSC derivatives must be pursued. / Les cellules souches pluripotentes induites (iPSC) ont la capacité de s'auto renouveler et de se différencier en une myriade de types cellulaires, ce qui en fait des outils intéressants pour la thérapie cellulaire et la médecine régénérative. Le but de cette thèse était de déterminer les caractéristiques des iPSC équines (eiPSC) qui peuvent être exploitées pour l'usage potentiel en médecine régénérative vétérinaire. Chez le cheval, une plaie cutanée est souvent cicatrisée par seconde intention et est sujette à de nombreuses complications lorsque située sur le membre, notamment une épithélialisation lente. Ainsi, l'hypothèse globale de cette thèse était que les eiPSC pourraient offrir une solution novatrice de couverture pour de telles blessures. Avant d'envisager l’utilisation d'eiPSC à des fins cliniques, leur immunogénicité doit être étudiée afin de s'assurer que les cellules transplantées seront acceptées et intégrées dans les tissus du receveur. Le premier objectif de cette thèse était de définir la réponse immunitaire suscitée par les eiPSC. Afin d'étudier l'immunogénicité d'eiPSC, l'expression de molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) des lignes choisies a été déterminée, puis les cellules ont été utilisées dans un modèle de transplantation intradermique développé pour cette étude. Bien que la transplantation allogénique d'eiPSC non différenciées ait induit une réponse cellulaire modérée chez les chevaux d'expérimentation, elle n'a pas provoqué de rejet. Cette stratégie a permis la sélection de lignées d'eiPSC faiblement immunogènes pour la différenciation ultérieure en des lignées d'importance thérapeutique. Les eiPSC représentent une solution intéressante et qui, par l’entremise du développement d’une lignée de kératinocytes, pourraient servir à la création d’une greffe ayant la capacité de former non seulement l’épithélium manquant mais aussi d'autres structures accessoires de l'épiderme. Le deuxième objectif de cette thèse était donc de iv développer un protocole pour la différentiation des eiPSC en lignée de kératinocytes. Un protocole visant cette différenciation fut ainsi développé et ce dernier a démontré une grande efficacité à produire le phénotype attendu dans une période de 30 jours. En effet, les kératinocytes dérivés d'eiPSC (eiPSC-KC) ont montré des caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des kératinocytes primaires équins (PEK). En outre, la capacité de prolifération d'eiPSC-KC est supérieure tandis que la capacité migratoire, mesurée comme l'aptitude à cicatriser les plaies in vitro, est comparable à celle du PEK. En conclusion, les eiPSC-KC ont des caractéristiques intéressantes pour le développement d'un substitut cutané à base de cellules souches, ayant le potentiel de régénérer la peau perdue lors de trauma ou de maladie, chez le cheval. Cependant, parce que les eiPSC n'échappent pas totalement à la surveillance immunitaire, malgré une faible expression du MHC, des stratégies pour améliorer la prise de greffe eiPSC-KC doivent être élaborées.

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L’asthme est une des maladies chroniques les plus prévalentes, affectant environ 300 millions d’individus dans le monde et causant plus de 400 000 décès annuellement. La condition se caractérise par une hyperréactivité bronchique, de l’inflammation pulmonaire et des changements structuraux (remodelage) des voies respiratoires. Bien que l’inflammation soit le plus souvent de type éosinophilique dans l’asthme, une proportion importante des patients affectés par la forme sévère de la maladie présente plutôt une infiltration des voies respiratoires par les neutrophiles. Cette inflammation neutrophilique a été associée à plusieurs issues cliniques négatives, notamment à une mauvaise réponse aux traitements, à une obstruction respiratoire permanente et à la mortalité. Malgré l’importance de ces conséquences cliniques pour les patients affectés, le rôle de l’inflammation neutrophilique dans la pathophysiologie de l’asthme, dont ses effets sur le remodelage bronchique, demeure peu exploré. Dans toutes les formes d’asthme, les traitements usuels de la maladie (glucocorticoïdes et bronchodilatateurs) ne permettent pas de renverser entièrement les lésions de remodelage bronchique, dont l’augmentation de la masse du muscle lisse, et ne contrôlent pas adéquatement la neutrophilie pulmonaire. L’augmentation de la masse musculaire lisse bronchique représente pourtant une cible thérapeutique importante vu son implication dans le rétrécissement de la lumière bronchique et le bronchospasme. Les objectifs de cette thèse ont donc été d’étudier les mécanismes potentiellement impliqués dans l’association entre l’inflammation neutrophilique et la sévérité de la maladie, et d’investiguer les effets de thérapies anti-neutrophiliques sur le remodelage bronchique dans le modèle de l’asthme équin sévère. Similairement à la condition humaine, l’asthme équin sévère est caractérisé par une obstruction