Le sepsis sévère est l’une des causes de mortalité les plus fréquentes à travers le monde. L’étiologie la plus fréquente étant des infections causées par des bactéries, le traitement repose sur l’administration rapide d’un traitement antibiotique adapté. Toutefois, la diminution de la sensibilité des bactéries observée au cours des dernières années nous pousse à repenser notre utilisation des antibiotiques. Parmi les options envisageables, on retrouve l’utilisation de nouveaux antibiotiques et l’optimisation des posologies d’antibiotiques couramment utilisés. Dans les deux cas, la modélisation pharmacocinétique est un outil indispensable pour caractériser la pharmacocinétique des agents antimicrobiens et ainsi guider les posologies. Les études pharmacocinétiques comportent toutefois de nombreux défis en pédiatrie. Afin de les contourner, nous avons utilisé des méthodes à risques minimaux pour étudier deux molécules chez les enfants : le linézolide, un nouvel antibiotique de la classe des oxazolidinones, qui a été administré chez des nouveau-nés prématurés, et la pipéracilline-tazobactam, une bêta-lactamine fréquemment utilisée en pédiatrie, qui a été administrée en utilisant une nouvelle posologie sous forme d’infusions prolongées. Premièrement, nous avons effectué une étude pharmacocinétique rétrospective du linézolide aux soins intensifs néonataux du CHU Sainte-Justine. Le linézolide est un antibiotique qui peut être utilisé pour traiter les infections causées par le staphylocoque à coagulase négative chez les nouveau-nés prématurés. Il s’agit d’une pratique relativement nouvelle et un programme de surveillance des concentrations plasmatiques avait été instauré il y a quelques années pour encadrer l’utilisation du linézolide dans cette population. Nous avons utilisé les données de ce programme et construit un modèle pharmacocinétique de population en utilisant des méthodes de modélisation non-linéaire à effets mixtes. Nous avons ainsi pu démontrer que les posologies utilisées chez les 26 nouveau-nés inclus dans notre étude atteignaient la cible préalablement déterminée (aire sous la courbe/concentration minimale inhibitrice [ASC/CMI 0-24] > 80), et qu’elles étaient donc probablement efficaces. De plus, nous avons observé que le linézolide semblait sécuritaire dans cette population. Nous nous sommes ensuite intéressés aux infusions prolongées de pipéracilline-tazobactam en pédiatrie. Déjà bien décrite dans la population adulte, l’utilisation d’infusions prolongées permet d’optimiser l’efficacité des bêta-lactamines puisque cette dernière dépend du temps où les concentrations plasmatiques sont supérieures à la concentration minimale inhibitrice (ƒt > CMI). Comme aucune posologie n’était établie en pédiatrie, nous avons d’abord effectué une étude de simulation où nous avons déterminé les posologies dites « optimales » en utilisant les paramètres pharmacocinétiques décrits en pédiatrie. Nous avons par la suite effectué une étude pharmacocinétique prospective où les posologies préalablement établies ont été administrées à 89 enfants de deux mois à six ans, duquel 79 ont eu des prélèvements sanguins pour déterminer les concentrations plasmatiques. Deux modèles pharmacocinétiques de population distincts (pipéracilline et tazobactam) ont été développés en utilisant la modélisation non-linéaire à effets mixtes. Des simulations ont par la suite été effectuées en utilisant le modèle final de la pipéracilline pour déterminer les posologies optimales selon l’âge. Pour des bactéries avec une CMI à 16 mg/L, nous avons observé que des infusions prolongées étaient nécessaires pour atteindre notre cible préalablement déterminée (ƒt > CMI > 50%) chez les enfants de six mois à six ans (130 mg/kg/dose toutes les 8 heures administré sur 4 heures), alors que des durées d’infusion standard de trente minutes étaient suffisantes chez les nourrissons de deux à six mois (75 mg/kg/dose toutes les 4 heures administré sur 30 minutes). Notre étude supporte également la faisabilité et l’innocuité des infusions prolongées en pédiatrie. / Severe sepsis remains one of the most important causes of pediatric mortality around the world. Bacterial infections represent the most common cause, and effective treatment depends on the prompt administration of antibiotics. However, we observe a concerning decrease in susceptibility to antibiotics over the last decades, prompting us to reevaluate our antibiotics use. New antibiotics or novel ways of administering currently available antibiotics more efficiently are the two main alternatives when facing increased antibiotic resistance. In both cases, pharmacokinetic (PK) modeling represents an invaluable tool to guide dosing. However, PK studies in children are challenging. We used minimal risk methods to study two different antibiotics in children: Linezolid, a new oxazolidinone antibiotic that was administered to premature neonates, and piperacillin-tazobactam, a frequently used beta-lactam that we administered in a novel way using extended infusions. First, we conducted a single-center retrospective PK study of linezolid in premature neonates in the neonatal intensive care unit of the CHU Sainte-Justine. We built a population PK model using nonlinear mixed-effects modeling with plasmatic concentrations collected for therapeutic drug monitoring per standard of care. We were able to demonstrate that the dosing regimens used in the 26 neonates included in our study reached our established target (area under the curve over the minimal inhibitory concentration [AUC/MIC 0-24] > 80), and, therefore, were deemed efficient. Moreover, we collected adverse events and found that linezolid administration appeared safe in this population. We then focused on piperacillin-tazobactam extended infusions in children. Beta-lactams efficacy depends on the fraction of time that concentrations are above the MIC (ƒt > MIC). Extended infusions are a simple way to achieve higher ƒt > MIC and are well studied in adults. Based on published piperacillin-tazobactam PK parameters in children, we first conducted a simulation PK study to establish optimal extended infusions dosing in children. We then conducted a single-center prospective PK study where the established dosing regimens were administered to 89 children from two months to six years old. Of those, 79 children contributed plasma PK samples. Two PK models (piperacillin and tazobactam) were developed using nonlinear mixed-effects modeling. Simulations were conducted using our final piperacillin model, allowing us to determine optimal dosing regimens according to age. For bacteria with MICs up to 16 mg/L, extended infusions (130 mg/kg/dose every 8 hours infused over 4 hours) were needed in children six months to six years old to reach our established target (ƒt > MIC > 50%), whereas standard 30 minutes infusion (75 mg/kg/dose every 4 hours infused over 30 minutes) were adequate in infants two months to six months old. Our study also supported the feasibility and safety of extended infusions in young children.

