Protozoan parasites of genus Leishmania are the causative agents of leishmaniasis. Utilizing potent immune evasion and immune modulation mechanisms, Leishmania are able to render the host macrophage inactive and live inside its phagolysosome. Studies on the different functions of secreted vesicles, especially exosomes, which are secreted vesicles of less than 100nm in size, have now established them as an important route for cell-cell communication, in both homeostasis and pathogenesis. In this thesis, we evaluated the role of the exoproteome and exosomes in the host-parasite interactions of Leishmania. We observed that protein and exovesicle release is augmented in Leishmania mexicana following temperature shift (TS), a condition mimicking parasite's entry into its mammalian host. We next showed that TS-induced exoproteome of L. mexicana has various inhibitory properties such as induction of protein tyrosine phosphatase (PTP) activity, and inhibition of nitric oxide (NO) production. Having seen the augmentation in vesicle release in response to TS, we next specifically examined the immune modulation by Leishmania exosomes, which are secreted vesicles of smaller than 100nm in size. We compared the immunomodulatory properties of parasites and exosomes knocked out (KO) for GP63, a critical virulence factor of Leishmania, with their wildtype (WT) Leishmania major counterparts. Looking at PTPs, transcription factors, gene expression and also in vivo inflammatory recruitment, we observed that absence of GP63 results in a stronger inflammatory response to both L. major parasites and exosomes. Especially, we observed downregulation of expression of many immune receptors and adaptors following L. major infection. Also, we found WT and KO exosomes to have drastic differences in their protein content, suggesting a novel role for GP63 in exosomal protein sorting. Finally, we investigated the effect of Leishmania infection on exosome release by macrophages. For this purpose, we performed comparative proteomic analyses of exosomes released from nontreated macrophages, LPS-stimulated macrophages and L. mexicana¬-infected macrophages. We observed that Leishmania infection and LPS stimulation induce similar and also distinct alterations in the sorting of different protein functional groups into exosomes, especially those associated with the plasma membrane. These alterations can potentially change the effector functions as well as targeting of exosomes. Consequently, we observed that these exosomes differentially induce signaling molecules such as MAP Kinases in naive macrophages. Overall, we provide a new insight on the role of exosomes in the Leishmania host-parasite interactions, especially in the establishment of infection. We also expanded the understanding of the immune modulation mechanisms by Leishmania GP63. Our results deepen the knowledge regarding leishmaniasis and pave the way for development of new therapeutics. / Les protozoaires parasites du genre Leishmania sont les agents causatifs de la leishmaniose. Par l'utilisation efficace de mécanismes d'évasion immune et d'immunomodulation, Leishmania est capable d'inactiver les macrophages de l'hôte pour ensuite croître à l'intérieur de leurs phagolysosomes. Plusieurs études portant sur les différentes fonctions des vésicules de sécrétion et particulièrement sur les exosomes, des vésicules sécrétées de moins de 100 nm, ont démontré l'importance de ceux-ci dans la communication intercellulaire, tant en période d'homéostasie que lors d'épisodes pathologiques. Dans le cadre de ce projet de doctorat, nous avons évalué le rôle de l'exoprotéome et des exosomes dans les interactions hôte-parasite au cours de l'infection à Leishmania. Nous avons observé que, suite à un changement de température, une condition qui s'apparente à l'entrée du parasite chez son hôte, la relâche de protéines et d'exovésicules par Leishmania mexicana augmente. Nous avons par la suite démontrée que l'exoprotéome de L. mexicana induit par le changement de température possède de nombreuses propriétés inhibitrices dont l'induction d'une activité tyrosine phosphatase et l'inhibition de la production oxyde nitrique. Compte tenu de l'augmentation de la relâche de vésicules observée dans nos conditions expérimentales, nous avons ensuite étudié spécifiquement l'immunomodulation induite par les exosomes de Leishmania. Ainsi, nous avons comparé aux souches sauvages, les propriétés immunomodulatrices de parasites et d'exosomes où le gène codant pour la protéine GP63, un important facteur de virulence de