In this dissertation, we base our experience of carrying out participation in 4 EU-funded projects: EUROFETUS (Cost-Effectiveness of ultrasound screening for congenital anomalies); MOMS-B (MOther Mortality and Severe morbidity); PERISTAT(Monitoring and evaluating perinatal health) and EUPHRATES (EUropean Project on obstetric Haemorrhage Reduction: Attitudes, Trial, and Early warning System), an online questionnaire survey for researchers and a literature review, to provide results which will help us to understand the added value and the challenges of the EU collaboration research and the challenges of EU collaboration research in improving the quality and the accessibility of reproductive healthcare. The EUROFETUS project showed that, despite the fact that the birth prevalence of congenital anomalies has been declining during the last twenty years, they are still a major cause of perinatal mortality and childhood disability in Europe. Congenital heart defects were among the most frequent and the most severe malformations, but were the least diagnosed prenatally. There was large variation between and within countries regarding the proportion of cases diagnosed prenatally and the proportion of cases resulting in termination of pregnancy. From the data available in Eurofetus, such variation might result from the cultural differences underling policy or on ultrasonographer’s expertise, or on differing interpretation of scientific evidence in the design and implementation of screening. The MOMS-B project allowed population-based comparisons between countries by using the standardised definition that showed the three conditions (pre-eclampsia, postpartum haemorrhage and sepsis) selected to as markers of acute severe maternal morbidity are not rare in Europe. Severe haemorrhage was the most common of severe maternal morbidity condition, but its incidence varied widely between European countries. The PERISTAT project on the indicators of unfavourable maternal health outcome showed that the maternal mortality ratios (per 100, 000 live births) for early obstetric death ranged from 2.8 to 11.4 across European countries studied. Such variation reflected different resources and systems in place with varying level of ascertainment in addition to difference in the number of maternal deaths. The EUPHRATES project on a survey of current practice in relation to management of the third stage of labour and the immediate management of postpartum haemorrhage in 14 European countries showed that there were considerable differences in policies for managing the third stage of labour between and within the countries studied. The online questionnaire survey for researchers showed that almost all researchers were satisfied with their participation in EU-funded project; the main benefits for them were transfer and sharing of experience and knowledge between researchers, but the administrative procedures should be simplified in the future. The description of the process needed to obtain ethical approval for a cluster randomized trial in the EUPHRATES project showed that there was considerable variation in time required and the criteria used amongst 14 European countries, with consequential delay in research and exclusion of one country from the trial. Overall, we conclude that Community Framework programmes offer new opportunities to connect researchers from all over Europe to share expertise and resources, including computing tools, and make a real contribution to the creation of the European research area. The added value of EU collaborative research is particularly well positioned for improving foetal and maternal health, from the perspective of harmonizing case definitions, collecting the necessary number of cases within a limited period of time, comparing data between regions and countries, meeting the specific needs of the EU and giving a common response to European reproductive health questions. On the other hand, epidemiological data from multiple countries has advanced our understanding of important health-risks and their geographical distributions across Europe and provided the evidence to help people make better decisions about healthcare in the field of reproductive health for the future research. We