Poor athletic performance of racehorses is a major and significant problem in the racing industry. Determining the definitive reason for poor-performance is however a real diagnostic challenge since many of the causative conditions are multifactorial and may only be manifested during exercise. A retrospective study, including various breeds of horses, confirmed musculoskeletal, cardiovascular and upper respiratory tract clinical problems to be the most frequently implicated in reducing athletic performance. Evaluation of the lower respiratory tract was though not performed in this study. The aim of the first part of this work were thus to determine the prevalence of different sub-clinical diseases in a population of poorly-performing Standardbred trotters, and to evaluate the sportive repercussions by comparing their physiological response to exercise with control horses. Fifty horses underwent thorough clinical and ancillary examinations, including haematological et biochemical evaluation, Doppler echocardiography, standardised exercise tests on treadmill et racetrack, treadmill video-endoscopy et collection of respiratory fluids. Most of the poorly-performing horses exhibited many concomitant diseases. The most frequently diagnosed sub-clinical problems involved the lower and upper respiratory tract. Poor-performers also exhibited higher values of blood lactate and heart rate, as well as lower values of haematological parameters and anti-oxidants, compared to control horses. Inflammatory airway disease being mostly present in poorly-performing horses, the second part of this work will mainly focus on this syndrome. The negative impact of inflammatory airway disease, as diagnosed by cytological evaluation of bronchoalveolar lavage fluid, has previously been described on respiratory function using either forced expiration or forced oscillations techniques. Sedation or bronchoprovocation were however usually required. On the other hand, the clinical significance of tracheal inflammation remains currently controversial. The aim was therefore to exhibit and define the respiratory dysfunctions present in horses subclinically suffering from inflammatory airway disease. Respiratory function was evaluated at rest by IOS in 34 Standardbred trotters, whereas tracheal mucus score, and both tracheal and bronchoalveolar lavages were performed 60 min post-exercise. According to the cytology of bronchoalveolar lavage fluid, the inflammatory group included 19 horses and 15 horses were used as control. A significant correlation was found between both cytological evaluations concerning neutrophil counts, whereas no association was found between tracheal mucus and any cytology. A significant increase of respiratory resistance at the lower frequencies (1 10 Hz) as well as a significant decrease of respiratory reactance beyond 5 Hz was observed in inflammatory compared to control horses. Both parameters were also significantly different between inspiration and expiration in the inflammatory group only. Both eosinophil and mast cell counts of the bronchoalveolar lavage fluid were significantly correlated with respectively respiratory resistance and reactance. The present work involved intensive clinical and functional evaluation of control and asymptomatic poorly-performing horses. The different studies allowed establishing the prevalence of medical subclinical diseases in these latter and evaluating its sportive impact considering the associated physiological responses to exercise. The presence of respiratory dysfunctions in horses with lower airway inflammation, the major trouble associated with disappointing performance, were also exhibited by impulse oscillometry./ La contre-performance est un problème majeur dans lindustrie des courses. En déterminer la cause exacte reste néanmoins un défi diagnostic puisque la plupart des affections présentes sont souvent subcliniques, multifactorielles et peuvent ne se manifester que pendant lexercice. Une étude rétrospective, incluant des chevaux de différentes races et disciplines, a ainsi confirmé les affections cliniques des voies respiratoires supérieures, musculo-squelettiques et cardiovasculaires comme étant les plus fréquemment impliquées dans la réduction des performances athlétiques. Cependant, lévaluation des voies respiratoires profondes navait pas été effectuée chez ces différents chevaux. Lobjectif de la première partie de ce travail était donc de déterminer la prévalence des différentes affections sub-cliniques induisant une contre-performance chez des Trotteurs Français, et den évaluer les répercussions sportives par la comparaison des réponses physiologiques à lexercice avec celle de chevaux contrôles. Cinquante chevaux ont respectivement été soumis à un examen clinique complet, une prise de sang pour analyse