Les survivants du cancer pédiatrique présenteront, au cours de leur vie, des séquelles cardiométaboliques liées à leur maladie et aux traitements qu’ils ont reçus. Nous pensons qu’il est possible d’améliorer la qualité de leur alimentation et leur profil de santé cardiométabolique en intervenant dès le début de leur parcours en oncologie. Ce projet d’inscrit dans l’initiative VIE (Valorisation-Implication-Éducation) dont l’objectif est d’offrir un support aux patients et leur famille afin de prévenir les effets secondaires aigus et tardifs des traitements antinéoplasiques. Objectifs. Évaluer l’impact d’une intervention nutritionnelle précoce en oncologie pédiatrique sur la qualité alimentaire des patients. Évaluer l’évolution des indicateurs de santé cardiométabolique après un an d’intervention nutritionnelle. Méthodologie. Soixante-deux enfants traités en oncologie au CHU Ste-Justine ont été recrutés dans l’étude moins de 12 semaines après leur diagnostic et ont été suivis tous les deux mois par une nutritionniste de recherche. Les données ont été collectées à l’évaluation initiale et après un an d'interventions nutritionnelles auprès de 36 patients. L’intervention nutritionnelle consistait en accompagnement individualisé ayant pour but d’encourager une alimentation équilibrée durant le traitement du cancer chez l’enfant. La collecte de données comprenait des journaux alimentaires, des informations cliniques, dont la pression artérielle, des prélèvements sanguins et des prises de mesures anthropométriques. La qualité alimentaire était déterminée à l’aide des scores de qualité alimentaire : Diet Quality Index (DQI) et Healthy Diet Indicator (HDI) calculés à partir des données provenant des journaux alimentaires. Les paramètres anthropométriques et biochimiques ont été comparés aux normes pour les enfants en bonne santé du même sexe et du même âge afin de déterminer l’évolution de leur profil cardiométabolique. Résultats. Lors de l'évaluation initiale, l'âge moyen était de 7,9 ans, 52,8% étaient des garçons et 50% souffraient de leucémie aiguë lymphoblastique. Le nombre moyen de suivis était de 4,72  1,06. Par rapport à l’évaluation initiale, dont la moyenne et l’écart-type sont de 48.53 ± 10.45 sur une possibilité maximale de 100 points, la différence avec l’évaluation initiale était de 5,22 ± 9,95 points (P= 0,003) et de 4,75 ± 12,98 points (P= 0,04) pour l’évaluation de 6 mois. De même, la proportion de participants ayant une adhésion modérée et forte (par rapport à une faible adhésion) au score HDI était plus importante après six mois (n= 12 ; 35,29% ; P= 0,027) et un an d’intervention (n=14 ; 39% ; P= 0,012) que lors de l’évaluation initiale (n=5 ; 13,89%). Entre l’évaluation initiale et l’évaluation effectuée après un an d’intervention, une augmentation du score Z moyen du poids et de l’IMC et des concentrations moyennes de HDL-C et du 25-hydroxy vitamine D ont été observés. Conclusion. Dans l'ensemble, cette étude confirme qu'une intervention nutritionnelle d'un an, déployée tôt après le diagnostic de cancer pédiatrique, permet d'améliorer la qualité de l’alimentation des enfants. / Pediatric cancer survivors will have lifelong cardiometabolic sequelae related to their disease and their treatments. We believe that improving their dietary quality and cardiometabolic health profile is possible by intervening early in their oncology journey. This project is part of the VIE (Valorisation-Implication-Éducation) initiative, which aims to support patients and their families to prevent antineoplastic treatments' acute and late side effects. Objectives. Evaluate the impact of an early nutritional intervention in pediatric oncology on the nutritional quality of patients. To assess changes in cardiometabolic health indicators after one year of nutritional intervention. Methodology. Sixty-two children treated in oncology at CHU Ste-Justine were recruited less than 12 weeks after their cancer diagnosis and were followed every two months by a registered dietitian. The nutritional intervention consisted of individualized support to encourage a balanced diet during childhood cancer treatment. Data was collected at baseline and after one year of nutritional intervention for 36 participants. Data collection included food diaries, clinical information including blood pressure, blood sampling and anthropometric measurements. Dietary quality was determined using the Diet Quality Index (DQI) and Healthy Diet Indicator (HDI) scores calculated from data obtained from food journals. Anthropometric and biochemical parameters were compared with sex and age norms for healthy children to determine their cardiometabolic profile evolution. Results. At initial assessment, the mean age was 7.9 years, 52.8% were male, and 50% had leukemia. The mean number of dietitian follow-up visits during the intervention was 4.72  1.06. Compared with the initial assessment, which had a mean and standard deviation of 48.53 ± 10.45 out of a maximum possibility of 100 points, the difference with the initial assessment was 5.22 ± 9.95 points (P = 0.003) and 4.75 ± 12.98 points (P = 0.04) for the 6-month assessment. Similarly, the proportion of participants with moderate and strong adherence (vs. low adherence) to the HDI score was greater at six months (n= 12; 35.29%; P=0.027) and one year evaluation (n=14; 39%; P= 0.012) than at the initial assessment (n=5; 13.89%). Between the initial and 1-year assessments, an increase in mean Z-score weight and BMI and mean HDL-C and 25-hydroxy vitamin D concentrations were observed. Conclusion. Overall, this study confirms that a 1-year nutrition intervention deployed early after diagnosis of pediatric cancer improves children's diet.

