L'asthme allergique est caractérisé par une réponse prédominante de typeTh2, mais d'autres profils tels que Th17 et Th22 sont aussi observés dans l'asthme plus sévère. La pollution atmosphérique et notamment les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) contenus dans les particules d'échappement diesel (DEP) contribuent à l'augmentation de la prévalence de l'asthme et jouent un rôle adjuvant dans le développement et l'exacerbation de l'inflammation allergique en orientant la réponse immune vers un profil Th2Dans la première partie de la thèse, nous avons évalué les effets des HAP sur la polarisation Th17/Th22 de PBMC de sujets allergiques asthmatiques et sujets non-allergiques. Les PBMC de patients asthmatiques présentent une augmentation des profils Th17/Th22 par rapport aux sujets non-allergiques. La stimulation par DEP-HAP et le benzo [a] pyrène (B[a]P) induit une augmentation de l’IL-22 mais de façon étonnante diminue la production d'IL-17A dans les deux groupes. Les facteurs de transcription associés aux cellules Th17: RORA et RORC, sont diminués, alors que le gène cible d’AhR, CYP1A1, est augmenté dans les deux groupes. Notch est diminué uniquement chez les patients asthmatiques. La production d'IL-22 induite par les HAP provient principalement de cellules Th22. L'antagoniste d’AhR reverse presque complètement les effets des DEP, mais seulement partiellement les effets de B[a]P, sur la regulation réciproque entre IL-22/IL-17. Les kinases PI3K, JNK et ERK participent à l’augmentation de l’IL-22 induite par le B[a]P, alors que la p38 MAP kinase a un effet inhibiteur. La deuxième partie de la thèse a évalué l'effet combiné des PRRs et des allergènes sur l’activation et leur capacité à induire une polarisation Th17/Th22 chez des sujets sains et des sujets allergiques asthmatiques. Les DCs stimulées par les allergènes de chien induisent une faible production d'IL-22 par les cellules T. L’activation supplémentaire par les ligands de TLR3, TLR9 et NOD2 conduit à une augmentation de la production augmentée de chimiokines pro-Th2 uniquement par les DCs de patients asthmatiques allergiques aux chiens. 7 A l’inverse, un rôle adjuvant est observé sur la maturation et la production de cytokines pro-Th17/Th22 par les DCs de sujets asthmatiques et de sujets non-allergiques. Parmi les cellules T co-cultivées avec des DC stimulées par l'allergène de chien et les ligands de PRR, nous observons un mélange de cellules de type Th2/Th17 et Th22 chez les patients asthmatiques et un profil Th1/Th22 chez les sujets non-allergiques. L’IL-22 est principalement produite par les Th22 dans les deux groupes avec plus de cellules Th22 observés chez les sujets asthmatiques. L’IL-17 et l’IL-22 sont régulées différemment entre les sujets asthmatiques et les sujets sains, le TGF-β ayant un rôle pro-Th17 tandis que l'IL-23 a un rôle pro-Th22. In vivo, un modèle d'asthme chronique induite par l’allergène de chien a été développé et conduit à une augmentation de la résistance des voies aériennes, une production de chimiokines Th2 et de cytokines Th2/Th17/Th22 ainsi qu’au recrutement de neutrophiles mais peu d’éosinophiles dans le poumon. L'expression du gène de l'IL-22 intervient de façon précoce alors que la protéine apparait plus tard. Le ligand de NOD2 induit une augmentation de la résistance des voies aériennes, ainsi que de la production de protéines et l'expression des gènes induits par l'allergène de chien, mais réduit le recrutement des éosinophiles dans les poumons. Ces résultats montrent que chez l'homme, les productions d’IL-22 et d'IL-17 sont régulées différemment entre les sujets asthmatiques allergiques et les sujets sains. Au total, la pollution et certaines infections bactériennes ou virales pourraient participer chez les patients asthmatiques à sévérité de la maladie et la progression du remodelage des voies aériennes. La modèle in vivo développée permettra de mieux disséquer les mécanismes qui participent à la sévérité de l'asthme. / Allergic asthma is characterized by a predominant Th2 response, but additional profiles such as Th17 and Th22 are observed in more severe asthma. Components of the air pollution such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) contained in diesel exhausts particles (DEP) contributes to increased prevalence of asthma and play an adjuvant role in the development and exacerbation of allergic inflammation through the skewing of the immune response towards a Th2 profile. In the first part of the thesis, we evaluated the effects of PAH on the Th17/Th22 polarization of PBMCs from healthy and allergic asthmatic subjects, PBMCs from athmatic patients exhibited an increased Th17/Th22 profile compared with non-allergic subjects. DEP-PAH and Benzo[a]Pyrene (B[a]P) stimulation further increased IL-22 but surprisingly decreased IL-17A production in both groups. Th17 transcription factors RORA and RORC were down regulated, whereas AhR target gene CYP1A1 was up-regulated in both groups. Notch was decreased only in asthmatic patients. PAH-induced IL-22 production originated mainly from Th22 cells. The AhR antagonist reversed almost completely the effects of DEP-PAH, but only partially the effects of