Notre volonté d'économiser l'énergie nous pousse à vivre dans un environnement confiné favorisant les acariens et les micro-organismes. L'objectif de la thèse est de caractériser la contamination en acariens et en micro-organismes des logements de patients présentant des pathologies respiratoires, d'évaluer l'influence des interactions acariens/moisissures sur l'exposition aux allergènes et de comprendre les facteurs favorisant la pollution biologique de l'air intérieur. Afin de disposer d'un outil commun aux acariens et aux micro-organismes, un modèle innovant de quantification des acariens pas qPCR a été mis au point. Les acariens de stockage sont sous-estimés et les mesures d'éviction doivent être appliquées à l'ensemble de l'habitat. L'observation des interactions acariens/moisissures a montré une vraie relation symbiotique: dispersion des moisissures et apports des nutriments essentiels aux acariens. La contamination des logements de producteurs laitiers atteint de BPCO a été comparée à celle de producteurs laitiers sains, de patients BPCO non­-agriculteurs et de sujets sains non-agriculteurs. L'exposition agricole est abondante et spécifique à certains micro­organismes caractéristiques de la ferme et la sensibilité IgG à Wallemia sebi est spécifique des producteurs laitiers BPCO Le suivi de l'impact du compostage sur la qualité biologique de l'air intérieur a démontré une augmentation des concentrations en acariens de stockage et certaines moisissures circonscrite au bio-seau. De nouveaux indicateurs communs aux acariens, aux moisissures et aux bactéries devraient nous permettre de progresser dans la détermination de la relation dose/effet. / Our will to save energy leads us to live in a confined environment providing the ideal conditions to mites and microorganisms development. The aim of the thesis is to characterize mites and microorganisms contamination of dwellings from patients suffering respiratory diseases, to estimate the influence of the interactions between various organic communities on the allergens exposure and to understand the factors increasing the biological pollution ofindoor air. To evaluate our exposition, we needed to quantify mites and microorganisms with a common tool and an innovative quantification mode! of domestic mites by qPCR was developed. The presence of storage mites is overemphasized in dwellings of allergie patients and the eviction measures of mites should be applied into any rooms of dwellings. The contamination of dairy fanners' dwellings suffering from COPD was compared with that ofhealthy dairy fanners, COPC patients non-farmers and healthy non-fanners. In dwellings, the dairy fanners' exposure was important and specific ofth1 fanning environment. The lgG sensitivity to Wallemia sebi was significantly specific of dairy fanners suffering from COPD. The impact of the composting on the biological air quality was evaluated and the concentrations in storage mites and some molds increased significantly only in a confined area around the waste bin. New common indicators of domestic mites, molds and bacteria should allow us to progress in the determination of the dose-response relationship for the different allergens and their possible synergie effects.

La voie des RLR (RIG-I like Receptors) joue un rôle essentiel dans la détection des virus à ARN, déclenchant une réponse immunitaire antivirale grâce au recrutement de la protéine adaptatrice mitochondriale MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). Nous avons mis en évidence que les souris déficientes pour la protéine MAVS (MAVS KO) présentaient un phénotype proallergénique dans un modèle d'inflammation stérile d'hypersensibilité retardée de contact (HSRC) qui reproduit la dermatite allergique de contact (DAC) chez l'homme. Nous avons caractérisé le système immunitaire des souris MAVS KO en condition d'équilibre et durant la réponse d'HSRC. Nous avons identifié un rôle du microbiote intestinal des souris MAVS KO dans l'exacerbation de réponse d'HSRC et mis en évidence une dysbiose du microbiote bactérien. Nous avons démontré que la dysbiose était responsable du phénotype inflammatoire observé, phénotype transmissible à des souris sauvages par des expériences de cohébergement et de transplantation fécale. Cette dysbiose induit une augmentation de la perméabilité intestinale chez les souris MAVS KO lors de la réponse d'HSRC, aboutissant à une translocation bactérienne dans les organes lymphoïdes et à la modulation des réponses immunitaires à l'origine de l'exacerbation de réponse d'hypersensibilité. La 2ème partie de ma thèse vise à étudier les conséquences de la déficience en MAVS sur le métabolisme glucidique. Nos expériences ont démontré que les souris MAVS KO développaient une surcharge pondérale et une insulino-résistance sous régime riche en lipides et sucrose, dépendants de la dysbiose intestinale. Au niveau cellulaire, une altération des interactions aux points de contact entre la mitochondrie et le réticulum endoplasmique a été observée. Nos résultats permettent d'envisager le développement de nouvelles approches thérapeutiques des pathologies allergiques et métaboliques humaines par la modulation du microbiote intestinal / RIG-I like receptors (RLRs) play a major role in response to cytosolic viral RNAs by initiating an antiviral immune response through the recruitment of the mitochondrial