Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Au Burkina Faso, W. indica L. syn. W. americana est utilisée en médecine traditionnelle dans la prise en charge aussi bien curative que préventive de l'asthme. Basée sur une approche ethnopharmacologique, cette étude visait à caractériser W. indica sur le plan chimique et pharmacologique en relation avec l'usage traditionnel contre l'asthme. Méthodologie : Après avoir confirmé les données bibliographiques sur l'usage antiasthmatique de la plante par un entretien avec des tradipraticiens de santé, une recherche bioguidée a été réalisée. Des investigations chimiques à type d'extraction, de purification et de détermination structurale ont été conduites en alternance avec les investigations biologiques de laboratoire. En outre, une caractérisation in situ des groupes chimiques a été réalisée dans différentes parties de la plante. Puis, une évaluation de la toxicité générale aigue de l'extrait hydro alcoolique des racines a été réalisée chez la souris. Résultats et discussion : Des alcaloïdes et des polyphénols ont été mis en évidence dans les différentes parties de la plante. Plusieurs composés ont été isolés à partir de l'extrait hydro alcoolique (HA) des racines. Un seul a été identifié comme étant (-)-épicatéchine. HA, ses fractions n-hexane (F1), dichlorométhane (F2), acétate d'éthyle (F3), la fraction résiduelle (F4) et l'épicatéchine isolée de F3 inhibaient in vitro l'activité de la 5-LOX, la LOX-IB de soja et la PLA2 de manière dose dépendante. L'inhibition de la PDE4A1α par les fractions n'était pas dose dépendant. Sur le plan tissulaire, HA, F3 et les fractions dérivées de F3 inhibaient les contractions induites par l'acétylcholine sur la trachée de rat ex vivo. Un effet dose dépendant était observé avec une CI50 de 1051 µg/mL pour HA, entre 181 et 477 µg/mL pour F3 et ses fractions. HA est modérément toxique chez la souris par voie intrapéritonéale (DL50 =210 mg/Kg). Cette étude est la première investigation pharmacologique de l'usage traditionnel de W. indica contre l'asthme. Nos résultats supportent cet usage traditionnel de la plante et démontrent la participation de l'épicatéchine aux propriétés antiasthmatiques. Conclusion : La validation pharmacologique de l'usage traditionnel de W. indica contre l'asthme doit être complétée par les futures investigations précliniques avec l'isolement et les tests biologiques d'autres composés de la plante qui participeraient à l'activité de W. indica.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. 59-68. Publié aussi en version électronique.

L'asthme est un problème de Santé publique au niveau mondial. Il touche environ 10% des enfants et des adultes en France, avec des conséquences socio-économiques importantes. L'asthme est une maladie respiratoire chronique obstructive complexe, caractérisée par une hétérogénéité phénotypique et une expression clinique variable au cours du temps. Les essais contrôlés randomisés restent la référence pour évaluer l'efficacité et la sécurité des médicaments. Néanmoins, les études pharmaco-épidémiologiques, nécessaires pour compléter les résultats des essais contrôlés randomisés, restent encore limitées dans l'asthme. Cette thèse en pharmaco-épidémiologie, s'appuyant sur deux cohortes françaises complémentaires, avait pour objectif d’améliorer la compréhension de la qualité de la prise en charge thérapeutique de l'asthme en population. Les objectifs spécifiques étaient d'étudier: 1) les bénéfices à long terme des corticoïdes inhalés dans l'asthme, 2) le ratio « traitements de fond/traitements des pathologies respiratoires obstructives », défini à partir des données médico-administratives, et ses fluctuations au cours du temps chez les sujets âgés, et 3) la polymédication dans l'asthme du sujet âgé.L'efficacité à court terme des corticoïdes inhalés a largement été démontrée mais leurs bénéfices à long terme ont rarement été étudiés. Nous avons estimé les effets à long terme des corticoïdes inhalés sur 245 adultes asthmatiques participant à l'étude EGEA. L'application d'une méthode par score de propension pour prendre en compte le biais d'indication n’a pas permis de mettre en évidence un bénéfice à long terme des corticoïdes inhalés utilisés au long cours sur la santé respiratoire. Un bénéfice potentiel de l’exposition aux corticoïdes inhalés au long cours a toutefois été observé sur l’évolution de la fonction respiratoire. Plusieurs indicateurs de qualité de prise en charge de l’asthme, basés principalement sur des bases de données administratives américaines, ont été proposés dans l'enfance et à l'âge adulte. Cependant, la pertinence de tels indicateurs n'a pas été spécifiquement étudiée dans des populations plus âgées et leurs fluctuations au cours du temps n'ont jamais été caractérisées. Notre étude menée auprès de 4328 femmes asthmatiques âgées de l'étude Asthma-E3N a montré que le ratio « traitements de fond/traitements des pathologies respiratoires obstructives », défini à partir des bases de données médico-administratives, est un indicateur pertinent pour identifier les sujets âgés à risque de mauvais contrôle de la maladie. De plus, l’étude