Le cytomégalovirus humain (HCMV), un membre de la famille des Herpesviridae, cause des infections latentes chez plus de la moitié (60 %) de la population dans les pays développés. Cette proportion peut atteindre jusqu’à la totalité (100%) de la population dans les pays en voie de développement. Sa primo-infection chez le foetus en développement ou chez le nouveau-né ainsi que sa réactivation chez les individus immunodéprimés sont associés à de nombreux cas de morbidité et de mortalité. L’infection congénitale est l’infection à HCMV la plus importante et engendre un coût économique de plus de 2 milliards de dollars américains chaque année. Aucun vaccin n’est approuvé à ce jour pour la prévention de l’infection à HCMV. Cependant, des antiviraux sont disponibles pour le traitement de cette infection. Parmi ceux-ci, on retrouve trois types d’analogues : un analogue nucléosidique (ganciclovir), un analogue nucléosidique monophosphaté (cidofovir) et un analogue du pyrophosphate inorganique (foscarnet). Ces antiviraux ont tous comme cible commune l’ADN polymérase virale. Toutefois, de nombreuses souches résistantes à ces antiviraux sont retrouvées chez certains individus infectés. Ces souches résistantes présentent de nombreuses mutations au niveau du gène viral qui encode pour l’ADN polymérase UL54 du cytomégalovirus. Jusqu’à présent dans la littérature, seule l’association entre les mutations et la résistance antivirale a été proposée. Les travaux présentés dans ce mémoire visent à mieux comprendre l’effet des mutations sur la liaison des antiviraux à la polymérase et donc éventuellement élucider le mécanisme moléculaire de résistance aux antiviraux chez ce pathogène. Cette recherche a permis de déterminer que les mutations, associées à la résistance antivirale, affectent la liaison optimale des désoxynucléotides (dNTPs) et bloquent la liaison de l’antiviral (foscarnet) à l’ADN polymérase virale UL54. Toutefois, ces mutations n’affectent pas la liaison de l’ADN simple brin à celle-ci. De plus, selon l’étude présentée ici, les mutations n’affectent pas le repliement global de l’ADN polymérase virale. Le mécanisme de résistance moléculaire semble donc avoir un impact très local sur la protéine. Peu d’informations sur la structure de cette polymérase virale sont disponibles à ce jour dans la littérature. Il serait donc pertinent d’élucider la structure cristallographique de cette polymérase pour éventuellement étudier l’effet structural des mutations sur la polymérase et ainsi élucider le ou les mécanismes moléculaires de résistance aux antiviraux.

Introduction: Clostridium difficile infection (CDI) is a common hospital-acquired infection and a financial burden on the healthcare system. There is a need to reduce its impact on patients and the entire health system. More accurate estimates of the financial impact of CDI will assist hospitals in creating better CDI reduction strategies with limited resources. Previous research has not sufficiently accounted for the skewed nature of hospital cost data, baseline patient mortality risk, and the time-varying nature of CDI. Objective: We conducted a retrospective cohort study to estimate the cost impact of hospital-acquired CDI from the hospital perspective, using a number of analytical approaches. Method: We used clinical and administrative data for inpatients treated at The Ottawa Hospital to construct an analytical data set. Our primary outcome was direct costs and our primary exposure was hospital-acquired CDI. We performed the following analyses: Ordinary least square regression and generalized linear regression as time-fixed methods, and Kaplan-Meier survival curve and Cox regression models as time-varying methods. Results: A total of 49,888 admissions were included in this study (mean (SD) age of 64.6 ± 17.8 years, median (IQR) baseline mortality risk of 0.04 (0.01-0.14)). 360 (0.73%) patients developed CDI. Estimates of incremental cost due to CDI were substantially higher when using time-fixed methods than time-varying methods. Using methods that appropriately account for the time-varying nature of the exposure, the estimated incremental cost due to CDI was $8,997 per patient. In contrast, estimates from time-fixed methods ranged from $49,150 to $55,962: about a six fold difference. Conclusion: Estimates of hospital costs are strongly influenced by the time-varying nature of CDI as well as baseline mortality risk. If studies do not account for these factors, it is likely that the impact of hospital-acquired CDI will be overestimated.

