Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 (Pf) est une bactérie bénéfique utilisée comme levain fromager. Elle présente en outre de nombreuses potentialités probiotiques souche-dépendantes, dont la modulation de l’inflammation. Cette propriété résulte de la production de divers métabolites. Les protéines de surface S-layer (Slps), dont la protéine majoritaire SlpB, y jouent également un rôle immunomodulateur. Les propriétés « 2-en-1 », c’est-à-dire à la fois fermentaires et probiotiques, font de Pf un bon candidat pour développer des fromages fonctionnels, afin de prévenir les maladies inflammatoires intestinales. L’objectif de cette thèse était d’étudier l’impact de la matrice fromagère sur les propriétés immunomodulatrices de Pf, via ses protéines Slps, par comparaison à une culture sur ultrafiltrat de lait (UF). Les études conduites in vitro suggèrent que les bactéries provenant du fromage auraient une meilleure capacité de tolérance aux stress gastriques et duodénaux, mais elleauraient une moindre capacité de survie dans le côlon, par comparaison à des bactéries provenant d’une culture sur UF. De plus, la protéolyse digestive des protéines de surface améliore la survie de Pf dans le côlon. Parallèlement, l’étude de digestion in vitro a montré que la protéolyse des protéines de surface a seulement été réduite par la matrice fromagère. Cette protéolyse conduit à l’abolition des effets anti-inflammatoires des protéines Slps, qui ne sont pas exprimées de novo dans l’environnement colique. Ces résultats obtenus in vitro étaient cohérents avec l’étude in vivo qui a mont / Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 (Pf) is a beneficial bacterium used as a cheese starter. It moreover displays versatile strain-dependent probiotic properties, including the modulation of inflammation. This property results from the production of various metabolites. S-layer surface proteins (Slps), including the major SlpB protein, also play an immunomodulatory role. The "2-in-1" properties, i.e. both fermentative and probiotic properties, make Pf a suitable candidate to develop functional cheeses, in order to prevent inflammatory bowel diseases. The aim of this thesis was to study the impact of the cheese matrix on the immunomodulatory properties of Pf, mediated by its Slps proteins, compared to a culture on milk ultrafiltrate (MUF). In vitro studies suggest that the bacteria from the cheese would have a better ability to tolerate gastric and duodenal stresses, but would have less ability to survive in the colon, compared to bacteria from a MUF culture. In addition, thethe digestive proteolysis of surface proteins improves survival of Pf in the colon. In parallel, the in vitro digestion study showed that proteolysis of surface proteins was only limited by the cheese matrix. This proteolysis leads to the abolition of the anti-inflammatory effects of Slps proteins, which are not de novo expressed in the colonic environment. These results, obtained in vitro, were consistent with the in vivo study, which showed that MUF culture and cheese delivered similar amounts of metabolically active bacteria to the piglets’ colon. This in vivo study showed, however, that t

Escherichia coli é um microrganismo presente no trato intestinal do homem e de animais de sangue quente, fazendo parte da microbiota, coexistindo sem causar danos ao hospedeiro. No entanto, algumas linhagens desse microrganismo podem ser patogênicas e causar doenças tanto ao homem como aos animais. E. coli produtoras de toxina de Shiga (STEC), consideradas patógenos de origem alimentar, podem causar desde diarréias brandas até severas e sanguinolentas a complicações graves, como colite hemorrágica (HC), síndrome urêmica hemolítica (HUS) e púrpura trombótica trombocitopênica (TTP). O gado é considerado um importante reservatório deste patógeno e a contaminação de seres humanos ocorre, na maioria das vezes, através do consumo de alimentos ou água contaminados. O presente trabalho teve como objetivos avaliar a ocorrência de E. coli O157:H7 e outras STEC em amostras de couro de animais bovinos e de suas respectivas carcaças, na etapa de pré-evisceração, e meia-carcaças, na etapa de pós-evisceração; identificar os genes que codificam para os fatores de virulência (stx1 , stx2, eaeA e ehxA) dos isolados obtidos; evidenciar cepas de E. coli O157:H7 através da pesquisa do gene uidA; identificar os sorotipos dos isolados; verificar a citotoxicidade dos isolados de STEC em células Vero e avaliar a sensibilidade a diferentes antibióticos. De 198 animais amostrados, sete (3,5%) apresentaram cepas de STEC. Em seis (3%) destes, STEC foi detectada no couro e em um (0,5%) foi isolada de meia-carcaça, não tendo sido detectada em amostras de carcaça. As 23 cepas isoladas do couro apresentaram o perfil stx2, eaeA, uidA e ehxA, podendo ser consideradas E. coli enterohemorrágica (EHEC), e a isolada de meia carcaça apresentou o perfil stx2, uidA e ehxA. Das 24 cepas isoladas, 13 (54,2%) pertenciam ao sorotipo O157:H7. Além deste sorotipo, foram isoladas cepas de outros sorotipos previamente descritos e associados a doenças humanas severas no Brasil e em outros países, como O174:H21, O6:H49, ONT:H7, ONT:H8 e OR:H10. Dos sete animais com cepas positivas para stx2e ehxA, cinco (71,4%) apresentaram cepas com atividade citotóxica em células Vero e um (14,2%) apresentou cepas positivas na avaliação da produção de entero-hemolisina. Com relação ao teste com antibióticos, quatro (16,7%) das 24 cepas testadas apresentaram resistência a um ou mais antibióticos, sendo três (12,5%) a estreptomicina e uma (4,2%) a estreptomicina e ampicilina. Diante destes resultados, pode-se dizer que a produção de entero-hemolisina e a pesquisa dos genes ehxA e uidA não demonstraram ser bons marcadores na pesquisa do sorotipo O157:H7. A presença de cepa de STEC na meia-carcaça alerta para a necessidade de vigilância da presença destes microrganismos, uma vez que eles poderiam contaminar o produto final, colocando em risco a saúde do consumidor. / Escherichia coli is a microorganism present in the intestinal tract of humans and warm-blood animals, being part of the normal microbiota and harmless to the host. However, some strains are able to cause human and animal infections. Shiga toxin-producing E. coli (STEC), regarded as foodborne pathogens, can cause since mild or severe and bloody diarrhea to major complications, such as hemorrhagic colitis (HC), hemolytic-uremic syndrome (HUS) and thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP). Cattle