B[a]P, on IL-22/IL-17 reciprocal regulation. The kinases PI3K, JNK and ERK participated to the enhancing effect of B[a]P on IL-22 production, whereas p38 MAP kinase had an inhibitory effect.The second part of the thesis evaluated the co-stimulatory effect of combined PRR- and allergen-activated DCs on Th17/Th22 polarization in healthy and asthmatic subjects. Dog allergen stimulated DCs induced a small production of IL-22 in T cells. Additional activation by TLR3, TLR9 and NOD2 ligands led to increased production of pro-Th2 chemokines by DCs only from asthmatic patients allergic to dogs. In contrast, an adjuvant role was observed on the maturation and pro-Th17/Th22 cytokines production by DCs from both asthmatic and non-allergic subjects. In T cells co-cultured with DCs stimulated by dog allergen and PRR ligands, we found a mixed Th2/Th17/Th22 profile in asthmatic patients and a Th1/Th22 profile in non-allergic subjects. IL-22 producing cells were mainly Th22 in both groups with more Th22 cells were observed in asthmatic subjects. IL-17 and IL-22 production was9differently regulated between asthmatic subjects and non-allergic subjects, TGF-β having a pro-Th17 role while IL-23 having a pro-Th22 role.In vivo, a model of chronic dog-induced asthma was developed leading increased airway resistance, Th2 chemokine and Th2/Th17/Th22 cytokine production as well as neutrophil but little eosinophil recruitment in the lung. Gene expression of IL-22 was observed at early time points whereas IL-22 protein appeared later on. NOD2 ligand further increased airway resistance, protein production and gene expression induced by dog allergen challenge but inhibited the small eosinophil recruitment in the lung.These results show that in humans, IL-17 and IL-22 productions are regulated differently between allergic asthmatic and non-allergic subjects. Altogether, pollution and some bacterial or viral infections may contribute in asthmatic patients to the severity of the disease and to progression of airway remodeling. The developed in vivo model will allow dissecting the mechanisms participating to the severity of asthma.

L’inflammation et le remodelage des voies aériennes sont des processus pathologiques de signification pronostique différente qui caractérisent la plupart des maladies obstructives bronchiques, asthme et bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) notamment. L’examen histologique de l’inflammation et du remodelage requiert un geste biopsique invasif qui est rarement réalisé en routine. Le développement de méthodes d’évaluation non invasives autoriserait un phénotypage plus précis des patients et le développement de thérapeutiques ciblées. Les progrès de la tomodensitométrie (TDM) ont favorisé l’essor d’une imagerie quantitative permettant des mesures morphométriques des lumières et parois bronchiques. Ces paramètres morphométriques sont corrélés aux indices fonctionnels d’obstruction mais leur manque de standardisation limite leur utilisation en routine. Nous avons étudié chez l’homme et le petit animal des paramètres TDM basés non pas sur la morphométrie mais sur la densitométrie de la paroi bronchique. Nos résultats dans l’asthme et la BPCO indiquent que l’atténuation pariétale bronchique possède une valeur diagnostique au moins équivalente à celle des paramètres morphométriques, est mieux corrélée aux indices d’obstruction fonctionnelle, et pourrait être un marqueur du remodelage dans l’asthme. Chez la souris asthmatique, les paramètres d’atténuation péribronchique extraits d’image de micro-TDM sont aussi corrélés au remodelage histologique. Le concept d’atténuation pariétale bronchique est donc prometteur pour l’étude non invasive du remodelage même si des étapes supplémentaires de validation sont nécessaires pour s’assurer de la reproductibilité des méthodes. / Asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are frequent conditions characterized by two main pathological changes: bronchial inflammation and remodelling. Pathological examination requires invasive biopsy, which is rarely performed in routine. Therefore there is a great interest in developing non-invasive methods that would lead to more precise phenotyping of patients and the development of new targeted treatments. Computed tomography (CT) can provide a quantitative morphometry-based analysis of the airways. These morphometric parameters have been shown to correlate with functional obstruction but are poorly used in routine practice due to their lack of standardisation. The aim of our studies was to investigate the value of CT attenuation-based parameters in humans and animals. In asthma and COPD, we have shown that the wall attenuation value had diagnostic performances comparable to those of morphometric parameters, correlated better with functional obstructive indexes, and could be a marker of remodelling in asthma. In asthmatic mice, peribronchial attenuation values extracted from respiratory-gated micro-CT images correlate with remodeling. Therefore, the concept of bronchial wall attenuation seems to be promising for assessing non-invasively airways remodeling. Further studies are required to ensure the full reproducibility of these methods.