La phase de primo-infection à VIH qui correspond aux premières semaines de l'infection est une phase cruciale qui détermine en partie l'évolution clinique de la maladie. La dynamique du virus et des lymphocytes T CD4+ (principale cible) durant cette phase est complexe. D'une part cette phase est asymptomatique dans plus de la moitié des cas et est semblable à un syndrome grippal; elle passe par conséquent très souvent inaperçue et peu de données sont disponibles. D'autre part la date d'infection est généralement inconnue ce qui complique l'étude de l'évolution au cours du temps des marqueurs viro-immunologiques. Les modèles dynamiques basés sur des systèmes d'équations différentielles permettent de prendre en compte l'interaction complexe et non-linéaire existant entre le VIH et le système immunitaire. De plus, leur aspect mécanistique peut être très utile pour la compréhension de la physiopathologie ou l'effet d'intervention. Cependant l'estimation de ces modèles est complexe et plusieurs méthodes sont disponibles à ce jour. Nous proposons dans cette thèse une méthode d'estimation pour des modèles dynamiques prenant en compte l'incertitude sur la date d'infection. Nous appliquons cette méthode à un jeu de données réelles de 761 séroconverteurs de la Collaboration CASCADE durant leur première année de suivi. Ces modèles possèdent un grand nombre de paramètres pouvant inclure des effets aléatoires et des variables explicatives. La sélection du meilleur modèle peut nécessiter l'estimation d'un grand nombre de modèles et peut s'avérer très longue. Nous proposons des tests du score pour sélectionner les effets aléatoires et les variables explicatives plus rapidement dans le cadre général des modèles non-linéaires à effets mixtes avec une illustration sur des modèles dynamiques. Enfin, nous proposons de comparer plusieurs modèles biologiques possibles de la primo-infection à VIH pour prédire la dynamique de la charge virale plasmatique et des CD4. / Primary HIV infection, which corresponds to the first weeks of infection, is a crucial phase which determines partly the clinical progression. The dynamics of HIV viral load and CD4 count during this phase is complex. First, as it is asymptotic in most of the cases, the primary HIV infection is not observed. Moreover, the date of infection is generally unknown and the evolution of markers with respect to the time of infection is difficult. Dynamical models based on systems of ordinary differential equations (ODE) allow to take into account complex non-linear between HIV and the immune system. Moreover, their mechanistic characteristic can be useful through the understanding of physiopathology or the effect of an intervention. However, the estimation of this kind of models is complex and several methods are currently available. We propose here a method of estimation for ODE models taking into account the uncertainty of the date of infection. This method is applied to real dataset of 761 seroconverters from the CASCADE Collaboration during their first year of follow-up. Dynamical models have many parameters on which we can include random effects and explanatory variables. The selection of the best model can be time-consuming if we consider the computation's time issues met during estimation. We develop score tests for exploring complex models with an application to HIV dynamics models. Finally, we compare different biological models of primary HIV infection to predict the dynamics of plasma viral load and CD4 count.

L'hypervascularisation artérielle bronchique des dilatations des bronches contribue à l'afflux local de cellules inflammatoires et de protéines plasmatiques et favorise la survenue de saignements bronchiques. Les mécanismes de l'angiogénèse des vaisseaux bronchiques dans les dilatations des bronches sont peu connus, mais pourraient impliquer la voie du facteur de croissance endothélial (VEGF)-A.Nous avons émis l'hypothèse que l'infection bronchique dans les dilatations des bronches contribue à l'angiogénèse des vaisseaux bronchiques. Nous avons développé chez la souris un modèle d'infection bronchique persistante par l'instillation intratrachéale de billes d'agarose contenant du Pseudomonas aeruginosa. Nos résultats indiquent que l'infection bactérienne provoque l'angiogénèse des vaisseaux péribronchiques en 7 jours. P. aeruginosa induit la synthèse de VEGF-A par l'épithélium respiratoire in vitro et chez la souris par l'activation du récepteur de l'epidermal growth factor (EGF).Nous avons ensuite évalué l'effet