respiratoire fluctuante, de l’inflammation pulmonaire et un remodelage bronchique, notamment une augmentation de la masse du muscle lisse. Cette maladie se prête particulièrement bien à l’étude du phénotype neutrophilique puisque c’est cette cellule granulocytaire qui infiltre le milieu pulmonaire lors des exacerbations cliniques. Les études réalisées dans ce projet doctoral ont permis de déterminer que l’azithromycine, un macrolide possédant des propriétés immunomodulatrices, réduit l’inflammation neutrophilique dans le modèle de l’asthme équin. Toutefois, ce traitement n’a pas diminué l’obstruction bronchique ni les lésions de remodelage lorsqu’utilisé en monothérapie, et n’a pas potentialisé les effets des corticostéroïdes inhalés. Ces résultats suggèrent que l’atténuation de l’inflammation pulmonaire ne suffit pas à rétablir l’homéostasie tissulaire dans la phase chronique de la maladie. Toutefois, l’hétérogénéité phénotypique des neutrophiles pourrait rendre leur simple quantification dans les sécrétions respiratoires insuffisante pour élucider leurs répercussions dans l’asthme. Par exemple, les neutrophiles pourraient contribuer au remodelage bronchique par la relâche de vésicules extracellulaires, des nanoparticules qui peuvent modifier la biologie des cellules locales et distantes. Ainsi, les caractéristiques des vésicules neutrophiliques et leur effet prolifératif sur le muscle lisse bronchique ont été examinés. Les résultats obtenus indiquent que les vésicules produites par les neutrophiles augmentent la prolifération du muscle lisse bronchique lorsqu’elles proviennent de cellules exposées au lipopolysaccharide, un fragment bactérien omniprésent dans l’environnement et incriminé dans l’infiltration neutrophilique et le développement de l’obstruction bronchique dans l’asthme humain et équin. / Asthma is one of the most prevalent chronic diseases, affecting approximately 300 million people worldwide and causing over 400,000 deaths annually. The condition is characterized by the combination of bronchial hyperreactivity, lung inflammation, and structural changes in the airways (remodeling). Although an eosinophilic inflammation is common in asthma, a significant proportion of patients affected by the severe form of the disease have a neutrophilic airway infiltration. The neutrophilic phenotype has been associated with several negative outcomes in human asthma, including poor response to therapy, permanent airway obstruction and mortality. Despite these associations, the role of neutrophils in asthma, including its effects on airway remodeling, remains insufficiently explored. Unfortunately, standard asthma therapies (glucocorticoids and bronchodilators) do not adequately control neutrophilic inflammation and reverse only partially, if at all, bronchial remodeling lesions, including the increased airway smooth muscle mass. This structural modification is however an important therapeutic target because of its involvement in bronchial lumen narrowing and bronchospasm. The main objectives of this thesis were therefore to study mechanisms potentially involved in the association between neutrophilic inflammation and asthma severity, and to investigate the effects of anti-neutrophilic therapies on bronchial remodeling reversibility in the severe equine asthma model. Similar to the human disease, severe equine asthma is characterized by fluctuating airflow obstruction, pulmonary inflammation, and remodeling lesions, including a large increase in airway smooth muscle mass. Clinical exacerbations are characterized by a marked pulmonary neutrophilic influx, making this disease particularly suitable to study the neutrophilic phenotype. Studies conducted during this doctoral program revealed that azithromycin, a macrolide with immunomodulatory properties, reduces neutrophilic inflammation in the equine asthma model, but fails to alleviate bronchial obstruction and remodeling lesions, suggesting that the control of neutrophilic inflammation is not sufficient to restore tissue homeostasis when the disease reaches its chronic phase. However, the simple quantification of neutrophils within respiratory secretions might not elucidate comprehensively the possible functional consequences of this cell in the pathophysiology of asthma. For instance, neutrophils could lead and sustain bronchial structural lesions through the release of extracellular vesicles. Those nanoparticles can modify the biology of local and distant cells and are involved in the pathophysiology of several inflammatory diseases. Thus, the characteristics and the effect of neutrophil extracellular vesicles on airway smooth muscle proliferation were studied in horses with severe asthma. The results obtained indicate that extracellular vesicles increase bronchial smooth muscle cell proliferation when they are produced by neutrophils exposed to lipopolysaccharide, a ubiquitous environmental contaminant incriminated in the development of neutrophilic infiltration and bronchial obstruction in human and equine asthma.