L'asthme est la pathologie chronique la plus fréquente chez l'enfant et pose de réels problèmes de santé publique. L'hétérogénéité des phénotypes de l'asthme influence le pronostic et la réponse aux traitements. Les biomarqueurs idéaux devraient être liés à des mécanismes spécifiques de phénotypes et permettre d'expliquer des pronostics différents entre les individus. Il doit s'agir d'outils utiles au diagnostic, à la prédiction d'un risque évolutif, à la personnalisation de thérapeutiques et/ou au suivi sous traitement. Plusieurs types de biomarqueurs ont ainsi été analysés dans ce travail de thèse : (1) un biomarqueur lié à la sévérité de la maladie chez une cohorte de nourrissons siffleurs récurrents ; (2) un biomarqueur prédictif de l'évolution vers l'asthme dans une cohorte de nourrissons atteints de dermatite atopique à début précoce ; (3) et enfin un biomarqueur associé au mauvais contrôle de l'asthme sévère allergique de l'enfant. Ces travaux, transversaux pour deux et longitudinal pour un, ont permis d'identifier trois biomarqueurs: (1) un polymorphisme génétique de l'interleukine 4 associé au phénotype de sifflements récurrents sévères viro-induits ; (1) la multi- sensibilisation allergénique (dosages positifs à des IgE spécifiques d'allergène) associée au risque d'asthme allergique dans une cohorte d'enfants attients de dermatite atopique ; (3) et le pourcentage de cellules T régulatrices CD4+Foxp3+(Treg) dans le sang périphérique lié au contrôle de l'asthme sévère allergique traité par omalizumab. Nous envisageons de conforter ces résultats sur d'autres cohortes européennes. / Asthma is the most frequent chronic condition in children and poses real public health problems. The heterogeneity of asthma phenotypes influences prognosis and response to treatments. The ideal biomarkers should be linked to specific mechanisms of phenotypes and allow to explain different prognoses between individuals. They must be useful tools for diagnosis, prediction of an evolutive risk, personalization of therapeutics and / or follow-up under treatment. Several types of biomarkers have been analyzed in this thesis: (1) a biomarker linked to the severity of the disease in a cohort of recurrent wheezing infants; (2) a predictive biomarker of the evolution towards asthma in a cohort of children with early-onset atopic dermatitis; (3) and finally a biomarker associated with poor control of severe allergic asthma in children. These works, transversal for two and longitudinal for one, allowed to identify three biomarkers: (1) a genetic polymorphism of interleukin 4 associated with the phenotype of severe viro-induced recurrent wheeze; (1) allergen multi-sensitization (allergen specific IgE assays) associated with the risk of allergic asthma in a cohort of children with atopic dermatitis; (3) and the percentage of CD4+Foxp3+regulatory T cells (Treg) in the peripheral blood related to control of severe allergic asthma treated with omalizumab. Further studies in larger European cohorts are planned to support these findings.