are considered the main reservoir of this pathogen and the transmission to humans happens, most of the times, due to the consumption of contaminated food or water. The aim of the present research was to determine the prevalence of E. coli O157:H7 and other STEC on hide samples of beef cattle and on their corresponding carcasses, sampled prior to evisceration, and half-carcasses, sampled after evisceration; identity the genes that code for the virulence factors (stx1, stx2, eaeA e ehxA) of the isolates; detect E. coli O157:H7 strains using the gene uidA as epidemiological marker; identify the serotypes of the STEC isolates; verify the citotoxicity of the isolates in Vero cells and evaluate their resistance to different antibiotics. From 198 animals sampled, seven (3.5%) carried STEC strains. In six (3%) of them, STEC was detected on hide and in one (0.5%) it was isolated from half-carcass. The 23 strains isolated from hide presented the profile stx2, eaeA, uidA e ehxA, and were regarded as enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC), and the one isolated from half-carcass presented the profile stx2, uidA e ehxA. From the 24 isolated strains, 13 (54.2%) belonged to the serotype O157:H7. Besides this serotype, other strains belonging to serotypes that have been previously described and associated with severe human infections in Brazil and other countries, such as O174:H21 , O6:H49, ONT:H7, ONT:H8 and OR:H10, were isolated. From seven animals with strains harboring stx2, and ehxA, five (71.4%) presented verocytotoxigenic strains and one (14.2%) presented enterohemolisin producing strains. Regarding the antibiotics tested, four (16.7%) of the 24 isolated strains were resistant to some antibiotic, being three (12.5%) to streptomycin and one (4.2%) to streptomycin and ampicilin. Faced with these results, the production of enterohemolisin and the search of the genes ehxA and uidA can not be considered good epidemiological markers for the serotype O157:H7. The isolation of STEC strain from the half-carcass alerts for the need of surveillance on the presence of these microorganisms, since they may contaminate the final product, representing a risk to consumers health.

La réponse immune représente une réponse complexe à laquelle correspond une succession d’événements orchestrés finement. Parmi les mécanismes qui régulent la réponse immune, les lymphocytes T régulateurs (Tregs) assurent le maintien de la tolérance en périphérie et le contrôle des réponses immunes adaptatives. Ils représentent une population hétérogène et leurs mécanismes de suppression sont toujours l’objet d’intenses recherches. Suivant le contexte de suppression et leur nature, les lymphocytes Tregs réalisent une inhibition de l’activation des lymphocytes Th, soit directement, soit via la modulation de la fonction des cellules dendritiques (DC). Dans un modèle d’immunisation par des cellules dendritiques chargées de KLH, les lymphocytes Tregs naturels contrôlent sélectivement l’initiation des réponses de type Th1/CTL spécifiques de l’antigène. Le but de ce travail était de définir quels sont les acteurs potentiels du contrôle de cette réponse. A l’aide de l’anticorps PC61 dirigé contre le récepteur CD25 et éliminant les lymphocytes Tregs naturels, nous avons montré que le ligand de costimulation CD70 joue un rôle clé dans leur régulation de la réponse Th1/CTL (Article 1). Ainsi, dans des conditions normales, la cytokine IL-12 induit principalement l’initiation de la réponse Th1 in vivo, tandis qu’en l’absence de lymphocytes Tregs naturels, la voie CD70/CD27 est une voie alternative d’induction de l’IFN-γ. Cette voie d’activation pourrait être opérationnelle dans certains contextes infectieux lorsque les lymphocytes Tregs sont déstabilisés voire éliminés, par exemple lors d’infections par Toxoplasma gondii ou par les virus HTLV1, SIV ou HIV. Nous avons montré que les lymphocytes Tregs naturels diminuent l’expression du ligand CD70 sur les DC, de manière dépendante de son récepteur CD27. Ensuite, nous nous sommes intéressés à une deuxième population de lymphocytes T régulateurs, les lymphocytes Tregs ICOShigh induits in vivo par le traitement avec l’anticorps anti-CTLA-4. Dans le cadre d’une colite induite par l’agent alkylant TNBS et mettant en jeu une réponse Th1, cette population de lymphocytes Tregs amplifiée par le traitement à l’anticorps anti-CTLA-4 régule la réponse immune via la cytokine anti-inflammatoire IL-10 et l’enzyme immunosuppressive IDO (Article 2). Ainsi, les résultats obtenus nous ont permis de répondre à notre objectif et de définir certains mécanismes de suppression des lymphocytes Tregs naturels et des lymphocytes Tregs induits. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons cherché à comparer les populations de lymphocytes Tregs naturels et ICOShigh présentes dans l’intestin d’une souris naïve. Une analyse transcriptomique a révélé que ces deux populations s’opposent sur les plans phénotypique et fonctionnel. Nous proposons un modèle dans lequel les deux populations de lymphocytes Tregs agiraient en synergie pour maintenir l’homéostasie intestinale. Les lymphocytes Tregs ICOShigh différenciés au niveau local et continuellement activés contrôleraient la réponse inflammatoire associée à la présence de la flore commensale. Les lymphocytes Tregs naturels, en quiescence dans les ganglions mésentériques, n’interviendraient qu’en cas d’infection par des pathogènes. L’étude des lymphocytes T régulateurs soulève un certain nombre de concepts clés de l’immunité : la spécificité des réponses, la distinction des microorganismes commensaux et pathogènes… Mieux connaître les lymphocytes Tregs dans un modèle murin permettra de mieux comprendre les réponses inflammatoires intestinales chroniques observées chez l'homme et d’envisager, à terme, de nouveaux traitements. / An immune response is complex and implies numerous sequential events. It is regulated by different mechanisms, among which regulatory T cells maintain peripheral tolerance and control adaptive immune responses. Regulatory T cells are very heterogeneous and suppress immune responses through different mechanisms, still under investigation. They can inhibit T cell activation directly or through the modulation of dendritic cell function, depending on their nature and the tissular context. In a dendritic cell-mediated immunization model, naturally occurring regulatory T cells selectively control the priming of antigen-specific Th1/CTL responses. Our goal was to define the potential