L’asthme équin est une condition inflammatoire fréquente affectant les voies respiratoires inférieures. Cette maladie est caractérisée par une bronchoconstriction, une hyperréactivité bronchique, ainsi que des changements des différentes couches tissulaires des voies respiratoires que l’on regroupe sous le terme de remodelage pulmonaire. Le remodelage du muscle lisse bronchique dans l’asthme comprend une hyperplasie, une hypertrophie, ainsi qu’une altération des propriétés contractiles des myocytes. Bien que ces changements aient été décrits dans la forme sévère de l’asthme équin, la présence de telles altérations chez les chevaux atteints des formes légères à modérées de l’asthme demeure incertaine. L’objectif de notre étude est donc de déterminer si le muscle lisse bronchique présente un remodelage chez les chevaux asthmatiques légers à modérés. Des biopsies endobronchiques provenant de 18 chevaux asthmatiques et de 7 chevaux contrôles ont été étudiées. Le diagnostic était basé sur les signes cliniques et confirmé par cytologie du lavage bronchoalvéolaire. La prolifération des cellules du muscle lisse bronchique était évaluée par l’expression du proliferating cell nuclear antigen marqué par immunohistochimie, et l’expression génique de l’isoforme rapide de la myosine, une protéine hypercontractile, a été mesurée par RT-qPCR. Cette étude a permis de mettre en évidence une surexpression de l’isoforme rapide de la myosine chez les chevaux asthmatiques légers à modérés. Malgré l’absence de différence dans le taux de prolifération cellulaire du muscle lisse bronchique entre les groupes, le pourcentage de myocytes en prolifération était corrélé à l’inflammation pulmonaire neutrophilique ainsi qu’à l’expression de l’isoforme rapide de la myosine chez les chevaux asthmatiques. Cette première étude évaluant le remodelage du muscle lisse bronchique chez les chevaux asthmatiques légers à modérés a démontré une altération fonctionnelle du muscle lisse bronchique dans les formes légères de l’asthme équin, une possible influence de la neutrophilie pulmonaire sur la prolifération du muscle lisse, ainsi qu’une association entre les phénotypes prolifératifs et contractiles. Les altérations identifiées pourraient servir de biomarqueurs potentiels dans l’évolution de la maladie et de la réponse aux traitements. / Equine asthma is a common inflammatory condition affecting the lower airways. This disease is characterised by bronchoconstriction, airway hyperreactivity, and changes in the different tissue layers of the airways, which are referred to as airway remodelling. Remodelling of the smooth muscle in asthma includes hyperplasia, hypertrophy, and altered contractile properties of the myocytes. Although these changes have been described in severe equine asthma, their presence in horses with milder forms of asthma remains unclear. The aim of our study was therefore to determine whether airway smooth muscle remodelling occurs in horses with mild to moderate asthma. Endobronchial biopsies from 18 asthmatic horses and 7 control horses were studied. The diagnosis was based on clinical signs and confirmed by bronchoalveolar lavage cytology results. Airway smooth muscle cell proliferation was assessed by the expression of immunohistochemically labelled proliferating cell nuclear antigen, and the gene expression of the fast contracting myosin isoform, a hypercontractile protein, was measured by RT-qPCR. This study showed overexpression of the fast contracting myosin isoform in horses with mild to moderate asthma. Although there was no difference in the proliferation rate of airway smooth muscle myocyte between groups, it was correlated with neutrophilic lung inflammation as well as with the expression of the fast myosin isoform in asthmatic horses. This first study evaluating airway smooth muscle remodelling in mild to moderate asthmatic horses has demonstrated a functional alteration of airway smooth muscle in mild equine asthma, as well as a possible influence of pulmonary neutrophilia on smooth muscle proliferation, and an association between proliferative and contractile phenotypes. The identified alterations could eventually serve as biomarkers in the evolution of the disease and the response to treatments.