de la perte de fonction de CFTR, l'anomalie caractéristique de la mucoviscidose (une cause génétique de dilatation des bronches), sur l'angiogénèse bronchique et l'expression de facteurs pro-angiogéniques. Ces études ont été menées à partir de poumons de patients mucoviscidosiques, chez des souris mutées pour le gène cftr et par inhibition de CFTR sur des cultures de cellules épithéliales.Nos données indiquent que l'infection bronchique contribue à l'angiogénèse péribronchique, qui nécessiterait une communication épithélium/endothélium. L'épithélium bronchique de la mucoviscidose est dans un état pro-angiogénique en l'absence d'infection. / Abnormal proliferation of bronchial arteries in subjects with bronchiectasis contributes to the recruitment of inflammatory cells and plasma protein within the airways, and promotes endobronchial bleeding. Mechanisms of bronchial angiogenesis in bronchiectasis are largely unknown, but could implicate the vascular endothelial growth factor (VEGF)-A pathway.We hypothesized that bronchial infection that occurs in bronchiectasis contributes to angiogenesis of bronchial blood vessels. We developed a mouse model of persistent bronchial infection by intratracheal instillation of agarose beads containing Pseudomonas aeruginosa. Our results indicate that bacterial infection promotes angiogenesis of peribronchial blood vessels within 7 days. Further, P. aeruginosa induces VEGF-A synthesis in airway epithelium in vitro and in mouse in vivo via activation of the epidermal growth factor (EGF) receptor.Next we examined the role of CFTR defect, associated with cystic fibrosis (CF, a genetic cause of bronchiectasis), on bronchial angiogenesis and expression angiogenic growth factors. These studies were conducted using lung tissues obtained in CF subjects, in various strains of mice mutated for the cftr gene, and by inhibition of CFTR function in cultured airway epithelial cells.Our data indicate that bronchial infection contributes to peribronchial angiogenesis, which probably necessitate interaction of epithelial and endothelial cells. Cystic fibrosis airway epithelium may exhibit a pro-angiogenic phenotype in the absence of infection.

L’infection par le VIH est caractérisée en l’absence d’intervention par une évolution progressive vers un état d’immunodépression favorisant la survenue d’affections opportunistes et entrainant le décès. La connaissance de l’évolution spontanée de l’infection par le VIH repose sur les données observationnelles issues des cohortes. La meilleure façon d’aborder l’histoire naturelle de cette infection est de l’étudier à partir de la date de séroconversion, ce qui ne peut se faire que dans les cohortes dites incidentes. Ces cohortes incidentes font appel à des structures parfois lourdes et des procédures rigoureuses que l’on peut plus aisément mettre en place dans les pays à ressources élevées. Les cohortes de personnes à date estimée de séroconversion permettent d’identifier les facteurs de risque de la transmission, d’étudier l’évolution de l’infection, d’étudier l’évolution de ses marqueurs et ses déterminants en minimisant le biais de sélection inhérent aux études prévalentes. L’évolution naturelle concerne la période qui s’écoule entre la date d’infection et le décès pour les patients qui n’ont pas bénéficié de prescription du traitement antirétroviral. Cette période s’arrête à la date de prescription des antirétroviraux pour ceux qui en bénéficient.La cohorte ANRS 1220 Primo-CI de personnes à date estimée de séroconversion pour le VIH-1 a été mise en place en juin 1997 sur le site de l'ANRS d'Abidjan en Côte d'Ivoire, au Centre national de transfusion sanguine (CNTS), avec la coordination de l'INSERM U330/593/897-ISPED de Bordeaux. C’est l’une des rares cohortes de séroconverteurs pour le VIH-1 dans le contexte des pays à faibles ressources et l’unique en Afrique de l’ouest. Dans cette cohorte de patients dépistés parmi les donneurs de sang effectuant plus de deux dons de sang par an, les données cliniques et biologiques ont été recueillies régulièrement pour tous les patients, tous les six mois depuis leur inclusion dans la cohorte.Les principaux apports de la cohorte Primo-CI dans la lutte contre le VIH en Côte d’Ivoire, ont consisté à recueillir des informations sur les facteurs de risque d’infection par le VIH pour aider à améliorer la sélection des donneurs de sang. La cohorte Primo-CI a permis d’améliorer également les capacités de la structure de prise en charge qui a servi de centre de recrutement