Leishmania, a été inactivé. En examinant les protéines tyrosines phosphatases, les facteurs de transcription, l'expression de gènes et le recrutement de facteurs inflammatoires in vivo, nous avons constaté que l'absence de GP63 résulte en une plus forte réponse inflammatoire tant pour les parasites que pour les exosomes. Plus particulièrement, suite à l'infection à Leishmania, nous avons noté une diminution de l'expression de plusieurs récepteurs et adapteurs immuns. Nous avons aussi observé d'importantes différences entre la composition protéique des exosomes de type sauvage et ceux déplétés en GP63, ce qui suggère un nouveau rôle de cette protéine dans l'assemblage des protéines exosomales. Finalement, nous avons étudié les effets de l'infection à Leishmania sur la relâche d'exosomes par les macrophages. Pour ce faire, nous avons procédé à une analyse protéomique comparative des exosomes relâchés par des macrophages non infectés, des macrophages stimulés aux lipopolysaccharides et des macrophages infectés par Leishmania. Nous avons constaté que l'infection à Leishmania et la stimulation aux lipopolysaccharides pouvaient induire des altérations tant similaires que distinctes dans la composition des différents groupes fonctionnels de protéines formant les exosomes, en particulier, ceux associés à la membrane plasmique. Ces altérations pourraient modifier les fonctions effectrices ainsi que le ciblage aux exosomes de ces groupes protéiques. Par conséquent, nous avons observé que ces exosomes induisaient différemment les molécules de signalisation telles que les MAP kinases chez les macrophages naïfs. L'ensemble des résultats obtenus nous donne une idée plus claire du rôle joué par les exosomes dans les interactions hôte-parasite au cours de l'infection à Leishmania. Notre étude a aussi permis une meilleure compréhension des mécanismes immunodulateurs de la protéine GP63 de Leishmania. Notre étude nous a ainsi permis d'approfondir les connaissances de la leishmaniose, ce qui ouvre la voie au développement de nouvelles thérapies.

Metabolic disease is a global epidemic affecting millions of individuals. Downstream symptoms include diabetes, atherosclerosis and fatty liver disease. While drugs exist to alleviate these symptoms, they retain numerous side-effects. Probiotics, beneficial bacteria, have been the source of interest in recent years due to their varying enzymatic functions. One such function is the capability of some probiotics to hydrolyze bile salts via an enzyme called BSH (bile salt hydrolase). As a result of this, BSH-active bacteria have been investigated for their potential in lowering hypercholesterolemia and hyperlipidemia. However, survival through the stomach has been a major limitation of probiotic therapy. Microencapsulation of probiotics has been shown to increase their viability during their passage through the stomach. This opens the possibility for enhanced reduction of factors for metabolic disease in an animal model via oral delivery of microencapsulated BSH-active probiotics.In this thesis, a BSH-activity assay was developed to identify a highly active Lactobacillus reuteri strain and was adapted to probiotics encapsulated in APA-microcapsules (alginate-poly-L-lysine-alginate). The stability of the APA-microcapsule doses was determined. Finally, to determine the effect of this treatment on markers for metabolic disease, Bio F1B hamsters fed a high-fat diet were administered APA-microcapsules containing the active probiotic. Physical, serum, and tissue factors linked to metabolic diseases were monitored.Results showed that the developed assay was an effective method of determining BSH-activity in free and microencapsulated probiotics. A L.reuteri strain was selected and its therapeutic stability was shown to remain high for an extended period of time following APA-microencapsulation. The animal study demonstrated that the probiotic treatment improved physical, blood and tissue markers of metabolic disease in Bio F1B hamsters induced with a high-fat diet. / Les problèmes métaboliques affectent des millions d'individus dans le monde. Ses symptômes mènent à des syndromes métaboliques comme le diabète, l'athérosclérose et des maladies de foie. Malgré l'existence de médicaments qui allègent ces symptômes, ces derniers portent de nombreux effets secondaires. Les bactéries probiotiques, des bactéries bénéfiques, furent récemment une source d'intérêt grâce à leurs capacités enzymatiques extrêmement variées. Parmi d'autres, une tel enzyme s'appelant hydrolase de sels biliaire (HSB) est exprimé dans