Il est documenté que les enfants poursuivant une greffe de cellules souches hématopoïétiques présentent une altération du zinc plasmatique potentiellement défavorable à leur état clinique puisque ce minéral est impliqué dans l’hématopoïèse, la défense immunitaire, l’intégrité de la muqueuse digestive et la croissance. Ainsi, une carence en zinc pourrait affecter la reprise de l’hématopoïèse, la vulnérabilité aux infections, les diarrhées, les complications inflammatoires et la croissance de ces enfants. Actuellement, le zinc n’est pratiquement jamais dosé chez la clientèle pédiatrique du CHU Ste-Justine. Cette étude a documenté prospectivement le statut nutritionnel en zinc chez 21 sujets admis pour une GCSH dans ce centre. Sept différents moments ont été déterminés afin de suivre la tendance évolutive des taux plasmatiques de zinc et des paramètres d’intérêt (anthropométrie, biochimie et complications de la greffe) en fonction de la récupération fonctionnelle de la moelle osseuse. Au total, 43% des enfants ont présenté des taux de zinc plasmatique cliniquement associés à une carence (<9,9 μmol/L) à un moment ou l’autre de la période d’observation. Cependant, aucun moment n’a été identifié comme plus propice à cet avènement. L’altération du taux de zinc survient peu importe l’âge, le sexe, le type de greffe, le diagnostic ou la présence d’un soutien nutritionnel. Les apports habituels en zinc n’expliquent pas le statut déficient observé et l’usage d’une alimentation parentérale ne prévient pas l’occurrence de ce problème. Le statut nutritionnel précaire à l’admission pourrait servir à identifier les patients à risque d’une altération du statut en zinc car ceux-ci ont montré un plus faible poids pour l’âge (<25e percentile). De plus, des corrélations positives entre la préalbumine et les taux plasmatiques de zinc ont été identifiées. Cliniquement, un statut altéré en ce minéral a occasionné de plus longs et importants épisodes de diarrhées, une mucosite et une neutropénie prolongée, mais ces données ne diffèrent pas significativement de celles recueillies auprès de patients ayant présenté un statut normal en zinc. Cette étude permettra d’accorder une importance particulière à la surveillance du statut en zinc lors de la GCSH étant donné l’altération transitoire observée chez plusieurs individus et l’apparente augmentation des complications post-greffe associées à un tel état. Puisque l’influence des apports habituels en zinc ne suffit pas pour expliquer ce phénomène, davantage d’études sont nécessaires. / It has been previously documented that plasma zinc levels are lower in children who underwent a hematopoietic stem cell transplant (HSCT). Given the role of zinc in hematopoiesis, immune defense, intestinal integrity and growth, it is likely that zinc deficiency may negatively affect patient outcomes by influencing hematopoiesis recovery, vulnerability to infections, occurrence of diarrhea, inflammatory complications and growth. To date, monitoring of this trace element is not routinely done in children undergoing HSCT at Ste-Justine Hospital. In this prospective study, we assessed plasma zinc levels and zinc intakes in 21 children at seven different time points before and after HSCT. In addition, anthropometric and biochemistry parameters as well as complications were collected at the same time points. Our results showed a prevalence of zinc deficiency (<9.9 μmol/L) of 43%, however no specific time was associated with the occurrence of this deficiency. Gender, age, graft type, primary diagnosis and the use of a nutritional support did not significantly affect the prevalence of this deficiency state. Usual zinc intakes could not explain this impairment while the use of parenteral nutrition did not prevent its occurrence. A poor nutritional status at admission, defined by a low weight-for-age (<25th percentile), could help identifying high-risk patients. This association is strengthened by the positive correlation found between prealbumin and plasma zinc levels. Although an altered zinc status resulted in a longer duration of diarrhea and more stools per day as well as an extended period of mucositis and neutropenia, no significant difference was seen between patients with a normal and an impaired zinc status with regard to these outcomes. This study suggests the relevance of monitoring zinc nutritional status during HCST given the significant proportion of patients with impaired zinc status and the apparent increase in post-HCST complications seen in those patients. Since usual zinc intakes do not explain the alteration of zinc status of our study population, further studies are needed.