actors of this control, targeted by natural regulatory T cells. Using the PC61 antibody which targets and depletes these cells, we showed that the costimulation ligand CD70 plays a key role in their control of Th1/CTL responses (first article). We showed that mainly IL-12 provokes Th1 development in normal conditions, wheras CD70 plays a major role in priming Th1 responses in the absence of natural Tregs. This pathway can be operational if regulatory T cells are destabilized or even depleted, for example during infection with Toxoplasma gondii or with HTLV1, SIV or HIV. We showed that natural Tregs downregulate CD70 expression on the surface of DCs. Next, we focused on another regulatory T cell population, induced in vivo by the anti-CTLA-4 mAb treatment. In a model of pro-Th1 colitis, induced by the alkylating agent TNBS, these ICOShigh regulatory T cells exert an IL-10 and IDO-dependant control over the immune response (second article). Thus, we succeeded in determining some control mechanisms of the immune response targeted by two populations of regulatory T cells. Finally, we compared two regulatory T cell populations: naturally occurring regulatory T cells and ICOShigh regulatory T cells from the intestines of naïve mice. A transcriptional analysis revealed two populations phenotypically and functionally distinct. We proposed a model in which these populations act synergistically and both maintain intestinal homeostasis. ICOShigh regulatory T cells might control commensal gut flora-specific inflammatory responses and quiescent natural regulatory T cells from mesenteric lymph nodes might control potential pathogen infections. As a conclusion, this study raises some immunological issues: specificity of immune responses, distinction between commensal and pathogenic microorganisms… A better knowledge of these regulatory populations will lead to a better understanding of human intestinal responses and in the medium term will lead to new therapeutic approaches and tools.

Des études de liaison et d’association génétiques ont permis d’identifier certains des facteurs de risque génétiques aux maladies inflammatoires de l’intestin (MII) dans la région chromosomique 3p21. Dans cette région, le polymorphisme nucléotidique simple (SNP) codant non-synonyme du gène MST1, rs3197999, encodant pour la mutation R689C, a été associé et répliqué à la fois à la colite ulcéreuse (CU) et à la maladie de Crohn (MC). Un autre SNP, corrélé à des SNP codants non-synonymes du gène MST1R, a également été associé à la MC. Afin de déterminer si d’autres variantes des gènes MST1 et MST1R sont associés à la CU, nous avons testé pour association des SNP de ces gènes. Seul un proxy de R689C a montré un signal d’association significatif aux MII, ce qui suggère que R689C est la variante causale aux MII dans le gène MST1. En cherchant à déterminer si la région 3p21 contenait plusieurs signaux d’association mutuellement indépendants, trois SNP ont été identifiés comme possible facteurs de risque indépendants, et ont été génotypés dans des cas de CU et de MC et des témoins, puis nos résultats d’association ont été combinés à ceux provenant de trois autres cohortes indépendantes. Les trois SNP, R689C (MST1), rs6802890 et rs7629936 (CDHR4), sont associés aux MII, mais une étude d’association conditionnelle suggère qu’il existe en fait deux signaux d’association mutuellement indépendants dans la région 3p21. Le signal principal provient de R689C, une mutation de la protéine MSP. Cette protéine a un rôle dans l’inflammation chez les macrophages murins, et la migration, la cicatrisation et la survie chez les cellules épithéliales. Dans cette étude, le rôle de la MSP a été investigué dans des modèles de macrophages humains et de cellules épithéliales de côlon, et seule la phosphorylation d’AKT, un acteur dans la voie de signalisation de la survie cellulaire, a été modulée par la MSP dans nos modèles. Ce projet a donc permis d’apporter des connaissances sur les facteurs de risques génétiques aux MII dans la région 3p21, en identifiant 2 signaux d’association indépendants, et en nous informant sur le rôle de MST1, duquel provient le signal d’association principal, chez les cellules humaines. / Linkage studies and association studies allowed the discovery of some of the genetic risk factors of inflammatory bowel disease (IBD) in the chromosomal region 3p21. In this region, the non-synonymous coding single nucleotide polymorphism (SNP) rs3197999, situated in the gène MST1 and encoding for the mutation R689C, has been associated to UC and CD multiple times, and an other SNP, correlated to non-synonymous coding SNPs in the gene MST1R, has also been associated to CD. In order to verify if other variants of MST1 and MST1R are associatied to UC, we tested the association of some of their SNPs. Apart from R689C, only its proxy showed a significative association signal to IBD. It suggests that R689C might be the causal variant of IBD in the region 3p21. In the aim to determine if the region 3p21 has multiple independant association signals, 3 SNPs have been identified, from the results of a published meta-analysis of UC genome-wide association studies, as being possibly independant risk factors for UC based on their correlation. Their association to IBD and their independance have been tested by genotyping them in a cohort composed of controls, and UC and CD cases. The results of the association tests have been combined, in a meta-analysis, to the results of 3 other independent association studies. The 3 SNPs, R689C (MST1), rs6802890 and rs7629936 (CDHR4) are associated to IBD, but the results of the subsequent conditional association tests suggest that there is only 2 independant association signals in the region 3p21. The main signal is raising from R689C, a mutation of the protein MSP. According to published studies, this protein has a function in the inflammation in murine macrophages, and also in the scattering, wound healing and survival of epithelial cells. In this thesis, we investigated the role of MSP in human macrophage models and in human côlon epithelial cells, and it has been show that MSP modulates the phosphorylation of AKT, an actor in the pathway of cellular survival. This project brought some knowledges about the IBD genetic risk factors in the region 3p21. We identified 2 independent association signals to IBD in this region, and the main signal is coming from a SNP in MST1, a gene which has a role, based on our results, in the survival in human colon epithelial cells.

