Etablir le diagnostic d'une réaction d'hypersensibilité aiguë (RHA) peropératoire est difficile du fait de l'incidence supérieure des diagnostiques différentiels. Les facteurs de risques en sont mal établis. Il n'existe pas de signe clinique fiable aidant à un diagnostic rapide. Alors que 25% des explorations immunologiques classiques ne mettent pas en évidence un mécanisme IgE-médié, des études animales et humaines suggèrent un rôle des IgG dans ces RHA non caractérisées. Ce travail s'est basé sur deux cohortes de patients : la première pour étudier des phénotypes en lien avec l'apparition d'un bronchospasme, la seconde pour analyser des marqueurs diagnostiques au bloc opératoire et explorer un mécanisme alternatif impliquant les IgG. La survenue d'un bronchospasme au cours d'une RHA peropératoire n'est pas associée à un antécédent d'asthme mais au curare comme agent étiologique. La mise en évidence de la valeur diagnostique d'une hypocapnie inférieure à 20 mmHg dans le caractère sévère de la RHA devrait aider les cliniciens à l'établissement rapide du diagnostic. La présence d'IgG spécifiques anti-curares était associée à la survenue d'une RHA sévère suggérant une participation des IgG à la gravité de la RHA en association avec les IgE. En fonction du curare administré, le mécanisme de la RHA semble différent : implication d'anticorps (IgE et/ou IgG) dans 90% pour succinylcholine et rocuronium mais uniquement 50% pour atracurium suggérant une importante contribution de l'histamino-libération dans ces réactions. L'ensemble de ces travaux devraient permettre d'améliorer les performances diagnostiques en temps réel et à distance lors de la survenue d'une RHA peropératoire. / Diagnosis of intra-anesthetic acute hypersensitivity reactions (AHR) is challenging because of elevated incidences of differential diagnoses. Risk factors remain mostly unknown and there is no reliable clinical sign to help physicians in establishing a rapid diagnosis. In 25% of cases, immunologic exploration cannot identify the culprit agent through the exploration of the IgE-mediated pathway. Several animal and human studies suggest a role of IgG in the physiopathology of anaphylaxis, which could explain these uncharacterized AHR. This PhD has focused on two cohorts of patients: the first cohort allowed the exploration of phenotypic links in relation to bronchospasm occurrence; the second cohort analyzed clinical markers of severe AHR and the alternative pathway involving IgG against neuromuscular blocking agents (NMBA). Analysis of risk factors identified a NMBA as the culprit agent of the intra-anesthetic AHR to be the only factor statistically associated with bronchospasm. We propose that a hypocapnia below 20 mmHg may be a novel and useful tool for physicians for the rapid diagnosis of severe intra-anesthetic AHR. Among the second cohort of patients, NMBA-specific IgG were identified and associated with clinical severity, suggesting that they may participate in the severity of NMBA-AHR in association with IgE. The chemical structure of a given NMBA may dictate the mechanism of anaphylaxis to this particular NMBA: an IgE/IgG-pathway for succinylcholine and rocuronium, whereas atracurium may be rather linked to spontaneous histamine release mechanisms. Altogether, our results might improve diagnosis efficacy at the time of the AHR and during immunologic explorations.