would like to thank my thesis supervisor, Dr Devendra Amre, for his guidance. I would also like to extend my gratitude to the CHU Ste-Justine Research Center and the Ste-Justine Foundation, as well as the Department of Biomedical Sciences of the University of Montreal, for their generous support. / L'importance des déterminants génétiques de la maladie de Crohn (MC) chez l'enfant est bien connue, mais nos connaissances sur la contribution des facteurs de risque environnementaux demeurent limitées. Parmi les facteurs de risque du déclenchement de la MC chez l'adulte, figure le tabac. Le lien entre le tabagisme actif et le déclenchement de la MC a été maintes fois démontré. Cependant, les études menées jusqu'à présent sur l'influence de la fumée secondaire sur le déclenchement de la MC chez l'enfant ne sont pas consistantes, et ont souvent montré des résultats contradictoires. Le principal objectif de notre étude était donc de déterminer l'influence de l'exposition à la fumée secondaire pendant la grossesse et durant l'enfance sur le déclenchement de la MC chez l'enfant. Méthodes: Nous avons mené une étude cas-témoins auprès d'enfants caucasiens. Les cas avaient reçu un diagnostic de MC avant l'âge de 20 ans à la clinique de gastroentérologie pédiatrique du CHU-Sainte-Justine de Montréal (n=132), et les témoins (n=131) ont été sélectionnés parmi les patients du service de gastroentérologie ou d'orthopédie du même hôpital, sans histoire de maladie chronique intestinale. Nous avons apparié les cas et les témoins selon le moment du diagnostic (± 3 mois) et leur lieu de résidence (à l'aide du code postal). L'information sur l'exposition à la fumée secondaire au cours de la grossesse et durant l'enfance, ainsi que les autres facteurs de risque ont été colligés à l'aide d'un questionnaire. L'analyse des déterminants du déclenchement de la MC a été faite par régression logistique pour estimer le ratio de cote (RC) ainsi que les intervalles de confiance correspondant (IC95%). Résultats: L'âge moyen (± ET) des cas était légèrement plus élevé que celui des témoins (12,7 ± 4,0 vs. 11,4 ± 4,7; p=0,01). Le sexe était réparti de manière égale entre les groupes. L’histoire familiale s'est avérée significativement associée à la MC (p=0,01). La régression logistique multivariée n'a montré aucun lien statistiquement significatif entre le tabagisme de la mère pendant la grossesse et la MC, en comparant les mères qui ont fumé pendant la grossesse avec celles qui n’ont fumé ni pendant la / positively associated with the disease. In children, there is interest in understanding whether passive exposure to environmental tobacco smoke (ETS) could confer similar risks. However, current studies have provided inconsistent results. The major objective of our study was thus to comprehensively ascertain whether ETS exposure during pregnancy and childhood was associated with the risk of developing CD in children. Methods: We carried out a case-control study based on Caucasian children diagnosed with CD (n=132) prior to age 20 at a pediatric gastroenterology clinic in Montreal (CHU-Sainte-Justine). Controls (n=131) were children having visited the orthopedic or gastroenterology clinics, who did not have a past/current history of IBD, were diagnosed within ± 3 months of case diagnosis and resided in the same geographic area (based on the first 3 digits of the postal code) as the cases. Information on ETS during and post-pregnancy and other potential risk factors for CD was acquired using a structured questionnaire. Associations between ETS and CD were analyzed using unconditional logistic regression. Odds ratios (OR) and corresponding 95% confidence intervals (95% CI) were estimated. Results: The mean age (±SD) of the cases 12.7 (±4.0) was slightly higher than the controls (11.4±4.7) (p-value=0.01). Gender was equally distributed between the groups. Family history was positively associated with CD (p-value=0.01). Multivariate logistic regression did not reveal any association with CD when mothers who smoked during pregnancy were compared to those who neither smoked during pregnancy nor post-pregnancy (OR=1.55, 95% CI=0.84-2.86). Paternal smoking during pregnancy was also not associated with risk of CD (OR=0.95, 95% CI=0.33-2.75). Exposure of ETS to the child during childhood via maternal smoking appeared to increase risk (OR=3.54, 95% CI=0.71-17.57) but the risks were not iv significant. Paternal smoking during childhood also appeared to enhance risk of CD, in particular when the parents also smoked during pregnancy (OR=2.52, 95% CI=1.11-5.72). Conclusions: ETS exposure per se during pregnancy does not seem to confer risks of CD in children. However, ETS exposure during childhood either from maternal or paternal smoking appears to contribute to risk of CD in the child. Further studies are required to validate these associations.

