La dispersion des virus dans l'air est un phénomène encore mal compris. La transmission par contact direct avec une personne infectée ou indirecte via des surfaces contaminées a été largement documentée, mais la littérature sur les aérosols viraux reste pauvre. L’aérosolisation de virus pathogènes requérant d’importantes mesures de biosécurité, des modèles de virus non pathogènes constitueraient des outils précieux dans l’étude des aérosols viraux. Ce projet vise le développement de modèles standardisés pour l’étude des aérosols viraux. Ainsi, des phages ont été testés comme modèles de virus eucaryotes. Pour évaluer leur résistance aux stress environnementaux et aux différents temps d’exposition, ces phages ont été aérosolisés dans une chambre rotative où ils ont été exposés à diverses conditions environnementales (humidité relative [HR], température, UV) et temps. Les résultats obtenus suggèrent que les phages choisis pourraient être de bons modèles pour l’étude du comportement des virus dans l’air. / The spread of virus in the air is a poorly understood phenomenon. Transmission by direct contact with an infected person or by indirect contact via contaminated surfaces has been widely documented, but the literature on viral aerosols remains poor. Because the aerosolization of pathogenic viruses requiring significant biosecurity measures, the availability of non-pathogenic viral models would be a valuable tool in the study of viral aerosols. The aim of this project is to develop standardized models for the study of viral aerosols. Consequently, phages were tested as models for eukaryotic viruses. To evaluate their resistance to environmental stresses and to different exposure times, these phages were aerosolized in a rotating chamber where they were exposed to various environmental conditions (relative humidity [RH], temperature, UV) and time. The results suggest that the selected phages could be good models for studying the behavior of the virus in the air.

Les immunoglobulines intraveineuses (IgIV) sont des préparations thérapeutiques couramment utilisées pour le traitement de diverses maladies auto-immunes et inflammatoires. Récemment, les IgIV ont également été proposées comme thérapie de prophylaxie ou suite à des transplantations afin de réduire les rejets de greffe et de maladie du greffon contre l’hôte (GvHD). Malgré le large spectre d’efficacité des IgIV, leurs modes d’action demeurent encore mal compris. Des observations cliniques ont rapporté que les IgIV modulaient les fonctions des lymphocytes T chez les patients traités mais l’étude in vivo et in vitro des mécanismes responsables de ces modulations n’a pas permis de déterminer précisément comment les IgIV exercent leur effet anti-inflammatoire sur les lymphocytes T. Afin d’apporter des éléments de réponse à ce sujet, nous avons étudié les mécanismes impliqués dans l’inhibition de l’activation des lymphocytes T suite à la stimulation avec des lectines ou des billes anti-CD3/CD28. Nos résultats ont mis en évidence que les IgIV n’affectent pas directement les fonctions des lymphocytes T activés. En effet, nous avons montré que l’inhibition apparente de l’activation des lymphocytes T par les IgIV est en fait la conséquence d’une neutralisation des agents activateurs par les IgIV plutôt qu’un effet direct des IgIV sur les lymphocytes T. En utilisant la réaction lymphocytaire mixte (RLM) comme modèle in vitro de rejet de greffe et de GvHD, nous avons proposé que l’inhibition de l’activation des lymphocytes T par les IgIV est en partie attribuée à l’induction de monocytes avec un phénotype CD80faible/PD-L1élevé.. Finalement, nous avons montré que les modulations inhibitrices des IgIV dans les RLM corrèlent avec la modulation de miARN spécifiques suggérant que des agonistes ou antagonistes de miARN pourraient être utilisés comme substituts thérapeutiques aux IgIV afin de répliquer les effets des IgIV sur les fonctions des lymphocytes T dans le contexte de désordres auto-immuns ou de transplantations. / Intravenous immunoglobulin (IVIg) is a therapeutic preparation commonly used to treat various autoimmune and inflammatory diseases. Recently, IVIg was also proposed as prophylactic and post-transplant therapy to reduce allograft rejection and graft-versus-host disease (GvHD). Despite the broad efficacy of IVIg, its modes of action remain unclear. Clinical observations reported that IVIg modulated the T cell functions in IVIg-treated patients but the in vivo and in vitro study of the mechanisms responsible for these modulations did not permit to clearly determine how IVIg exerts its anti-inflammatory effects on T cells. To gain more insight into the effect of IVIg on this population, we studied the mechanisms implicated in the inhibition of T cell activation by IVIg following stimulation with lectins or anti-CD3/CD28-coated microbeads. Our results showed that IVIg did not directly affect the functions of activated T cells. In fact, we showed that the apparent inhibition of T cell activation by IVIg is the consequence of stimulatory agents neutralization by IVIg rather than a direct effect of IVIg on T cells. Using mixed lymphocyte reaction (MLR) as an in vitro model of allograft rejection and GvHD, we proposed that the inhibition of T cell activation by IVIg is in part attributed to the induction of monocytes with a CD80low/PD-L1high phenotype. Finally, we showed that the inhibitory modulations of IVIg observed in MLR correlate with the modulation of specific miRNA suggesting that miRNA agonists or antagonists could be used as therapeutic substitutes to replicate the effects of IVIg on T cell functions in the context of autoimmunes disorders or transplantations.