Escherichia coli é um microrganismo presente no trato intestinal do homem e de animais de sangue quente, fazendo parte da microbiota, coexistindo sem causar danos ao hospedeiro. No entanto, algumas linhagens desse microrganismo podem ser patogênicas e causar doenças tanto ao homem como aos animais. E. coli produtoras de toxina de Shiga (STEC), consideradas patógenos de origem alimentar, podem causar desde diarréias brandas até severas e sanguinolentas a complicações graves, como colite hemorrágica (HC), síndrome urêmica hemolítica (HUS) e púrpura trombótica trombocitopênica (TTP). O gado é considerado um importante reservatório deste patógeno e a contaminação de seres humanos ocorre, na maioria das vezes, através do consumo de alimentos ou água contaminados. O presente trabalho teve como objetivos avaliar a ocorrência de E. coli O157:H7 e outras STEC em amostras de couro de animais bovinos e de suas respectivas carcaças, na etapa de pré-evisceração, e meia-carcaças, na etapa de pós-evisceração; identificar os genes que codificam para os fatores de virulência (stx1 , stx2, eaeA e ehxA) dos isolados obtidos; evidenciar cepas de E. coli O157:H7 através da pesquisa do gene uidA; identificar os sorotipos dos isolados; verificar a citotoxicidade dos isolados de STEC em células Vero e avaliar a sensibilidade a diferentes antibióticos. De 198 animais amostrados, sete (3,5%) apresentaram cepas de STEC. Em seis (3%) destes, STEC foi detectada no couro e em um (0,5%) foi isolada de meia-carcaça, não tendo sido detectada em amostras de carcaça. As 23 cepas isoladas do couro apresentaram o perfil stx2, eaeA, uidA e ehxA, podendo ser consideradas E. coli enterohemorrágica (EHEC), e a isolada de meia carcaça apresentou o perfil stx2, uidA e ehxA. Das 24 cepas isoladas, 13 (54,2%) pertenciam ao sorotipo O157:H7. Além deste sorotipo, foram isoladas cepas de outros sorotipos previamente descritos e associados a doenças humanas severas no Brasil e em outros países, como O174:H21, O6:H49, ONT:H7, ONT:H8 e OR:H10. Dos sete animais com cepas positivas para stx2e ehxA, cinco (71,4%) apresentaram cepas com atividade citotóxica em células Vero e um (14,2%) apresentou cepas positivas na avaliação da produção de entero-hemolisina. Com relação ao teste com antibióticos, quatro (16,7%) das 24 cepas testadas apresentaram resistência a um ou mais antibióticos, sendo três (12,5%) a estreptomicina e uma (4,2%) a estreptomicina e ampicilina. Diante destes resultados, pode-se dizer que a produção de entero-hemolisina e a pesquisa dos genes ehxA e uidA não demonstraram ser bons marcadores na pesquisa do sorotipo O157:H7. A presença de cepa de STEC na meia-carcaça alerta para a necessidade de vigilância da presença destes microrganismos, uma vez que eles poderiam contaminar o produto final, colocando em risco a saúde do consumidor. / Escherichia coli is a microorganism present in the intestinal tract of humans and warm-blood animals, being part of the normal microbiota and harmless to the host. However, some strains are able to cause human and animal infections. Shiga toxin-producing E. coli (STEC), regarded as foodborne pathogens, can cause since mild or severe and bloody diarrhea to major complications, such as hemorrhagic colitis (HC), hemolytic-uremic syndrome (HUS) and thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP). Cattle are considered the main reservoir of this pathogen and the transmission to humans happens, most of the times, due to the consumption of contaminated food or water. The aim of the present research was to determine the prevalence of E. coli O157:H7 and other STEC on hide samples of beef cattle and on their corresponding carcasses, sampled prior to evisceration, and half-carcasses, sampled after evisceration; identity the genes that code for the virulence factors (stx1, stx2, eaeA e ehxA) of the isolates; detect E. coli O157:H7 strains using the gene uidA as epidemiological marker; identify the serotypes of the STEC isolates; verify the citotoxicity of the isolates in Vero cells and evaluate their resistance to different antibiotics. From 198 animals sampled, seven (3.5%) carried STEC strains. In six (3%) of them, STEC was detected on hide and in one (0.5%) it was isolated from half-carcass. The 23 strains isolated from hide presented the profile stx2, eaeA, uidA e ehxA, and were regarded as enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC), and the one isolated from half-carcass presented the profile stx2, uidA e ehxA. From the 24 isolated strains, 13 (54.2%) belonged to the serotype O157:H7. Besides this serotype, other strains belonging to serotypes that have been previously described and associated with severe human infections in Brazil and other countries, such as O174:H21 , O6:H49, ONT:H7, ONT:H8 and OR:H10, were isolated. From seven animals with strains harboring stx2, and ehxA, five (71.4%) presented verocytotoxigenic strains and one (14.2%) presented enterohemolisin producing strains. Regarding the antibiotics tested, four (16.7%) of the 24 isolated strains were resistant to some antibiotic, being three (12.5%) to streptomycin and one (4.2%) to streptomycin and ampicilin. Faced with these results, the production of enterohemolisin and the search of the genes ehxA and uidA can not be considered good epidemiological markers for the serotype O157:H7. The isolation of STEC strain from the half-carcass alerts for the need of surveillance on the presence of these microorganisms, since they may contaminate the final product, representing a risk to consumers health.