et de prise en charge des patients de la cohorte. Cette cohorte a contribué à la mise en place d’un cadre d’échanges réguliers entre les médecins chargés de la sélection des dons de sang et l’équipe de la cohorte Primo-CI.Nos données ont fourni des estimations de la probabilité d'atteindre les critères d'initiation des antirétroviraux depuis le premier contact dans une population de séroconverteurs récents pour le VIH en Afrique de l’ouest et de la probabilité de survenue des événements morbides au cours du temps.L'ADN intracellulaire du VIH-1 était la variable la plus fortement associée à la progression de la maladie, indépendamment des autres variables explicatives. Il était suivi des lymphocytes CD4 avec une association plus faible. La charge virale plasmatique VIH-1 était faiblement associée à la progression de la maladie et ce après la prise en compte de l'ADN.La cohorte ANRS 1220 Primo-CI a participé à plusieurs travaux de collaborations portant sur les seuils d’éligibilité aux antirétroviraux, la comparaison de la baisse des lymphocytes CD4 avec des patients européens, la morbidité et la mortalité liées au SIDA et le rôle prédictif de l'ADN intracellulaire du VIH-1. Elle a également contribué à la réalisation de travaux scientifiques en virologie et immunologie qui ne portent pas sur l’objectif principal de ce travail. / In the absence of any intervention, HIV infection is characterized by a gradual evolution towards a state of immunosuppression favoring the occurrence of opportunistic infections and causing death. The natural history of HIV infection is usually documented based on data from observational cohorts. But the best way to address the natural history of this infection is to observe subjects from the date of their seroconversion (within an “incident” cohort). However these incident cohorts often involve heavy structures and complex procedures that are more easily set-up in high-resources countries.Cohorts of individuals with estimated date of seroconversion can identify risk factors for HIV transmission, study the evolution of the infection, and study the evolution of its markers and determinants by minimizing the selection bias inherent in prevalent studies. The natural history of HIV is defined by the period between the date of infection and either the date of death for patients who were not prescribed antiretroviral therapy or the date of antiretroviral therapy prescription for others.The ANRS 1220 Primo-CI Cohort of people with a known date of HIV-1 seroconversion was launched in June 1997 in the site of the ANRS Abidjan in Côte d'Ivoire, National Blood Transfusion Centre (CNTS), with the coordination of U330/593/897-ISPED INSERM Bordeaux. This is one of the few adult cohorts of HIV-1 seroconverters in the context of low-resource countries and the only one in West Africa. Within this cohort of patients recruited among blood donors performing more than two blood donations per year, the clinical and laboratory data were collected routinely every six months from their inclusion.One of the main contributions of the Primo-CI cohort in the fight against HIV in Côte d’Ivoire was the collection of information on the risk factors for HIV infection. It helped to improve the selection of blood donors. It also helped to improve the capacity of the health structure where the cohort patients were recruited and followed-up.This cohort has contributed to establish a system for regular exchanges between physicians responsible for the selection of blood donations and the team of the Primo-CI cohort. Our data have provided estimates of the probability of reaching the criteria for initiating antiretroviral drugs from the first contact and the probability of occurrence of morbid events over time, in a population of recent HIV seroconverters in West Africa.The HIV-1 intracellular DNA was the variable most strongly associated with disease progression, independently of other variables. It was followed by lower CD4. Plasma viral load HIV-1 was poorly associated with disease progression after taking into account the HIV-1 intracellular DNA.Finally, the ANRS 1220 Primo-CI cohort participated in several collaborative studies regarding the threshold of eligibility for antiretroviral drugs, the comparison of the decrease in CD4 lymphocytes with European patients, morbidity and mortality related to AIDS and the predictive role of HIV-1 intracellular DNA. It also contributed to scientific studies in virology and immunology that do not concern the main objective of this work.