L’asthme équin est une maladie obstructive récurrente des voies respiratoires. De nombreux facteurs étiologiques ontété déterminés comme pouvant initier ou maintenir l’asthme équin sévère (AES), cependant l’exposition au foin restele facteur de risque principal. L’utilisation de traitements à base de corticoïdes sont efficaces en cas de crise maisinefficaces en l’absence de mesures sanitaires. Ainsi, depuis quelques années un dispositif permettant de « purifier »le foin à la vapeur a été développé, afin de diminuer la teneur en poussières et les antigènes microbiologiques présentsdans le foin. La physiopathologie de l’AES est complexe. Parmi les principaux acteurs de cette réponse immunitaire,les macrophages alvéolaires ont un rôle prédominant dans l’initiation et l’orientation de la réponse immunitaire. Ainsiétudier le rôle des macrophages des chevaux AES permettrait de mieux comprendre l’initiation de la réponseimmunitaire dans l’AES. Dans ce contexte, nous nous sommes interrogés sur l’influence du foin « à la vapeur » surla réponse immunitaire des chevaux AES lors d’un challenge in vivo et lors de la stimulation in vitro des macrophagesalvéolaires. Ainsi nous avons d’abord étudié la réponse systémique et locale des chevaux soumis à un challenged’exposition in vivo à du foin sec ou « à la vapeur ». La première partie de ce travail nous a permis d’observer uneffet bénéfique du foin « à la vapeur » sur le score de mucus trachéal des chevaux CTL et AES cependant nousn’avons pas observé un effet bénéfique significatif du foin « à la vapeur » sur la réponse cytologique et immunitaire.La deuxième partie du travail a permis d’étudier la réponse au foin « à la vapeur » à l’échelle des macrophagesalvéolaires. La microscopie en temps réel a mis en évidence des différences dans le comportement des macrophagesen réponse (1) à différents stimuli, (2) entre les chevaux AES et CTL, (3) entre les HDS provenant de foin sec ou defoin « à la vapeur ». La concentration en IL-1β était significativement plus élevée et la concentration en IL-10significativement plus faible chez les MA des chevaux AES comparés aux chevaux CTL. Une concentration en TNF-α plus élevée après stimulation in vitro a été observée chez les MA des chevaux AES et CTL. Cet état des lieux surla réponse des macrophages alvéolaires stimulés in vivo et in vitro pourra servir de base aux études futures nécessairespour conclure sur le rôle des MA dans le cas de l’AES. Cette triple approche à l’échelle du cheval, du poumon et dela cellule permet une vision globale de la réponse à un challenge d’exposition à du foin sec ou « à la vapeur » etpermet tout de même d’avoir un regard optimiste sur l’utilisation du foin « à la vapeur » pour les chevaux atteintsd’AES. / Equine asthma is a recurrent obstructive disease of respiratory tract. Several aetiologic factors are known to induceor maintain the severe equine asthma (sEA), however the hay exposure is the main risk factor. The use of treatmentswith corticoids are effective in case of crisis, but ineffective in the absence of sanitary measures. So, since severalyears a device allowing to purify the hay with steam was developed, in order to decrease the dust content and themicrobiological antigens within the hay. The pathophysiology of sEA is complex. Among the main actors of thisimmune response, the alveolar macrophages have an important role in the intiatiation and orientation of the immuneresponse. So, investigating the role of the equine alveolar macrophages of sEA horses would allow to betterunderstand the initiation of the immune response in the sEA. In this context, we focused on the influence of steamedhay on the immune response of sEA horses during an in vivo challenge and an in vitro stimulation of the alveolarmacrophages. First, we studied the systematic and local responses of horses submitted to an in vivo challengeexposure to dry and steamed hay. The first part of this work allowed us to show a beneficial effect of the steamedhay on the mucus tracheal score of sEA horses, however we did not observe any beneficial effect of the steamed hayon the cytological and immune response. The second part of the study allowed us to investigate the response of thealveolar macrophages to steamed hay. The real time microscopy showed differences in the behavior of macrophagesin response (1) to various stimuli, (2) between sEA and CTL horses (3) between HDS resulting from dry hay or fromsteamed hay. Moreover, the protein quantification of IL-1β was signifantly higher and the concentration of IL-10significantly lower in AM supernatant of sEA horses compared to CTL. The TNF-α concentration was higher on AMafter in vitro stimulation in sEA and CTL horses. These results on the alveolar macrophages reponse after both invivo challenge and in vitro stimulation, can be used as a basis for future studies in order to further characterize therole of AM in case of sEA. This triple approach on the horse, the lung and the cell scale allows a global vision of theresponse to an exposure challenge to dry or steamed hay and allows having an optimistic preliminary look on the useof the steamed hay for sEA horses.