adaptor protein MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). We showed that MAVS-deficient mice developed an exacerbated response in a sterile inflammatory model of Contact Hypersensitivity (CHS), that reproduces the pathophysiology of allergic contact dermatitis (ACD) in human. We characterized the immune system of MAVS KO mice at steady state and during CHS response. We found that MAVS deficiency leads to changes in the gut bacterial composition suggesting an unexpected role of the RLR pathway in the regulation of intestinal homeostasis. We demonstrated that intestinal dysbiosis is responsible for the increased CHS response, and showed that the inflammatory phenotype of MAVS KO mice can be transferred to WT mice by cohousing and fecal transplantation. We demonstrated that the dysbiotic gut microbiota exerts its effect due to an increased intestinal permeability during DTH sensitization. The ensuing bacterial translocation within lymphoid organs enhances characteristic cytokines production that increases CHS response. The 2nd part of my thesis aimed to study the consequences of MAVS deficiency on glucose metabolism. Our experiments showed that MAVS KO mice exhibit disorders of glucose homeostasis during high fat diet (HFD) associated with the development of overweight and insulin resistance. We also observed alterations of MAM (Mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes), contact poins between mitochondria and endoplasmic reticulum. Recent preliminary data suggested that the metabolic disorders associated with MAVS deficiency are due to intestinal dysbiosis. Our results highlight a new role for the RLR pathway and allow to consider the development of new therapeutic approaches to human allergic and metabolic diseases by modulation of the intestinal microbiota

La tolérance périphérique vis-à-vis de molécules potentiellement allergéniques en contact avec la peau joue un rôle essentiel pour prévenir le développement de l’eczéma allergique de contact (EAC). Au cours de ma thèse, j'ai contribué à l'identification des mécanismes et des acteurs responsables de l'induction de la tolérance par voie cutanée et à préciser le rôle respectif des sous-populations de cellules dendritiques (DC) cutanées dans la rupture de la tolérance et l'induction de lymphocytes T (LT) CD8+ initiant l'EAC. A l'aide d'un modèle murin d'induction de tolérance aux haptènes, j’ai pu montrer que les cellules de Langerhans (LC) épidermiques sont les cellules clés pour induire la tolérance cutanée et empêcher le développement d'un EAC médié par les LT CD8+. En effet, suite à l’application épicutanée d’un allergène/haptène faible, le DNTB, les LC migrent de la peau aux ganglions lymphatiques pour présenter l’antigène aux LT CD8+. Des expériences de déplétion in vivo et de transfert adoptif montrent que les LC sont responsables de la suppression de l’EAC en prévenant la différentiation des LT CD8+ spécifiques de l'allergène en cellules T cytotoxiques via deux mécanismes complémentaires: i) l’anergie/délétion des LT CD8+ et ii) l'activation de LT régulateurs Foxp3+ exprimant ICOS. Après avoir identifié des conditions d'immunisation conduisant au développement d'un EAC au DNTB, j'ai montré que la rupture de tolérance à ce type d'allergène est associée à i) à des modifications phénotypiques des LC épidermiques, ii) au recrutement rapide de monocytes inflammatoires Gr1+ dans la peau et iii) à une capacité équivalente des LC et des DC dermiques Langerin- à présenter l'allergène aux LT CD8+ dans les ganglions. Dans cette situation, les LC jouent un rôle pro-inflammatoire puisque leur déplétion réduit de manière dramatique l'induction de LT CD8+ effecteurs et l'EAC. Ces résultats indiquent que les LC jouent un rôle essentiel à la fois dans la prévention et dans l’induction de l’EAC, et que leur fonction tolérogène ou stimulatrice est vraisemblablement conditionnée par le microenvironnement cutané lors de la pénétration de l’allergène / Induction of peripheral tolerance to potentially allergenic molecules in contact with the skin is essential to prevent the development of allergic contact dermatitis (ACD). During my PhD, I contributed to the identification of the mechanisms and actors responsible for the induction of skin tolerance and clarified the respective roles of dendritic cell (DC) subsets in the breakdown of skin tolerance leading to the priming of cytotoxic CD8+ T cells and developpement of ACD. Using a mouse model of cutaneous tolerance to a model weak allergen, we show that epidermal Langerhans cells (LC) are essential to induce CD8+ T cell tolerance and prevent the development of ACD. Indeed, following the epicutaneous delivery of the weak allergen/hapten DNTB, LC were found to migrate from skin to draining lymph nodes to present the allergen to CD8+ T cells. Depletion and adoptive transfer experiments revealed that LC protect from development of ACD by preventing the priming of allergenspecific cytotoxic CD8+ T cells via two complementary mechanisms: i) anergy/deletion of allergen-specific CD8+ T cells and ii) activation of highly suppressive Foxp3+ regulatory T cells expressing ICOS. We identified DNTB skin delivery conditions that allow for CD8+ T cell priming and initiation of ACD. Breakdown of tolerance to this weak allergen was associated with i) phenotypic modifications of epidermal LC, ii) recruitment of inflammatory monocytes to the skin and iii) allergen presentation to CD8+ T cells by both LC and dermal Langerin- DC. In addition, LC are involved in tolerance breakdown as their depletion prior to skin immunization abrogated induction of CD8+ effector cells and ACD. These results demonstrate that LC are essential for both the induction of skin tolerance to weak skin allergens and for the induction of ACD, and suggest that their tolerogenic versus immuno-stimulatory function is likely dictated by signals from the skin microenvironment after penetration of the allergen