Pacientes com retocolite ulcerativa inespecífica,quando submetidos à colectomia, apresentam aumento na freqüência de cálculos vesiculares de colesterol. A hipomotilidade da vesícula biliar tem sido apontada como um importante fator na formação dos cálculos vesiculares de colesterol, ao lado da supersaturação biliar de colesterol e da nucleação dos cristais de colesterol (fatores nucleantes e antinucleantes). A estase vesicular aumenta o tempo de reabsorção de água pela mucosa da vesícula biliar com conseqüente superconcentração dos solutos, além de gerar o tempo necessário para a nucleação do colesterol, retenção e fusão dos cristais e,finalmente,formação dos cálculos. Embora a composição biliar já tenha sido estudada em pacientes colectornizados, não há informações sobre o comportamento da motilidade da vesícula biliar em pacientes com retocolite ulcerativa inespecífica com e sem colectomia. No presente trabalho,o esvaziamento vesicular foi estudado através do método ultra-sonográfico e após ingestão de dieta líqüida gordurosa em indivíduos controles (n=40), pacientes com retocolite ulcerativa inespecífica sem (n=30) e com colectomia (n =20). Como o esvaziamento gástrico pode interferir no vesicular, o tempo de esvaziamento gástrico, medido por método ultra-sonográfico, foi calculado nos três grupos. O esvaziamento vesicular foi significantemente diminuído nos pacientes com retocolite ulcerativa inespecífica com colectomia e após estímulo alimentar: esta alteração não foi conseqüência de esvaziamento gástrico retardado pois o tempo de esvaziamento gástrico foi semelhante nos três grupos. Ademais, a redução da motilidade vesicular nos pacientes colectomizados relacionou-se com a colectomia propriamente dita, uma vez que indivíduos controles e pacientes com retocolite ulcerativa inespecífica sem colectomia apresentaram esvaziamentos vesiculares semelhantes. Além disso,os resultados desta investigação reforçam a relevância do papel da motilidade vesicular na colelitíase e sua participação, juntamente com a diminuição do \"pool\" de ácidos biliares,na patogênese da calculo se vesicular de colesterol em pacientes com retocolite ulcerativa inespecífica submetidos à colectomia. / Patients with ulcerative colitis, who have their colon removed, are at increased risk of developing cholesterol gallstones. Gallbladder hypomotility has been quoted as being an important factor for cholesterol gallstone formation, together with biliary supersaturation of cholesterol and nucleation of cholesterol crystals (nucleating and antinucleating factors). Gallbladder stasis increases the time for water reabsorption by the gallbladder mucosa with ensuing solute superconcentration; moreover, gallbladder stasis renders enough time for cholesterol nucleation. crystal retention and fusion, and finally, stone formation. Although bile composition, in these patients, has already been studied, there is no information concerning the nature of gallbladder motility in patients with ulcerative colitis with or without colectomy. ln the present work, gallbladder emptying was studied by means of ultrasound examination, and after ingestion of a standard liquid fatty meal in controls (n=40), ulcerative colitis patients without colectomy (n=30) and with colectomy (n=20). Also, in order to rule out the influence of gastric emptying on gallbladder motility, the gastric emptying time was calculated, in the three groups, using the ultrasound method. Gallbladder emptying was significantly impaired in patients with ulcerative colitis with colectomy after a fatty-meal stimulus. and this abnormality was not a consequence of delayed gastric ernptying. since gastric emptying time was similar in the three groups. Furthermore. impaired gallbladder motility in ulcerative colitis patients with colectomy was related to the colectorny itself, since controls and ulcerative colitis

Les maladies inflammatoires intestinales (MII), maladie de Crohn (MC) et colite ulcéreuse (CU), représentent un problème de santé publique majeur en raison de leur prévalence, de leur chronicité et de l’absence de traitement curatif disponible. La physiopathologie de ces maladies implique des facteurs de prédisposition génétique, des facteurs environnementaux et une réponse anormale du système immunitaire. De par leur position à l’interface entre les facteurs environnementaux, les cellules épithéliales et les cellules de l’immunité adaptative, les cellules de l’immunité innée (phagocytes monocucléés (MNPs) et granulocytes) sont des acteurs importants dans l’initiation et le maintien de l’inflammation intestinale. Largement étudiés chez la souris, leur investigation chez l’humain restait parcellaire, souvent contradictoire dans le colon et rarement étudiée dans le ganglion mésentérique (MLN). Nous avons caractérisé par des méthodes de cytométrie de flux multi-couleurs, de cytométrie de masse (CyTOF) et de séquencage de l’ARN (total et à l’échelon de la cellule unique), les MNPs de la muqueuse colique et des ganglions mésentériques chez les patients atteints