Les objectifs de cette thèse est d'examiner l'hypothèses selon laquelle les caractéristiques psychologiques constituent modificateur de la relation entre l'exposition aux polluants atmosphériques et l'asthme infantile. A cet effet, nous avons utilisé les données de l'Etude des 6 villes avec dessein transversale, et l'étude de cohorte mère-enfant de type longitudinale EDEN (Étude sur les Déterminants pré et postnatalsdu développement de la santé l'ENfant) pour examiner cette hypothèse.Les données ont montré qu'à la fois les polluants atmosphériques mesurés subjectivement et les polluants atmosphériques mesurés objectivement étaient associés à l'asthme infantile. Les analyses sur les relations entre les facteurs psychologiques et de l'asthme infantile ont montré une association entre les problèmes comportementaux et la prévalence de l'asthme et de l'eczéma, l'asthme sévère et l'apparition de l'asthme précoce dans l'Etude des 6 villes et la dépression pendant la grossesse était associée au developpement de la rhino-conjonctivite allergique au cours des 5 premières années de vie chez les enfants de l'étude EDEN. La prise en compte des interactions entre les polluants de l'air et les facteurs psychologiques ont montré que les relations entre les polluants de l'air et l'asthme infantile étaient modifiées par les facteurs psychologiques. En conclusion, nos résultats fournissent de nouvelles données sur les relations entre les polluants atmosphériques mesurés subjectivement et objectivement et/ou des facteurs psychologiques (problèmes comportementaux et de dépression maternelle pendant la grossesse) et l'asthme infantile, ce qui suggère de considérer les enfants ayant des problèmes psychologiques comme une population sensible aux effets néfastes des polluants atmosphériques et de prendre en compte ces ces facteurs simultanément dans le paradigme de la prévention de l'asthme infantile . / The purposes of this thesis are to examine the hypothesis according to which psychological features are a modifier of the relation between exposure to air pollution and childhood asthma. To this extent, we used the data from the cross-sectional French 6 Cities Study and the longitudinal EDEN (Study of pre- and post-natal determinants of children?s growth and development) mother-child cohort study to examine the hypothesis. The data show that both subjectively and objectively measured air pollutants were related to childhood asthma. The analyses on the relationships between psychological factors and childhood asthma and allergies yielded that children with behavioral problems had a higher odds ratio in relation to prevalences of asthma and eczema, asthma severity and early asthma onset in the French 6 Cities study and maternal depression during pregnancy was associated with the development of allergic rhinoconjunctivitis in the first 5 years of life in children of the EDEN mother-child cohort study. Taking into account the interactions between air pollutants and psychological factors, results showed that the relationships between air pollutants and childhood asthma were modified by psychological factors. In conclusion, our results add new evidence on the relationships between subjectively and objectively measured air pollutants and/or psychological factors (behavioral problems and maternal depression during pregnancy) and childhood asthma and imply to consider children with psychological problems as a population susceptible to the detrimental effects of air pollutants and take into account these factors simultaneously into the paradigm of childhood asthma prevention.

L'asthme est un trait complexe dont le phénotype est régulé par l'interaction de nombreux gènes et de l'environnement. Étant donné sa variabilité phénotypique, plusieurs individus asthmatiques ne répondent pas à la médication disponible. La recherche de nouvelles voies biologiques impliquées dans l'asthme est donc nécessaire. Les études d'expression génomique et les études d'association génomique (GWAS) permettent d'avoir une vue d'ensemble sur les gènes impliqués dans le développement d'un phénotype sans être biaisé par les connaissances actuelles et pourraient permettre la découverte de ces nouvelles voies. Ainsi, dans la première partie de cette thèse, une étude d'expression génomique a été utilisée pour caractériser les macrophages alvéolaires des individus asthmatiques en comparaison aux individus témoins. Cette étude a permis de cibler la famille des heat shock proteins (HSP), et plus particulièrement le gène HSPD1. De plus, la comparaison des données obtenues d'une étude d'expression génomique antérieure avec celles d'une étude récente a permis de démontrer que les études d'expression génomique sont un outil de sélection pertinent pour cibler de nouveaux gènes d'intérêt. La deuxième partie de cette thèse fait suite à la première GWAS effectuée dans l'asthme. Deux études présentées dans cette thèse ont permis de valider l'association des variants de la région 17q21 avec l'asthme dans un échantillon indépendant. Elles ont également permis d'initier la compréhension du mécanisme d'action par lequel ces variants régulent l'expression de certains gènes de cette région. Des études pour définir l'implication de HSPD1 dans les fonctions du macrophage alvéolaire ainsi que pour valider l'implication des gènes GSDMB, ORMDL3 et ZPBP2 dans l'asthme sont nécessaires afin de valider leur intérêt dans la recherche sur cette pathologie. Finalement, les différents éléments présentés dans cette thèse démontrent l'intérêt des techniques génomiques pour cibler de nouvelles voies biologiques liées au développement d'un phénotype en particulier.

