Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'infection chronique par le virus de l’hépatite B (HBV) est un problème de santé majeur dans le monde et peut conduire à la cirrhose et à l’hépatocarcinome. Des réponses défectives des cellules T ont été démontrées, mais les événements précis qui peuvent contribuer à l'insuffisance des réponses des cellules B restent à déterminer. L'expansion et la différenciation optimales des cellules B reposent sur l'activité du récepteur Toll Like Receptor 9 (TLR9) qui détecte l'ADNdb et est exprimée chez l'homme principalement par les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) et les cellules B. L'impact de HBV sur TLR9 dans les cellules B humaines reste à explorer. Dans cette étude, nous avons exploré les effets de HBV sur l’expression et les fonctions médiées par TLR9 dans les cellules B humaines en utilisant une lignée cellulaire de cellules B ainsi que des lymphocytes B primaires. De plus, on a corroboré nos résultats dans une cohorte de patients HBV chroniques. L'expression de TLR9 a été réduite chez les toutes les sous-populations de cellules B du sang périphérique, exposées au VHB. Les fonctions des cellules B médiées par TLR9 comme la prolifération et la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires ont été abrogées en présence de HBV. Nos résultats montrent que l’antigène de surface HBsAg inhibe la phosphorylation du facteur de transcription CREB qui ne peut plus se lier sur son site CRE situé sur le promoteur TLR9 ce qui affecte la transcription de ce dernier. Enfin, nous avons corroboré nos résultats in vitro dans une cohorte de porteurs chroniques du HBV et constaté que l'expression et la fonction de TLR9 étaient significativement diminuées. Nos résultats révèlent le mécanisme qui induit une réponse immunosuppressive par HBV sur la fonction TLR9 dans les cellules B humaines, ce qui peut contribuer à la persistance de ce virus chez l'hôte et la complication de la phase chronique de la maladie / Chronic HBV infection is a major health problem worldwide. Ineffective T cell and antibody responses have been demonstrated, yet the precise events that may contribute to insufficient B cell responses remain to be determined. Optimal B cell function, expansion and differentiation rely on Toll Like Receptor 9 (TLR9) activity which senses dsDNA and is expressed in human mainly by plasmacytoid dendritic ( pDC) and B cells. The impact of HBV on TLR9 in human B cell subsets remains to be explored.Here, we investigated the effects of HBV on TLR9 function in human B cells. Both primary and B cell lines were used to analyze the effect of HBV on TLR9 expression and function. These results were corroborated in a cohort of chronically infected HBV patients. TLR9 expression was reduced in all peripheral blood B cells subsets exposed to HBV. B cell function mediated by TLR9, such as proliferation and pro-inflammatory cytokines secretion were abrogated in the presence of HBV. Our results show that the viral surface antigen HBsAg inhibited the phosphorylation of the transcription factor CREB which could no longer bind the CRE site located on the TLR9 promoter. Finally, we corroborated our in vitro findings in a cohort of chronic HBV carriers (CHB) and found that TLR9 expression and function were significantly suppressed.Our findings reveal the mechanism that induces an immunosuppressive response by HBV on TLR9 function in human B cells, which may contribute to HBV persistence in the host

Le virus d'Epstein-Barr (EBV), est un gamma herpes virus exclusivement humain qui infecte près de 95% de la population adulte. EBV établit un cycle de latence dans les cellules B mémoires et les cellules épithéliales. EBV entre périodiquement dans une réplication lytique avec sécrétion des virions dans la salive. L’infection EBV est associée à l’apparition de lymphomes, de cancers et de maladies auto-immunes. Les conditions favorisant le développement de ces pathologies restent mal connues mais l’immunodépression et potentiellement l’activation des lymphocytes B nécessaire à la réplication d’EBV jouent un rôle clé.Nous avons examiné l’association entre activation des cellules B dans le compartiment systémique et le contrôle sur le réservoir de l’EBV. Deux situations cliniques d’activation chronique des cellules B ont été explorées ; le syndrome de Gougerot-Sjögren et la mastite subclinique dans le contexte de l’infection par le VIH.Dans ce travail de thèse, nous avons tout d’abord développé une PCR en temps réel pour la