plusieurs bactéries. En conséquence, les bactéries exprimant l'enzyme HSB furent le sujet de recherche à cause de leur potentiel à réduire les niveaux physiologiques de cholestérol and lipides. Néanmoins, la survie des bactéries probiotiques pendant leur transport via l'estomac a toujours été une limitation majeure d'une telle thérapie. Par contre, les recherches ont démontré que ceci peut être amélioré en enveloppant les bactéries probiotiques dans des microcapsules protectrices. La microencapsulation de bactéries probiotiques exprimant l'enzyme HSB ouvre la porte pour de nombreuses possibilités à réduire plus efficacement les facteurs associés aux problèmes metaboliques.Dans cette thèse, une essai fut développé pour quantifier le niveau d'activité enzymatique de HSB et adapté pour les microcapsules APA (alginate-poly-L-lysine-alginate). Avec l'aide de cet essai, une bactérie Lactobacillus reuteri fut sélectionnée. La stabilité des doses de microcapsules APA fut déterminée. Finalement, pour déterminer l'effet de cette thérapie sur les facteurs metaboliques, des hamsters Bio F1B (nourri avec un régime alimentaire riche en lipides) furent donnés microcapsules APA contenant les bactéries probiotiques actives. Des facteurs physiques, sanguins, et tissulaires furent suivis de près. Les résultats ont montré que l'essai développé est une méthode efficace de déterminer l'activité de l'enzyme HSB dans les bactéries probiotiques libres et microencapsulés. Une souche bactérienne de L.reuteri a été sélectionnée. Une étude sur sa stabilité enzymatique a démontré que sa viabilité et activité ont demeuré hautes suivant leur microencapsulation. Une étude animale a démontré que cette thérapie probiotiques améliore les facteurs physiques, sanguins and tissulaires liés aux problèmes métaboliques dans les hamsters Bio F1B (nourri avec un régime alimentaire riche en lipides)

Microbial-based strategies were investigated for eventual bioremediation of petroleum hydrocarbon-contaminated, acidic soils from Resolution Island (RI), Nunavut. A biotreatability assessment phase one study determined that supplementation of soil with commercial fertilizer and lime enhanced hydrocarbon mineralization. Phase two applied these conditions to large scale mesocosm trials, containing ~150 kg soil, incubated in a temperature cycle that represented the ambient summer conditions on RI (10 d of 1°C - 10°C for 60 d). Culture-dependent and –independent analyses of RI soil microbial communities showed the mesocosm treatment enhanced hexadecane mineralization, increased the enumerations of total microbes and viable, cold-adapted hydrocarbon-degrading microorganisms. DGGE analyses indicated emergence of a hydrocarbon-degrading community and 16S rRNA gene clone libraries showed bacterial population shift in mesocosm soils. Potentially novel isolated strains included those able to grow on hydrocarbons alone while under acidic or sub-zero conditions. This microbiological study addressed RI site conditions and presents a potential bioremediation. / Des techniques s'appuyant sur la microbiologie ont été utilisée pour évaluer la biorestauration future de sols acides, contaminés par des hydocarbures pétroliers, à Resolution Island (RI), Nunavut. Premièrement, une étude de biotraitabilité a permis de determiner que l'amendement du sol avec des fertilisants de type commercial et de la chaux améliore la dégradation des hydrocarbures. La phase deux a consisté en l'application de ces conditions à des essais de mesocosmes à grande échelle incubés à des températures représentant les conditions estivales de RI, i.e. cycle de 10 jrs (1°C-10°C) pendant 60 jrs. Des analyses de microbiologie classique et de biologie moléculaire des communatés microbiennes du sol de RI ont démontré que l'amendement des mésocosmes a permis une augmentaion de la minéralisation de l'hexadécane et un accroîssement du dénombrement de total de microorganismes ainsi que des microorganismes viables, adaptés au froid et dégradant les hydrocarbures. Des analyses par DGGE ont démontré l'apparition d'un communauté microbienne dégradant les hydrocarbures et une librairie de clones d'ARNr 16S a souligné un réarrangement des populations microbiennes présentes dans les sols de mesocosmes. Des nouvelles souches ont été isolées, incluant certaines pouvant croître sur une source unique d'hydrocarbures sous des conditions acides ou sous-zéro. Cet étude microbiologique a été faite sous des conditions respectant celles présente à RI et présente des procédés pouvant être utilisées pour la bioremediation du site.