focus on reproductive health but believe that this approach could be adapted to other fields when appropriate./Dans cette thèse, nous avons basé notre expérience sur notre participation dans 4 projets européens (EUROFETUS, MOMS-B, PERISTAT et EUPHRATES), un questionnaire en ligne vers les chercheurs, et une revue de la littérature pour fournir les résultats qui nous aideront à comprendre la valeur ajoutée qu’apporte la recherche collaborative et les défis de cette recherche pour l’amélioration de la qualité et de l’accessibilité de la santé reproductive. Le projet EUROFETUS montre que, en dépit du fait que la prévalence des anomalies congénitales à la naissance diminue depuis une vingtaine d’années, elles restent une cause majeure de mortalité périnatale et de handicaps infantiles. Les malformations cardiaques congénitales sont parmi les plus fréquentes et les plus sévères des malformations, mais aussi les moins diagnostiquées. Il y a de larges différences entre et à l’intérieur des pays concernant la proportion de cas diagnostiqués en prénatal et la proportion de cas résultant en interruption de grossesse. D’après les données disponibles dans EUROFETUS, de telles variations pourraient résulter de politiques de santé différentes, reflétant des divergences culturelles, de variations dans l’expertise des échographistes, ou encore d’interprétations divergentes de preuves scientifiques dans la conception ou la mise en place du screening. Le projet collaboratif européen sur la Mortalité et la Morbidité Maternelle sévère (MOMB-B) a permis des comparaisons en population entre pays en utilisant une définition standardisée qui a montré que les trois pathologies sélectionnées (pré-éclampsie, hémorragie, sepsis) comme marqueurs de la morbidité maternelle sévère n’étaient pas rares en Europe. L’hémorragie sévère était la pathologie la plus fréquente, mais son incidence variait très fort d’un pays à l’autre. The PERISTAT project on the indicators of unfavourable maternal health outcome showed that the maternal mortality ratios (per 100, 000 live births) for early obstetric death ranged from 2.8 to 11.4 across European countries studied. Such variation reflected different resources and systems in place with varying level of ascertainment in addition to difference in the number of maternal deaths. Le projet EUPHRATES, par une enquête de pratique concernant le management de la troisième phase du travail et du management immédiat de l’hémorragie du postpartum dans 14 pays européens, a montré qu’il y avait des différences considérables dans les pratiques entre et à l’intérieur des pays en Europe. Le questionnaire en ligne auprès des chercheurs a montré que la plupart étaient satisfaits de leur participation à des projets européens, les principaux bénéfices étaient le transfert et le partage d’expériences et de connaissances entre chercheurs mais que les procédures administratives devraient être simplifiées dans le futur. La description de l’utilisation des comités d’éthique dans l’essai EUPHRATES a montré de très grandes divergences. En général, nous concluons que les programmes-cadres européens offrent de nouvelles opportunités aux chercheurs européens de partager l’expertise et les moyens, en ce compris les outils informatiques et contribuent à la création d’un espace européen de la recherche. La valeur ajoutée de la recherche collaborative est particulièrement importante pour améliorer la santé fœtale et maternelle par l’harmonisation de la définition des cas, la collecte du nombre nécessaire de cas dans une période déterminée, la comparaison des données entre les régions et pays, pour rencontrer les besoins spécifiques de l’Union Européenne et donner une réponse commune aux questions de santé reproductive en Europe. D’autre part, les données épidémiologiques de nombreux pays ont fait avancer notre compréhension de risques importants de santé maternelle et leur distribution géographique à travers l’Europe et apporté la preuve de la nécessité d’aider les gens à prendre la meilleure décision en ce qui concerne les soins en santé reproductive pour de futures recherches. Nous nous sommes concentrés sur la santé reproductive mais nous croyons que cette approche pourrait être adaptée à d’autres domaines.