L'asthme est une maladie chronique des voies respiratoires caractérisée par une infiltration de cellules inflammatoires activées comprenant des éosinophiles mais également des cellules T, des mastocytes et des neutrophiles au niveau de la muqueuse bronchique. Cette inflammation est associée à des changements structuraux des bronches appelés remodelage qui contribue à l'obstruction bronchique ainsi qu'à l'apparition des symptômes d'asthme. En effet, l'inflammation dans les voies aériennes implique des interactions cellulaire et moléculaire complexes entre les cellules résidentes de la muqueuse bronchique et les cellules inflammatoires infiltrées. Ces interactions peuvent se faire soit par contact direct et/ou par des médiateurs sécrétés. De plus, l'identité des molécules impliquées dans ces interactions ainsi que leurs effets sur le devenir de la réponse inflammatoire et sur le remodelage ne sont pas très bien connus. Ainsi, mieux définir et comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans cette interaction est crucial afin de pouvoir développer de nouvelles cibles thérapeutiques. La présente thèse a pour but d'étudier l'impact de l'interaction entre les fibroblastes bronchiques et les lymphocytes T sur le devenir de la réponse inflammatoire et sur le remodelage, de même que de comparer l'impact de différentes stratégies d'ajustement des doses des corticostéroïdes, basée sur le compte d'éosinophiles dans le sputum à une autre basée sur les critères cliniques sur l'inflammation et le remodelage bronchique. Tout d'abord, nous avons montré que l'interaction entre les fibroblastes et les lymphocytes T induit l'augmentation de la production d'IL-6 et que ce processus est médié par l'interaction moléculaire α5β1/CD40L chez les asthmatiques. De plus, cette interaction induit également l'augmentation de l'expression de TGF-β, d'LL-β et d'IL̀-17 favorisant ainsi une réponse immunitaire de type Thl7 en plus d'induire la survie des cellules T CD4+. En outre, nous avons montré que l'utilisation du compte d'éosinophiles comme stratégie d'ajustement du traitement des patients a le même impact sur l'éosinophilie qu'une stratégie basée sur des critères cliniques. Ces résultats soulignent l'importance de l'interaction entre les cellules inflammatoires et les cellules résidentes dans la régulation de l'inflammation et dans la pathogenèse de l'asthme.

L’infiltration d’éosinophiles dans la muqueuse bronchique est une caractéristique majeure de l’asthme. Les protéases sont essentielles pour réguler la migration cellulaire du sang vers la muqueuse bronchique. Les travaux présentés dans cette thèse décrivent quelques mécanismes de la modulation de l’activité protéolytique des éosinophiles. Parmi les nombreuses protéases exprimées par l’éosinophile, la métalloprotéinase de la matrice (MMP)-9 et la plasmine générée via la protéine activatrice de type urokinase (uPA) sont cruciales dans la migration de ces cellules dans les tissus. Cette thèse décrit le mécanisme d’action de deux types de médiateurs lipidiques, les cystéinyl-leucotriènes (cysLTs) et l’acide 5-oxo-6,8,11,14-éicosatétraénoïque (5-oxo-ETE), dans le recrutement des éosinophiles. En présence de 5-oxo-ETE, l’éosinophile migre en sécrétant la MMP-9, la plasmine et exprime plus fortement le récepteur de l’uPA (uPAR). Nous avons démontré que les cysLTs sont impliqués dans la migration sans toutefois influencer la protéolyse. Par contre, le montelukast, un antagoniste du récepteur cysLT de type 1 (CysLT1), diminue l’expression d’uPAR, la sécrétion de MMP-9 et la génération de plasmine. Ces résultats suggèrent que le montelukast ne serait pas un antagoniste neutre du CysLT1, mais un agoniste inverse, quoique cette hypothèse doive être confirmée. Ensuite, pour mieux comprendre comment le 5-oxo-ETE induit la sécrétion de protéases, la signalisation sous-jacente a été étudiée. Les travaux démontrent que la protéine kinase C (PKC)-δ, la PKC-ζ, l’extracellular signal-regulated kinase (ERK)-1/ 2 et la p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) jouent un rôle majeur dans la migration induite par le 5-oxo-ETE. Notamment, l’activation d’ERK-1/2 semble dépendre de la présence de plasminogène dans le milieu. La plasmine générée à partir du plasminogène peut activer ERK-1 /2 et ainsi stimuler la sécrétion de MMP-9. Ces résultats démontrent la complexité de la régulation des protéases chez l’éosinophile et documente le rôle primordial des PKC et des MAPK dans cette modulation. / Infiltration of eosinophils into the bronchial mucosa is a key feature in asthma pathology. With the influence of mediators, eosinophils have the capacity to interact with structural cells, modulate their functions, promote airway remodelling, and activate and recruit other inflammatory cells. Proteases are essential to promote cell migration from blood into tissue and interactions with tissue structural cells and extracellular matrix components. This work presents some of the mechanisms modulating eosinophil protease activity, more specifically the production of MMP-9 and plasmin. Herein, we evaluated the mechanism of action of two lipid mediators, the cysteinyl-leukotrienes (cysLTs) and the 5-oxo-ETE, in eosinophil recruitment. 5-Oxo-ETE elicits eosinophil migration by activating MMP-9 secretion, plasmin generation and by increasing uPAR expression. The cysLTs are also implicated in eosinophil migration but not in protease activation. On the other hand, montelukast, a cysLT type 1 receptor antagonist, decreases uPAR expression, MMP-9 secretion and plasmin generation. These results suggest that montelukast is not a neutral antagonist, but an inverse agonist in eosinophils, although this hypothesis needs to be validated. Thereafter, we were interested in signalling induced by 5-oxo-ETE. Our results demonstrated that protein kinase C (PKC)-δ, PKC-ζ, extracellular signal-regulated kinase (ERK)-1/2 and p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) play a major role in eosinophil migration. The implication of ERK-1/2 seems to depend on plasminogen presence in the medium. Plasmin generated from plasminogen activates ERK-1/2 and stimulates MMP-9 secretion. These results demonstrate the complex regulation of eosinophil proteases and the essential implication of PKC and MAPK in this process.

