Thèse de doctorat : Sciences et techniques des activités physiques et sportives : Rennes 2 : 2007. / Bibliogr. f. 233-258.

Thèse doctorat : Sciences du vivant : pharmacologie et toxicologie : Strasbourg 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 41 p.

Thèse (M.Med.Exp.) -- Université du Québec à Chicoutimi, programme en extension de l'Université Laval, 2005. / Bibliogr.: f. [79]-94. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 13 janvier 2010). Bibliogr.

Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 1997. / Les chapitres 2 et 3 ont été rédigés par l'auteur et collab. en anglais, avec résumés en français, et publiés ou soumis dans différents titres de périodiques. Bibliogr. Publ. aussi en version électronique.

Fungal exposure had been repeatedly associated with a wide range of harmful health effects. The first association between mould exposure and asthma exacerbations was reported almost 300 years ago and since then, they are numerous data on the link between mould sensitization and asthma severity. Most of the data on fungi and asthma concern A. alternata, C. herbarum and A. fumigatus. However, some mould species are known for their more pronounced indoor tropism and since people tend to increase their time spent indoors, the impact of exposure to these “indoor” species cannot be neglected. In the first part of this work, we developed and validated a dot-blot assay for the detection of mould sensitizations against a panel of species. We worked with the classical A. alternata, C. herbarum and A. fumigatus but in addition, we included indoor-related species such as P. chrysogenum, P. brevicompactum, C. sphaerospermum, C. cladosporioides, A. versicolor and more ubiquitous A. niger, and A. flavus. The development of such an assay allowed us to detect sensitizations against species that are not routinely investigated or not available for testing with classical methods such as skin prick tests or CAP tests. In addition, to cope with cross-reactions, a well-described phenomenon with regard to response against moulds, we developed and validated the concept of “major sensitization”, defined as the antigenic response with the highest difference as compared to the variation of response of the negative control. As there are few data on mould sensitization in healthy individuals, the dot-blot assay was used in a large cohort of healthy subjects. The most frequent sensitizations were observed against A. alternata, A. flavus and A. niger and the commonest “major sensitizers” were A. niger and A. alternata. Of note, in this cohort, no “major sensitization” against A. fumigatus was detected while “major sensitization” against a group of species more specifically linked to the indoor environment (Penicillium spp, A. versicolor, C. cladosporioides) reached more than 25.1% of all sensitizations.These findings were quite surprising and since our laboratory had previous expertise with mouse-model of A. alternata-induced asthma, we investigated the inflammatory and allergenic properties of several fungal species to determine if they display different inner inflammatory potential. Six species were included in the panel A. alternata, A. fumigatus, C. cladosporioides, C. sphaerospermum, A. versicolor and P. chrysogenum. Results showed real differences between moulds and while the classification is not clear-cut, A. fumigatus or P. chrysogenum triggered a typical pro-Th2 response, A. alternata and C. sphaerospermum rather induced a neutrophilic inflammation and A. versicolor and C. cladosporioides induced a mixed Th2/Th17 response. In parallel, the sensitization rates and profile were also investigated in a group of mould-sensitized asthmatics and they both differed notably with the healthy cohort. Indeed, in asthmatic patients, the two most frequent major sensitizations were against A. fumigatus (32%) and A. alternata (28%). The last part of the work consisted in a case-control study to evaluate and compare asthma severity markers and indoor mould exposure between the group of mould-sensitized asthmatics (cases) and a group of asthmatics without mould sensitization (controls). Some interesting findings emerged from this study. First, the overall mould contamination (airborne, in settled dust or through visible mould marks) was very high and more than 90% of