de la variation à long terme du ratio a permis d’identifier des groupes de femmes asthmatiques présentant un risque élevé d’asthme non contrôlé à terme. La population âgée souffre fréquemment de multimorbidité, conduisant à la polymédication et potentiellement à une réponse altérée au traitement. L’impact des comorbidités et de leurs traitements reste inconnu. Nous avons appliqué une méthode intégrative à partir des bases de données de remboursements des médicaments chez les femmes asthmatiques de l'étude Asthma-E3N. Le « Pharmacome » a confirmé la polymédication dans cette population et a mis en évidence les liens entre les médicaments. En appliquant une méthode de classification sur les classes thérapeutiques des médicaments utilisés, nous avons identifié trois profils de femmes asthmatiques présentant un niveau de risque différent de mauvais contrôle de la maladie.En conclusion, les données médico-administratives représentent une source pertinente pour identifier les patients à haut risque de mauvais pronostic d’asthme au niveau populationnel. Notre travail en pharmaco-épidémiologie apporte une nouvelle approche sur l’évaluation de la prise en charge thérapeutique de l’asthme et sur l’interrelation entre les médicaments de l’asthme et les autres médicaments, proxies de comorbidités. Nos résultats sont d’une importance particulière, en raison du fardeau mondial de l’asthme........ / : Asthma is a worldwide non-communicable disease affecting around 10% of children and adults in France, with substantial socio-economic impacts. This is a complex chronic respiratory disease characterized by phenotypic heterogeneity and fluctuations of clinical expression over time. Randomized controlled trials (RCT) remain the gold standard to assess medication efficacy and safety. Nevertheless, pharmacoepidemiological studies have a helpful design to complement RCT findings, but are still limited in asthma. This thesis in pharmacoepidemiology, relying on two complementary French cohorts, aimed to add information on the assessment of the quality of asthma therapeutic management in real life. Specific aims were to investigate: i) the long-term benefits of inhaled corticosteroids in asthma, ii) the controller-to-total asthma medication ratio and its fluctuations over time in the elderly, and iii) the polymedication in elderly asthma.The short-term efficacy of inhaled corticosteroids on asthma has been largely established, but their long-term benefits have rarely been assessed. We estimated the long-term effects of inhaled corticosteroids on 245 adults with persistent asthma who participated to the EGEA study. Applying a propensity score method to take into account the indication bias did not offer evidence of a statistical significant long-term benefit of ICS used regularly or continuously over twelve years on respiratory health. However, a trend for benefits of long-term ICS exposure was observed on lung function evolution. Asthma therapeutic management in the elderly relies on studies performed in younger populations, postulating that its efficacy is similar in this specific population. Some quality of care markers, mainly based on US drug administrative databases, have been proposed in childhood and adulthood with asthma. However, the relevance of such asthma medication ratios has been poorly addressed in older populations, and its fluctuations over time have never been characterized. Our study, conducted among 4,328 elderly women with ever asthma from the Asthma-E3N study and using drug administrative databases, showed that the controller-to-total asthma medication ratio is also relevant in the elderly and identified specific patterns of fluctuations of the ratio significantly associated with the subsequent risk for poor asthma-related outcomes. The elderly population frequently suffers from multimorbidity, leading to polymedication and potential altered response to treatment. To which extent asthma-related comorbidities and their treatments impact on asthma phenotypes and medications remains unknown. Therefore, we applied an integrative method on a drug administrative database to characterize the medication network in elderly women with asthma from the Asthma-E3N study. The medication network (“Pharmacome”) in elderly asthma confirmed the complexity of therapeutic management in this population and highlighted links between medications. Applying a clustering method on drug use among participants with asthma, we identified three clusters of individuals characterized by their profiles of treatment use, which showed different risk levels for subsequent poor asthma characteristics (uncontrolled asthma, asthma attacks/exacerbations, impaired health-related quality of life).In conclusion, our findings are both of public health and clinical interests. Claims data are relevant to identify patients at high risk for poor asthma prognosis at the population level. Our work in pharmacoepidemiology, relying on health administrative databases, provides new insights into the assessment of asthma therapeutic management and the inter-relationship between asthma medications and medications for comorbid conditions......