L’utilisation de médicaments contre l’asthme pendant la grossesse est recommandée par les lignes directrices internationales pour maintenir le contrôle des symptômes puisqu’il a été démontré qu’un mauvais contrôle de l’asthme augmente le risque d’effets périnataux indésirables. À ce jour, aucune étude n’a évalué l’association entre le moment du diagnostic d’asthme et l’utilisation des médicaments antiasthmatiques pendant la grossesse. L’objectif de cette étude est d’évaluer si l’utilisation des médicaments antiasthmatiques pendant la grossesse diffère chez les femmes souffrant d’asthme diagnostiqué au cours des 19 premières semaines de grossesse par rapport à celles diagnostiquées deux ans avant la grossesse. Nous avons mené une étude de cohorte rétrospective en utilisant la base de données québécoise sur l’asthme et la grossesse. L’issue principale était l’utilisation de corticostéroïdes inhalés (CSI), CSI/ß2-agonistes à longue durée d’action (BALA) et ß2-agonistes à courte durée d’action (BACA) pendant la grossesse définie comme le nombre d’ordonnances remplies dès 20 semaines de grossesse (entrée à la cohorte – EC –) jusqu’à l’accouchement. L’utilisation de corticostéroïdes oraux (CSO) pendant la grossesse a été définie comme le nombre de jours d’ordonnances remplies d’EC jusqu’à l’accouchement. Des modèles de régression de Poisson ont été utilisés pour comparer les taux d’utilisation des médicaments contre l’asthme entre les femmes diagnostiquées avant et au début de la grossesse, tout en ajustant pour les facteurs de confusion potentiels. Les issues secondaires étaient le traitement rempli au moment du diagnostic, défini comme les médicaments antiasthmatiques dispensés à la pharmacie au cours du mois précédent et du mois suivant la date du diagnostic d’asthme et l’adhésion aux CSI pendant la période de suivi, estimée avec la proportion de jours couverts (PDC). La cohorte comprenait 1 731 femmes souffrant d’asthme diagnostiqué avant la grossesse et 359 au début de la grossesse. Les femmes diagnostiquées en début de grossesse étaient plus susceptibles d’utiliser les CSI [aRR 1.9, IC à 95 % 1.6–2.3] et les SABA [aRR 2.0, IC à 95 % 1.7–2.4] que les femmes diagnostiquées avant la grossesse. Pas de différence au niveau de l’utilisation des CSI/BALA [aRR 0.9, IC à 95 % 0.7–1.3] et des CSO [aRR 0.8, IC à 95 % 0.6–1.2]. Les médicaments de contrôle et de secours les plus couramment dispensés étaient les CSI et BACA au cours du mois précédant le diagnostic et le mois suivant le diagnostic, respectivement, pour les deux sous-cohortes. Le PDC moyen pendant la période de suivi chez les utilisatrices de contrôleurs basés sur les CSI parmi les femmes diagnostiquées avant la grossesse était assez similaire à celui des femmes diagnostiquées en début de grossesse (27,7%; IC 95% 25,3–30,1 vs 24,5%; IC 95% 21,3–27,8). En ce qui concerne l’adhésion, le modèle de régression linéaire a révélé que la différence ajustée de l’adhésion aux CSI n’était pas statistiquement significative (-3,6; IC à 95 % - 7,9 à 0,6). L’asthme diagnostiqué en début de grossesse pourrait suggérer un asthme plus persistant de nature en raison des changements hormonaux nécessitant une plus grande utilisation des CSI et des BACA. Compte tenu de la faible adhésion et utilisation des médicaments antiasthmatiques pendant la grossesse, ces résultats supportent un suivi médical étroit des femmes asthmatiques nouvellement diagnostiquées avant ou au début de le grossesse en fournissant aux patientes des ressources éducatives sur la gestion de l’asthme pour maintenir l’asthme sous contrôle et prévenir des conséquences périnatales graves. / Asthma medication use during pregnancy is recommended by international guidelines to maintain control of symptoms since poor control has been shown to increase the risk of adverse perinatal outcomes. To date, no studies have evaluated the association between the timing of new-onset asthma and the use of asthma medications during pregnancy. The objective of this study is to assess whether asthma medication use during pregnancy differs in women with asthma diagnosed during the first 19 