Trehalose is a non-reducing dissacharide of glucose involved in the metabolism of bacteria, plants, insects and fungi that is not present in mammals. In fungi, trehalose serves as source of energy for reproduction and development, and it can protect cells from environmental stress and nutrient limitations. It has also been linked with virulence in pathogenic yeasts. Trehalose biosynthesis in fungi involves a protein complex consisting of trehalose-6-phosphate synthase (Tps), trehalose-6-phosphate phosphatase (Tpp), and regulatory proteins. In the pathogenic mold Aspergillus fumigatus, we located four putative trehalose-6-phosphate synthases: tpsA, tpsB, tpsC, and tpsD. We found that trehalose accumulated during the developmental life cycle of A. fumigatus, throughout which both tpsA and tpsB were significantly expressed. In stress, trehalose accumulated only during heat shock, and this accumulation correlated with an increase in expression of tpsA. We therefore created strains of A. fumigatus in which tpsA, tpsB, or both were disrupted. Only the ΔtpsAB double mutant failed to accumulate trehalose under any conditions. The ΔtpsAB mutant was also delayed in germination at normal growth temperature, suggesting a developmental defect. With heat stress, most ΔtpsAB spores were found to be non-viable, and those that were viable were severely delayed in germination, growth and subsequent sporulation. No clear correlation could be made between ΔtpsAB and susceptibility to oxidative stress; however ΔtpsAB may have an abnormal cell wall. Further studies in mice are underway to determine if the ΔtpsAB mutant is impaired in virulence, potentially making the trehalose synthase complex a promising new target for antifungal therapy. / Le tréhalose est un disaccharide de glucose qui fait partie du métabolisme d’organismes comme les bactéries, les plantes, les insectes et les champignons, mais il est absent chez les mammifères. Chez les champignons, le tréhalose sert de source d’énergie pour la reproduction et la croissance, alors qu’il peut conférer une protection aux cellules en conditions de stress environnemental. En plus, l’accumulation de tréhalose a été liée à la virulence chez les levures pathogènes. Normalement, la biosynthèse de tréhalose est effectuée par un complexe de protéines comprenant une tréhalose-6-phosphate synthéase, une tréhalose-6-phosphate phosphatase et des protéines régulatrices. Chez la moisissure pathogène Aspergillus fumigatus, on a identifié quatre gènes potentiels de tréhalose-6-phosphate synthéases : tpsA, tpsB, tpsC et tpsD. Nous avons observé une accumulation de tréhalose pendant le cycle de vie de A. fumigatus et elle a été accompagnée par une expression considérable de tpsA et tpsB. Le tréhalose s’est accumulé suite à un choc thermique et cette accumulation correspondait à une expression accrue de tpsA. On a donc fait une disruption de tpsA, tpsB et de ces deux gènes chez A. fumigatus. Seulement le double mutant ΔtpsAB n’a pas accumulé de tréhalose. Ce mutant démontrait un délai de germination à température de croissance normale. Ce délai était plus marqué à température élevée à laquelle les spores de ΔtpsAB ont démontré un défaut grave de viabilité, de croissance et de sporulation subséquente. En plus, on a des preuves que ΔtpsAB a un défaut dans la paroi cellulaire. Des études sont en cours chez un modèle de souris pour déterminer si ΔtpsAB a un défaut de virulence, ce qui pourrait faire des tréhalose synthéases une nouvelle cible pour la thérapie antifongique.