quantification de l'ADN de EBV ciblant la région répétée BamHI-W du génome. Le travail de validation de la technique a permis d’évaluer précisément le gain de sensibilité comparativement à une qPCR LMP2 (cible unique). L’impact des variations de répétition de la séquence BamHI-W suivant les souches et isolats EBV a également été analyse.Dans un deuxième travail, nous avons montré que, la mastite subclinique était fréquente au cours de l’allaitement et qu’elle était un facteur indépendant associé à une augmentation de l'excrétion EBV par le lait maternel. Cette sécrétion est associée localement à l’inflammation et à l’excrétion du VIH ce qui témoigne de phénomène de synergie entre les deux virus. Nous avons également démontré que l'ADN EBV dans le lait maternel peut être résistant à la DNase et que le virus était est probablement encapsidé dans le lait, donc potentiellement infectieux.Enfin, bénéficiant d’un accès aux prélèvements de la cohorte ASSESS nous avons recherché de possible anomalie du contrôle de l’infection EBV dans le compartiment sanguin au cours du syndrome de Gougerot-Sjögren primaire dans lequel les lésions glandulaires salivaires et lacrymales sont associées à la présence d’EBV. Nous avons démontré que le réservoir EBV et la réplication EBV dans le compartiment systémique sont bien contrôlées au cours du syndrome de Gougerot-Sjögren primaire. La réponse anticorps contre l’antigène précoce d’EBV (EA) n'était pas associée à une augmentation de l'ADN de EBV.Ce travail de thèse, souligne le lien entre l'activation des lymphocytes B, l'inflammation chronique et le contrôle sur le réservoir d’EBV. Dans la glande mammaire le contrôle de l’infection EBV est perturbé en cas de mastite subclinique. Au contraire dans le syndrome de Gougerot-Sjögren l’infection reste bien contrôlée dans le compartiment sanguin malgré l’activation des lymphocytes B et la présence renforcée du virus dans les lésions glandulaires. / TEpstein-Barr virus (EBV), an ubiquitous human gammaherpesvirus affects 95% of adult human population and establishes a lifelong latency in memory B cells periodically entering into lytic replication with further propagation in oropharyngeal epithelia and shedding through saliva. Latent EBV infection is associated with lymphomas, carcinomas and autoimmune diseases. Although the conditions favoring the development of these pathologies are not completely understood, the immunosuppression and B cell activations play an important role in EBV-associated diseases.We examined the control over the EBV reservoir in a diseases associated with B cell activation. Two clinical situations associated with altered B cell activation were explored: primary Sjogren’s syndrome and subclinical mastitis in HIV-infected mothers.Primarily, we developed an in-house real-time PCR for EBV DNA quantification targeting the repetitive BamHI-W region of EBV DNA. The validation analyses enabled to evaluate the gain in sensitivity of the BamHI-W test relative to single repeat LMP2 qPCR. The impact of the variations in BamHI-W reiteration on EBV DNA quantification was further assessed on different EBV strains and clinical samples.In a second study, we showed that subclinical mastitis was common during breastfeeding, and it was an independent factor associated with increased EBV breast milk shedding. This secretion was associated with local inflammation and HIV shedding, reflecting synergy between the two viruses. We have also demonstrated that breast milk EBV DNA may be resistant to DNase, and the virus was probably encapsidated in the breast milk and thus potentially infectious.Finally, with an access to ASSESS cohort we looked for possible abnormal control over EBV infection in the blood compartment in primary Sjögren's syndrome, where salivary and lacrimal gland lesions were shown to be associated with the local activation of EBV. We have demonstrated that in primary Sjogren's syndrome EBV reservoir and replication in the systemic compartment are well controlled. The antibody response against EBV early antigen (EA) was not associated with increased DNA EBV.This thesis points out the link between the activation of B cells, chronic inflammation and control over the reservoir of EBV. In the mammary gland disturbed control of EBV infection is linked with subclinical mastitis. In contrast, in primary Sjogren’s syndrome EBV infection remains well controlled in the blood compartment despite the activation of B cells and the increased presence of the virus in glandular lesions.