Les bactéries appartenant au complexe Burkholderia cepacia (Bcc) provoquent des infections sévères chez les personnes atteintes de mucoviscidose. L'infection peut varier d'une forme asymptomatique à une forme plus aiguë pouvant entraîner une pneumonie nécrosante et une septicémie, connue sous le nom de syndrome cepacia. Afin d'étudier les infections causées par le Bcc, nous avons développé un nouveau modèle in vivo, l'embryon de poisson zèbre. Nous avons montré que B. cenocepacia K56-2 pouvait se répliquer dans les macrophages et causer une infection aiguë mortelle pour les embryons. En revanche, B. stabilis LMG14294 induit une infection persistante chez les embryons. Dans cette étude, nous avons montré que les macrophages jouaient un rôle-clé dans la multiplication de K56-2 et dans l'induction d'une réponse inflammatoire MyD88-dépendante, caractérisée par la surexpression des gènes codant pour Cxcl8 (ou IL-8) et l'IL-1b. En l'absence de macrophages, les bactéries sont incapables de se multiplier durant les premières 24h de l'infection, ce qui donne un avantage pour la survie des embryons. L'absence de MyD88 induit aussi l'augmentation de la survie des embryons infectés par K56-2. Mais de manière paradoxale, les bactéries se multiplient mieux chez les embryons myd88-/- mutants que chez les embryons sauvages. Ceci suggère que ce n'est pas le nombre de bactéries qui est important pour l'infection, mais que c'est la réponse inflammatoire excessive causée par cette infection qui entraîne la mort des embryons. Afin d'avoir une vision globale des changements d'expression des gènes de l'hôte durant l'infection, nous avons effectué une expérience de RNAseq. Comme attendu, l'infection aiguë se caractérise par une importante modulation du transcriptome de l'hôte qui augmente avec le temps. A l'opposé, l'infection persistante n'induit que très peu de changements. La réponse immunitaire innée, et en particulier la voie des TLR, ainsi que l'apoptose sont très fortement activées durant une infection aiguë. Pour sa part, B. stabilis module essentiellement les gènes codant pour le système du complément.Le rôle critique des macrophages lors d'une infection par Bcc chez les poissons zèbre est en accord avec les récentes observations cliniques. Ceci suggère que le stade intracellulaire de B. cenocepacia et la réponse inflammatoire qui s'ensuit peuvent être des cibles pour le développement de nouvelles thérapies permettant de lutter contre cette infection. / Bacteria belonging to the Burkholderia cepacia complex (Bcc) can cause chronic infection with periods of acute exacerbation and sometimes fatal necrotizing pneumonia (“cepacia syndrome”) in individuals with cystic fibrosis (CF), and are associated with poor prognosis. Here, we exploited the exciting possibilities for in vivo non-invasive imaging of Bcc infection in transparent zebrafish embryos, with an innate immune system with remarkable similarity to that of humans, and numerous genetic and genomic tools to study the role of host phagocytes and the innate immune response in the pro-inflammatory character of the infection.We show that macrophages play a critical role in intracellular multiplication of B. cenocepacia K56-2 and induction of a MyD88-dependent fatal inflammatory response, characterised by high levels of cxcl8 and il1b expression. Surprisingly, in sharp contrast to the situation found for infections with other pathogens including Mycobacterium marinum and Staphylococcus aureus, in the absence of macrophages, K56-2 survived but was unable to replicate in the first 24 h, which resulted in a significant pro-survival advantage to the host compared to wild type embryos that died within 2 to 3 days. The Toll-like receptor (TLR) pathway is a major arm of the cell-mediated innate immune response with MyD88 as a key adaptor protein involved in the production of pro-inflammatory cytokines. We found that the absence of MyD88 also provided a pro-survival effect to the embryos after infection with K56-2. Paradoxically, the bacteria replicated better in myd88-/- mutant than wild type embryos, suggesting that it is not bacterial burden per se, but the inflammatory response that kills the embryos. Interestingly, cxcl8 and il1b expression were not significantly induced during the first 7 hours in the myd88-/- mutant while a strong induction was seen in control embryos, suggesting that a Myd88-dependent inflammatory response during early macrophage stages significantly contributes to fatal infection.Next, we performed RNAseq to analyse global changes in host gene expression during acute and persistent infection induced by K56-2 and B. stabilis LMG14294 respectively. Whereas acute infection was characterised by strong modulation of host gene expression increasing over time, persistent infection showed modulation of only a small set of genes. TLR and apoptosis signaling pathways were amongst the strongly activated groups during acute infection, in line with the strong inflammatory character of K56-2. During persistent infection, the major differentially expressed gene set concerned genes encoding complement proteins. The critical role for macrophages in Bcc infection in zebrafish is in agreement with recent clinical observations. We suggest that the intracellular stages of B. cenocepacia and the ensuing inflammatory response are essential targets to explore for the development of new therapies to combat this infection.