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The available antibodies against CFTR are not sensitive enough to detect CFTR at endogenous or near endogenous levels making detection at native levels difficult. We raised two monoclonal antibodies, 22E8 and 23C5, against the R domain of human CFTR with the goal of identifying an antibody sensitive enough to detect CFTR in native airway cells. These antibodies were characterized for their ability to detect over-expressed as well as endogenous levels of CFTR in immunoblotting, immunoprecipitation and immunofluorescence. Their ability to detect CFTR was also compared with commercial antibodies M3A7 and 24-1. We show that 23C5 and 22E8 are more sensitive than the commercial antibodies and are able to detect CFTR in over-expressed and endogenous cells by immunoblotting. However, only 23C5 is able to immunoprecipitate CFTR and neither is able to detect CFTR in native airway cells by immunoblotting or are suitable for immunofluorescence. These antibodies will enable studies of CFTR biogenesis in endogenous cells. / A l'heure actuelle les anticorps dirigés contre la protéine CFTR ne sont pas suffisamment sensibles pour détecter cette protéine de facon endogène rendant ainsi l'étude de cette protéine difficile dans les tissus. Notre laboratoire a fabriqué deux anticorps monoclonaux , nommés 22E8 et 23C5, dirigés contre le domaine R de la protéine CFTR. L'abilité de ces anticorps à détecter l'expression de CFTR que ce soit de façon endogène ou lorsque la protéine est surexprimée a été testée à l'aide des techniques d'immunoblotting, d'immunoprécipitation et d'immunofluorescence. Afin de verifier leur sensibilité et leur capacité à détecter la protéine CFTR, ces anticorps ont été comparés aux anticorps M3A7 et 24-1 qui sont disponibles dans le commerce et connus pour détecter de facon optimale la protéine CFTR. Les resultats obtenus dans les lignées cellulaires à l'aide de la technique d'immunoblotting ont permis de montrer que les anticorps 23C5 et 22E8 sont plus sensibles que les anticorps commerciaux, de plus ils sont capables de détecter à la fois les protéines endogènes et sur-exprimées. Bien que l'anticorps 23C5 soit capable d'immunoprécipiter la protéine CFTR, aucun des deux anticorps n'a permis la detection de la protéine CFTR par immunoblotting dans les cellules de culture primaire. De plus, ces anticorps n'ont pas permis la detection de la protéine CFTR par immunofluorescence. Ainsi l'utilisation de ces anticorps nous donnera l'opportunité d'étudier la protéine CFTR dans les cellules l'exprimant de facon endogène afin de mieux comprendre sa regulation et son traffic.

Transposable elements are discrete segments of DNA capable of moving, or transposing, from one location to another in host cell DNA. The Escherichia coli, temperate, generalized transducing bacteriophages D108 and Mu are highly homologous, and their linear, double-stranded, 37 Kilobase pair genomes are propagated by multiple rounds of DNA transposition. They are, however, non-homologous in the region of their genomes that regulate transposition. We have cloned both the wild-type $(c sp+)$ and thermo-sensitive (c ts10) D108 repressor genes and the thermo-sensitive (c ts62) Mu repressor gene under the control of the lac UV5 promotor. We localized the functional D108 repressor gene and found that the wild-type and thermo-sensitive D108 repressor gene products have apparent molecular weights that are smaller (19 Kilodaltons (KDa)) than the thermo-sensitive Mu repressor gene product (22.5 KDa). Using gel electrophoresis band-retardation assays, we found that the D108 and Mu thermo-sensitive repressors display different DNA-binding properties. The D108 repressor protects a single 77 bp region from exonuclease III hydrolysis and DNase I cleavage. We mapped the sites of transcription initiation for both the D108 repressor gene and the D108 early region operon. Finally, we determined that the host protein, Integration Host Factor (IHF), is required for D108 lytic growth and that it protects from DNase I cleavage, a sequence that lies within the D108 repressor operator. Our results suggest that the role of the D108 repressor may be to repress early operon expression, and thus lytic growth, by preventing the binding of the transcriptional activator protein IHF.