Avec l'essor des nanotechnologies, se pose la question de la toxicité respiratoire et de l'impact des nanoparticules manufacturées sur des pathologies respiratoires telles que l’asthme allergique. Cette thèse a eu pour but d’étudier la toxicité respiratoire des nanotubes de carbone (NTC), figure emblématique des nanotechnologies, en lien avec leur biodistribution, chez la souris normale et dans un modèle murin d’asthme. Ce travail a porté sur des NTC à parois multiples, qui représentent plus de 95% de la production industrielle de NTC. Nos travaux ont montré que ces NTC se distribuent de façon uniforme dans les voies respiratoires de la souris, qu’ils sont internalisés par différentes cellulesrésidantes ou infiltrées (macrophages, pneumocytes de type II, neutrophiles), et qu'ils sont capables, en fonction de la dose et de la durée d'exposition, d'induire une inflammation et un remodelage des voies aériennes. Nos données ont également montré que ces NTC peuvent promouvoir la réponse à un allergène, les cellules épithéliales jouant un rôle dans cet effet. Ainsi, l’exposition aux NTC pourrait représenter un risque pour la santé respiratoire des sujets sains, mais également des sujets asthmatiques. / With the development of nanotechnologies, the question arises about the respiratory toxicity and the impact of the manufactured nanoparticles on the respiratory diseases such as allergic asthma. The aim of this thesis was to study the respiratory toxicity and biodistribution of carbon nanotubes (CNT), which are emblematic figures of nanotechnologies, in normal mice and in a murine asthma model. This work was conducted on multi-walled CNT, which represent more than 95% of the industrial production of CNT. Our data showed that CNT distribute uniformly in the mouse airways, that they areinternalized by different resident and infiltrated cells (macrophages, type II pneumocytes, neutrophils), and that they are able, according to the dose and duration of exposure, to induce an inflammatory response and a tissue remodeling. Our data also showed that CNT can promote the response to an allergen, and suggested that epithelial cells play a role in this effect. Thus, exposure to CNT could represent a risk for the respiratory health of healthy subjects and asthmatics.

Au Burkina Faso, W. indica L. syn. W. americana est utilisée en médecine traditionnelle dans la prise en charge aussi bien curative que préventive de l'asthme. Basée sur une approche ethnopharmacologique, cette étude visait à caractériser W. indica sur le plan chimique et pharmacologique en relation avec l'usage traditionnel contre l'asthme. Méthodologie : Après avoir confirmé les données bibliographiques sur l'usage antiasthmatique de la plante par un entretien avec des tradipraticiens de santé, une recherche bioguidée a été réalisée. Des investigations chimiques à type d'extraction, de purification et de détermination structurale ont été conduites en alternance avec les investigations biologiques de laboratoire. En outre, une caractérisation in situ des groupes chimiques a été réalisée dans différentes parties de la plante. Puis, une évaluation de la toxicité générale aigue de l'extrait hydro alcoolique des racines a été réalisée chez la souris. Résultats et discussion : Des alcaloïdes et des polyphénols ont été mis en évidence dans les différentes parties de la plante. Plusieurs composés ont été isolés à partir de l'extrait hydro alcoolique (HA) des racines. Un seul a été identifié comme étant (-)-épicatéchine. HA, ses fractions n-hexane (F1), dichlorométhane (F2), acétate d'éthyle (F3), la fraction résiduelle (F4) et l'épicatéchine isolée de F3 inhibaient in vitro l'activité de la 5-LOX, la LOX-IB de soja et la PLA2 de manière dose dépendante. L'inhibition de la PDE4A1α par les fractions n'était pas dose dépendant. Sur le plan tissulaire, HA, F3 et les fractions dérivées de F3 inhibaient les contractions induites par l'acétylcholine sur la trachée de rat ex vivo. Un effet dose dépendant était observé avec une CI50 de 1051 µg/mL pour HA, entre 181 et 477 µg/mL pour F3 et ses fractions. HA est modérément toxique chez la souris par voie intrapéritonéale (DL50 =210 mg/Kg). Cette étude est la première investigation pharmacologique de l'usage traditionnel de W. indica contre l'asthme. Nos résultats supportent cet usage traditionnel de la plante et démontrent la participation de l'épicatéchine aux propriétés antiasthmatiques. Conclusion : La validation pharmacologique de l'usage traditionnel de W. indica contre l'asthme doit être complétée par les futures investigations précliniques avec l'isolement et les tests