Contexte : La dengue est une fièvre ayant pris davantage d’ampleur dans plusieurs régions du monde à climat tropical, dont le département Méta en Colombie, un lieu endémique dans la dernière décennie. Sachant que la propagation de cette maladie est entièrement dépendante des sites de reproduction du vecteur de transmission Aedes, l’investigation de prédicteurs environnementaux les affectant nous semblait pertinente d’un point de vue épidémiologique. Notre étude vise des retombées sur un plan de surveillance de santé publique et l’élaboration de programmes basés sur des observations temporelles et spatiales. Objectifs : Décrire la distribution spatio-temporelle de la dengue dans les 29 municipalités de Méta selon des prédicteurs environnementaux, soit les précipitations, la température ambiante, la température du point de rosée et la pression au niveau de la mer dans le cadre d’une étude écologique. Méthodes : Des données de surveillance SIVIGILA, de télédétection ainsi que de recensement DANE des 29 municipalités du département de Méta entre 2011 et 2019 ont été utilisées pour étudier l’association entre la dengue et les prédicteurs environnementaux. La modélisation de ces associations a été effectuée à l’aide d’un modèle de Markov cachés à changement de régime. Résultats : Des associations positives importantes ont été détectées entre les précipitations et l’incidence de la dengue atteignant des risques relatifs élevés (RR=1.97 à El Calvario à un décalage de 5 semaines ; RR=1.61 à San Juanito à un décalage de 20 semaines). La température ambiante et la température du point de rosée ont suivi en matière de pertinence n’excédant pas des RR de 1.11 pour la maladie. Or, la pression au niveau de la mer n’a pas présenté des résultats concluants. Selon les différents aspects étudiés dans les nombreuses cartes de ce mémoire, nous avons observé une dépendance géographique répétée à l’ouest du département. Conclusion : Nos conclusions recommandent qu’une attention particulière de la santé publique doit s’imposer quant à la prévention de la dengue en saison pluvieuse dans le Meta. Les hausses des valeurs de température ambiante et de la température du point de rosée peuvent expliquer certaines augmentations de l’incidence et incitent donc à la surveillance de ces paramètres également. À noter que nos résultats ont possiblement pu être influencés par un biais d’information et un biais de confusion. / Context: Dengue is a type of fever that has significantly spread in several regions of the world characterized by a tropical climate, including the Meta department in Colombia, which seemed to be an endemic place in the last decade. Knowing that the spread of this disease is entirely dependent on the reproduction sites of the Aedes transmission vector, the study of environmental predictors affecting those sites seemed relevant from an epidemiological point of view. Our study aims to add to the knowledge that can be used for public health surveillance and program elaboration based on temporal and spatial observations of dengue patterns within the region. Objectives: To describe the spatiotemporal distribution of dengue fever in the 29 municipalities of Meta according to its environmental predictors (i.e. precipitation, ambient temperature, dew point temperature and pressure at sea level) within the framework of an ecological study. Methods: SIVIGILA surveillance, remote sensing and DANE census data from 29 municipalities in the Meta department between 2011 and 2019 were used to study the association between dengue fever and environmental predictors. These associations were modeled using a regime-switching hidden Markov model. Results: Significant positive associations were detected between rainfall and dengue incidence reaching high relative risks (RR=1.97 in El Calvario at a 5-week lag; RR=1.61 in San Juanito at a 20-week lag). Ambient temperature and dew point temperature followed in terms of relevance not exceeding RRs of 1.11 for disease. However, pressure at sea level did not show conclusive results. According to the different aspects studied in the many geographical maps of this thesis, we observed a repeated geographical dependence in the west of the department. Conclusion: We recommend that special public health attention should be given to the prevention of dengue fever in the rainy season in Meta. Increases in ambient temperature values and dew point temperature may explain some increases in incidence and therefore prompt monitoring of these parameters as well. It should be noted that our results may have been influenced by an information bias and confusion bias.