Les femmes enceintes et les enfants sont les populations à haut risque pour le paludisme. Chez les premières, l'infection peut entraîner une infection placentaire (IP). Les enfants nés d'une mère ayant une IP seraient plus à risque de développer une infection palustre rapidement après la naissance. Un phénomène de tolérance immunitaire est évoqué mais aucune explication n'est émise. Nous proposons une explication basée sur l'implication de HLA-G, protéine de la tolérance immunitaire. Nous avons pu montrer que les niveaux élevés de HLA-G chez les enfants étaient associés à un risque élevé de paludisme et au faible poids de naissance. Il existe une très forte ressemblance mère-enfant au cours de la grossesse et durant les 2 premières années de vie de l’enfant avec une probabilité très élevé chez les enfants d’avoir le même profil que leur mère. Les femmes ayant une IP présentent un risque plus élevé d’avoir des enfants ayant des niveaux de HLA-G soluble élevé, et le délai de 1ère infection palustre est plus court pour les enfants nés de mères ayant un niveau de HLA-G élevé en début de grossesse. Ces résultats confirment que HLA-G est associée à l’infection palustre. Ils montrent que le rôle de HLA-G dans l’IP est très complexe. Face à la ressemblance mère-enfant et le délai de 1ère infection, il serait intéressant d’envisager le dosage de HLA-G maternel en début de grossesse afin de confirmer son rôle prédictif. HLA-G pourrait alors être un outil de santé publique intéressant pour identifier de potentiels futurs enfants à risque. / Pregnant women and children are populations at high risk for malaria. Malaria infection in pregnancy can lead to placental malaria (PM). Children born to a mother with PM have an increased risk of malaria infection during the first years of life. To explain this phenomenon related to an immune tolerance, we suggest an explanation based on the implication of HLA-G, an immune tolerance protein. We show that high levels of soluble HLA-G in children were associated with malaria risk and low birth weight. There is a very strong mother/child resemblance during pregnancy and the first 2 years of life of the child with a very high probability in children of having the same profile as their mother. Women with PM have a higher risk to give birth to a child with high levels of soluble HLA-G, and children born to mothers with high HLA-G levels have an increased risk of malaria in early pregnancy. These results confirm that HLA-G is associated with malaria infection. They show that the role of HLA-G in PM is very complex. According to the maternal-child resemblance and the delay onset the first infection, it would be interesting to consider the dosage of maternal HLA-G in early pregnancy in order to confirm its predictive role. HLA-G could then be an interesting public health tool to identify potential children at risk.

Les infections fongiques sont une complication fréquente des patients d’hématologie et en particulier des patients ayant reçu un greffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH). L’objectif de ce travail était d’identifier les facteurs de risque d’infections fongiques intrinsèques et la transmission.Nous avons d’abord étudié l’aspergillose invasive (AI) qui est l’infection fongique la plus fréquente chez les greffés de CSH en croisant les données du registre européen des greffés ProMise et la base de données de l’étude prospective SAIF. Nous avons mené une étude cas-témoins nichée dans une cohorte de 185 cas et 651 témoins appariés. Les facteurs associés à la survenue d’une aspergillose étaient l’irradiation corporelle totale, une GvH aiguë de grade ≥2 et la rechute de l’hémopathie. Trente-cinq cas étaient précoces (<J40), 33 tardifs (entre J40 et J100) et 117 très tardifs (>J100). Le facteur associé à la survenue d’une AI précoce était l’absence de prise de greffe. Le facteur associé à la survenue d’une AI tardive était la GvH aiguë de grade 3-4. Les facteurs associés à la survenue d’une AI très tardive étaient la GvH aiguë de grade ≥2, la rechute et la neutropénie secondaire. Tous les facteurs pré-greffe étaient effacés par les facteurs post-greffe.Puis nous avons étudié la transmission d’infection fongique par l’étude d’une épidémie de pneumocystose survenue dans le service. Douze cas de pneumocystose sont survenus en 7 mois dans le service soir beaucoup plus qu’au cours des années précédentes. L’analyse moléculaire a permis de montrer que 4 cas appartenaient au même génotype, qui est un génotype rare jamais décrit dans une série de plus de 300 génotypes en Europe. La carte de transmission a permis de constater que ces 4 patients se sont rencontrés uniquement en hôpital de jour. Cette étude est la première démonstration moléculaire d’une épidémie de pneumocystose dans un service d’hématologie. / Fungal infections are a common complication of