La myosine est une protéine motrice impliquée dans la contraction du muscle lisse. Un de ces isoformes, appelé (+)insert lui procure une vélocité accrue. L’objectif de cette étude était d’évaluer la contribution de cet isoforme au bronchospasme observé chez les chevaux atteints de souffle, un modèle d’asthme humain. Nous avons procédé à l’analyse de l’expression génique de l’isoforme (+)insert dans les voies respiratoires de chevaux issus de 3 cohortes afin d’évaluer 1) la présence de cet isoforme chez les chevaux atteints de souffle ; 2) la réversibilité de son expression avec 2 traitements usuels (corticostéroïdes inhalés et retrait antigénique); et 3) la cinétique de réapparition de l’isoforme suite à une période de rémission de la maladie. Les résultats révèlent 1) une expression augmentée de l’isoforme (+)insert dans l’ensemble de l’arbre bronchique des chevaux atteints de souffle en exacerbation comparée aux contrôles et aux chevaux en rémission ; 2) les deux traitements conduisent à une réduction de l’expression de l’isoforme, mais l’administration de corticostéroïdes mène à une diminution plus rapide que celle induite par le retrait antigénique; et 3) une période de 30 jours ou plus d'exposition antigénique est nécessaire pour la réapparition de l’isoforme (+)insert dans l’arbre bronchique des chevaux atteints de souffle. Cette étude montre pour la première fois une modulation et une réversibilité de l’expression de l'isoforme (+)insert de la myosine en fonction du statut médical du sujet. Les données suggèrent que cet isoforme pourrait faire partie d’un mécanisme protecteur activé en réponse à une exposition antigénique prolongée. / Myosin is a motor protein implicated in smooth muscle contraction. The (+)insert isoform doubles smooth muscle velocity. The aim of the study was to evaluate the contribution of the fast contracting myosin isoform to bronchospasm in heaves-affected horses as model of human asthma. Gene expression analysis of the (+)insert myosin isoform in equine airways was performed in three different cohorts to evaluate 1) its presence and anatomical location in heaves-affected horses; 2) the reversibility of its expression with two common therapies (inhaled corticosteroids and antigen avoidance); and 3) its kinetics of reappearance following a chronic antigen exposure. Results showed 1) a significantly increased expression of the (+)insert isoform at all levels of the bronchial tree of horses with heaves in clinical exacerbation when compared to control horses and heaves-affected horses in clinical remission; 2) both treatments reduced the fast isoform expression in horses’ lower airways, but the administration of corticosteroids led to a faster response; and 3) (+)insert isoform does not increase in airways of all horses with heaves within 30 days of antigen exposure. The study shows for the first time a modulation of the fast contracting myosin isoform with the disease status. Data also suggest that (+)insert isoform is part of a protective mechanism enhanced in response to a prolonged antigen exposure.

La myosine est une protéine motrice impliquée dans la contraction du muscle lisse. Un de ces isoformes, appelé (+)insert lui procure une vélocité accrue. L’objectif de cette étude était d’évaluer la contribution de cet isoforme au bronchospasme observé chez les chevaux atteints de souffle, un modèle d’asthme humain. Nous avons procédé à l’analyse de l’expression génique de l’isoforme (+)insert dans les voies respiratoires de chevaux issus de 3 cohortes afin d’évaluer 1) la présence de cet isoforme chez les chevaux atteints de souffle ; 2) la réversibilité de son expression avec 2 traitements usuels (corticostéroïdes inhalés et retrait antigénique); et 3) la cinétique de réapparition de l’isoforme suite à une période de rémission de la maladie. Les résultats révèlent 1) une expression augmentée de l’isoforme (+)insert dans l’ensemble de l’arbre bronchique des chevaux atteints de souffle en exacerbation comparée aux contrôles et aux chevaux en rémission ; 2) les deux traitements conduisent à une réduction de l’expression de l’isoforme, mais l’administration de corticostéroïdes mène à une diminution plus rapide que celle induite par le retrait antigénique; et 3) une période de 30 jours ou plus d'exposition antigénique est nécessaire pour la réapparition de l’isoforme (+)insert dans l’arbre bronchique des chevaux atteints de souffle. Cette étude montre pour la première fois une modulation et une réversibilité de l’expression de l'isoforme (+)insert de la myosine en fonction du statut médical du sujet. Les données suggèrent que cet isoforme pourrait faire partie d’un mécanisme protecteur activé en réponse à une exposition antigénique prolongée. / Myosin is a motor protein implicated in smooth muscle contraction. The (+)insert isoform doubles smooth muscle velocity. The aim of the study was to evaluate the contribution of the fast contracting myosin isoform to bronchospasm in heaves-affected horses as model of human asthma. Gene expression analysis of the (+)insert myosin isoform in equine airways was performed in three different cohorts to evaluate 1) its presence and anatomical location in heaves-affected horses; 2) the reversibility of its expression with two common therapies (inhaled corticosteroids and antigen avoidance); and 3) its kinetics of reappearance following a chronic antigen exposure. Results showed 1) a significantly increased expression of the (+)insert isoform at all levels of the bronchial tree of horses with heaves in clinical exacerbation when compared to control horses and heaves-affected horses in clinical remission; 2) both treatments reduced the fast isoform expression in horses’ lower airways, but the administration of corticosteroids led to a faster response; and 3) (+)insert isoform does not increase in airways of all horses with heaves within 30 days of antigen exposure. The study shows for the first time a modulation of the fast contracting myosin isoform with the disease status. Data also suggest that (+)insert isoform is part of a protective mechanism enhanced in response to a prolonged antigen exposure.