Rationnelle. La ventilation mécanique invasive (VI) s’accompagne lorsqu’elle se prolonge, d’une augmentation de la morbimortalité. Jusqu’à 64% des enfants hospitalisés aux soins intensifs sont ventilés et peu de données épidémiologiques existent afin d’estimer précocement la durée du support ventilatoire. Objectifs. Déterminer l’incidence et les facteurs de risque précoces de ventilation mécanique invasive prolongée aux soins intensifs pédiatriques. Méthode. Nous avons conduit une étude descriptive rétroélective sur un an. Tous les épisodes de VI aux soins intensifs du Centre hospitalier universitaire Sainte Justine de Montréal ont été inclus. Les facteurs de risque de VI prolongée (≥ 96 heures) ont été déterminés par régression logistique. Résultats. Parmi les 360 épisodes de VI, 36% ont duré ≥ 96 heures. Les facteurs de risques de ventilation prolongée en analyse multivariée sont : âge <12 mois, score de PRISM ≥ 15 à l’admission, pression moyenne dans les voies aériennes ≥13 cm H2O au jour 1 de ventilation, utilisation de la sédation intraveineuse continue au jour 1 de ventilation et ventilation non invasive avant intubation. Conclusion. La VI prolongée survient chez environ un tiers des patients ventilés. Les patients de moins de 12 mois semblent être plus à risque que les enfants plus âgés et devraient bénéficier de stratégies différentes pour diminuer leur durée de ventilation mécanique. La sévérité de la maladie, l’agressivité du support ventilatoire, l’utilisation d’une sédation continue au premier jour de ventilation sont également des facteurs à considérer dans les études visant à diminuer la durée de support ventilatoire. / Rationale. Invasive mechanical ventilation is associated, if prolonged, with higher morbidity and mortality. Up to 64% of children hospitalized in pediatric intensive care units (PICU) require invasive ventilation but little epidemiological data are available on children requiring prolonged acute invasive mechanical ventilation. Objectives. To determine the incidence rate and early risk factors for prolonged acute invasive mechanical ventilation in children. Methods. We conducted a retrolective longitudinal cohort study over a one-year period. All consecutive episodes of invasive mechanical ventilation in the PICU of Sainte-Justine Hospital were included. Risk factors for prolonged (≥ 96 hours) versus short (< 96 hours) ventilation were determined by logistic regression. Results. Among the 360 episodes of invasive ventilation, 36% had a length ≥ 96 hours. Following multivariate analysis, significant risk factors for prolonged acute invasive mechanical ventilation were: age <12 months, PRISM score ≥ 15 at admission, mean airway pressure ≥13 cm H2O on day one, use of continuous intravenous sedation on day one and use of non-invasive ventilation prior to intubation. Conclusion. Prolonged acute mechanical ventilation occurs in approximately one third of ventilated children. Younger children (aged <12 months) may be different from older patients and may require different strategies to decrease the duration of mechanical ventilation. Severity of illness, the aggressiveness of ventilatory support required and the use of continuous intravenous sedation on the first day of ventilation are also risk factors to consider in trials aimed at reducing mechanical ventilation duration.

L’immunosuppression optimale après greffe d’organe solide est une balance délicate et propre à chaque individu entre le risque de rejet et les risques liés à une surexposition au traitement immunosuppresseur. L’évaluation de la fonction résiduelle des lymphocytes T après stimulation par un mitogène (pharmacodynamie effective) devrait permettre de mesurer l’effet direct des médicaments immunosuppresseurs sur leur cible. Nous avons étudié différents paramètres de pharmacodynamie effective chez 34 receveurs pédiatriques de greffe d’organes solides traités par tacrolimus et mycophénolate. Les tests proposés dans ce travail sont adaptés au milieu pédiatrique et à une réalisation en temps réel. La quantification du CD25 parmi les CD4 activés par l’OKT3 permet de distinguer deux groupes de patients selon leur degré d’immunosuppression. L’âge médian est plus bas et la concentration plasmatique médiane en MPA plus élevée dans le groupe de patients plus fortement immunosupprimés. L’étude des paramètres immunologiques pouvant influencer la réponse (sécrétion des interleukines, proportion des sous-populations lymphocytaires CD4, CD8, T naïfs et Trég) ainsi que l’étude du pouvoir de restauration de la fonction lymphocytaire par l’Il-2, la guanosine ou la xanthosine, ne permettent pas de mieux comprendre les variabilités interindividuelles observées. Ces résultats devront être confirmés sur une cohorte plus grande de patients afin de juger de leur intérêt en pratique clinique. / Optimal immunosuppression following solid organ transplantation is unique to each individual and requires a balance between risks of rejection and overexposure to immunosuppressive therapy. The evaluation of residual function of T lymphocytes after mitogen stimulation (effective pharmacodynamic monitoring) should allow measurement of the direct effect of immunosuppressive drugs on their target. We studied various parameters of effective pharmacodynamic monitoring in 34 paediatric patients receiving solid organ transplants and treated with tacrolimus and mycophenolate (MPA). The tests proposed in this work are adapted to the paediatric setting in real time. Quantification of CD25 among CD4 cells activated by OKT3 can differentiate two groups of patients according to their degree of immunosuppression. Median values for age and MPA plasma concentration are lower and higher, respectively, in the patient group most heavily immunosuppressed. Neither study of the parameters that may influence the response (secretion of interleukins, proportion of lymphocyte subpopulations CD4, CD8, naive and regulatory T cells) nor study of the restoration of basal cell function brought about by Il2, guanosine or xanthosine, helped to explain the observed inter-individual variability. These results should be confirmed in a larger cohort of patients in order to test their relevance in clinical practice.