biologiques d'autres composés de la plante qui participeraient à l'activité de W. indica. / In Burkina Faso, W. indica L. syn. W. americana is used by traditional healers for curative and preventive management of asthma. Based on an ethnopharmacological approach, this study aimed to characterize W. indica on the chemical and pharmacological level according to the traditional use against asthma. Methodology: First, interviews of traditional healers confirmed the literature data concerning traditional use of the plant against asthma. Second, chemical investigations were conducted alternatively with biological investigation. Moreover, an in situ characterization of mains chemical groups was performed in different parts of the plant; then, a general acute toxicity of hydro alcoholic extract was evaluated in mice. Results and discussion: Alkaloids and polyphenols are presents in different parts of W. indica. Several compounds have been isolated from hydro alcoholic roots extract (HA). One compound have been identified as (-)-epicatechin. In vitro, HA, its fractions n-hexane (F1), dichloromethane (F2), ethyl acetate (F3), residual fraction (F4) and (-)-epicatechin isolated from F3 dose-dependently inhibited the activity of 5-LOX, LOX-IB de soja and PLA2. Inhibition of PDE4A1α by fractions was not dose-dependent. On tissue level, HA, F3 and fractions from F3 inhibited contraction induced by acetylcholine on rat trachea ex vivo. This effect was dose-dependent with IC50 of 1051 µg/mL for HA, between 181 and 477µg/mL for F3 and its fractions. HA is moderately toxic in mice (LD50 =210 mg/Kg, intraperitoneal route). This study is the first pharmacological investigation of traditional use of W. indica against asthma. Our results validate the use of W. indica in traditional for management of asthma. These effects should be, at least in part, attributed to the presence of (-)-epicatechin in roots of W. indica. Conclusion: The pharmacological validation of traditional use of W. indica against asthma must be completed in the future research by isolation and biological assays of other compounds which could participate to activity of W. indica.

La prévalence de l’asthme a doublé dans les pays occidentaux depuis environ 1980. Une croissance alarmante qui fait face aux changements de mode de vie : hygiène (l’exposition à des agents infectieux), alimentation, ou encore pollution. Ces éléments sont des co-facteurs de risque, potentiellement responsables de l’installation de l’asthme ou de son aggravation. Cependant aucun mécanisme clair n’est déterminé à ce jour. Ce travail de thèse s’est focalisé sur le rôle des protagonistes centraux de la réponse immune, les populations lymphoïdes innées et adaptatives, dans l’exacerbation de l’asthme par ces différents co-facteurs. L’obésité est associée à une prévalence accrue d’asthme. Récemment, les cellules lymphoïdes innées (ILC) ont été impliquées dans ces pathologies. L’axe principal de mon travail a été de caractériser la contribution des lymphocytes T comparativement aux ILC dans un modèle murin d’exacerbation de l’asthme induit par des allergènes d’acariens liée à l'obésité. Un régime riche en graisse aboutit à l’exacerbation des caractéristiques de l’asthme, incluant l’hyperréactivité bronchique, la réponse humorale, le recrutement des éosinophiles circulants et tissulaires. Parallèlement à une exacerbation des profils pulmonaires Th2 et Th17, la quantité des ILC2 et ILC3 activées est amplifiée chez les souris asthmatiques obèses et associée à une augmentation de l’expression de l’IL-33, l’IL-1β et une diminution des marqueurs des ILC dans le tissu adipeux viscéral. La déplétion des ILC dans ce modèle a confirmé leur implication dans l’exacerbation de l’asthme chez les souris obèses, notamment via une activation des profils Th2 et Th17. Parallèlement, nous avons évalué l’incidence des HAP, polluants provenant d’échappement diesel, en mesurant les caractéristiques moléculaires de l’asthme sévère. Parmi les cellules mononucléaires du sang activées, les particules d’échappement du diesel (DEP)-HAP et celles du benzo[a]pyrène (B[a]P) induisent une augmentation de la production d’IL-22 plus élevée chez les sujets allergiques asthmatiques (AA), et une diminution de l’IL-17A. Cette production d’IL-22 est majoritairement issue des cellules Th22, et son mécanisme d’induction est principalement dépendant de l’AhR sous l’effet des DEP-HAP contrairement au B[a]P. Enfin, nous avons étudié l’impact des infections. L’activation de NOD1 des cellules dendritiques (DC) humaines, indépendamment de l’allergène, promeut un profil Th2, induit préférentiellement