Un des enjeux majeurs dans la gestion de la plaie de pied diabétique est l’obtention d’informations permettant d’anticiper l’évolution de ces infections. Actuellement, il n’existe pas d’outils suffisamment efficaces qui permettent de distinguer une plaie colonisée d’une plaie infectée. L’approche proposée est basée sur discrimination de plusieurs bactéries fréquemment retrouvées dans les plaies chroniques de pied diabétique à partir de leur profil métabolique, et plus particulièrement des métabolites volatils qu’elles produisent. En effet, le dynamisme du métabolisme bactérien serait à même de mettre en évidence les changements qui s’opèrent dans la plaie. Dans un premier temps, une nouvelle méthodologie de concentration des métabolites volatils par Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) a été développée. Elle est basée sur l’utilisation de barreaux qui sont placés à la fois dans le milieu de culture et en espace de tête, suivie d’une analyse par GC-MS. La méthode a ensuite été comparée avec une autre méthode de concentration utilisant des fibres (la SPME) et a montré une meilleure capacité de concentration, permettant ainsi une détection plus sensible. Cette méthodologie a ensuite été utilisée pour suivre la production métabolique de six souches bactériennes cultivées dans des conditions mimant la plaie chronique. Grâce à leur profil métabolique, il a été possible de distinguer des espèces bactériennes. De plus, de manière plus surprenante, il a été possible de distinguer deux souches de Staphylococcus aureus présentant des profils de virulence différents. Enfin, une étude en co-culture a mis en évidence que 83% des métabolites produit en culture simple étaient retrouvés, prouvant l’intérêt de la méthodologie pour distinguer des souches bactériennes d’une même espèce au sein d’une plaie. / One of the major challenges in the management of diabetic foot wounds is to obtain information to anticipate the evolution of these infections. Currently, there are no sufficiently effective tools to distinguish a colonized wound to an infected wound. The proposed approach is based on the discrimination of several bacteria frequently found in chronic diabetic foot wounds from their metabolic profile, and more specifically the volatile metabolites they produce. Indeed, the dynamism of bacterial metabolism would be able to highlight the changes that are occurring in the wound. First, a new methodology for the concentration of volatile metabolites by Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) was developed. It is based on the use of stir bars that are placed both in the culture medium and in headspace, followed by GC-MS analysis. The method was then compared with another concentration method using the fibres (SPME) and we highlighted a better concentration capacity with a more sensitive detection. This methodology was then used to monitor the metabolic production of six bacterial strains grown under conditions mimicking the chronic wound. Their metabolic profile allowed us to distinguish bacterial species. Moreover, more surprisingly, it was possible to distinguish two strains of Staphylococcus aureus with different virulence profiles. Finally, a co-culture was performed and we showed that 83% of the metabolites produced in simple culture were found, proving the interest of the methodology to distinguish bacterial strains of the same species within a wound.