hematology patients and especially in hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) recipients. The objective of this work was to identify intrinsic risk factors for fungal infections and transmission.We first studied invasive aspergillosis (IA), which is the most common fungal infection after HSCT by crossing data from the European HSCT registry ProMise and the prospective study database SAIF. We conducted a nested case-control study in a cohort of 185 cases and 651 matched controls. Factors associated with onset of aspergillosis were total body irradiation, acute GVHD grade ≥2, and relapse of the underlying disease. Thirty-five IA were early (<D40), 33 late (between D40 and D100) and 117 very late (> D100). The factor associated with the occurrence of an early IA was the absence of engraftment. The factor associated with the occurrence of late IA was acute grade 3-4 GvH. Factors associated with the occurrence of very late IA were acute GVHD grade ≥2, relapse, and secondary neutropenia. All pre-transplant factors were supplanted by post-transplant factors.Then we studied the transmission of fungal infection by studying a pneumocystosis outbreak occurring in the hematology department. Twelve cases occurred within 7 months. Molecular analysis showed that 4 of them belonged to the same genotype, which is a rare genotype never described in a series of more than 300 genotypes in Europe. The transmission map permitted to identify that these 4 patients met only in the daycare center. This study is the first molecular demonstration of a pneumocystis outbreak in a hematology ward.

De nombreux dispositifs médicaux implantables sont utilisés chaque jour. Le contrôle de l'interface du dispositif avec les tissus vivants environnants doit encore être amélioré. De nombreux dispositifs médicaux implantés dans le corps sont le siège d’une ou plusieurs complications graves, telles que l'infection ou la thrombose. C’est notamment le cas des cathéters intraveineux. Dans ce contexte, nous avons cherché à développer une stratégie permettant de réduire les complications associées à leur utilisation, via l’immobilisation covalente de polymères sur les matériaux utilisés en implantation (polyuréthane). La réactivité des uréthanes a d’abord été étudiée, permettant d’identifier la réaction de transcarbamoylation comme outil efficace de modification des uréthanes et polyuréthanes en conditions douces. La réaction entre des poly(éthylène glycol) et la surface de polyuréthane, catalysée par des bases, a permis de rendre les surfaces de PU hydrophiles. Les conditions de modification ont été optimisées. Les surfaces ont été analysées: angle de contact, spectrométrie infrarouge, XPS et TOF-SIMS. Les surfaces modifiées ont montrées d’excellentes propriétés antiadhésives avec une diminution significative de l’adsorption protéique, de l’adhésion de cellules, de plaquettes et de bactéries. Les propriétés des surfaces modifiées ont été évaluées et comparées à d’autres systèmes. Cette stratégie est prometteuse pour la modification en une étape de surfaces de polyuréthane. Les tests in vitro montrent le potentiel de cette modification de surface pour obtenir un polyuréthane ayant une biocompatibilité accrue. / Many implantable medical devices (stents, catheters, cardiac valves…) are used everyday in many domains. The control of the interface between the medical device and the surrounding tissue is still to be improved. Many implanted devices are facing serious complications following implantation such as infections or thrombosis. These problematics are especially present for intravenous catheters used to administrate drugs. In this context, we investigated a way to strongly limit the problematics associated with their implantation, by covalently binding polymers at the surface, to reduce protein adsorption and cell adhesion on the materials used in implantation (polyurethane). The reactivity of urethanes was first studied, it allowed identifying the transcarbamoylation reaction as an efficient tool to modify urethanes and polyurethanes in soft reaction conditions. The reaction of poly (ethylene glycol) and the polyurethane surface, catalyzed by bases, allowed us to get hydrophilic polyurethane surfaces. Modification conditions were optimized to obtain a good covering of the surface with PEG. Surfaces were analyzed: contact angle, profilometry, infrared spectroscopy, XPS and TOF-SIMS. Modified surfaces showed excellent antiadhesive properties with a strong reduction of protein adsorption, cell and bacterial adhesion. The properties of modified surfaces were evaluated and compared to other systems. This strategy of modification is promising to allow one step modification of polyurethane surfaces. In vitro tests show the potential of this surface modification technique to obtain a polyurethane with enhance biocompatibility.