La quantification de l’utilisation des antimicrobiens (UAM) est un élément clé des programmes de surveillance de la résistance aux antimicrobiens. Cette thèse a pour objectif général d’évaluer plusieurs méthodes de quantification de l’UAM dans les fermes laitières québécoises. Plus précisément, elle vise à définir un indicateur adapté au contexte canadien pour rapporter l’UAM chez les bovins, à déterminer le taux d’UAM annuel moyen dans les fermes laitières québécoises et à comparer différentes méthodes de quantification afin d’identifier une méthode potentielle de surveillance de l’UAM dans les fermes laitières québécoises. Une étude observationnelle de cohorte a été menée à partir du recrutement de 101 producteurs laitiers du Québec. Un inventaire des antimicrobiens utilisés a été réalisé pendant un an pour chaque ferme à partir de la collecte (1) des emballages de médicaments utilisés pour traiter les bovins et (2) des factures de meunerie détaillant les quantités d’aliments médicamenteux livrées. Le taux d’UAM a été estimé en nombre de doses définies par 100 vache-années. Les doses définies n’existaient pas pour les bovins au Canada et ont été développées : dose journalière (DDDbovCA) et dose pour un traitement complet (DCDbovCA). Étant donnée l’utilisation de formulations à action prolongée en production laitière (comme les intra-mammaires au tarissement), l’unité DCDbovCA a été privilégiée pour les analyses. Un taux moyen de 537 DCDbovCA/100 vache-années a été observé, soit 537 traitements antibiotiques administrés annuellement dans un troupeau standard de 100 vaches laitières. La voie d’administration intra-mammaire était la plus utilisée. Les antimicrobiens d’importance critique les plus prioritaires en médecine humaine représentaient 17,5% de l’utilisation totale. Une faible proportion de fermes utilisait des antimicrobiens médicalement importants dans l’alimentation des animaux. L’incidence des maladies n’expliquait que partiellement la variance de l’utilisation totale. D’autres facteurs restent à déterminer pour expliquer les pratiques d’UAM dans les fermes laitières québécoises. Les données issues de plusieurs méthodes de quantification ont été comparées aux données de l’étude observationnelle. Pour les médicaments vétérinaires d’une part, le taux d’UAM estimé à partir des factures vétérinaires décrivait de façon presque parfaite le taux d’UAM réel (coefficient de corrélation de concordance, CCC = 0,83) alors que les méthodes utilisant les données du programme gouvernemental « Amélioration de la santé animale au Québec » ou des registres de traitements complétés à la ferme performaient moins bien. Pour les aliments médicamenteux d’autre part, le taux d’UAM estimé à partir des prescriptions vétérinaires pour aliments médicamenteux ou à partir des informations obtenues lors d’une entrevue individuelle avec le producteur corrélait bien le taux d’UAM réel (CCC = 0,66 et 0,73 respectivement). Le projet a permis de quantifier l’UAM annuelle dans les fermes laitières québécoises (par catégorie d’antimicrobiens et voie d’administration) en utilisant un nouvel indicateur de mesure (DCDbovCA). De plus, ce projet démontre la validité des données issues des factures et prescriptions vétérinaires pour quantifier l’UAM dans les troupeaux laitiers québécois. Le logiciel de facturation utilisé par la majorité des médecins vétérinaires praticiens du Québec pourrait servir au développement d’un système provincial de surveillance et de benchmarking de l’UAM. / Quantification of antimicrobial usage (AMU) is a key component of surveillance programs on antimicrobial resistance. The general objective of this thesis was to assess different quantification methods of the AMU in Québec dairy farms. More specifically, the project was designed to define a metric adapted to the Canadian context for AMU reports in cattle, to determine the mean annual AMU rate in Québec dairy herds, and to compare several quantification methods in order to identify a potential method suitable for AMU surveillance in Québec dairy farms. An observational cohort study was conducted from the recruitment of 101 Québec dairy producers. Antimicrobials used to treat dairy cattle were quantified over one year using a garbage can audit involving the collect of (1) veterinary drugs into a receptacle and (2) medicated feed delivered on the farm from feed mills invoices. The AMU rate was estimated in number of defined doses per 100 cow-years. Defined doses were not available in Canada for cattle and were assigned as part of the project: daily doses (DDDbovCA) and course doses (DCDbovCA). Due to usage of long-acting products in dairy cattle (such as intramammary formulations for dry cows), the DCDbovCA unit was preferred for analyses. Overall, an estimated mean of 537 DCDbovCA/100 cow-years was observed, meaning that an average of 537 antimicrobial treatments were administered annually in a standard 100-cow herd. The intramammary route during lactation was the most frequently observed. Highest priority critically important antimicrobials accounted for 17.5% of the total usage. A low proportion of farms used medically important antimicrobials in animal feed. Incidence of diseases explained only partially the variance in total AMU rate. Other factors have to be determined to explain the AMU in Québec dairy farms. Data from several quantification methods were compared to the observational study data. First, for veterinary drugs, the AMU rate estimated from veterinary sales described almost perfectly the actual AMU rate (concordance correlation coefficient, CCC = 0.83), whereas other methods using data from the governmental program “Amélioration de la santé animale au Québec” or from treatment records completed on the farm were not as reliable. Second, for medicated feed, the AMU rate estimated from veterinary prescriptions for medicated feed or from information obtained by individual interviews with producers were well correlated with the actual AMU rate (CCC = 0.66 and 0.73, respectively). Quantification of AMU was successfully performed by antimicrobial category and by route of administration in Québec dairy farms over one year using a newly defined unit of measure (DCDbovCA). This project demonstrates the validity of the data extracted from veterinary invoices and prescriptions to quantify the AMU in Québec dairy herds. The billing software used by most of Québec veterinary practitioners could be used to develop a monitoring and benchmarking system of the AMU at the provincial level.