de MC et de CU. Nous avons également évalué la fonction des MNPs et des basophiles sur les réponses mémoires T CD4+ autologues tissulaires. Notre travail a mis en évidence des similitudes et des différences entre la MC et la CU, dans la distribution des MNPs et le profil de la réponse mémoire T CD4+ dans le colon et le ganglion. La sous-population de MNPs HLADR+SIRPα+CD14+CD64+CD163- qualifiée de monocytes inflammatoires, et non les macrophages HLADR+SIRPα+CD14+CD64+CD163+, s’accumule dans la muqueuse inflammatoire des patients atteints de MC et de CU, et promeut les réponses mémoires de type Th17 et Th17/Th1 d’une manière dépendante de l’IL-1β. La fréquence de cette population corrèle avec le score de sévérité endoscopique en MC. Cependant, la distribution des MNPs ganglionnaires diffère entre la MC et la CU. Nous montrons que, dans les ganglions des patients atteints de CU, les MNPs HLADR+SIRPα+CD14+CD64+ sont enrichis en cellules CD163+, qui incluent principalement des cellules ‘monocyte-like’ HLA-DRdim en plus de macrophages HLA-DRhi. Parmi les cellules dendritiques (DCs) HLADR+SIRPα+CD14-CD64-, les DCs plasmocytoides prédominent dans les deux MII, avec une fréquence supérieure en MC qu’en CU. Par ailleurs, l’IL-1β dans la MC et l’IL-12 dans la CU favorisent un profil pathogénique dans les lymphocytes T CD4+ (IFN-γ, TNF-α, GM-CSF, IL-6) de la muqueuse colique. Par sérendipité, nous avons aussi mis en évidence que l’IL-12 et les monocytes inflammatoires tissulaires induisent la production d’IL-8 par les lymphocytes T CD4+ mémoires de la muqueuse intestinale et des MLNs dans la CU mais pas dans la MC. Au cours de cette étude, nous avons également observé l’accumulation de basophiles, mais pas de mastocytes, dans la muqueuse colique et le MLN en MC et en CU, et montré qu’ils favorisaient également les réponses Th17 et Th17/Th1 et non Th1 dans les lymphocytes T CD4+ mémoires exprimant CCR7. En conclusion, la caractérisation des MNPs de la muqueuse intestinale et des MLNs dans les maladies inflammatoires intestinales (MII) permet de mieux appréhender la physiopathologie de la maladie, dans l’espoir d’optimiser la stratification des MII et de permettre ainsi une prise en charge thérapeutique personnalisée. / Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (UC), two common forms of inflammatory bowel disease (IBD), represent a major public health problem because of their prevalence, chronicity and lack of available curative treatment. The pathophysiology of these diseases involves predisposing genetic factors, environmental triggers, and a dysfunctional immune response. Innate immune cells, including mononuclear phagocytes (MNPs) and granulocytes, are important players in the initiation and maintenance of intestinal inflammation due to their position at the interface between the external environment, epithelium and adaptive immune cells. Although widely studied in mice, their investigation in humans remains fragmentary, often with contradictory findings reported in the colon, and they are rarely studied in the mesenteric lymph nodes (MLNs). MNPs from the colon and MLNs of patients with CD and UC were characterized by multi-color flow cytometry, mass cytometry (CyTOF) and RNA sequencing (bulk and single cell). The function of MNPs and basophils on autologous memory CD4+ T cell responses was also assessed. The results presented here highlight similarities and differences in the distribution of MNPs between CD and UC, and the profile of memory CD4+ T cell response in colon and MLNs. HLADR+SIRPα+CD14+CD64+CD163- MNPs, defined as inflammatory monocytes, but not HLADR+SIRPα+CD14+CD64+CD163+ macrophages, accumulated in the inflammatory mucosa of CD and UC patients, and promoted Th17 and Th17/Th1 memory responses in an IL-1β dependent manner. The frequency of this subpopulation correlated with endoscopic severity in CD. In contrast, the distribution of these two MNP populations in the MLNs differs between CD and UC. HLADR+SIRPα+CD14+CD64+ MNPs were enriched in CD163+ cells that predominantly included HLA-DRdim monocytes-like cells over HLA-DRhi macrophages in UC patients only. Among HLADR+SIRPα+CD14-CD64- dendritic cells (DCs), plasmocytoid DCs predominated in both UC and CD, with higher frequency in CD versus UC. IL-1β in CD and IL-12 in UC favor a pathogenic CD4+ T cell profile (IFN-γ, TNF-α, GM-CSF, IL-6 expression/production) in the colonic mucosa. It was also demonstrated that IL-12 and inflammatory tissue monocytes induced IL-8 production by memory CD4+ T cells in intestinal mucosa and MLNs of UC but not CD. In this study, it was also observed that basophils and not mast cells accumulated, in the colonic mucosa and MLNs of CD and UC patients, and favored Th17 and Th17/Th1, but not Th1, responses in CCR7+ memory CD4+ T cells. In conclusion, characterization of MNPs in the intestinal mucosa and MLNs of IBD patients contributes to a better understanding of IBD pathophysiology and opens avenues to optimize patient stratification, and thus, personalized treatment of IBD patients.