Staphylococcus aureus est une bactérie pathogène responsable de nombreuses infections communautaires et nosocomiales contre laquelle il est indispensable d'envisager de nouvelles stratégies de traitements du fait de l'émergence de résistances aux antibiotiques. La synthèse bactérienne des acides gras (FASII Fatty Acid Synthesis II) fut proposée comme une nouvelle cible. Cependant, malgré l'enthousiasme suscité par cette approche, sa réalisation est compromise car de nombreux pathogènes à Gram positif peuvent utiliser des acides gras de l'hôte rendant ainsi la voie FASII non essentielle à la croissance bactérienne in vivo. Cependant le statut de S. aureus était encore controversé.S. aureus peut contourner l'inhibition de la voie FASII par deux stratégies. La première consiste à muter des enzymes de l'initiation de FASII, facilitant l'incorporation d'acides gras exogènes. La peau de l'hôte, riche en FA et souvent colonisée par des staphylocoques pourrait constituer une niche favorable au développement de tels mutants lors de l'utilisation ectopique d'un anti-FASII. Nous avons recherché la présence de ce type de résistance dans des souches cliniques et montré que les FA augmentaient de 58% le taux de résistance dans un échantillonnage de 700 isolats. De plus, les substitutions facilitant le contournement de la voie FASII mise en évidence in vitro ont été retrouvées dans des isolats naturels. La seconde stratégie consiste en une adaptation non mutationnelle qui implique une phase de « dormance » après laquelle S. aureus s'est affranchi de sa voie FASII et est capable d'incorporer les FA. L'adaptation mutationnelle est stable alors qu'en l'absence de mutation, la résistance est réversible. Nous avons montré l'importance du stress cellulaire dans l'adaptation et une corrélation entre l'adaptation et des changements de l'enveloppe bactérienne. Enfin, nous avons réalisé une analyse RNAseq qui constituera une base de données utile à de futurs travaux. En conclusion, dans l'état actuel des connaissances, le traitement d'infections staphylococciques par des inhibiteurs de FASII n'est pas souhaitable car leur effet peut être contourné par mutation et/ou par adaptation. Cependant, il est possible qu'une combinaison entre un anti-FASII et d'autres cibles métaboliques ait un effet synergique. / Staphylococcus aureus is a major cause of hospital and community acquired infections of major concern due to the increasing rate of antibiotic resistance, making the development of new treatments a priority. One target actively developed over several years is the fatty acid (FA) synthesis (FASII) pathway. However, despite widespread publicity of this strategy, it is deeply compromised, as numerous Gram positive pathogens use exogenous FA, as available in the host, making FASII nonessential for growth in vivo. Nevertheless, the status of S. aureus remained controversial.The main result of this work is that S. aureus overrides FASII inhibition by two strategies: the first involves high frequency mutations in FASII initiation enzymes, which facilitate exogenous FA incorporation. Such mutants may be selected on skin when exposed to FASII inhibitors, as skin is often colonized by staphylococci and is FA-rich. We searched for the presence of such resistance in clinical isolates and found that FA increased resistance frequencies by 58 % in a screen of 700 clinical isolates. Importantly, the point substitutions allowing FASII bypass described in vitro are present among natural isolates. The second strategy involves adaptation without detectable mutation, in which S. aureus undergoes transient "dormancy", followed by a FASII-bypass-proficient state. Mutational adaptation is stable, whereas non-mutational adaptation is reversible. We demonstrated the importance of stress and found that FASII bypass is favored when stress is reduced. We showed that FASII bypass is accompanied by envelope changes and we performed an RNAseq analysis that will serve as a database for future studies. We conclude that in its present state, FASII inhibition is not a suitable strategy for treating staphylococcal infections, as a FASII block can be bypassed by mutation and/or adaptation. However, our data also suggest that major physiological changes during treatment may lead to essentiality of a different gene set, a finding that might be used to develop a combinatorial drug approach. We propose that anti-FASII drugs might be used in association with other antibiotics (to be identified) that could lead to a synergistic anti-S. aureus effect.