Les chevaux atteints d’asthme sévère sont fortement sensibles à la présence de particules respirables dans leur environnement qui peuvent induire une exacerbation clinique. La gestion et la diminution de cette pression antigénique de leur milieu représentent des éléments importants pour améliorer leur santé et confort. Le foin étant l’une des plus grandes sources de particules respirables, plusieurs procédés ont été développés afin de réduire la libération de ces particules par le fourrage. Notre étude s’intéresse à la technique de l’étuvage, un procédé fréquemment utilisé par les propriétaires, mais peu étudié in vivo, et durant lequel le foin est chauffé pendant 60 minutes avec de la vapeur d’eau. L’objectif est de déterminer ses effets sur les paramètres cliniques et le comportement alimentaire des chevaux asthmatiques. Lors d’une étude croisée prospective, neuf chevaux en exacerbation ont reçu des granulés de luzerne et du foin étuvé pendant quatre semaines. Des tests de fonctions pulmonaires et des scores cliniques ont été réalisés, de même que des scores de mucus trachéaux et des lavages broncho-alvéolaires. Des vidéos couvrant différentes périodes de 24h ont également été enregistrées afin d’analyser le comportement des chevaux. Les fonctions pulmonaires et les scores cliniques se sont améliorés de façon continue pour les chevaux recevant des granulés de luzerne, et seulement de façon transitoire pendant les deux premières semaines pour ceux nourris au foin étuvé. D’un point de vue comportemental, le foin étuvé est associé à un pourcentage de temps d’alimentation quotidien plus important. D’après cette étude, le foin étuvé seul présente une efficacité mitigée quant à l’amélioration des paramètres cliniques et de la fonction pulmonaire chez des chevaux asthmatiques sévères placés dans des conditions défavorables. Toutefois, il pourrait présenter des avantages comportementaux, mais aussi être associé à d’autres traitements et régimes (alimentaire ou médicamenteux) pour pallier ses inconvénients. / Horses with severe asthma are highly sensitive to the presence of respirable particles in their environment that can induce clinical exacerbations. Managing and reducing this antigenic pressure within their environment is an important factor to improve their health and comfort. Hay being one of the biggest sources of respirable particles, several processes have been developed to reduce the release of these particles from forage. Our study focuses on the steaming technique, a process frequently used by owners, but with few in vivo studies, during which hay is steamed for 60 minutes. The aim is to determine its effects on the clinical parameters and feeding behavior of asthmatic horses. In a prospective crossover study, nine horses in clinical exacerbation were fed alfalfa pellets and steamed hay for four weeks. Lung function tests and clinical scores were performed, as well as tracheal mucus scores and bronchoalveolar lavage. Videos covering different 24-hour periods were also recorded to analyze the horses' behavior. Lung function and clinical scores improved continuously for horses with pellets, and only transiently during the first two weeks with steamed hay. From a behavioral point of view, steamed hay is associated with a higher percentage of daily feeding time. According to this study, the efficacy of steamed hay alone in improving clinical parameters and lung function in severe asthmatic horses placed in unfavorable conditions was mixed. However, it could offer behavioral advantages, and could also be combined with other treatments and diets (feed or medication) to offset its disadvantages.

La présente étude visait à développer un protocole de fixation et d'échantillonnage pour le poumon équin suivant les directives publiées sur l’utilisation d’une approche stéréologique de type « design-based ». Les poumons gauches de chevaux contrôles et atteints du souffle ont été fixés avec du formaldéhyde 10% pendant 48h à une pression constante de 25-30 cm d’H2O. Les poumons ont été sectionnés en 20-21 tranches d’une épaisseur d'environ 2,5 cm chacune; de 10-11 tranches ont été sélectionnées de façon aléatoire et systématique pour la mesure du volume de référence avec la méthode de Cavalieri. Un protocole d’échantillonnage systématique, aléatoire et uniforme utilisant le principe du « smooth fractionator » et un poinçon à biopsie de 17 mm ont été utilisés pour échantillonner une fraction représentative de chaque poumon. Les méthodes d’échantillonnage de sections verticales, uniformes et aléatoires (VUR) et d’échantillonnage isotropique, uniforme et aléatoire (IUR) ont toutes deux été effectuées pour comparer le nombre de voies respiratoires en coupe perpendiculaire obtenues à partir de chaque méthode. L'architecture globale et la qualité des tissus fixés ont également été évaluées. Des spécimens pulmonaires équins ont été échantillonnés avec succès selon un protocole visant à produire des données morphométriques valides. Les tissus ont été fixés avec un minimum d'artéfacts et contenaient une quantité suffisante de voies respiratoires en coupe perpendiculaire dans les deux types d’échantillons. En conclusion, un protocole de fixation et d'échantillonnage adapté au poumon équin permettant l'utilisation d'une approche stéréologique de type « design-based » a été élaboré pour l’étude du remodelage des voies respiratoires. / The present study aimed at developing a fixation and sampling protocol for the horse lung in agreement with recent published guidelines for a design-based stereology approach. The left lungs from control and from heaves-affected horses were fixed in 10% formaldehyde for 48hr at a controlled constant pressure of 25-30 cm H2O. Lungs were cut into 20-21 slices of a thickness of approximately 2.5cm each; 10-11 slices were then randomly and systematically selected for the measurement of the reference volume using the Cavalieri method. A systematic, uniform and random sampling (SURS) protocol using a 17 mm punch biopsy and the smooth fractionator principle was used to select a representative fraction of each lung. The vertical uniform random (VUR) and isotropic uniform random (IUR) sampling methods were both performed to compare the number of perpendicular airways obtained with each method. The general architecture and the quality of the fixed tissues were also evaluated. Equine lung tissues were successfully sampled with a protocol designed to yield accurate morphometric data. The tissues were fixed with minimal artifacts and contained an adequate amount of perpendicular airways in both VUR and IUR sections. In conclusion, we developed a fixation and sampling protocol adapted to the equine lung allowing the use of a design-based stereology approach to study airway remodeling.