hémato-biochimique au repos et 60 minutes après chaque test deffort, une échocardiographie Doppler, des tests deffort standardisés sur piste et tapis roulant, une endoscopie à leffort, une évaluation locomotrice à grande vitesse, ainsi quun lavage trachéal et broncho-alvéolaire réalisés 60 minutes post-effort. La plupart des chevaux contre-performants ou intolérants à leffort présentaient plusieurs affections concomitantes. Les troubles sub-cliniques les plus fréquemment diagnostiqués concernaient respectivement les voies respiratoires profondes et supérieures. Ces chevaux présentaient par ailleurs des paramètres hématologiques (taux dhémoglobine et volume globulaire moyen) et anti-oxydants significativement inférieurs, et des paramètres pro-oxydants significativement supérieurs aux chevaux contrôles. De plus, les valeurs de fréquence cardiaque et lactatémie étaient, lors des différents tests deffort, significativement supérieures à celles des chevaux contrôles, Linflammation des voies respiratoires profondes étant majoritairement présente chez ces chevaux présentant des performances décevantes, la deuxième partie de ce travail se concentre plus spécifiquement sur ce syndrome. Limpact négatif sur la fonction respiratoire de cette affection, telle que diagnostiquée par lévaluation cytologique du liquide de lavage broncho-alvéolaire, a précédemment été décrite à laide de techniques dexpiration forcée ou doscillations forcées. Une sédation ou une bronchoprovocation étaient cependant généralement requises pour la réalisation de ces tests. Parallèlement, la signification clinique de linflammation trachéale reste actuellement controversée. Lobjectif était ainsi de mettre en évidence et définir les dysfonctions respiratoires présentes chez des chevaux souffrant sub-cliniquement de maladie inflammatoire des voies respiratoires. La fonction respiratoire a été évaluée au repos par oscillométrie à impulsions chez 34 Trotteurs Français asymptomatiques, alors que le score de mucus trachéal et les différents lavages ont été évalués 60 minutes post-effort. Sur base de la cytologie broncho-alvéolaire, le groupe inflammatoire comprenait 19 chevaux et 15 ont été utilisés comme contrôles. Une corrélation significative était observée entre les cytologies concernant le taux de neutrophiles, alors quaucune association nétait présente entre score de mucus trachéal et cytologies des différents lavages. Une augmentation significative de la résistance respiratoire aux faibles fréquences (1 à 10 Hz) et une diminution de la réactance respiratoire au-delà de 5Hz a été observée chez les chevaux inflammatoires comparativement aux contrôles. Ces deux paramètres étaient également significativement différents entre inspiration et expiration dans le groupe inflammatoire uniquement. La résistance et la réactance respiratoire étaient par ailleurs respectivement corrélées aux taux déosinophiles et de mastocytes du lavage broncho-alvéolaire. Ce travail comprenait une évaluation clinique et fonctionnelle intensive chez des chevaux contrôles et des chevaux contre-performants. Les études menées ont permis détablir la prévalence des affections médicales sub-cliniques chez ces derniers et den évaluer limpact sportif par lintermédiaire des réponses physiologiques à lexercice. La présence de dysfonctions respiratoires chez les chevaux avec inflammation des voies respiratoires profondes, premier trouble associé à des performances décevantes, a également pu être mise en évidence à laide de loscillométrie à impulsion.

Les immunoglobulines intraveineuses (IVIg) constituent une préparation polyclonale d’IgG isolée et regroupée à partir du plasma sanguin de multiples donneurs. Initialement utilisé comme traitement de remplacement chez les patients souffrant d’immunodéficience primaire ou secondaire, les IVIg sont maintenant largement utilisées dans le traitement de plusieurs conditions auto-immunes, allergiques ou inflammatoires à une dose élevée, dite immunomodulatrice. Différents mécanismes d’action ont été postulés au fil des années pour expliquer l’effet thérapeutique des IVIg dans les maladies auto-immunes et inflammatoires. Entre autre, un nombre grandissant de données issues de modèles expérimentaux chez l’animal et l’humain suggère que les IVIg induisent l’expansion et augmentent l’action suppressive des cellules T régulatrices (Tregs), par un mécanisme qui demeure encore inconnu. Également, les patients atteints de maladies auto-immunes ou inflammatoires présentent souvent un nombre abaissé de Tregs par rapport aux individus sains. Ainsi, une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les IVIg modulent les cellules T régulatrices est requise afin de permettre un usage plus rationnel de ce produit sanguin en tant qu’alternative thérapeutique dans le traitement des maladies auto-immunes