la production de CCL17 chez un patient asthmatique, leur maturation et perturbe la production de CCL22 et de l’IL-10. Chez la souris, l’activation systémique de NOD1 exacerbe l’asthme allergique, via l’augmentation de la réponse pulmonaire de type Th2 dépendamment de CCL17.Dans une autre étude, la costimulation de DC immatures humaines par un allergène de chien et le ligand de TLR3 ou TLR9 accentue la différentiation, l’expression de marqueurs d’activation et la production cytokinique des DC, avec l’induction d’un profil Th22/Th1 chez les sujets saints, contrairement à un profil Th22/Th17/Th2 chez les patients AA. Cette activation spécifique des DC, induite par la costimulation chez un patient AA, provoque la sécrétion d’IL-17A, IL-17F et d’IL-13, ainsi qu’une amplification de la production d’IL-22 par les lymphocytes Th22. Tout ceci suggère que la costimulation par certains allergènes et/ou pathogènes peut induire une réponse Th22 et Th17 chez les sujets asthmatiques, et contribuerait à la sévérité de certains asthmes.L'ensemble de ces travaux ont permis d’établir de nouvelles appréhensions des déterminants potentiels dans l’asthme ainsi que de nouvelles notions des mécanismes moléculaires et cellulaires gouvernant la réponse immune. / The prevalence of asthma has increased twice in Western countries since about 1980. An alarming growth which correlates with lifestyle changes: sanitary conditions (exposure to infectious agents), nutrition, or pollution. These elements are risk co-factors, involved in asthma development or aggravation. However, no clear mechanism is determined to date. This work focused on the role of central players in the immune response, the innate and adaptive lymphoid populations in asthma exacerbation by these different cofactors.Obesity is associated with an increased prevalence of asthma. Recently, the innate lymphoid cells (ILC) were involved in these 2 pathologies. The main focus of my work was to characterize the T cells compared to ILC contribution in a murine model of asthma exacerbation induced by mite allergens linked to obesity. A high fat diet leads to the exacerbation of the main asthma features, including bronchial hyperresponsiveness, humoral response, recruitment of circulating and tissue eosinophils. In parallel to the exacerbation of Th2 and Th17 profiles, the amount of activated ILC2 and ILC3 is amplified in the lung of obese asthmatic mice and associated with increased expression of IL-33, IL-1β and reduced ILC markers in visceral adipose tissue. ILC depletion in this model confirmed their involvement in asthma exacerbation in obese mice, especially through Th2 and Th17 profiles activation.On the other hand, we evaluated the impact of PAH, pollutants from diesel exhaust, by monitoring the molecular characteristics of severe asthma. Among the activated blood mononuclear cells, diesel exhaust particles (DEP)-PAH and those of benzo[a]pyrene (B[a]P) enhance IL-22 production in asthmatic allergic patients (AA), and decrease IL-17A. Th22 cells are the major source of this IL-22 production and its induction mechanism is mainly dependent on AhR under the effect of DEP-PAH contrary to B[a]P.Finally, we investigated the impact of infections. NOD1 priming of human dendritic cells (DC), independently of the allergen presentation, promoted a Th2 polarization profile which involved the production of both CCL17 and CCL22 in nonallergic subjects but only CCL17 in allergic patients. Moreover, NOD1-primed DC from allergic donors exhibited enhanced maturation that led to abnormal CCL22 and IL-10. In mice, systemic NOD1 activation exacerbates allergic asthma, via the increase in pulmonary Th2 response depending on CCL17.In another study, the costimulation of human immature DC, by dog allergen and TLR3 or TLR9 ligands, increases the DC differentiation, expression of activation markers and cytokine production, with the induction of a Th22/Th1 profile in healthy subjects, unlike a Th22/Th17/Th2 profile in AA patients. This specific DC activation, induced by costimulation in AA patients, leads to the IL-17A, IL-17F and IL-13 secretion, as well as the amplification of IL-22 production by Th22 cells. All this suggests that costimulation by certain allergens and/or pathogens can induce Th22 and Th17 response in asthmatic subjects, and may contribute to the severity of some asthma cases.Taken together, the results presented in this work establish new apprehensions of potential asthma determinants, as well as new concepts of molecular and cellular mechanisms underlying the immune response.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.