the visited dwellings were contaminated by at least one mould species/genus (Penicillium spp, A. versicolor, A. fumigatus and C. sphaerospermum) in at least one type of sample (air, dust and visible mould imprints). Of note, overall “indoor mould exposure” was not associated with markers of asthma severity. Second, exposure and sensitization but also sensitization alone to A. fumigatus in asthmatics were associated with asthma severity markers compared to the absence of mould sensitization which confirmed its noxious potential. This contrasted with the absence of significant severity markers associated with other sensitizations. Lastly, we observed a positive link between overall indoor exposure to Penicillium spp and a reduced lung function in asthmatics even in the absence of sensitization. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Identification et caractérisation d'une population d'ILC2 associée à la sévérité de la rhinite allergique et de l'asthmeTrois catégories de cellules lymphoïdes innées (innate lymphoid cells, ILC) ont été décrites récemment sur la base de leurs phénotypes et leurs caractéristiques fonctionnelles : les ILC1, ILC2 et ILC3. Les ILC2 semblent avoir un rôle pro-inflammatoire important dans l’allergie en raison de leur capacité à produire de grandes quantités de cytokines TH2.Pour mieux comprendre le rôle de ces cellules dans l’allergie respiratoire, nous avons comparé les ILC sanguines de patients atteints d’une rhinite allergique associée ou non à un asthme, à celles de sujets non allergiques. Cette étude révèle de multiples différences fonctionnelles entre les ILC circulantes de sujets sains et allergiques. Notamment, la fréquence d’ILC2 exprimant le récepteur aux chimiokines CCR10 est augmentée dans le sang de patients asthmatiques sévères.CCR10 pouvant permettre le recrutement des ILC vers les organes cibles, le rôle des ILC2 CCR10+ dans la physiopathologie de l’asthme a été étudié. Leur présence dans les poumons humains a été observée. Des analyses fonctionnelles et phénotypiques ont révélé que cette sous-population cellulaire était peu activée mais présentait une plasticité leur conférant des caractéristiques proches des ILC1. La déplétion de ces cellules dans un modèle murin d’asthme allergique aggrave l’hyperréactivité bronchique.Les travaux de cette thèse documentent le rôle des ILC dans l’asthme. En particulier, la fréquence sanguine d’ILC2 CCR10+ augmente avec la sévérité de la maladie. Les résultats obtenus dans les modèles animaux suggèrent que ces cellules auraient un rôle bénéfique dans le contrôle de l’asthme. La voie du CCR10 pourrait représenter une nouvelle cible pour le développement de traitements innovants contre l’asthme ou une source prometteuse de biomarqueurs. / Identification and characterization of an ILC2 subset linked to allergic rhinitis and asthma severityInnate lymphoid cells (ILCs) have been classified into ILC1, ILC2 and ILC3 subsets based on their respective phenotypes and functions. Considering the strong ability of ILC2s to produce TH2 cytokines, these cells likely play a significant role in allergic diseases.To better understand the role of these cells in respiratory allergies, we compared blood ILCs from allergic patients with or without asthma to non-allergic individuals. Together our results show multiple functional differences between ILC from allergic and healthy subjects. In particular, ILC2s expressing the chemokine receptor CCR10 are specifically enriched in the blood of patients with severe allergic asthma.Considering that CCR10 could allow the recruitment of ILCs to target organs, the role of CCR10+ ILC2s in asthma physiopathology has been studied. This ILC2 subtype is present in human lungs. Functional and phenotypic analyses revealed that these cells are less activated than other ILC2s and show ILC1-like properties. CCR10+ ILC2s depletion in a mouse model of allergic asthma exacerbate airway hyperreactivity.Together, this work documents the role of ILCs in asthma. Specifically, circulating CCR10+ ILC2 frequency increases with asthma severity. The results obtained in mouse models suggest that these cells could have a beneficial role in asthma control. CCR10 pathway could represent a new target to elaborate breakthrough treatments against asthma or a source of promising biomarkers.