Les archées sont depuis peu reconnues comme étant des microorganismes ubiquitaires retrouvées dans le système digestif de l’humain et de plusieurs animaux. Les humains peuvent donc être exposés aux archées par leur propre microflore intestinale, mais aussi par le contact avec des fèces animales, dont les composantes peuvent être aérosolisées et inhalées. L’impact de ces archées sur la santé respiratoire et intestinale des humains n’est pas clairement établi. La composition exacte des bioaérosols doit être définie afin de bien comprendre ce à quoi sont exposés les humains. Par ailleurs, l’impact de Methanosphaera stadtmanae (MSS) et Methanobrevibacter smithii (MBS), deux espèces d’archées retrouvées dans le tractus intestinal, est inconnu dans un contexte de maladies inflammatoires de l’intestin. L’étude de la biodiversité des bioaérosols des fermes laitières a démontré la présence de grandes concentrations et de plusieurs espèces de bactéries et d’archées dans l’air de ces environnements. Les mécanismes inflammatoires pulmonaires à la base de la réponse immune causée par les archaea ont été étudiés grâce à un modèle murin d’exposition chronique des voies respiratoires. MSS a démontré un potentiel immunogénique plus fort que MBS, en induisant davantage d’altérations histopathologiques, de cellules inflammatoires et de cellules dendritiques myéloïdes activées que MBS dans les poumons de souris. Le potentiel inflammatoire de MSS et MBS a aussi été confirmé avec un modèle de cellules humaines. Finalement, afin d’étudier le rôle des archées dans l’inflammation intestinale, la présence de MBS et de MSS a été évaluée dans les selles de patients atteints de maladies inflammatoires de l’intestin et de sujets sains. Une prévalence accrue de l’archée inflammatoire MSS a été retrouvée dans les selles des patients. Des anticorps spécifiques à MSS ont aussi été retrouvés en plus grande concentration chez ce groupe de sujets. Ces résultats démontrent que les archées sont présentes à la fois dans les bioaérosols et dans les intestins humains et qu’elles peuvent avoir des impacts sur l’inflammation respiratoire et intestinale. Nous ne commençons qu'à explorer la présence des archées dans l’environnement humain et la réponse à ces agents méconnus. Leur rôle en tant qu'agents protecteurs, pro-inflammatoires ou tolérés mérite d'être approfondi. / Archaea have recently been recognized as ubiquitous microorganisms found in the digestive tract of human and several animal species. Humans can thus be exposed to archaea through several routes such as their own intestinal microflora, but also via exposure to animal manure which components can be aerosolized and inhaled. Archaeal impact on respiratory and intestinal human health is not known. Bioaerosol’s exact composition must be defined in order to better understand what humans are exposed to. Moreover, the role of Methanosphaera stadtmanae (MSS) and Methanobrevibacter smithii (MBS), two archaeal species found in human gut, on the health of the intestinal tract and potentially in inflammatory bowel diseases is unknown. Studies on dairy barns’ bioaerosol’s biodiversity revealed the presence of high airborne concentrations and various species of bacteria and archaea. Pulmonary inflammatory mechanisms of immune response to archaea were studied using a chronic airway exposure mouse model. MSS showed a higher immunogenic potential than MBS, with more severe hitopathological alterations and higher numbers of inflammatory cells and activated myeloid dendritic cells in exposed mice lungs than MBS. The inflammatory potential of MSS and MBS was also confirmed with a human cell model. Finally, to study the role of archaea in bowel inflammation, the presence of MBS and MSS was evaluated in stool samples from inflammatory bowel diseases’ patients and control subjects. A higher prevalence of the inflammatory archaea MSS was detected in stool samples from patients. MSS-specific antibodies were also found in higher concentration in this group. These results show that archaea are present in bioaerosols and human gut and that they can have an impact on respiratory and intestinal inflammation. We are just beginning to explore the presence of archaea in human environment and our response to these unheralded agents. Their role as protective, proinflammatory or tolerated agents awaits further studied.