et inflammatoires. Par le biais d’un modèle expérimental d’allergie respiratoire induite par un allergène, nous avons démontré que les IVIg diminuaient significativement l’inflammation au niveau des voies aériennes ce, en association avec une différenciation des Tregs à partir des cellules T non régulatrices du tissu pulmonaire. Nous avons également démontré qu’au sein de notre modèle expérimental, l’effet anti-inflammatoire des IVIg était dépendant des cellules dendritiques CD11c+ (CDs) pulmonaires, puisque cet effet pouvait être complètement reproduit par le transfert adoptif de CDs provenant de souris préalablement traitées par les IVIg. À cet effet, il est déjà établi que les IVIg peuvent moduler l’activation et les propriétés des CDs pour favoriser la tolérance immunitaire et que ces cellules seraient cruciales pour l’induction périphérique des Tregs. C’est pourquoi, nous avons cherché à mieux comprendre comment les IVIg exercent leur effet sur ces cellules. Pour la première fois, nous avons démontré que la fraction d’IgG riche en acide sialique (SA-IVIg) (constituant 2-5% de l’ensemble des IgG des donneurs) interagit avec un récepteur dendritique inhibiteur de type lectine C (DCIR) et active une cascade de signalement intracellulaire initiée par la phosphorylation du motif ITIM qui est responsable des changements observés en faveur de la tolérance immunitaire auprès des cellules dendritiques et des Tregs. L’activité anti-inflammatoire de la composante SA-IVIg a déjà été décrite dans des études antérieures, mais encore une fois le mécanisme par lequel ce traitement modifie la fonction des CDs n’a pas été établi. Nous avons finalement démontré que le récepteur DCIR facilite l’internalisation des molécules d’IgG liées au récepteur et que cette étape est cruciale pour permettre l’induction périphérique des Tregs. En tant que produit sanguin, les IVIg constitue un traitement précieux qui existe en quantité limitée. La caractérisation des mécanismes d’action des IVIg permettra une meilleure utilisation de ce traitement dans un vaste éventail de pathologies auto-immunes et inflammatoires. / Intravenous immunoglobulin (IVIg) is a therapeutic preparation of normal human polyclonal IgG derived from pooled plasma from a large number of healthy donors. Initially used as replacement therapy for patients with primary and secondary immune deficiencies, IVIg is now also widely used for the treatment of a variety of autoimmune, allergic and systemic inflammatory disorders, at high immunomodulatory doses. The beneficial effect of IVIg in autoimmune and inflammatory diseases has been attributed to different mechanisms. Increasing evidence shows that IVIg induces expansion and enhances the suppressive function of regulatory T cells (Tregs) in different experimental animal models and human subjects, through an unknown mechanism. Human inflammatory and autoimmune diseases are known to be associated with Treg deficiency. Therefore, a more precise understanding of the mechanisms by which IVIg modulate Treg populations seems to be needed for more rational use of this compound as an alternative therapy in context of various inflammatory and autoimmune disorders. Using a robust antigen-driven model of allergic airway disease, we have demonstrated that IVIg markedly attenuates airway inflammation and this effect is associated with the induction of Tregs from non-regulatory T cells in pulmonary tissues. We have also demonstrated that the antiinflammatory actions of IVIg, in our model are dependent on a population of pulmonary CD11c+ dendritic cells (DCs), as the action of IVIg could be completely replicated by adoptive transfer of CD11c+ DCs from IVIg-treated mice. we have shown that tolerogenic DCs involve in the peripheral induction of Tregs. Given the requirement of DCs in the induction of Tregs, we explored the mechanism by which IVIg interacts and modulate these cells and for the first time demonstrated that the purified sialylated fraction of human IgG (SA-IVIg) (that consists 2-5% of whole IgG) interacts with an inhibitory C-type lectin receptor on dendritic (DCIR) and this interaction triggers an ITIM intracellular signaling cascade. This subsequently results in rendering tolerogenic activities to DCs and peripheral induction of Tregs. The anti-inflammatory activity of SA-IVIg has been shown in previous studies, but the mechanism by which it modulates DCs functions is not well understood. We also demonstrated that DCIR facilitates the internalization of IgG molecules into DC and this internalization appears to be a crucial step for induction of Tregs. IVIg is a costly therapeutic compound. Characterization of the mechanism of action of IVIg can lead to a better application of this plasma based therapy in a wide range of autoimmune and inflammatory diseases.