Objectifs : La maladie de Crohn (MC) et la colite ulcéreuse (CU) sont associées à un fardeau socio-économique important. Au Canada, les analyses de coûts-utilité (ACU) sont privilégiées afin d’assurer l’allocation optimale des ressources. La mesure d’utilité est essentielle pour réaliser une ACU. L’objectif de ce projet visait à identifier les mesures d’utilité et d’estimer l’impact de ces mesures sur le ratio coût-utilité incrémental (RCUI) des traitements indiqués pour la MC. Méthodes : Un arbre décisionnel a été développé pour mesurer l’impact des valeurs d’utilité du EQ-5D, de l’échelle visuelle analogue (VAS), de l’arbitrage temporel (TTO) et du pari standard (SG), sur le RCUI d’Infliximab (IFX) + Traitements standards (TS) (prednisone, mesalazine (MZ), azathioprine (AZA), 6-mercaptopurine (6-MP)) vs Placébo + TS. Le modèle a porté sur un horizon temporel d’un an, selon les perspectives du système de soins et sociétale. Les moyennes pondérées des mesures d’utilité ont été estimées à partir d’une revue systématique de la littérature. Des analyses de sensibilités déterministes et probabilistes ont également été effectuées. Résultats : L’ensemble des RCUIs, variaient entre 67 068 $/QALY (TTO) et 268 385 $/QALY (EQ-5D). À un seuil de propension à payer de 50 000 $/QALY, la probabilité qu’IFX + TS soit coût efficace était nulle pour l’ensemble des analyses, à l’exception de celle du TTO (4,0%). Conclusion : La variabilité des mesures d’utilité a un impact considérable sur les RCUIs et nécessite une attention particulière de la part des preneurs de décisions, plus précisément au niveau des analyses de sensibilité. / Objectives: Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis are both associated with a high socioeconomic burden. In Canada, cost-utility analyses (CUA) are privileged in order to allocate healthcare spending efficiently. Since utility measures are essential for CUA, the objective of this study was to assess the impact utility values on the incremental cost-utility ratio (ICUR) of CD treatments. Methods: A decision-tree model was developed to assess the impact of utility values derived from the EQ-5D, the visual analogue scale (VAS), the time trade off (TTO) and the standard gamble (SG), on the resulted ICUR of Infliximab (IFX) + Standard of Care (SoC) (prednisone, mesalazine (MZ), azathioprine (AZA), 6-mercaptopurine (6-MP)) versus Placebo (Pbo) + SoC. The model was conducted over a one-year time horizon from the Canadian healthcare and societal perspectives. The weighted averages of utility values were estimated based on a systematic literature evaluation. Both deterministic and probabilistic sensitivity analyses were also conducted. Results: The ICURs ranged from $67,068/QALY (TTO) to $268,385/QALY (EQ-5D). At a $50,000/QALY threshold, the probability of IFX + SoC of being cost-effective was of 0% in most analyses except for the TTO method (4.0%). Conclusion: The variability of utility measures has a considerable impact on the ICURs and requires a special attention from decision-makers, in regards of sensitivity analyses.

La cicatrisation complète de la muqueuse, définie comme l'absence de lésions visibles par endoscopie, est considérée comme un objectif thérapeutique dans la prévention des complications associées aux Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI).Dans ce contexte, le rôle de l’apport protéique alimentaire et les besoins protéiques nécessaires à la cicatrisation ont été peu étudiés. L’objectif de cette thèse était d’évaluer l’effet du niveau d’apport protéique alimentaire sur la réparation épithéliale après un épisode inflammatoire intestinal dans un modèle murin de colite chimio-induite. Dans un premier temps, l’analyse de la progression de certains modulateurs impliqués dans le processus cicatriciel a mis en évidence que la réparation colique s’initiait et se consolidait avant que l’inflammation ne soit résolue et cela, dans un contexte où la composition du microbiote adhérent à la muqueuse était altérée de manière persistante. Les effets de trois régimes alimentaires ayant un niveau d'apport protéique différent (moyen, modérément élevé et élevé) ont ensuite été évalués sur la réparation de la muqueuse colique, ce qui a permis de montrer qu’au-delà d’un certain seuil, le niveau d’apport protéique aggravait et perpétuait l’inflammation colique. En revanche, un apport modérément élevé en protéines était bénéfique par rapport à un apport moyen, de par ses effets sur la perméabilité colique, l'hyper-prolifération cryptique, l’expression de plusieurs gènes codant pour des facteurs de réparation et sur la modulation de la composition du microbiote adhérent. Enfin, ces travaux ont montré que l’inflammation et le niveau d’apport en protéines affectaient le métabolisme protéique dans des organes non-cibles de l’inflammation colique en association avec une endotoxémie persistante.Ce travail a ainsi permis de mieux comprendre les événements locaux et périphériques impliqués dans la cicatrisation de la muqueuse colique et leur modulation par un apport majoré en protéines suite à un épisode inflammatoire aigu. / Advanced mucosal healing, defined by endoscopy as the absence of visible lesions, is considered as a therapeutic goal in the prevention of complications associated with IBD.In this context, the role of dietary protein intake and the protein requirements for mucosal healing have been poorly studied. The aim of this thesis was to evaluate the effect of dietary protein intake level on epithelial repair after an acute intestinal inflammatory episode in a murine model of colitis. Firstly, the progression analysis of several modulators involved in the repairing process showed that colonic repair can be initiated and consolidated in the context of inflamed mucosa, associated with persistent alterations of the colonic luminal environment. The effect of three diets with different levels of protein intake (average, moderately high and high) on colon mucosa repair were evaluated in the same model. This study showed that, beyond a threshold, the level of protein intake aggravated and perpetuated colitis. However, a moderately high protein intake was beneficial due to its effect on colonic permeability, cryptic hyper-proliferation, expression of multiple genes encoding repair factors, and composition modulation of the mucosal-adherent microbiota. Finally, both inflammation and dietary protein intake levels altered protein metabolism of other organs at the periphery of the inflammation in association with persistent endotoxemia.This work deepened the understanding of the events involved in the epithelial repair process and their modulation by an increase in the dietary protein intake after an acute episode of colitis.