Malgré un intérêt grandissant pour la question du devenir des survivants de tumeur cérébrale pédiatrique, l’évaluation de leur équilibre est souvent négligée. Les objectifs de nos travaux étaient de 1) examiner les écrits portant sur l’équilibre chez les survivants de tumeur cérébrale pédiatrique; 2) comparer l'équilibre debout et la qualité de vie entre les survivants et un groupe d’enfants témoins; et 3) examiner l'association entre l'équilibre debout et qualité de vie chez les survivants. Notre recension des écrits démontra que les survivants de tumeur cérébrale présentent des troubles de l’équilibre, mais les limites méthodologiques des études nous empêchent de conclure de manière définitive. Ensuite, nous avons recruté un groupe d’enfants survivants d’une tumeur cérébrale de la fosse postérieure et un groupe d’enfants sains. Leur équilibre était évalué à l’aide du Bruininks-Oseretsky Test of Motor Proficiency-2nd edition (BOT-2) et du Pediatric Balance Scale (PBS). Certains participants ont aussi été évalués avec une plate-forme de force où les limites de stabilité étaient documentées. Finalement, tous les enfants et leurs parents remplissaient le Pediatric Quality of Life Inventory (PedsQL4.0). Nos résultats démontrent que les survivants présentent une diminution de l’équilibre mise en évidence par le BOT-2, mais que leur qualité de vie est similaire aux enfants sains. La performance au BOT-2 est associée à la dimension physique du PedsQL4.0, suggérant une relation entre l’équilibre et la qualité de vie. Nos résultats suggèrent qu’une évaluation de l’équilibre pourrait être bénéfique chez cette clientèle afin de mieux cerner ses besoins de réadaptation. / There is growing interest in studying outcomes in survivors of pediatric brain tumours. Physical outcomes, especially balance abilities, are less investigated. Objectives of this thesis are to: 1) examine the literature for balance outcomes in survivors of pediatric brain tumours, 2) compare standing balance and health-related quality of life (HRQOL) between survivors of pediatric posterior fossa brain tumours (PFBT) and typically-developing controls and 3) explore the association between balance and HRQOL. A comprehensive review demonstrated that although the literature suggests that survivors of pediatric brain tumours display ongoing balance deficits, studies have limitations, emphasizing the need for further research. Survivors of pediatric PFBT and typically-developing children were recruited and their balance assessed with the Bruininks-Oseretsky Test of Motor Proficiency-2nd edition (BOT-2) and Pediatric Balance Scale (PBS). Dynamic balance was also evaluated for some participants using a force platform. The Pediatric Quality of Life Inventory measured HRQOL. Statistical analyses included Mann-Whitney U tests to compare results between groups and Spearman's rank correlation coefficient to determine the association between balance and HRQOL. Balance abilities were significantly worse in survivors as measured by the BOT-2. The PBS displayed a ceiling effect. Certain laboratory outcome measures suggested balance difficulties. All participants’ HRQOL scores were within normative values. In survivors, an association was found between BOT-2 scores and the physical dimension of HRQOL. Survivors of PFBT demonstrate persistent balance difficulties, best assessed by the BOT-2; however, they report normal HRQOL. Future research should be collaborative and focus upon the best ways to manage balance deficits.

Ce travail de thèse porte sur l’application de la pharmacocinétique de population dans le but d’optimiser l’utilisation de certains médicaments chez les enfants immunosupprimés et subissant une greffe. Parmi les différents médicaments utilisés chez les enfants immunosupprimés, l’utilisation du busulfan, du tacrolimus et du voriconazole reste problématique, notamment à cause d’une très grande variabilité interindividuelle de leur pharmacocinétique rendant nécessaire l’individualisation des doses par le suivi thérapeutique pharmacologique. De plus, ces médicaments n’ont pas fait l’objet d’études chez les enfants et les doses sont adaptées à partir des adultes. Cette dernière pratique ne prend pas en compte les particularités pharmacologiques qui caractérisent l’enfant tout au long de son développement et rend illusoire l’extrapolation aux enfants des données acquises chez les adultes. Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse ont étudié successivement la pharmacocinétique du busulfan, du voriconazole et du tacrolimus par une approche de population en une étape (modèles non-linéaires à effets mixtes). Ces modèles ont permis d’identifier les principales sources de variabilités interindividuelles sur les paramètres pharmacocinétiques. Les covariables identifiées sont la surface corporelle et le poids. Ces résultats confirment l’importance de tenir en compte l’effet de la croissance en pédiatrie. Ces paramètres ont été inclus de façon allométrique dans les modèles. Cette approche permet de séparer l’effet de la mesure anthropométrique d’autres covariables et permet la comparaison des paramètres pharmacocinétiques en pédiatrie avec ceux des adultes. La prise en compte de ces covariables explicatives devrait permettre d’améliorer la prise en charge a priori des patients. Ces modèles développés ont été évalués pour confirmer leur stabilité, leur performance de simulation et leur capacité à répondre aux objectifs initiaux de la modélisation. Dans le cas du busulfan, le modèle validé a été utilisé pour proposer par simulation une posologie qui améliorerait l’atteinte de l’exposition cible, diminuerait l’échec thérapeutique et les risques de toxicité. Le modèle développé pour le voriconazole, a permis de confirmer la grande variabilité interindividuelle dans sa pharmacocinétique chez les enfants immunosupprimés. Le nombre limité de patients n’a pas permis d’identifier des covariables expliquant cette variabilité. Sur la base du modèle de pharmacocinétique de population du tacrolimus, un estimateur Bayesien a été mis au point, qui est le premier dans cette population de transplantés hépatiques pédiatriques. Cet estimateur permet de prédire les paramètres pharmacocinétiques et l’exposition individuelle au tacrolimus sur la base d’un nombre limité de prélèvements. En conclusion, les travaux de cette thèse ont permis d’appliquer la pharmacocinétique de population en pédiatrie pour explorer les caractéristiques propres à cette population, de décrire la variabilité pharmacocinétique des médicaments utilisés chez les enfants immunosupprimés, en vue de l’individualisation du traitement. Les outils pharmacocinétiques développés s’inscrivent dans une démarche visant à diminuer le taux d'échec thérapeutique et l’incidence des effets indésirables ou toxiques chez les enfants immunosupprimés suite à une transplantation. / This thesis deals with the application of population pharmacokinetics