Le virus de l’hépatite C (VHC) est un problème mondial. La majorité des personnes infectées (70-85%) développent une infection chronique qui cause des complications hépatiques. Le seul régime thérapeutique approuvé pour le VHC est l'interféron alpha (IFN-α). Ce traitement a un taux de réussite de 50-80% selon le génotype de virus et le moment de l'initiation de la thérapie. Les facteurs régissant la réponse au traitement ne sont pas bien définis. Des études antérieures ont suggéré un rôle potentiel de la réponse immunitaire de l'hôte au succès de la thérapie, toutefois, ces résultats sont controversés. Nous avons émis l'hypothèse que la réponse immunitaire de l’hôte sera plus efficace chez les patients qui commencent la thérapie tôt pendant la phase aiguë de l'infection. En revanche, la réponse immunitaire sera épuisée lorsque le traitement est initié pendant la phase chronique. L'objectif principal de ce mémoire est d’étudier les facteurs immunologiques qui régissent la réponse à la thérapie, et de déterminer si la contribution de la réponse immunitaire de l'hôte peut être influencée par la période de l'infection. Nos résultats démontrent l'efficacité de la restauration de la réponse immunitaire spécifique au VHC lorsque la thérapie par l'interféron est initiée tôt. Ceci est démontré par le sauvetage des cellules T efficaces spécifiques au VHC efficace similaires à celles observées chez les individus qui ont résolu spontanément, suggérant ainsi qu'elles jouent un rôle actif dans la réponse au traitement. Toutefois, cette réponse n'a pas été restaurée chez les patients traités au cours de la phase chronique. Ces résultats ont des implications importantes dans la compréhension des mécanismes sous-jacents à la réponse aux traitements actuels et au développement des nouvelles thérapies. / Hepatitis C virus (HCV) is a major public health problem worldwide. Only 15-30% of infected individuals clear the virus spontaneously, while the majority develops chronic infection that causes liver complications. The only approved therapy for HCV is interferon alpha (IFN-α) based. This therapy has a 50-80% success rate depending on the infecting virus genotype and the timing of initiation of therapy. Factors governing the response to therapy are not well defined. Previous studies have suggested a role for the host immune response in the success of therapy. However, these results were controversial. We hypothesized that host immunity has an effective role in the success of IFN-α therapy when initiated early during the acute phase of HCV infection, while late initiation during the chronic phase minimizes this role. The main objective of this thesis was to dissect the immunological factors governing the differential response to IFN-α therapy, and to determine if the contribution of the immune response to success of therapy might be influenced by the period of infection. Our results demonstrate restoration of efficient HCV-specific immune responses when therapy is initiated early during the acute phase. This is demonstrated by the rescue of functional HCV-specific T cells similar to those observed in spontaneously resolved individuals, suggesting that they may play an active role in response to therapy. However, such responses were not restored following late therapy suggesting irreversible damage to the host’s defence system with chronicity. These findings have important implications in understanding the mechanisms underlying response to current treatments and development of novel therapies.

Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire responsable de la toxoplasmose. Lors de l’infection aiguë, le parasite se divise dans une vacuole parasitophore (VP), compartiment d’interactions avec la cellule hôte. La VP se modifie pour former un kyste qui persiste au cours de la phase chronique. Le rôle des protéines de granules denses (GRA) dans ce processus est suggéré par leur abondance dans la VP et la paroi kystique. Par des approches de génétique inverse et de protéomique, le but de ce travail visait à préciser au plan moléculaire, le rôle de la protéine GRA5. En utilisant un modèle de différenciation parasitaire in vitro, l’étude des phénotypes d’un mutant invalidé du gène gra5 a permis de découvrir son rôle clé dans la formation des kystes par le maintien 1/ de l’intégrité de la membrane délimitant la VP en cours de différenciation, 2/ de l’accumulation d’autres composants parasitaires dans la VP et 3/ de son interaction avec le reticulum endoplasmique de l’hôte. / Toxoplasmosis, which is caused by the intracellular parasite Toxoplasma gondii is characterized by a life-long chronic infection. The parasites replicate inside a parasitophorous vacuole (PV), which evolves into a persistent cyst. The molecular mechanisms governing the differentiation process are poorly characterized. It is known that the dense granules proteins (GRA) are major components of both the PV and the cyst wall, enabling their interaction with the host cells. Using a Prugniaud cystogenic type II strain in which the gra5 gene was invalidated and a combination of cellular and proteomic approaches, we discovered that GRA5 regulates i) the molecular content of the PV, ii) the PV interaction with the host endoplasmic reticulum and iii) host cell homeostasis,that is necessary to ensure the formation of a stable cyst wall.

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