Nutrient-deficient, acidic soil from Resolution Island, Nunavut was contaminated with petroleum hydrocarbons during operations from 1954-1973 at a former radar station. Two mesocosm tanks containing ~200 kg hydrocarbon-contaminated Resolution Island soil each were exposed to a seasonal freezing profile designed to simulate in situ ground conditions after the summer landfarming season. Soil from one tank was treated with 100.0 mg N kg-1 soil and 2.0 g CaCO3 kg-1 soil, while the second mesocosm remained untreated. Aliphatic nC10-nC16 hydrocarbon biodegradation was enhanced by soil treatments after an initial acclimation period, which corresponded to Actinomycetales and Rhodanobacter population growth from 2.4ºC to -2.1ºC. These Actinomycetales and Rhodanobacter populations probably represented hydrocarbonoclastic K-strategists and hydrocarbon metabolite-utilizing r-strategists, respectively. Additionally, a novel indigenous archaeal community was related to Thaumachaeota ammonia oxidizers but not associated with hydrocarbon biodegradation. Two diazotrophic Burkholderia isolates from the soil also degraded 14C-naphthalene and/or 14C-phenanthrene at -5°C. / Une terre acide pauvre en éléments nutritifs provenents de Resolution Island, Nunavut, a été contaminé par des hydrocarbures pétroliers durant les opérations d'une ancienne base de radar entre 1954 - 1973. Deux réservoirs mésocosmes contenant ~200 kg de terre de Resolution Island contaminée par des hydrocarbures ont été sujet à un profil saisonnier de gel et dégel conçu pour simuler les conditions du sol in situ après la saison estivale d'exploitation. La terre dans un réservoir a été traite avec 100.0 mg N kg-1 de terre et 2.0 g CaCO3 kg-1 de terre, tandis que le deuxième réservoir n'a reçu aucun traitement. La biodégradation d'hydrocarbures aliphatiques (nC10 à nC16) a été stimulée par l'ajout d'éléments nutritifs après une période initiale d'acclimatisation, qui correspondait à une croissance des populations Actinomycetales et Rhodanobacter de 2.4ºC à -2.1ºC. Ces populations Actinomycetales et Rhodanobacter ont probablement représenté des K-stratégistes hydrocarbonoclastes et des r-stratégistes utilisant des métabolites d'hydrocarbures, respectivement. De plus, la communauté originale indigène d'archaea était apparentée aux oxydeurs d'ammoniac Thaumachaeota, mais n'était pas associée avec la biodégradation d'hydrocarbures. Deux isolats Burkholderia diazotrophiques de la terre ont aussi dégradé du 14C-naphtalène et/ou du 14C-phénanthrène à -5°C.

Lactococcus lactis is a non-pathogenic and non-colonizing Gram-positive bacterium commonly used in the dairy industry. Given its probiotic potential, the first objective of this thesis was to investigate the effects of L. lactis on the immune system. We compared the innate inflammatory effects of L. lactis with two Gram-negative bacterial strains: Escherichia coli, and attenuated Salmonella typhi, a widely used live bacterial vaccine. The gene expression profiles of chemokines induced by the three bacteria were examined in macrophages in vitro and in cells recruited into murine air-pouches in vivo. Also, we studied the effect of co-incubating bacteria with dendritic cells generated from mice bone marrow. We demonstrated that L. lactis may display inherent adjuvant activity since this bacterium exhibits innate inflammatory effects. These results support the use of L. lactis as a live bacterial vector to deliver biological molecules, such as vaccine antigens. The second objective of this thesis was to investigate the potential of using L. lactis to generate live vaccines against leishmaniasis. The parasite Leishmania affects a considerable number of individuals worldwide and is considered a neglected tropical disease by the World Health Organization. Although there are highly promising vaccine antigens and much ongoing research, there is still no vaccine available for clinical use against leishmaniasis. We engineered strains of L. lactis to express two known protective antigens against Leishmania: A2 and LACK. Both antigens were engineered for expression at differential subcellular localizations of L. lactis: in the cytoplasm, secreted into the media, or anchored to the cell-wall. Subcutaneous immunizations with live L. lactis vaccine strains were able to induce antigen-specific immune responses in mice. Moreover, we demonstrated that immunization with live L. lactis expressing A2 in the cytoplasm could protect mice against visceral Leishmania donovani infection, / Lactococcus lactis est une bactérie Gram-positive non-pathogène et non-colonisante fréquemment utilisée dans l'industrie laitière. Etant donné ses caractéristiques probiotiques, notre premier objectif fut d'étudier les effets de L. lactis sur le système immunitaire. Nous avons comparé les effets inflammatoires innés de L. lactis avec deux souches de bactéries attenuées Gram-négatives: Escherichia coli et Salmonella typhi, cette dernière étant déjà largement utilisée dans la formulation de vaccins vivants bactériens. Nous avons étudié le profil d'expression des chémokines induites par les