in order to optimize the use of certain medications in immunocompromised children undergoing transplantation. Among the various drugs used in immunocompromised children, the use of busulfan, tacrolimus and voriconazole remains problematic, particularly because of high interindividual variability in their pharmacokinetics necessitating individualized doses based on therapeutic drug monitoring. In addition, these drugs have not been studied in children and the doses are adapted from adults. This practice does not take into account the pharmacological characteristics of pediatrics throughout their development and makes illusory the extrapolation of data acquired in adults to children. The work done in this thesis studied sequentially the pharmacokinetics of busulfan, voriconazole and tacrolimus by a population approach (non-linear mixed effects models). The developed models have identified the main sources of interindividual variability in the pharmacokinetic parameters of these drugs. The identified covariates are body surface area and weight. These results confirm the importance of taking into account the effect of growth in children. These parameters were allometrically included in the models. This approach allows separating the effect of size from other covariates and enables the comparison of pediatric pharmacokinetic parameters with those of adults. The inclusion of these explanatory covariates should improve the management a priori of patients. The developed models were evaluated to confirm their stability, performance, and their ability to answer the original objectives of modeling. In the case of busulfan, the validated model was used to simulate dosing regimens that improve reaching the target exposure, reduce treatment failure and toxicity episodes. The developed population pharmacokinetic model for voriconazole confirmed the large variability in its pharmacokinetics in immunocompromised children. The limited data did not allow identification of covariates explaining this variability. Based on the population pharmacokinetic model of tacrolimus, a Bayesian estimator was developed, which is the first in this population of pediatric liver transplant recipients. This estimator can predict pharmacokinetic parameters and individual exposure to tacrolimus based on a limited number of samples. In conclusion, this thesis allowed applying the population pharmacokinetics approach in pediatrics to explore the characteristics of this population and describe the pharmacokinetic variability of drugs used in immunocompromised children, for the individualization of treatment. Pharmacokinetic tools developed are part of efforts to decrease the rate of treatment failure and the incidence of adverse and toxic events in immunocompromised and transplanted pediatrics.

Les transfusions de globules rouges (GR) sont fréquentes aux soins intensifs pédiatriques (SIP). Cependant, il n’y a pas de donnée récente sur les pratiques transfusionnelles aux SIP. Les objectifs de notre étude étaient 1) de décrire les pratiques transfusionnelles aux SIP du CHU Sainte-Justine en y déterminant la fréquence des transfusions de GR et en caractérisant les déterminants de ces transfusions, 2) de comparer ces pratiques avec celles observées il y a dix ans, et 3) d’évaluer le degré d’adhérence à la recommandation principale d’une large étude randomisée contrôlée, l’étude TRIPICU, laquelle proposait une pratique précise chez les patients stabilisés. Nous avons réalisé une étude monocentrique prospective observationnelle d’une durée d’un an. L’information requise a été extraite des dossiers médicaux. Les déterminants des transfusions ont été recherchés quotidiennement jusqu’à la première transfusion pour les cas transfusés, ou jusqu’à la sortie des SIP pour les cas non transfusés. Les justifications des transfusions déclarées par les médecins traitants ont été compilées à l’aide d’un questionnaire. Il y a eu 913 admissions consécutives durant la période d’étude, dont 842 ont été retenues. Au moins une transfusion a été donnée à 144 patients (17.1%). Le taux moyen d’hémoglobine avant la première transfusion était de 77.3±27.2 g/L. Les déterminants d’un premier événement transfusionnel à l’analyse multivariée étaient le jeune âge (< 12 mois), la présence d’une cardiopathie congénitale, un nadir d’hémoglobine ≤ 70 g/L, la gravité de la maladie, et certaines dysfonctions d’organe. Les trois justifications de transfusions les plus fréquemment évoquées par les médecins étaient une hémoglobine basse, un transport en oxygène insuffisant et une instabilité hémodynamique. La recommandation principale de l’étude TRIPICU a été appliquée dans 96.4% des premiers événements transfusionnels. En conclusion, les transfusions de GR sont fréquentes aux SIP. Jeune âge, cardiopathie congénitale, hémoglobine basse, gravité de la maladie et certaines dysfonctions d’organes sont des déterminants significatifs de transfusions de GR aux SIP. La plupart des premiers événements transfusionnels furent prescrits en accord avec les récentes recommandations. / Red blood cell (RBC) transfusions are common in pediatric intensive care unit (PICU). However, there are no recent data on transfusion practices in PICU. Our objective was 1) to describe transfusion practice in PICU, which means that we aimed to determine the incidence rate and to characterize the determinants of RBC transfusion, 2) to compare this practice with that observed ten years earlier, and 3) to estimate the compliance to the recommendation of a large randomized clinical trial, the TRIPICU study. We conducted a single center prospective observational study over a one-year period. Information was abstracted from medical charts. Determinants of transfusion were searched for daily until the first transfusion in transfused cases or until PICU discharge in non-transfused cases. The justifications for transfusions claimed by the attending physicians were assessed using a questionnaire. Among 913 consecutive admissions, 842 were enrolled. At least one RBC transfusion was given in 144 patients (17.1%). The mean hemoglobin level before the first transfusion was 77.3±27.2 g/L. The determinants of a first transfusion event retained in the multivariate analysis were young age (< 12 months), congenital heart disease, lowest hemoglobin level ≤ 70 g/L, severity of illness, and some organ dysfunctions. The three most frequently quoted justifications for RBC transfusion were a low hemoglobin level, intent to improve oxygen delivery, and hemodynamic instability. The main recommendation of the TRIPICU study was applied in 96.4% of the first transfusion events. In conclusion, RBC transfusions are frequent in PICU. Young age, congenital heart disease, low hemoglobin level, severity of illness and some organ dysfunctions are significant determinants of RBC transfusions in PICU. Most first transfusion events were prescribed according to recent recommendations.

