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.

Les cellules musculaires lisses (CML) jouent un rôle primordial dans la bronchoconstriction, l'hyper-réactivité, l'inflammation et le remodelage structural bronchique associés à l'asthme. L'augmentation de la masse de muscle lisse et l'altération de sa fonction contractile par modulation phénotypique, tant in vivo qu'in vitro, sont des facteurs étudiés dans le cadre de cette thèse de doctorat. Une première étude démontre qu'un échantillon de 6 biopsies bronchiques présente une excellente qualité pour les études morphologiques et pour la culture cellulaire et que 76,5% des biopsies prélevées chez des sujets asthmatiques légers et normaux comportent des faisceaux de muscle lisse. Une seconde étude documente le phénotype pleinement différencié des CML in vivo sur des coupes de biopsies bronchiques par l'expression de vimentine, de desmine, d'a-smooth muscle-actine, de calponine, de smooth muscle-myosine et de smootheline. L'isolement et la culture de CML à partir d'un échantillon de 10-12 biopsies bronchiques a été tentée, soit par des cycles consécutifs de digestion enzymatique ou par explants tissulaires. Lorsque comparé aux CML in vivo, le phénotype des cellules bronchiques obtenues par l'une ou l'autre des méthodes d'isolement est très variable et ne nous permet pas d'affirmer hors de tout doute que les cellules isolées sont des CML. Les autres cellules structurales pouvant contaminer les cultures, la plasticité phénotypique des CML et la petitesse du matériel de départ rendent la tâche ardue. Finalement, une dernière étude réalisée à l'aide d'un modèle animal d'asthme allergique, décrit le remodelage structural et phénotypique du muscle lisse trachéal et bronchique. Une augmentation de la masse et de la prolifération du muscle lisse, une perte de l'expression de protéines contractiles (myosine totale, SM-B et myosin light chain kinase) et une diminution de la génération de force sont observées à court terme suivant une série de provocations allergéniques. Ces divers facteurs sont de retour au niveau des valeurs contrôles après une semaine, suggérant que ces changements sont transitoires. Par son implication dans le remodelage structural de la muqueuse bronchique et dans la bronchoconstriction chez les sujets asthmatiques, le muscle lisse est une structure d'une importance prépondérante dans la physiopathologie de l'asthme.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / La thermoplastie bronchique (BT) est une approche interventionnelle ponctuelle consistant en la libération d'énergie thermique dans les conduits respiratoires et qui est préconisée pour le traitement de l'asthme sévère non-contrôlé. Les améliorations cliniques en lien avec la thermoplastie persistent pour plus de dix ans. Toutefois les données à long terme sur les effets du traitement sont limitées et les mécanismes biologiques permettant d'expliquer l'amélioration du contrôle de l'asthme ne sont que partiellement compris. Les objectifs du présent projet visaient à documenter les effets de la BT sur le remodelage bronchique à très long terme et à identifier de nouvelles voies biologiques modulées au sein de l'épithélium bronchique par la thermoplastie. Les données cliniques et histologiques d'un groupe de patient suivi plus de 10 ans après traitement à la thermoplastie (BT10+) ont été comparées à un groupe de référence (groupe comparatif). La masse musculaire lisse retrouvée dans les biopsies du groupe BT10+ est comparable à ce qui est mesuré dans celles du groupe comparatif après traitement (4,93 ± 1,11% et 4,59 ± 0,88% respectivement) et nettement inférieur à ce qui a été mesuré avant traitement dans la cohorte comparative (13.16 ± 1.12%). L'étude du transcriptome de cellules épithéliales bronchiques (CEB) a révélé la modulation des gènes de la famille des S100A par la BT. Une validation expérimentale a révélé un enrichissement de l'expression de S100A7/A8/A9 à l'échelle du gène et de la protéine dans les CEB d'asthmatiques sévères et une réduction de l'expression induite par la BT dans les CEB et les tissus. L'expression des S100A pourrait être associée à la sévérité de la maladie. L'amélioration du remodelage induite par BT persiste pour plus de 10 ans comme l'amélioration clinique. Les S100A sont de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pertinentes à la physiopathologie de l'asthme sévère et dont l'expression est modulée par la BT. / Bronchial thermoplasty (BT) is a one-time interventional approach consisting in the release of thermal energy into the airways that is advocated for the treatment of severe uncontrolled asthma. Clinical improvements associated with thermoplasty persist for more than a decade. However, long-term data on the effects of treatment are limited and the biological mechanisms explaining the improvements in asthma control are only partially understood. The objectives of the present project were to document the effects of BT on very long-term bronchial remodeling and to identify new biological pathways modulated within the bronchial epithelium by thermoplasty. The clinical and histological data of a group of patients followed more than 10 years after thermoplasty treatment (BT10+) were compared to a reference group (comparative group). The smooth muscle area found in the biopsies of the BT10+ group was similar to that measured in the comparative group after treatment (4.93 ± 1.11% and 4.59 ± 0.88% respectively) and significantly lower than that measured before treatment in the comparative cohort (13.16 ± 1.12%). Transcriptome study of bronchial epithelial cells (BECs) revealed modulation of S100A family genes by BT. Experimental validation showed an enrichment of S100A7/A8/A9 expression at the gene and protein level in BECs of severe asthmatics and a reduction of BT-induced expression in BECs and tissues. S100A expression might be associated with disease severity. BT-induced improvements on remodeling persist for more than 10 years along with the clinical improvement. S100A are potential new therapeutic targets relevant to severe asthma pathophysiology and whose expression is modulated by BT.