Contexte : Les dermatoses professionnelles sont l’une des principales causes de pathologies professionnelles en Europe, et dans près de 80% des cas, elles concernent des dermatites de contact professionnelles (DCP). Les DCP comprennent les dermatites allergiques de contact (DAC), les dermatites irritatives de contact (DIC) et les urticaires de contact (UC). En France, les secteurs et nuisances à risque de DCP et les tendances chronologiques de DCP sont très peu documentés. Objectifs : 1) étudier les tendances observées au fil du temps vis-à-vis du nombre de cas de dermatoses professionnelles, des secteurs d’activité concernés et des nuisances mises en cause, 2) mettre en évidence des secteurs ou des postes à risque de dermatoses professionnelles. Méthode : Ce travail de thèse s’appuie sur le réseau français RNV3P (Réseau national de vigilance et de prévention des pathologies professionnelles) qui assure le suivi des évènements de santé liés au travail sur l’ensemble du territoire, en centralisant les informations recueillies dans ses 32 centres de consultations de pathologies professionnelles (CCPP). Les analyses ont porté sur les DAC, les DIC et les UC en lien probable ou certain avec le travail et recensées dans le RNV3P entre 2001 et 2010. L’analyse des évolutions temporelles a été réalisée à partir des rapports de cote de signalement (Reporting Odds-Ratio, ROR). Deux méthodes statistiques ont été utilisées : le coefficient de corrélation de rang de Kendall sur les ROR estimés chaque année et le modèle logistique calculant la variation annuelle des cas. Résultats : Les 5990 cas de DCP notifiés touchent plus fréquemment les femmes, dans des tranches d'âges jeunes. Les principaux secteurs mis en cause pour les trois DCP se distribuent différemment en fonction du sexe et sont, par ordre décroissant de fréquence : santé et action sociale, services personnels, construction, métallurgie et travail des métaux, administrations publiques, services fournis principalement aux entreprises, commerce et réparation automobile, hôtellerie et restauration. Les DCP associées aux cosmétiques (savons ou substances parfumantes) et les biocides augmentent significativement dans le secteur de la santé et de l’action sociale ; les produits de coiffure et les cosmétiques (savons essentiellement) augmentent dans celui des services personnels, essentiellement parmi les coiffeuses. On observe une montée des cas de DAC aux résines époxy dans la construction sur la période et les DIC liées au ciment dans ce secteur ne baissent pas. Les cas de DAC aux métaux augmentent dans le secteur des services fournis aux entreprises (personnels de nettoyage). Nos résultats ont aussi montré une hausse des DAC liées aux isothiazolinones, quel que soit le secteur (+38%) et une baisse des DIC liées à l’action de lavage des mains (utilisation itérative des savons). Par ailleurs, nos données ont objectivé l’impact de mesures réglementaires ou de politiques visant à prévenir les DCP : la mise en place de la directive européenne « Ciment » (2003/53/CE) en 2005 s’est accompagnée d’une réduction de moitié des cas de DAC et une baisse similaire a été observée à partir des données du réseau britannique EPIDERM, confortant nos conclusions ; la campagne de substitution des gants en latex dans le secteur de soins au milieu des années 2000 est suivie d’une réduction significative de la notification des cas d’UC. Conclusion : Ces résultats démontrent, avec l’exemple des dermatoses professionnelles, la capacité du RNV3P à orienter les politiques nationales en matière de prévention des risques professionnels et à en évaluer l’efficacité. / Background: In Europe, occupational skin disease is one of the major causes of work-related diseases, among them occupational contact dermatitis (OCD) accounts for 80% of all cases of OSD reported, but data about sectors and agents at risk remains sparse. Objectives: 1) to study OCD trends in terms of industrial activities and main causal agents, 2) to describe industrial sectors or occupations at risk of OCD. Method: Data were collected from the French National Network of Occupational Disease Surveillance and Prevention (RNV3P) during 2001-2010 period, based on the 32 French Occupational and Environmental Disease Consultation Centres. All allergic contact dermatitis (ACD), irritative contact dermatitis (ICD) and contact urticaria (CU) probably or certainly work-related were included in the study. Trends were examined (i) on annual crude numbers of OCD and (ii) on reported odds-ratios of OCD calculated using logistic regression models. Results: 5990 OCD cases were included and concerned more frequently young age classes among women and older age classes among men. Industrial sectors more commonly involved in OCD concerned in decreasing order: health and social work activities, personal service activities, construction, metal industry, public administrations, other business activities, retail trade and repair of motor vehicles, and hotels and restaurants. According to trend analysis of OCD cases, cosmetics (including soaps and fragrances) and biocides increased significantly in health and social work activities; hairdressing products and cosmetics (mainly soaps) in personal service activities (including primarily hairdressers). In construction sector, ACD due to epoxy resins increased during the study period and concomitantly, ICD attributed to cement did not decrease underlying the lack of prevention in this sector at risk. ACD due to metals increased in other business activities mainly occupied by cleaning staff. We showed a rise of ACD due to isothiazolinone compounds whatever the sector. Besides, we have shown the impact of regulatory measures or prevention campaign on OCD: (i) a significant reduction by almost half in the occurrence of ACD attributed to chromate in cement which coincides with the implementation of the European Cement directive and we obtained similar results to a study based on the UK EPIDERM network; (ii) the effectiveness of latex exposure prevention measures for health care workers since half of 2000s and (iii) the wide use of disinfection with an alcohol-based solution in health and social work activity followed by a significant reduction of ICD due to iterative handwashing with soap. Conclusion: RNV3P data allowed to highlight causal agents involved in sectors most at risk of OCD. These results might help intervention policy in health and safety at work and allergy prevention. They also showed the effectiveness of preventative intervention on OCD, suggesting that RNV3P reporting scheme is useful in France to evaluate intervention policy in health and safety at work.

Contexte. Les premières années de vie apparaissent particulièrement propices au développement de la sensibilisation allergénique. Objectifs. Cette thèse vise à : i) décrire les profils de sensibilisation allergénique chez le nourrisson et l’enfant, ii) étudier l’association entre ces profils et la morbidité allergique et iii) identifier les facteurs de risque de cette sensibilisation. Méthodes. Dans le cadre du suivi de la cohorte prospective de naissances en population générale Pollution and Asthma Risk: an Infant Study (PARIS), la sensibilisation allergénique a été évaluée chez 1 860 nourrissons à 18 mois et 1 007 enfants à 8/9 ans par dosage des IgE spécifiques dirigées contre 16 et 19 allergènes, respectivement. Les informations concernant la santé et le cadre de vie des enfants ont été recueillies par questionnaires standardisés répétés. Des profils de sensibilisation et des profils de morbidité ont été identifiés par classification non supervisée et mis en relation par régression logistique multinomiale. Enfin, les facteurs associés à la sensibilisation allergénique chez le nourrisson ont été étudiés par régression logistique multivariée. Résultats. Dès 18 mois, 13,8% des enfants étaient sensibilisés et 6,2%, multi-sensibilisés. À 8/9 ans, ces prévalences étaient de 34,5% et 19,8%, respectivement. Les profils de sensibilisation identifiés chez le nourrisson (3) et dans l’enfance (5) différaient au regard de la morbidité allergique. L’analyse étiologique a permis de préciser le rôle des expositions précoces aux allergènes et aux microorganismes sur la sensibilisation allergénique. Conclusion. Cette thèse contribue à une meilleure compréhension de l’histoire naturelle de la sensibilisation allergénique, et ce, dès les premières années de vie. Cette connaissance est essentielle à la prévention des maladies allergiques qui en découlent. / Background. The first years of life appear to be critical for the development of allergic sensitization. Objectives. This thesis aims: i) to describe allergic sensitization profiles in infants and children, ii) to assess the link between these sensitization profiles and allergic morbidity, and iii) to identify risk factors for allergic sensitization. Methods. This work concerns children involved in the Pollution and Asthma Risk: an Infant Study (PARIS) population-based prospective birth cohort. Allergic sensitization was assessed in 1,860 18-month-old infants and 1,007 8/9-year-old children by specific IgE measurements towards 16 and 19 allergens, respectively. Lifelong health and living condition data were collected by repeated standardized questionnaires. Sensitization profiles and morbidity profiles were identified using unsupervised classification, and related to each other by multinomial logistic regression. Finally, risk factors for early allergic sensitization were assessed by multivariate logistic regression. Results. As soon as 18 months of age, 13.8% of children were sensitized and 6.2%, multi-sensitized. When 8/9 years old, corresponding prevalence was 34.5% and 19.8%, respectively. Sensitization profiles identified in infancy (3) and in childhood (5) differed in terms of allergic morbidity. Risk factor analysis allowed to clarify the role of early exposure to allergens and microorganisms on allergic sensitization. Conclusion. This thesis improves the natural history of allergic sensitization understanding, as soon as the first years of life. This knowledge is essential for subsequent disease preventing.

Contexte : La prévalence de l'asthme et des allergies a augmenté au cours de ces dernières décennies,en particulier chez les enfants et dans le monde occidental. Cette augmentation de la prévalence estdevenue un problème très grave de santé publique et pourrait être liée à une combinaison deprédisposition génétique, de facteurs environnementaux et des changements dans le mode de vie, ycompris les habitudes alimentaires. Cependant, les études épidémiologiques concernant les maladiesallergiques chez l’enfant en relation avec l'alimentation sont rares.Objectifs : Ce travail analyse la littérature récente traitant l'alimentation, les habitudes alimentaires et lanutrition en relation avec les maladies allergiques chez les enfants en tenant compte de la méthodologieutilisée pour évaluer les habitudes alimentaires. En outre, il évalue en premier lieu l'association entre leshabitudes alimentaires et l'asthme et les maladies allergiques et en deuxième lieu la relation entrel'asthme et le surpoids/l’obésité dans l’étude des six villes françaises.Méthodes : MEDLINE/PubMed et Cochrane Database of Systematic Reviews ont été utilisés pour larevue de la littérature concernant l'alimentation et les maladies allergiques. Des études transversales ontété menées à Bordeaux, Clermont-Ferrand, Créteil, Marseille, Reims, Strasbourg sur 7 432 enfantsscolaires, choisis au hasard et âgés de 9-11 ans. Des questionnaires adressés aux parents, basés surl'Enquête internationale sur l'asthme et les allergies dans l'enfance (ISAAC), ont été utilisés pourrecueillir des informations sur les maladies allergiques et les facteurs de risque potentiels, y compris unquestionnaire de fréquence alimentaire pour évaluer les habitudes alimentaires des enfants. Des testscutanés aux allergènes communs ont été effectués afin d'identifier l'existence d'une hypersensibilitéallergique et des tests d’effort ont été effectués pour évaluer l'asthme à l’effort.Résultats : Les apports moyens de 12 principaux produits alimentaires consommés par les élèves ontété calculées et trois profils alimentaires ont été extraits par analyse en composantes principales:l’alimentation proche du régime méditerranéen, l’alimentation à base d’oméga-3 et de poissons gras etl’alimentation non équilibrée. Les risques relatifs des maladies allergiques ont été estimés par des odds7ratios (OR) et le contrôle des facteurs de confusion a été réalisé par des régressions logistiques. Lessifflements, l’asthme et la rhinite sont plus fréquents chez les garçons que chez les filles. En analysemultivariée, l’alimentation à base d’oméga-3 avait un effet protecteur contre l'asthme vie et l’asthmesévère chez les enfants (OR ajusté: 0,77 ; IC 95%: [0,62 -0,96] et OR ajusté: 0,55 ; IC 95%: [0,32 -0,94]respectivement). L’adhérence à une alimentation proche du régime méditerranéen et riche enantioxydants semble avoir un effet protecteur contre les maladies allergiques. Le surpoids et l’obésitéont été positivement associés avec l’asthme vie chez les enfants ne présentant pas de sifflements (ORajusté: 1,98 ; IC 95%: [1,06 -3,70]) et ont été de même associé positivement avec la rhinite vie et larhinite 12 mois chez les enfants présentant des sifflements (OR ajusté: 1,63 ; IC 95%: [1,09 -2,45] etOR ajusté: 2,20 ; IC 95%: [1,13 -4,27] respectivement), mais pas avec l’asthme à l’effort.Conclusion: Dans l'ensemble, l'adhésion à un régime alimentaire sain, y compris les antioxydants et lesoméga-3 semble avoir un effet protecteur sur l'asthme et les allergies chez les enfants. Le surpoids etl’obésité a été associé significativement avec l’asthme chez les enfants non atopiques et la rhiniteallergique chez les enfants atopiques. Des études prospectives longitudinales sont donc nécessaires pourpouvoir évaluer les relations de causalité. / Background: The prevalence of asthma and allergy has risen in recent decades, especially amongchildren and in the Western world. This increase in prevalence has become a serious public healthproblem and might be related to a combination of genetic predisposition, environmental factors, andlifestyle changes, including dietary habits. However, epidemiological studies concerning childhood dietrelatedallergic diseases are scarce.Objectives: This work reviews published literature dealing with diet, dietary patterns and nutrition inrelation with allergic diseases among children taking into account the methodology used to evaluatedietary patterns. Moreover, it assesses primary the association between food patterns and asthma andallergic diseases and secondary the relation between asthma and overweight/obesity in the French SixCities Study.Methods: MEDLINE/PubMed and Cochrane Database of Systematic Reviews were used for theliterature review concerning diet and allergic diseases. Cross-sectional studies were conducted inBordeaux, Clermont-Ferrand, Créteil, Marseille, Reims, and Strasbourg among 7432 randomly selectedschoolchildren aged 9-11 years. Parental questionnaires, based on the International Study on Asthmaand Allergies in Childhood (ISAAC), were used to collect information on allergic diseases and potentialrisk factors including a food frequency questionnaire to evaluate dietary habits. Skin prick testing tocommon allergens was performed to identify the existence of an allergic hypersensitivity and exercisetest was performed to assess Exercise-Induced Asthma (EIA).Results: The mean intakes of 12 main food items were calculated and three food patterns wereextracted by principal component analysis labeled: the Mediterranean-like diet, the diet rich in omega-3fatty acids and the unhealthy diet. Relative risks of allergic diseases were estimated as odds ratios (OR)and confounders control was performed with multiple logistic regressions. Wheezing, asthma andrhinitis were more prevalent in boys than in girls. In the multivariate analysis, diet rich in omega-3 wasprotective for lifetime and severe asthma in children (adjusted OR: 0.77; 95% CI: [0.62 -0.96] and9adjusted OR: 0.55; 95% CI: [0.32 -0.94] respectively). Adherence to the Mediterranean-like diet rich inantioxidants tended to be protective against allergic diseases. Overweight and obesity were positivelyassociated with lifetime asthma in non-wheezing children (adjusted OR: 1,98 ; 95% CI: [1,06 -3,70])and were also positively associated with lifetime and past year allergic rhinitis in wheezing children(adjusted OR: 1.63; 95% CI: [1.09 -2.45] and adjusted OR: 2.20; 95% CI: [1.13 -4.27] respectively), butwere not associated with EIA.Conclusion: Overall, adherence to a healthy diet including antioxidants and omega-3 fatty acids seemsto have a protective effect on asthma and allergy in childhood. Overweight and obesity weresignificantly associated with asthma in non-atopic children and with allergic rhinitis in atopic children.Prospective longitudinal studies should be necessary for evaluation of causal relations.

Réalisé en cotutelle avec le Dr James G Martin de l'Université McGill (Meakins-Christie laboratories) / L’asthme chez l’homme et le souffle chez le cheval sont des maladies inflammatoires chroniques des voies respiratoires partageant plusieurs caractéristiques physiopathologiques dont la bronchoconstriction réversible, l’inflammation des voies respiratoires inférieures, l’hyperréactivité bronchique et le remodelage tissulaire. Les phénotypes cliniques d’asthme se caractérisent en partie selon le type d’inflammation affectant les voies respiratoires et la présence ou non d’allergie. Le souffle chez le cheval s’avère être un modèle adapté pour l’étude des mécanismes impliqués dans l’asthme neutrophilique, lesquels demeurent particulièrement mal compris, en contraste avec ceux associés avec l’asthme éosinophilique. La réponse immunologique sous-jacente au souffle implique entre autres l’expression de cytokines de type Th2, suggestives d’une réponse allergique (immunité acquise). La poussière environnementale qui provoque les symptômes du souffle contient également des agents non-spécifiques dérivés de bactéries, champignons et moisissures, susceptibles d’activer des mécanismes immunitaires innés chez les chevaux atteints du souffle. Nous avons étudié le rôle des neutrophiles dans l’inflammation associée à la réponse innée et acquise chez le cheval atteint du souffle. Dans un premier temps, l’effet de produits dérivés de bactéries sur l’activation des neutrophiles sanguins provenant de chevaux normaux et atteints de souffle a été étudié dans le but d’évaluer la contribution de la réponse innée dans la physiopathologie du souffle. Nous avons évalué l’effet de l’IL-4, une cytokine de type Th2, sur les neutrophiles des deux groupes de chevaux afin d’évaluer de quelle manière le neutrophile peut participer à la réponse acquise associée à la réponse allergique. Finalement, nous avons étudié l’expression des isoformes de l'arginase par les neutrophiles équins car cette enzyme métabolise la L-arginine et est potentiellement impliquée dans le bronchospasme et le remodelage tissulaire associés à l’asthme. Nos résultats suggèrent que les neutrophiles et les mononucléaires sanguins isolés des chevaux atteints du souffle possèdent une réponse inflammatoire exagérée en réponse aux lipopolyssacharides et peptides formylés et surexpriment les cytokines pro-inflammatoires IL-1β, TNF et IL-8. Cette réponse innée aberrante est associée à une inflammation systémique caractérisée par des concentrations sériques élevées de TNF chez les chevaux atteints du souffle en période de rémission clinique. De plus, nos résultats montrent que l’IL-4 active le neutrophile équin et favorise son chimiotactisme de manière autocrine. L’IL-4 induit un phénotype d’activation typique dans le neutrophile équin, caractérisé par l’expression accrue des cytokines pro-inflammatoires (IL-8 et TNF) ainsi que de récepteurs potentiellement impliqués dans la réponse allergique (IL-4Rα et CD23). Enfin, nous montrons que que l’arginase 1 n’est pas un marqueur de l’activation des neutrophiles équins par l’IL-4, mais que ces cellules expriment constitutivement l’isoforme 2 fonctionnelle de l’arginase. La surrégulation des deux isoformes au niveau des poumons périphériques semble être associée à la pathologie du souffle, ce qui est en accord avec les modèles d’asthme chez la souris, le rat et le cobaye. L'ensemble de ces travaux suggère que les neutrophiles sont des cellules effectrices importantes de la réponse innée et acquise dans la pathophysiologie du souffle, un modèle naturel d’asthme neutrophilique. / Human asthma and equine heaves are chronic pulmonary diseases sharing several pathophysiological properties including lower airway inflammation, reversible bronchoconstriction, bronchial hyperresponsiveness, and tissue remodeling. Clinical phenotypes of asthma are characterized in part by the inflammatory cell populations infiltrating the airways, and the presence or absence of allergy. Heaves is a suitable animal model for the study of the poorly defined pathophysiological processes leading to airway neutrophilia. The immune response in heaves involves Th2 cytokine expression, which is, among other features, associated to allergic inflammation (acquired immunity). Environmental dust exposure leading to clinical exacerbation of heaves contains non-specific agents derived from bacteria, molds or fungi which could also activate innate immune responses in heaves affected horses. We studied the role of neutrophils in innate and acquired immune responses in heaves affected-horse. First, innate immune responses of neutrophils isolated from normal and heaves-affected horses to bacterial-derived products were studied. We also assessed the effect of IL-4, a Th2 cytokine, on equine neutrophils isolated from both groups of horses. Finally, we evaluated the arginase isoforms expressed by equine neutrophils as this enzyme that takes part to the L-arginine metabolism and is thought to contribute to bronchospasm and tissue remodeling associated with asthma. Our results suggest that both neutrophils and mononuclear cells from heaves-affected horses, when compared to healthy horses, have an excessive inflammatory response to lipopolyssacharides and formylated peptides characterized by increased IL-1β, IL-8 and TNF expression. This altered innate response was associated with systemic inflammation in asymptomatic susceptible horses as high serum TNF concentrations were detected. Furthermore, we found that equine neutrophils are activated by IL-4 and release neutrophil chemotactic factors in response to this cytokine. IL-4 also induces a distinctive activation phenotype in neutrophils that is characterized by increased expression of the pro-inflammatory cytokines (IL-8 and TNF) and receptors (IL-4Rα and CD23) potentially involved in the allergic response. Finally, we showed that arginase 1 is not a marker of IL-4-activated equine neutrophils although they constitutively express a functionally active isoform 2 of the enzyme. The up-regulation of arginase isoforms in the peripheral lungs of horses with heaves suggests a role for arginase in this model, as it is described in the mouse, rat and guinea pig models. Taken together, this work suggest that neutrophils could play an important role in both innate and acquired immune responses associated with heaves pathophysiology, a natural model of neutrophilic asthma.

L’asthme chez l’homme et le souffle chez le cheval sont des maladies inflammatoires chroniques des voies respiratoires partageant plusieurs caractéristiques physiopathologiques dont la bronchoconstriction réversible, l’inflammation des voies respiratoires inférieures, l’hyperréactivité bronchique et le remodelage tissulaire. Les phénotypes cliniques d’asthme se caractérisent en partie selon le type d’inflammation affectant les voies respiratoires et la présence ou non d’allergie. Le souffle chez le cheval s’avère être un modèle adapté pour l’étude des mécanismes impliqués dans l’asthme neutrophilique, lesquels demeurent particulièrement mal compris, en contraste avec ceux associés avec l’asthme éosinophilique. La réponse immunologique sous-jacente au souffle implique entre autres l’expression de cytokines de type Th2, suggestives d’une réponse allergique (immunité acquise). La poussière environnementale qui provoque les symptômes du souffle contient également des agents non-spécifiques dérivés de bactéries, champignons et moisissures, susceptibles d’activer des mécanismes immunitaires innés chez les chevaux atteints du souffle. Nous avons étudié le rôle des neutrophiles dans l’inflammation associée à la réponse innée et acquise chez le cheval atteint du souffle. Dans un premier temps, l’effet de produits dérivés de bactéries sur l’activation des neutrophiles sanguins provenant de chevaux normaux et atteints de souffle a été étudié dans le but d’évaluer la contribution de la réponse innée dans la physiopathologie du souffle. Nous avons évalué l’effet de l’IL-4, une cytokine de type Th2, sur les neutrophiles des deux groupes de chevaux afin d’évaluer de quelle manière le neutrophile peut participer à la réponse acquise associée à la réponse allergique. Finalement, nous avons étudié l’expression des isoformes de l'arginase par les neutrophiles équins car cette enzyme métabolise la L-arginine et est potentiellement impliquée dans le bronchospasme et le remodelage tissulaire associés à l’asthme. Nos résultats suggèrent que les neutrophiles et les mononucléaires sanguins isolés des chevaux atteints du souffle possèdent une réponse inflammatoire exagérée en réponse aux lipopolyssacharides et peptides formylés et surexpriment les cytokines pro-inflammatoires IL-1β, TNF et IL-8. Cette réponse innée aberrante est associée à une inflammation systémique caractérisée par des concentrations sériques élevées de TNF chez les chevaux atteints du souffle en période de rémission clinique. De plus, nos résultats montrent que l’IL-4 active le neutrophile équin et favorise son chimiotactisme de manière autocrine. L’IL-4 induit un phénotype d’activation typique dans le neutrophile équin, caractérisé par l’expression accrue des cytokines pro-inflammatoires (IL-8 et TNF) ainsi que de récepteurs potentiellement impliqués dans la réponse allergique (IL-4Rα et CD23). Enfin, nous montrons que que l’arginase 1 n’est pas un marqueur de l’activation des neutrophiles équins par l’IL-4, mais que ces cellules expriment constitutivement l’isoforme 2 fonctionnelle de l’arginase. La surrégulation des deux isoformes au niveau des poumons périphériques semble être associée à la pathologie du souffle, ce qui est en accord avec les modèles d’asthme chez la souris, le rat et le cobaye. L'ensemble de ces travaux suggère que les neutrophiles sont des cellules effectrices importantes de la réponse innée et acquise dans la pathophysiologie du souffle, un modèle naturel d’asthme neutrophilique. / Human asthma and equine heaves are chronic pulmonary diseases sharing several pathophysiological properties including lower airway inflammation, reversible bronchoconstriction, bronchial hyperresponsiveness, and tissue remodeling. Clinical phenotypes of asthma are characterized in part by the inflammatory cell populations infiltrating the airways, and the presence or absence of allergy. Heaves is a suitable animal model for the study of the poorly defined pathophysiological processes leading to airway neutrophilia. The immune response in heaves involves Th2 cytokine expression, which is, among other features, associated to allergic inflammation (acquired immunity). Environmental dust exposure leading to clinical exacerbation of heaves contains non-specific agents derived from bacteria, molds or fungi which could also activate innate immune responses in heaves affected horses. We studied the role of neutrophils in innate and acquired immune responses in heaves affected-horse. First, innate immune responses of neutrophils isolated from normal and heaves-affected horses to bacterial-derived products were studied. We also assessed the effect of IL-4, a Th2 cytokine, on equine neutrophils isolated from both groups of horses. Finally, we evaluated the arginase isoforms expressed by equine neutrophils as this enzyme that takes part to the L-arginine metabolism and is thought to contribute to bronchospasm and tissue remodeling associated with asthma. Our results suggest that both neutrophils and mononuclear cells from heaves-affected horses, when compared to healthy horses, have an excessive inflammatory response to lipopolyssacharides and formylated peptides characterized by increased IL-1β, IL-8 and TNF expression. This altered innate response was associated with systemic inflammation in asymptomatic susceptible horses as high serum TNF concentrations were detected. Furthermore, we found that equine neutrophils are activated by IL-4 and release neutrophil chemotactic factors in response to this cytokine. IL-4 also induces a distinctive activation phenotype in neutrophils that is characterized by increased expression of the pro-inflammatory cytokines (IL-8 and TNF) and receptors (IL-4Rα and CD23) potentially involved in the allergic response. Finally, we showed that arginase 1 is not a marker of IL-4-activated equine neutrophils although they constitutively express a functionally active isoform 2 of the enzyme. The up-regulation of arginase isoforms in the peripheral lungs of horses with heaves suggests a role for arginase in this model, as it is described in the mouse, rat and guinea pig models. Taken together, this work suggest that neutrophils could play an important role in both innate and acquired immune responses associated with heaves pathophysiology, a natural model of neutrophilic asthma. / Réalisé en cotutelle avec le Dr James G Martin de l'Université McGill (Meakins-Christie laboratories)