IntroductionLes raisons de l’excès de risque d’asthme chez la femme ne sont pas établies. La réversion du sexe ratio autour de la puberté a fait évoquer le rôle des hormones sexuelles féminines dans l’asthme. Cependant l’histoire naturelle de l’asthme après 50 ans a été très peu étudiée. L’objectif général de cette thèse était d’apporter des nouveaux éléments de connaissance sur l’histoire naturelle de l’asthme de la femme. Les objectifs spécifiques étaient l’étude de l’incidence de l’asthme allergique et non-allergique de la femme et de son évolution avec le vieillissement (différences par rapport aux hommes après 50 ans, et association avec la ménopause) et l’étude de certains facteurs de risque associés à l’asthme de la femme.Matériels et méthodesL’incidence et l’évolution de l’asthme ont été étudiées chez 2 125 hommes et 2 298 femmes, initialement âgés de 20 à 44 ans et suivis pendant 20 ans dans la cohorte européenne sur la santé respiratoire « ECRHS ». Les associations entre la ménopause et l’asthme de la femme ont été étudiées dans un échantillon de 67 872 femmes, initialement âgées de 41 à 68 ans et suivies pendant 12 ans au sein de la cohorte E3N. Les données sur les expositions environnementales de l’Etude des facteurs Génétiques et Environnementaux de l’Asthme (EGEA) ont été utilisées pour étudier l’association entre l’usage domestique d’eau de Javel et l’asthme auprès de 607 femmes âgées de 44 ans en moyenne. L’asthme allergique est défini par la présence de tests cutanés positifs.RésultatsDans la cohorte ECRHS, les femmes étaient plus à risque que les hommes de développer de l’asthme non-allergique (Odds-Ratio (OR) ; Intervalle de confiance à IC95% : 4,0 [2,5-6,5]). Cette différence était moins marquée pour l’asthme allergique (OR 1,7 [1,0-2,7]), et on n’observait pas de différence dans la progression de l’asthme.L’analyse de la cohorte E3N ne montre pas de différence dans l’incidence de l’asthme entre les femmes pré-ménopausées et post-ménopausées de même âge, chez les femmes de corpulence normale (Hazard Ratio(HR) :1,1 [0,8-1,3]). Cependant, chez les femmes obèses, l’incidence de l’asthme augmentait lors de la transition vers la ménopause (aHR :1.9[1.0-3.7]) et en post-ménopause (HR :2,9 [1,1-4,1]). La ménopause chirurgicale était également associée à un plus grand risque d’asthme.Dans la cohorte EGEA, seuls 2% d’hommes contre 37% des femmes utilisaient hebdomadairement l’eau de Javel pour faire le ménage. Chez les femmes, l’usage fréquent d’eau de Javel était associé à un plus grand risque d’asthme non-allergique (OR :1,7 [IC :1,0-3,0]), mais il n’y a pas d’association avec l’asthme allergique. Chez les femmes asthmatiques, l’usage d’eau de javel était associé à une neutrophilie plus élevée.ConclusionA l’issue de ce travail, nous avons montré que le risque accru d’asthme chez la femme persistait au-delà de la période reproductive, et que la chute des hormones sexuelles féminines à la ménopause n’était pas indépendamment associée à l’incidence de l’asthme. D’autres facteurs, dont l’interaction entre les facteurs métaboliques et hormonaux, et les expositions genre-dépendantes pourraient expliquer l’excès de risque d’asthme non-allergique chez la femme. / IntroductionThe reason for the higher asthma incidence in women during the reproductive years is still unknown. The gender switch in asthma incidence around puberty has been put forward to suggest a role of female sex hormones in asthma. However, there are limited findings in the natural history of asthma after age of 50 and whether the transition through menopause is associated with change in asthma incidence is unknown.The objective of this thesis was to investigate the natural history of allergic and non-allergic asthma in women in term of incidence, evolution with aging (menopause) and risk factors of asthma in women with a focus on the gender differences.Materials and methodsThe gender differences in allergic and non-allergic asthma was assess in 2.125 men and 2.298 women free of asthma at baseline (aged 20-44) followed for 20 years as a part of the European Community Respiratory Health Survey (ECRHS). The association between asthma incidence and menopausal status was assessed in 67,872 women free of asthma at baseline (aged 41-68 years) and regularly followed-up as a part of the French E3N cohort. Association between the domestic use of cleaning bleach and allergic and non-allergic asthma have been assess in 607 women (mean age 44 years) participating in the first follow-up of the Epidemiological Study on the Genetics and Environment of Asthma (EGEA). Allergy was define by a positive skin prick test.ResultsWith data from ECRHS we showed that the incidence of non-allergic asthma was higher in women as compared to men (Odds Ratio (OR): 4.0 [95% Confident Interval (CI95%): 2.5-6.5]. The female predominance was less marked for allergic asthma (OR :1.7 [IC :1.0-2.7]). However, in asthmatics there was no gender differences in the progression of asthma. With data from E3N we showed that among normal-weight women, there was no difference in asthma incidence between premenopausal and naturally postmenopausal women of the same age (Hazard Ratio(HR) :1,1 [0,8-1,3]). However, in obese women, the transition through menopause (HR: 1.9[1.0-3.7]) and the later period after menopause (HR:2.1 [1.1-4.1]) were associated with a higher asthma incidence. Surgically post-menopausal women were also at increased risk of developing asthma (HR:1.33[95%CI 1.01-1.75]).In EGEA, only 2% of men and 37% of women reported using bleach weekly for home cleaning. Women using bleach were at increased risk for non-allergic asthma (OR 3.3; 95%CI 1.5-7.1), and more particularly for non-allergic adult-onset asthma (OR 4.9; 95%CI 2.0-11.6). No association was observed for allergic asthma. Among women with asthma, frequent use of bleach was significantly associated with higher blood neutrophil cell counts.ConclusionGender differences in asthma incidence still persist in older adults however, changes in female sex hormones level occurring around natural menopause was not independently associated with change in asthma incidence in women. Our findings do not support the hypothesis that female sex hormones are independently associated with asthma incidence. The interaction between metabolic and hormonal factors and the gender difference in environment factor such as bleach use might explain the gender switch in asthma incidence around puberty and the female predominance in asthma more particularly for non-allergic asthma in adulthood.