trois souches bactériennes in vitro à partir d'une lignée de cellules de macrophages et in vivo au niveau des cellules recrutées dans un modèle murin de poches d'airs. Nous avons aussi étudié les effets de co-incuber ces bactéries avec des cellules dendritiques murines isolées de la moelle osseuse. Nous avons démontré que L. lactis peut afficher des caractéristiques inhérentes d'adjuvant parce qu'elle induit des effets inflammatoires innés. Cette raison valide l'utilisation de L. lactis comme vecteur bactérien vivant pour livrer des molécules biologiques, comme des antigènes pour la vaccination. Notre deuxième objectif a été d'étudier le potentiel d'utiliser L. lactis pour créer des vaccins vivants contre les leishmanioses. Les parasites Leishmania affectent un nombre considérable d'individus dans le monde. Les leishmanioses sont considérées comme des maladies tropicales négligées par l'Organisation Mondiale de la Santé. Malgré des efforts de recherches soutenus ainsi que la caractérisation d'antigènes hautement prometteurs pour la vaccination, il n'existe encore aucun vaccin pour utilisation clinique contre les leishmanioses. Un vaccin efficace contre les différentes formes de leishmanioses serait donc hautement bénéfique. Nous avons construit des souches de L. lactis qui expriment deux antigènes protecteurs de Leishmania

Aspergillus fumigatus is an important environmental mould responsible for eliciting the life-threatening condition of invasive aspergillosis (IA) in immunocompromised patients. The immunologic mechanisms of host resistance to IA are not completely understood. Pulmonary epithelial cells have a role in innate host defence by detecting pathogens and in response, synthesizing cytokines and chemokines. We further investigated the role of cytokine production by pulmonary epithelial cells (A549) in response to A. fumigatus infection. First, SABiosciences® PCR array analysis was performed to study the transcriptional regulation of cytokines from a panel of 84 proinflammatory cytokines, which may be essential in mounting a host-mediated response to A. fumigatus. This analysis identified CCL20 and IL-8 as being significantly upregulated in A. fumigatus infection. The chemokine, CCL20, has an important role in the recruitment of dendritic cells while IL-8 is a neutrophil chemotactic factor. In our ELISA studies, IL-8 was the only cytokine observed to have significant protein production in infected alveolar epithelial cells. When SABiosciences® PCR array analysis was performed on infected small airway epithelial cells (SAEC), the cytokine environment of SAEC differed from the one of A549 cells. Next, we studied the conditions required for A. fumigatus to induce cytokine transcription in host cells. Our results show that A. fumigatus must be alive, mature, have direct contact, and be endocytosed by the host cells in order to induce cytokine transcription. The cytokine transcription induced by direct contact between the host cell and the fungal organism is attributed to the activity of proteases on the hyphal wall of A. fumigatus. The cytokines identified in this study may be potentially beneficial as the use of cytokines is considered as a new immunotherapy approach to IA. / Aspergillus fumigatus est une moisissure environnementale causant l'aspergillose invasive (AI), une maladie potentiellement fatale chez les patients présentant un déficit immunitaire. Les mécanismes immunologiques de la résistance de l'hôte à l'AI sont peu connus. Les cellules épithéliales pulmonaires participent normalement à la défense innée de l'hôte en produisant des cytokines en réponse aux pathogènes détectés. L'objectif principal de ce projet était donc d'étudier plus en détails la production de cytokines par des cellules épithéliales alvéolaires (A549) en réponse à l'infection par A. fumigatus. La régulation transcriptionnelle de 84 cytokines inflammatoires a été analysée grâce à la « SABiosciences® PCR array » et la transcription significative des gènes codant pour les cytokines CCL20 et IL-8 a été observée chez les cellules A549 infectées par A. fumigatus. CCL20 joue un rôle important dans le recrutement des cellules dendritiques, tandis que l'IL-8 attire les neutrophiles. Des études ELISA ont détecté la production significative de protéines IL-8 chez les A549 infectées par A. fumigatus. Par contre, des cellules épithéliales de voies respiratoires infectées par A. fumigatus ont démontré un schéma transcriptionnel différent en comparaison aux cellules épithéliales pulmonaires A549. L'étude des conditions nécessaires à la stimulation de la transcription de cytokines par les cellules A549 a démontré que la moisissure doit être vivante, mature, en contact direct avec les cellules de l'hôte et endocytée par ces cellules pour provoquer la transcription de cytokines. L'activité des protéases de la paroi cellulaire d'A. fumigatus est responsable de cette transcription. Les cytokines identifiées par notre étude pourraient potentiellement être bénéfiques puisque l'utilisation de cytokines est considérée comme une nouvelle approche immunothérapeutique contre l'AI.