Les tumeurs de la fosse postérieure (PFT) représentent les deux tiers des tumeurs cérébrales pédiatriques. Les PFT malignes les plus fréquentes sont le médulloblastome (40%), suivie de l'épendymome (10%). La chirurgie, la radiothérapie et/ou la chimiothérapie sont les approches thérapeutiques utilisées à l’heure actuelle. En raison de l'amélioration des traitements, la survie a augmenté de façon significative. Cependant, ces enfants souffrent de déficiences cognitives variées en partie attribuées à la radiothérapie et ce d’autant plus qu’ils sont jeunes. Atténuer les séquelles neurocognitives est devenu ces dernières années un des enjeux majeurs de l'oncologie pédiatrique. Dans cette optique, ce travail examine chez des enfants traités pour une PFT, les relations entre doses de radiothérapie reçues et performances neuropsychologiques en fonction de l’âge, au moyen d’une approche associant la neuroimagerie et la neuropsychologie. La contribution expérimentale s’articule autour de deux principaux axes. Le 1er axe utilise une approche exploratoire pour rendre compte des relations entre l’irradiation des régions cérébrales et le déclin cognitif chez les enfants traités pour une PFT. L’analyse des données met en relation des patterns spatiaux de répartition des doses dans le cerveau avec la variation des scores neuropsychologiques dans le temps (Mémoire de travail, vitesse de traitement, QI). Nos principaux résultats suggèrent une association entre la diminution des capacités en mémoire de travail et l’augmentation des doses (Dose uniforme équivalente, EUD) délivrées aux régions orbitofrontales ; alors qu’un ralentissement de la vitesse de traitement semble être lié à une dose élevée dans les lobes temporaux et la fosse postérieure. Le 2nd axe utilise une approche a priori pour déterminer l’impact de la maladie et des traitements sur le développement de la mémoire épisodique (ME) et des hippocampes, chez de jeunes enfants (2-13 ans). Cette partie se structure autour d’une part de l’analyse des performances des patients lors d’une tâche expérimentale mesurant la ME et d’autre part, d’une analyse longitudinale des volumes hippocampiques de ces enfants pendant le traitement. Nous avons a mis en évidence chez les enfants avec PFT une altération de la ME dépendant de l’âge : Chez les patients plus jeunes (<7 ans), l'altération était globale tandis que chez les plus âgés, elle ne concernait que la reconnaissance à long terme des détails temporels (c'est-à-dire «quand»). L’analyse des données volumiques hippocampiques n’a pas pu être achevée dans le temps de cette thèse, compte tenu de plusieurs difficultés méthodologiques liées notamment au recalage longitudinal des cerveaux en croissance. Ce travail apporte des connaissances nouvelles sur le rôle de certains facteurs dans l’émergence de difficultés cognitives spécifiques. La prévention des séquelles à long terme de ces enfants reste un défi pour les années à venir. / Pediatric posterior fossa tumors (PFT) account for two-thirds of all pediatric brain tumors. The most common malignant PFT is medulloblastoma (40%), followed by ependymoma (10%). Surgery, radiotherapy and/or chemotherapy are the current therapeutic approaches. As a result of the progress of treatment, event-free survival has significantly improved. Unfortunately, these children suffer from many cognitive impairments partly attributed to radiotherapy, especially in young children. Alleviating neurocognitive impairments has become one of the major challenges of pediatric oncology. Using an approach combining neuroimaging and neuropsychology, this work examines the relationship between treatments and neuropsychological performances as a function of age in children treated for PFT. The experimental contribution is based on two main axes. The first axis uses an exploratory approach to investigate the relationship between the decline of intellectual functioning and radiation dose distribution. For this purpose, we analyze, with a whole brain analysis, the relation between regional biological dose and changes over time of different cognitive scores (IQ, processing speed and working memory). Our results suggest a positive association between working memory decline and high dose (Equivalent Uniform Dose, EUD) delivered to the orbitofrontal regions, whereas decline of processing speed seems more related to EUD in the temporal lobes and posterior fossa. The 2nd axis uses a hypothesis-driven approach to determine the susceptibility of episodic memory (EM) impairment and hippocampal alteration in young child PFT patients (2-13yo). This part is structured around two aims: First, the assessment of PFT EM performances, thanks to an EM task, in comparison to Controls; second, the exploration of longitudinal patterns of hippocampal volume as a potential neural substrate underlying EM performance. The main results support the evidence of EM impairment in the PFT condition, which varied according to age: in the younger patients (<7yo) impairment was global while in the older it involved only the long term recognition of temporal details (i.e. ‘When’). However, at this stage of the work, several methodological difficulties mainly related to the registration parameters of the segmentation algorithm prevent us from achieving hippocampal volume analysis. This work brings new knowledge about the role of some risk factors on specific cognitive difficulties. Preventing long-term impairments of these children remains a challenge for years to come.