Les immunoglobulines intraveineuses (IVIg) constituent une préparation polyclonale d’IgG isolée et regroupée à partir du plasma sanguin de multiples donneurs. Initialement utilisé comme traitement de remplacement chez les patients souffrant d’immunodéficience primaire ou secondaire, les IVIg sont maintenant largement utilisées dans le traitement de plusieurs conditions auto-immunes, allergiques ou inflammatoires à une dose élevée, dite immunomodulatrice. Différents mécanismes d’action ont été postulés au fil des années pour expliquer l’effet thérapeutique des IVIg dans les maladies auto-immunes et inflammatoires. Entre autre, un nombre grandissant de données issues de modèles expérimentaux chez l’animal et l’humain suggère que les IVIg induisent l’expansion et augmentent l’action suppressive des cellules T régulatrices (Tregs), par un mécanisme qui demeure encore inconnu. Également, les patients atteints de maladies auto-immunes ou inflammatoires présentent souvent un nombre abaissé de Tregs par rapport aux individus sains. Ainsi, une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les IVIg modulent les cellules T régulatrices est requise afin de permettre un usage plus rationnel de ce produit sanguin en tant qu’alternative thérapeutique dans le traitement des maladies auto-immunes et inflammatoires. Par le biais d’un modèle expérimental d’allergie respiratoire induite par un allergène, nous avons démontré que les IVIg diminuaient significativement l’inflammation au niveau des voies aériennes ce, en association avec une différenciation des Tregs à partir des cellules T non régulatrices du tissu pulmonaire. Nous avons également démontré qu’au sein de notre modèle expérimental, l’effet anti-inflammatoire des IVIg était dépendant des cellules dendritiques CD11c+ (CDs) pulmonaires, puisque cet effet pouvait être complètement reproduit par le transfert adoptif de CDs provenant de souris préalablement traitées par les IVIg. À cet effet, il est déjà établi que les IVIg peuvent moduler l’activation et les propriétés des CDs pour favoriser la tolérance immunitaire et que ces cellules seraient cruciales pour l’induction périphérique des Tregs. C’est pourquoi, nous avons cherché à mieux comprendre comment les IVIg exercent leur effet sur ces cellules. Pour la première fois, nous avons démontré que la fraction d’IgG riche en acide sialique (SA-IVIg) (constituant 2-5% de l’ensemble des IgG des donneurs) interagit avec un récepteur dendritique inhibiteur de type lectine C (DCIR) et active une cascade de signalement intracellulaire initiée par la phosphorylation du motif ITIM qui est responsable des changements observés en faveur de la tolérance immunitaire auprès des cellules dendritiques et des Tregs. L’activité anti-inflammatoire de la composante SA-IVIg a déjà été décrite dans des études antérieures, mais encore une fois le mécanisme par lequel ce traitement modifie la fonction des CDs n’a pas été établi. Nous avons finalement démontré que le récepteur DCIR facilite l’internalisation des molécules d’IgG liées au récepteur et que cette étape est cruciale pour permettre l’induction périphérique des Tregs. En tant que produit sanguin, les IVIg constitue un traitement précieux qui existe en quantité limitée. La caractérisation des mécanismes d’action des IVIg permettra une meilleure utilisation de ce traitement dans un vaste éventail de pathologies auto-immunes et inflammatoires. / Intravenous immunoglobulin (IVIg) is a therapeutic preparation of normal human polyclonal IgG derived from pooled plasma from a large number of healthy donors. Initially used as replacement therapy for patients with primary and secondary immune deficiencies, IVIg is now also widely used for the treatment of a variety of autoimmune, allergic and systemic inflammatory disorders, at high immunomodulatory doses. The beneficial effect of IVIg in autoimmune and inflammatory diseases has been attributed to different mechanisms. Increasing evidence shows that IVIg induces expansion and enhances the suppressive function of regulatory T cells (Tregs) in different experimental animal models and human subjects, through an unknown mechanism. Human inflammatory and autoimmune diseases are known to be associated with Treg deficiency. Therefore, a more precise understanding of the mechanisms by which IVIg modulate Treg populations seems to be needed for more rational use of this compound as an alternative therapy in context of various inflammatory and autoimmune disorders. Using a robust antigen-driven model of allergic airway disease, we have demonstrated that IVIg markedly attenuates airway inflammation and this effect is associated with the induction of Tregs from non-regulatory T cells in pulmonary tissues. We have also demonstrated that the antiinflammatory actions of IVIg, in our model are dependent on a population of pulmonary CD11c+ dendritic cells (DCs), as the action of IVIg could be completely replicated by adoptive transfer of CD11c+ DCs from IVIg-treated mice. we have shown that tolerogenic DCs involve in the peripheral induction of Tregs. Given the requirement of DCs in the induction of Tregs, we explored the mechanism by which IVIg interacts and modulate these cells and for the first time demonstrated that the purified sialylated fraction of human IgG (SA-IVIg) (that consists 2-5% of whole IgG) interacts with an inhibitory C-type lectin receptor on dendritic (DCIR) and this interaction triggers an ITIM intracellular signaling cascade. This subsequently results in rendering tolerogenic activities to DCs and peripheral induction of Tregs. The anti-inflammatory activity of SA-IVIg has been shown in previous studies, but the mechanism by which it modulates DCs functions is not well understood. We also demonstrated that DCIR facilitates the internalization of IgG molecules into DC and this internalization appears to be a crucial step for induction of Tregs. IVIg is a costly therapeutic compound. Characterization of the mechanism of action of IVIg can lead to a better application of this plasma based therapy in a wide range of autoimmune and inflammatory diseases.