Comprendre et mieux définir la pathophysiologie de l'asthme est essentiel au développement de traitements plus efficaces. L'hyperréactivité bronchique et le tonus élevé du muscle lisse entourant les voies respiratoires sont deux caractéristiques majeures de l'asthme. Si une causalité existe entre ces caractéristiques, elle demeure encore inconnue. Le travail présenté dans ce Mémoire décrit comment un tonus, induit par un spasmogène, affecte la réactivité bronchique à une bronchoprovocation in vivo chez la souris. La capacité contractile de trachées murines excisées a aussi été mesurée afin d'évaluer si la réponse obtenue in vivo implique le muscle lisse. Les résultats présentés dans ce mémoire démontrent qu'in vivo, les souris exposées à un tonus voient leur réactivité bronchique augmenter en réponse à une dose d'un spasmogène, comparées aux souris contrôles. Les résultats démontrent également que la réponse obtenue est causée, du moins en partie, par une augmentation de la capacité contractile du muscle lisse. Suite à ces résultats, les mécanismes moléculaires possiblement impliqués dans le gain de force induit par le tonus ont été investigués. L'hypothèse est que les voies de signalisation en aval de l'activation des récepteurs couplés aux protéines G sont responsables de l'augmentation de la capacité contractile du muscle lisse. L'inhibition de la polymérisation de l'actine, l'activation de la chaîne légère de myosine, l'activation de protéines G et l'inhibition des protéines kinases activées par les mitogènes ont donc été évaluées. Les résultats démontrent qu'aucune des voies de signalisation étudiées est impliquée dans le gain de force du muscle lisse provoqué par un tonus induit par la présence continue d'un spasmogène. Ces résultats démontrent la complexité que représente la recherche des mécanismes moléculaires du gain de force et que cette recherche doit être plus approfondie. / To understand and better define the pathophysiology of asthma is essential for the development of more effective treatments. Airway hyperresponsiveness and an elevated airway smooth muscle tone are two common features of asthma. Whether causality exists between these two characteristics is unknown. The work presented in this Master's thesis describes how a tone induced by a spasmogen affects airway responsiveness in vivo in mice to a spasmogenic challenge. The contractile capacity of excised murine tracheas was also measured to evaluate whether the obtained response in vivo involved airway smooth muscle. The results presented in this Master's thesis demonstrate that mice exposed to tone in vivo have an increased response to a high dose of a spasmogen, compared to control mice. The results also show that this response is caused, at least partly, by an increase in airway smooth muscle contractile capacity. Following these results, molecular mechanisms possibly involved in the gain in force induced by tone were investigated. It was hypothesized that signaling pathways downstream of G protein-coupled receptors were responsible for the increase in airway smooth muscle contractile capacity. Therefore, the inhibition of actin polymerization, the activation of myosin lightchain, the activation of G proteins, and the inhibition of mitogen-activated protein kinases were evaluated to assess whether they mediate the gain in force induced by tone. The results show that none of the pathways studied were implicated in the gain in force induced by tone elicited by the continuous presence of a spasmogen. These latter results demonstrate that the mechanisms leading to a gain in airway smooth muscle force following an induced tone are complex and will require further investigation.

L'asthme est une pathologie inflammatoire de type TH2 caractérisée par une éosinophilie sanguine et bronchique, toutefois le rôle précis de l'éosinophile reste à définir. Premièrement, nous avons démontré que les éosinophiles sanguins expriment de façon transitoire le Fc?RIII (CD16), un récepteur d'IgG, lors de la crise asthmatique. Nous avons observé que l'IL-2 et les complexes immuns IgG favorisent l'expression de surface du CD16. Nous avons également trouvé que le rapport des IgG spécifiques pour les allergènes sur les IgE totaux corrèle avec l'expression du CD16 lors d'une crise d'asthme et que les éosinophiles sanguins CD16+ présentent un plus faible niveau d'IL-12 intracellulaire. Finalement, nous avons démontré que lL-12 est une cytokine régulatrice pour l'éosinophile, elle réduit sa capacité de migration et de dégranulation mais n'affecte pas sa viabilité. Ces études démontrent que des facteurs normalement associés à la réponse de type TH1 jouent un rôle dans l'activité biologique de l'éosinophile dans un contexte d'asthme.