La réponse immune représente une réponse complexe à laquelle correspond une succession d’événements orchestrés finement. Parmi les mécanismes qui régulent la réponse immune, les lymphocytes T régulateurs (Tregs) assurent le maintien de la tolérance en périphérie et le contrôle des réponses immunes adaptatives. Ils représentent une population hétérogène et leurs mécanismes de suppression sont toujours l’objet d’intenses recherches. Suivant le contexte de suppression et leur nature, les lymphocytes Tregs réalisent une inhibition de l’activation des lymphocytes Th, soit directement, soit via la modulation de la fonction des cellules dendritiques (DC). <p>Dans un modèle d’immunisation par des cellules dendritiques chargées de KLH, les lymphocytes Tregs naturels contrôlent sélectivement l’initiation des réponses de type Th1/CTL spécifiques de l’antigène. Le but de ce travail était de définir quels sont les acteurs potentiels du contrôle de cette réponse. A l’aide de l’anticorps PC61 dirigé contre le récepteur CD25 et éliminant les lymphocytes Tregs naturels, nous avons montré que le ligand de costimulation CD70 joue un rôle clé dans leur régulation de la réponse Th1/CTL (Article 1). Ainsi, dans des conditions normales, la cytokine IL-12 induit principalement l’initiation de la réponse Th1 in vivo, tandis qu’en l’absence de lymphocytes Tregs naturels, la voie CD70/CD27 est une voie alternative d’induction de l’IFN-γ. Cette voie d’activation pourrait être opérationnelle dans certains contextes infectieux lorsque les lymphocytes Tregs sont déstabilisés voire éliminés, par exemple lors d’infections par Toxoplasma gondii ou par les virus HTLV1, SIV ou HIV. Nous avons montré que les lymphocytes Tregs naturels diminuent l’expression du ligand CD70 sur les DC, de manière dépendante de son récepteur CD27. <p>Ensuite, nous nous sommes intéressés à une deuxième population de lymphocytes T régulateurs, les lymphocytes Tregs ICOShigh induits in vivo par le traitement avec l’anticorps anti-CTLA-4. Dans le cadre d’une colite induite par l’agent alkylant TNBS et mettant en jeu une réponse Th1, cette population de lymphocytes Tregs amplifiée par le traitement à l’anticorps anti-CTLA-4 régule la réponse immune via la cytokine anti-inflammatoire IL-10 et l’enzyme immunosuppressive IDO (Article 2). Ainsi, les résultats obtenus nous ont permis de répondre à notre objectif et de définir certains mécanismes de suppression des lymphocytes Tregs naturels et des lymphocytes Tregs induits. <p>Dans la dernière partie de ce travail, nous avons cherché à comparer les populations de lymphocytes Tregs naturels et ICOShigh présentes dans l’intestin d’une souris naïve. Une analyse transcriptomique a révélé que ces deux populations s’opposent sur les plans phénotypique et fonctionnel. Nous proposons un modèle dans lequel les deux populations de lymphocytes Tregs agiraient en synergie pour maintenir l’homéostasie intestinale. Les lymphocytes Tregs ICOShigh différenciés au niveau local et continuellement activés contrôleraient la réponse inflammatoire associée à la présence de la flore commensale. Les lymphocytes Tregs naturels, en quiescence dans les ganglions mésentériques, n’interviendraient qu’en cas d’infection par des pathogènes.<p>L’étude des lymphocytes T régulateurs soulève un certain nombre de concepts clés de l’immunité :la spécificité des réponses, la distinction des microorganismes commensaux et pathogènes… Mieux connaître les lymphocytes Tregs dans un modèle murin permettra de mieux comprendre les réponses inflammatoires intestinales chroniques observées chez l'homme et d’envisager, à terme, de nouveaux traitements.<p>/<p>An immune response is complex and implies numerous sequential events. It is regulated by different mechanisms, among which regulatory T cells maintain peripheral tolerance and control adaptive immune responses. Regulatory T cells are very heterogeneous and suppress immune responses through different mechanisms, still under investigation. They can inhibit T cell activation directly or through the modulation of dendritic cell function, depending on their nature and the tissular context.<p>In a dendritic cell-mediated immunization model, naturally occurring regulatory T cells selectively control the priming of antigen-specific Th1/CTL responses. Our goal was to define the potential actors of this control, targeted by natural regulatory T cells. Using the PC61 antibody which targets and depletes these cells, we showed that the costimulation ligand CD70 plays a key role in their control of Th1/CTL responses (first article). We showed that mainly IL-12 provokes Th1 development in normal conditions, wheras CD70 plays a major role in priming Th1 responses in the absence of natural Tregs. This pathway can be operational if regulatory T cells are destabilized or even depleted, for example during infection with Toxoplasma gondii or with HTLV1, SIV or HIV. We showed that natural Tregs downregulate CD70 expression on the surface of DCs.<p>Next, we focused on another regulatory T cell population, induced in vivo by the anti-CTLA-4 mAb treatment. In a model of pro-Th1 colitis, induced by the alkylating agent TNBS, these ICOShigh regulatory T cells exert an IL-10 and IDO-dependant control over the immune response (second article). Thus, we succeeded in determining some control mechanisms of the immune response targeted by two populations of regulatory T cells.<p>Finally, we compared two regulatory T cell populations: naturally occurring regulatory T cells and ICOShigh regulatory T cells from the intestines of naïve mice. A transcriptional analysis revealed two populations phenotypically and functionally distinct. We proposed a model in which these populations act synergistically and both maintain intestinal homeostasis. ICOShigh regulatory T cells might control commensal gut flora-specific inflammatory responses and quiescent natural regulatory T cells from mesenteric lymph nodes might control potential pathogen infections.<p>As a conclusion, this study raises some immunological issues: specificity of immune responses, distinction between commensal and pathogenic microorganisms… A better knowledge of these regulatory populations will lead to a better understanding of human intestinal responses and in the medium term will lead to new therapeutic approaches and tools.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished