Streptococcus zooepidemicus (Sz) and Streptococcus equi (Se) share 98% DNA sequence homology, but display different pathogenic properties. Infection by one organism does not cross-protect against the other. To better understand pathogenic differences between these organisms and gain information about which proteins are expressed in horses infected experimentally with Se, intrauterine Sz or naturally with respiratory Sz we compared antibody specificities of convalescent sera using ELISA. These comparisons were based on sets of 8 and 14 immunoreactive recombinant proteins of Se strain CF32 and Sz strain NC78, respectively. Sera from donkeys that were previously naturally affected with strangles and later developed Sz pneumonia secondary to an experimental influenza challenge were also included. Serum antibody responses were quantitatively and qualitatively much greater following recovery from strangles than following respiratory Sz infection. Increased reactions to Se proteins IdeE2, Se75.3, Se46.8, Se18.9 and Se42.0 were observed for the majority of strangles sera but not for sera from respiratory Sz infection cases. Reactions of sera from Sz respiratory disease to Sz proteins varied greatly and were mostly to HylC and ScpC. Interestingly, sera of donkey recovered from Sz bronchopneumonia did not show increased antibody reaction to any of the proteins even though these donkeys had also recovered from clinical strangles 6 months previously. Only 1/5 mare with Sz placentitis presented increased serum antibody responses to MAP. In conclusion, adaptive immune responses to Se of horses with strangles are stronger and involve a greater number of proteins than adaptive immune responses to Sz infection of the lower respiratory tract. In an effort to develop an improved vaccine against Se, modified live strain of EHV-1, RacH was constructed to express three recombinant antigens of Se SeM, IdeE and Se18.9. Two groups of 10 and 2 ponies were vaccinated intramuscularly or intranasally, respectively. Another group (n=6) vaccinated with empty RacH served as controls. Sera from 2/3 ponies from each vaccination groups and 1/2 serum from IN vaccinated ponies showed increased serum neutralizing antibodies to EHV-1. ELISA detected no significant increase in antibodies to proteins. Only one IM and IN vaccinated pony showed serum bactericidal activity post vaccination.

Streptococcus suis et Streptococcus du groupe B (GBS) sont deux bactéries encapsulées qui induisent des pathologies similaires chez l’homme et/ou l’animal, incluant septicémies et méningites. La capsule polysaccharidique (CPS) est un facteur de virulence clé de ces deux pathogènes et les anticorps (Ac) anti-CPS présentent un bon potentiel protecteur. Néanmoins, ces molécules sont faiblement immunogéniques et les mécanismes de la génération de la réponse humorale anti-CPS demeurent méconnus. L’objectif principal de cette thèse était d’évaluer les caractéristiques et les mécanismes du développement de la réponse Ac dirigée spécifiquement contre les CPS de S. suis et GBS, ainsi que l’effet de la biochimie de la CPS dans cette réponse. Nous avons étudié S. suis types 2 et 14 et GBS types III et V, dont les CPS présentent plusieurs similarités dans leurs compositions et leurs structures, incluant la présence d’acide sialique, un sucre potentiellement immunosuppresseur, tout en possédant une antigénicité propre. Nous avons tout d’abord analysé la nature de la réponse Ac anti-CPS sérique face à la bactérie entière. Les souris infectées par S. suis développent une réponse très faible (S. suis type 2) voire insignifiante (S. suis type 14) de profil isotypique restreint à l’IgM et sont incapables de monter une réponse mémoire efficace face à une seconde infection. Un profil similaire est obtenu chez le porc infecté par S. suis type 2. On détecte des titres d’IgM anti-CPS significatifs chez les souris infectées par GBS (type III ou V). Toutefois, la magnitude de la réponse reste globalement faible et aucune commutation de classe n’est observée. Nous avons ensuite examiné l’influence de la biochimie de la CPS sur ces profils de réponse en conduisant des expériences avec la CPS hautement purifiée de ces pathogènes. Tandis que la CPS de GBS type III administrée aux souris conserve des propriétés immunogéniques similaires à celles observées durant l’infection par la bactérie intacte, les CPS de S. suis type 2 et GBS type V perdent toute capacité à induire une réponse Ac spécifique. L’analyse de l’interaction in vitro des CPS avec les cellules dendritiques (DC) murines, des acteurs clés dans la détection des pathogènes et l’orchestration des réponses immunitaires subséquentes, révèle que ces molécules stimulent la production de niveaux conséquents de chémokines via différents récepteurs. Néanmoins, les CPS sont inaptes à induire la sécrétion de cytokines et elles interfèrent avec la capacité des DC à exprimer BAFF, une cytokine clé dans la différenciation des lymphocytes B en plasmocytes. L’utilisation de CPS chimiquement désialylées démontre que l’acide sialique ne joue aucun rôle immunosuppresseur majeur dans le développement de la réponse Ac dirigée contre les CPS purifiées de S. suis ou GBS, ni sur l’interaction des CPS avec les DC in vitro, ni sur profil de la réponse in vivo. D’autres propriétés biochimiques intrinsèques à ces CPS seraient responsables de l’inaptitude de l’hôte infecté à monter une réponse Ac adéquate et les identifier constituera un outil précieux pour une meilleure compréhension de l’immunopathogénèse de S. suis et GBS ainsi que pour développer des moyens de lutte efficaces contre ces bactéries. / Streptococcus suis and Group B Streptococcus (GBS) are two encapsulated bacteria that induce similar pathologies in humans and/or animals, including septicemia and meningitis. The capsular polysaccharide (CPS) is a major virulence factor for both pathogens and CPS-specific antibodies (Ab) display a good protective potential. However, CPSs are weak immunogenic molecules and the mechanisms of the generation of the CPS-specific humoral response remain poorly known. Thus, the main objective of this thesis was to evaluate the characteristics and the mechanisms of the development of the Ab response directed against S. suis and GBS CPSs, as well as the influence of the biochemistry of the CPS on this response. We worked with S. suis types 2 and 14 and GBS types III and V, whose CPSs present several similarities in their compositions and structures, including the presence of sialic acid, a potentially immunosuppressive sugar, while being very distinct antigens. Initially, we analyzed the features of the CPS-specific serum Ab response to whole bacteria. S. suis-infected mice developed a very low (S. suis type 2) to undetectable (S. suis type 14) response restricted to the IgM isotype, and were unable to mount an efficient memory response after a secondary infection. A similar profile of response was obtained in S. suis type 2-infected pigs. We detected significant CPS-specific IgM titers in GBS-infected mice (type III or V). Nonetheless, the magnitude of the response remained globally low and no isotype switching was observed. Then, we examined the influence of the biochemistry of the CPS on these response profiles by conducting experiments with highly purified CPSs from these pathogens. Whereas the purified GBS type III CPS administrated to mice retained similar immunogenic properties as those observed during the infection with the intact bacteria, purified S. suis type 2 and GBS type V CPSs were no longer able to induce a specific Ab response. The analysis of the in vitro interaction between the CPSs and murine dendritic cells (DCs), crucial actors in the detection of pathogens and the orchestration of subsequent immune responses, revealed that these molecules stimulate the production of significant levels of chemokines through different receptors. Nevertheless, CPSs were unable to induce cytokine secretion and interfered with the ability of DCs to express BAFF, a key cytokine for B lymphocyte differentiation into plasma cells. The use of chemically desialylated CPSs demonstrated that sialic acid does not play a major immunosuppressive role in the development of the Ab response specific to purified S. suis or GBS CPSs, neither on the in vitro interaction between CPSs and DCs, nor on the profile of the in vivo response. Other biochemical properties intrinsic to these CPSs would be responsible for the inaptitude of the infected host to mount an adequate Ab response, and their identification will be a precious tool for a better understanding of the immunopathogenesis of S. suis and GBS, as well as for the development of efficient strategies to fight against these bacteria.

Streptococcus suis est un important pathogène bactérien causant de graves maladies invasives telles que la septicémie, l’endocardite, la méningite et la mort subite chez les porcs. La bactérie est également capable de causer des zoonoses, où la méningite, le choc septique et la mort pourront être observés. Comme il n’existe présentement aucun vaccin universel efficace disponible commercialement, les antibiotiques restent le seul outil efficace permettant de limiter et prévenir les infections par S. suis. Toutefois, une augmentation de la présence de résistance aux antimicrobiens est observée parmi les souches de S. suis. Cette situation est alarmante, d’autant plus que la bactérie pourrait potentiellement agir comme réservoir de gènes de résistance et les transmettre à d’autres streptocoques pathogènes, tels que Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae et Streptococcus agalactiae, ce qui pourrait avoir de graves conséquences pour la santé animale et humaine. Il devient donc crucial d’améliorer les connaissances sur l’établissement de la réponse immunitaire contre S. suis pour pouvoir améliorer le développement de futurs vaccins efficaces. Ainsi, les objectifs de cette thèse sont d’étudier les interactions entre les cellules B et Streptococcus suis, et d’évaluer leur impact sur le développement de la réponse humorale. Dans un premier temps, une caractérisation globale de l’établissement de la réponse humorale et de l’activation des cellules B, ont été effectuées grâce à des infections expérimentales avec S. suis sérotype 2 (sérotype le plus important chez le porc et l’humain) dans un modèle murin. Ceci a permis d’observer que S. suis module la réponse des cellules B et cause un ralentissement de la formation des sites de spécialisation des cellules B activées, les centres germinatifs, accompagné d’une absence de gain d’avidité des IgG chez la souris. Également, il a été observé que les anticorps IgM ciblant la bactérie, et sa capsule polysaccharidique, étaient les plus impliqués dans l’élimination de S. suis sérotype 2 tandis que les IgGs semblaient jouer un rôle mineur. Par la suite, les cellules de la rate de souris, infectées ou non, ont été cultivées pour observer leur réponse, grâce à la production de cytokines, suite à une infection avec S. suis. Des co-cultures composées d’une combinaison de cellules dendritiques ainsi que des cellules T et B isolées à partir de la rate de souris, infectées ou non, ont également été employées pour déterminer la production spécifique des cellules T et B. Les cellules spléniques issues de souris infectées avec S. suis présentaient un profil de production de cytokines altéré, avec une plus forte production d’IL-10 que celles issues de souris naïves, ce qui pourrait partiellement expliquer la modulation de la réponse humorale observée précédemment. Les cellules B ont également été identifiées comme de fortes productrices d’IL-1β, IL-12p70 et IFN-γ, mais nécessitaient d’avoir été préalablement exposées aux antigènes bactériens pour atteindre la production maximale. Les cellules B étaient également capables d’agir de concert avec les cellules dendritiques, et produire plus de cytokines. De plus, il a été observé que la capsule polysaccharidique de la bactérie modulait la production de cytokines par les cellules du système immunitaire. Finalement, le rôle joué par la structure de la capsule polysaccharidique de la bactérie sur l’établissement et le rôle de la réponse immunitaire humorale a été évalué en comparant les capsules des sérotypes 2, 3, 4, 7, 8, 9 et 14 de S. suis. Il a été déterminé que la structure de la capsule influence la protection offerte contre la réponse immunitaire chez la souris. De plus, la CPS influence également la détection des antigènes sous-capsulaires par les anticorps, ce qui entraînerait des conséquences sur l’élimination induite grâce à ceux-ci. Également, la structure de la capsule polysaccharidique de certains sérotypes de S. suis offrirait une protection supérieure à celle d’autres sérotypes, ce qui pourrait influencer la virulence des isolats en plus d’affecter l’efficacité vaccinale grâce au masquage des antigènes de surface. Les résultats obtenus lors de cette thèse apportent de nouvelles connaissances sur le développement des anticorps contre S. suis et sur l’identité des anticorps utiles contre S. suis. De plus, des informations nouvelles ont été obtenues sur la réponse des cellules B face au contact avec S. suis et sur l’impact qu’à la capsule polysaccharidique, ainsi que sa structure, sur la détection de la bactérie par les cellules B et les anticorps. Les connaissances apportées à la communauté scientifique grâce aux travaux décrits dans cette thèse permettent d’élucider des questions importantes au sujet de S. suis et établir les bases permettant de développer des vaccins efficaces contre Streptococcus suis. / Streptococcus suis is an important bacterial pathogen that causes severe invasive diseases such as septicemia, endocarditis, meningitis, and sudden death in pigs. The bacterium is also able to cause zoonosis where meningitis, septic choc and death can be observed. Since there is currently no universal effective vaccine commercially available, antibiotics remain the sole tool available to prevent and limit S. suis infections. However, an increase in S. suis strains showing resistances has been observed. This situation is preoccupying since the bacteria could serve as a reservoir for resistance genes and could pass these genes to other pathogenic streptococci, such as Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae and Streptococcus agalactiae, which could have dire consequences for animal and human health. Thus, it becomes crucial to deepen our knowledge on how the immune response is established against S. suis to help improve the development of future effective vaccines. The objectives of this thesis are to study the interactions between B cells and Streptococcus suis and evaluate their impact on the development of the humoral response. First, a global characterisation of the establishment of the humoral response and the activation of B cell was performed following experimental infections with S. suis serotype 2 (the most important serotype in both pigs and humans) in a mouse model. This permitted the observation that S. suis was able to modulate the response of B cells by impairing the formation of germinal centers, the specialisation sites for activated B cells, and was paired with a lack of IgG avidity increase. Additionally, it was observed that IgM antibodies that target the bacterium, and its CPS, are the ones mainly involved in the elimination of S. suis serotype 2 and IgGs played a lesser role. Following this, the cells from the spleens of mice, infected or naïve, were cultivated to observe their response, by monitoring cytokine production, following infections with S. suis. Co-culture systems comprised of a combination of dendritic cells and T and B cells isolated from the spleens of mice, infected or naïve, were also employed to determine the specific production of cytokines by T and B cells. Splenic cells isolated from mice infected with S. suis presented a cytokine production profile that was altered, and showcased a strong production of IL-10, which could explain the modulation of the humoral response previously reported. B cells were identified as strong producers of IL-1β, IL-12p70 et IFN-γ but needed to be pre-exposed to bacterial antigens to reach maximal production. Additionally, B cells were able to act in synergy with dendritic cells and produce higher amounts of cytokines. It was also observed that the capsular polysaccharide of the bacteria played a significant role and modulated the production of cytokines by immune cells. Next, the role played by the structure of the capsular polysaccharide of the bacteria on the establishment and role of the humoral response was evaluated by comparing the capsules of S. suis serotypes 2, 3, 4, 7, 8, 9 and 14. It was determined that the structure of the capsule influences the protection offered against the immune response of mice and influenced the detection of sub-capsular antigens by antibodies which could limit elimination induced by them. Additionally, the structure of the capsular polysaccharide of some serotypes of S. suis could provide higher levels of protection than other serotypes, which could have implications in the virulence of isolates and vaccine efficacy by masking surface antigens. The results obtained during this thesis bring new knowledge on the development of antibodies targeting S. suis and on the identity of useful antibodies to fight S. suis infections. Additionally, new informations have been obtained on the response of B cells following contact with S. suis and the impact that the capsular polysaccharide, and it’s structure, has on the detection of the bacteria by cells and antibodies. The knowledge brought to the scientific community thanks to the work described in this thesis bring answers to important questions surrounding S. suis and set foundations to help develop efficacious vaccines against Streptococcus suis.

Follicular dendritic cells (FDCs) reside in primary B-cell follicles and in the light zones of germinal centers (GCs) in secondary follicles, where their dendrites interdigitate forming extensive networks intimately interacting with B-cells. In GCs, FDCs can be found at the edges attached to the supporting reticular fibers. They trap and arrange immune complexes (ICs) in vivo and in vitro in a periodic manner with 200–500Å spacing and provide both antigen-specific and non-specific accessory signals to B-cells. FDCs exist in resting and activated states, with two characteristically different phenotypes. In their activated state, FDCs upregulate the expression of accessory molecules and cytokines important in the FDC-B cell interaction in GCs. We sought to determine the mechanisms influencing the transition of FDCs from a resting to an activated state in GCs and their impact on T-cell dependent (TD) and independent (TI)-GC reactions (GCRs). We found that IC-FDC interactions via FDC-FcgammaRIIB induce the upregulation of FDC-FcgammaRIIB, -ICAM-1, and -VCAM-1, at both the protein and mRNA levels. We also reported for the first time the expression of TLR-4 on FDCs. Moreover, engagement of FDC-TLR4 with LPS activated NF-kappaB, up-regulated expression of important FDC-accessory molecules, including FcgammaRIIB, ICAM-1, and VCAM-1, and enhanced FDC accessory activity in promoting recall IgG responses. Moreover, IC-activated FDCs produced IL-6 and FDC-IL-6 promoted GCRs, somatic hypermutation (SHM) and IgG production. Further, we reported that binding of FDCs to collagen coated surfaces induced restoration of their dendritic processes and networks in vitro. In addition, we designed an FDC-supported in vitro model capable of induction and assessment of primary human antibody responses to protein antigens characterized by class-switching and affinity maturation. Uniquely, we generated TI immune responses to TD protein Ags in the complete absence of T cell help in vivo and in vitro. In the presence of FDC-associated second signals such as BAFF and C4BP, FDC- FcgammaRIIB-periodically trapped-ICs induced the production of Ag-specific IgM, GC-development and plasmablast-differentiation in anti-Thy-1-pretreated nude mice. Purified murine and human B cells cultured in vitro with IC-bearing FDCs also showed the production of antigen–specific IgM within just 48 h.

The virus SARS-CoV-2 gave rise to a global pandemic and several vaccines, whose efficiency needed to be evaluated, have been developed. Our immune system is regulated by several mechanisms that activate and inhibit immune response. PD-1 and its ligand PD-L1 are immune inhibitors with a possible correlation between the potency of the immune response and the number of inhibitors. The hypothesis of this study is that individuals with a lower antibody response after vaccination have higher levels of PD-1/PD-L1. Using an ELISA, the concentration of the proteins was measured from blood plasma from 19 individuals from the CoVacc Cohort, with known antibody response after one as well as two doses of vaccine. The study found a significant correlation between the inhibitors PD-1 and PD-L1 after both the first and the second dose. No correlation was found between the response of antibodies and PD-1/PD-L1 and the hypothesis is therefore rejected. It is possible that the interval between each dose of vaccine and the collection of blood plasma was not optimized for this study. It is also possible that the number of individuals that were included in this study was too low. Considering this result, more research should be conducted on the subject before an absolute conclusion can be drawn. / Viruset SARS-Cov-2 gav upphov till en global pandemi och flera vacciner vars effektbehövde utvärderas har utvecklats. Vårt immunförsvar regleras av flera mekanismersom samverkar genom att aktivera respektive hämma immunförsvaret. PD-1 och dessligand PD-L1 är immuninhibitorer med en möjlig korrelation mellan styrkan hosimmunsvaret och mängden inhibitorer. Hypotesen för denna studie är att individermed ett lägre antikroppssvar efter vaccination har högre nivåer av PD-1 och PD-L1.Med hjälp av en ELISA mättes koncentrationen av PD-1 och PD-L1 med blodplasmafrån 19 individer ur CoVacc kohorten med kända antikroppsnivåer som fått enrespektive två doser av vaccin mot COVID-19. Studien fann en signifikant korrelationmellan hämmarna PD-1 och PD-L1 både efter första och andra dosen. Ingenkorrelation hittades mellan antikroppsresponsen och nivåerna av PD-1 och PD-L1 ochhypotesen förkastas därför. Det är möjligt att tidpunkten för provtagning eftervaccindoserna inte valdes optimalt för denna undersökning. Det är också möjligt attför få individer ingick i studien. Mot bakgrund av detta bör mer forskning göras i ämnetinnan en absolut slutsats kan dras.