weeks of pregnancy compared to those diagnosed 2 years before pregnancy. We conducted a retrospective cohort study using the Quebec asthma and pregnancy database. The primary outcome was the use of inhaled corticosteroids (ICS), ICS/long-acting ß2-agonists (LABA) and short-acting ß2-agonists (SABA) during pregnancy defined as the number of filled prescriptions from 20 weeks of pregnancy (Cohort entry – CE –) until delivery. Oral corticosteroids (OCS) use during pregnancy was defined as the number of days of filled prescriptions from CE until delivery. Poisson regression models were used to compare the rates of asthma medication use between women diagnosed before and early in pregnancy, while adjusting for potential confounders. The secondary outcomes were the treatment dispensed at diagnosis defined as asthma medications filled at the pharmacy in the month prior and the month following the date of asthma diagnosis and adherence to ICS during follow-up estimated with the proportion of days covered (PDC). The cohort included 1 731 women with asthma diagnosed before and 359 early in pregnancy. Women diagnosed early in pregnancy were more likely to use ICS [aRR 1.9, 95% CI 1.6–2.3] and SABA [aRR 2.0, 95% CI 1.7–2.4] than women diagnosed pre-pregnancy. No difference in the use ICS/LABA [aRR 0.9, 95% CI 0.7–1.3] and OCS [aRR 0.8, 95% CI 0.6–1.2]. The most common asthma controller and reliever dispensed in the month prior to diagnosis and the month after diagnosis were ICS and SABA, respectively, for both sub-cohorts. The mean PDC over the study follow-up among users of ICS-based controllers in women diagnosed pre-pregnancy was quite similar to those diagnosed early in pregnancy (27.7%; 95% CI 25.3–30.1 vs 24.5%; 95% CI 21.3–27.8). With respect to adherence, the linear regression model revealed that the adjusted difference in ICS adherence was not statistically significant (-3.6; 95% CI -7.9 to 0.6). Asthma diagnosed early in pregnancy might suggest a more persistent asthma in nature due to hormonal changes requiring more use of ICS and SABA. Taking into consideration low asthma medication use and adherence during pregnancy, these results support a closer medical follow-up of asthmatic women newly diagnosed before or early in pregnancy by providing patients with educational resources about asthma management to maintain asthma under control and prevent serious perinatal outcomes.

"Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures et postdoctorales de l'Université Laval comme exigence partielle du programme de maîtrise en médecine expérimentale offert à l'Université du Québec à Chicoutimi en vertu d'un protocole d'entente avec l'Université Laval pour l'obtention du grade de Maître ès sciences (M.Sc.)" / L'asthme est un trait complexe et son développement serait associé à différents facteurs tant environnementaux que génétiques. L'interaction entre ces facteurs a précédemment été associée au développement et à la persistance du phénotype. Une analyse des polymorphismes situés au niveau des gènes précédemment associés à l’asthme et à un environnement particulier a été effectuée dans la collection familiale asthmatique du Saguenay-Lac-Saint-Jean (étude SLSJ). L’environnement de cette région est caractérisé, entre autres, par la présence d ’industries de l’aluminium et de pâtes et papiers. Une stratification selon la proximité entre ces industries et le lieu de résidence des individus a été effectuée afin de déterminer l’impact de ces environnements sur la susceptibilité de certains déterminants génétiques sur le développement de l’asthme. Les résultats ont démontré une seule association pour un polymorphisme du gène Catalase (CAT) avec l’asthme dans l’étude SLSJ. La stratification en fonction de la distance physique de résidence par rapport aux industries n 'a pas permis d ’associer de nouveaux déterminants génétiques à l'asthm e ou d ’accroître la significativité de l’association entre CAT et l’asthme. Ces résultats suggèrent que CAT est associée à l’asthme dans l’étude SLSJ indépendamment de la proximité aux industries et donc de l’exposition à un environnement "à risque".