Une intervention préventive « Une seule santé » intégrant des composantes environnementales et communautaires pour la prévention et la réduction du risque de la maladie de Lyme a été réalisée dans une municipalité de la province du Québec, au Canada. La maladie de Lyme est la maladie vectorielle la plus fréquente en Amérique du Nord. Transmise à l’humain par la piqûre d’une tique infectée par la bactérie Borrelia burgdorferi, cette maladie se propage vers le nord du territoire canadien, par le déplacement des vecteurs et hôtes de la maladie influencés principalement par les changements climatiques. L’approche « Une seule santé » représente un moyen innovant pour faire face à la problématique. Cette approche repose sur l’idée que relier la santé humaine, animale et environnementale permet de mettre en œuvre des programmes plus efficaces qui apportent de meilleurs résultats pour améliorer la santé publique. Ce projet de maîtrise est une première étude d’évaluation d’une intervention « Une seule santé » qui utilise une approche participative et d'engagement communautaire. Le premier objectif du projet était d’évaluer, à l’aide d’une étude transversale, si les niveaux de connaissances, d'attitudes et de pratiques concernant les tiques et la maladie de Lyme étaient différents entre les citoyens de Bromont qui ont participé ou non à l'intervention. La méthodologie utilisée était quantitative. Les résultats suggèrent qu’il y a une association positive entre la perception de l’efficacité des mesures préventives et l’adoption de ces mesures quand il y a une participation à l’intervention. Le deuxième objectif était l’évaluation de la mise en œuvre de l’intervention à partir de sept indicateurs de performance de qualité. La méthodologie utilisée était un devis mixte, principalement qualitative. Les résultats démontrent que la mise en œuvre de l’intervention intégrée, elle a été perçue comme pertinente, utile et originale par les résidents. L’approche participative et l’engagement communautaire utilisés pour l’intervention étaient considérés comme des bons moyens de responsabiliser les citoyens en matière de prévention. La participation de la communauté dans l’intervention a permis de cibler les besoins spécifiques des résidents de la région relatifs à la maladie de Lyme. Le développement d’une intervention dans le contexte de la prévention de la santé en partenariat avec la municipalité, la communauté, les entités de recherche et la santé publique est bien apprécié. De plus, le projet a permis de documenter le travail en collaboration avec la municipalité et la communauté pour mieux planifier et développer les futures interventions adaptées à la population et à la problématique. / A "One Health" preventive intervention integrating environmental and community components for the prevention and risk reduction of Lyme disease was implemented in a municipality in the province of Quebec, Canada. Lyme disease is the most common vector-borne disease in North America. Transmitted to humans by the bite of a tick infected with the bacterium Borrelia burgdorferi, this disease is spreading northward in Canada, through the movement of vectors and hosts of the disease, mainly influenced by climate change. The "One Health" approach represents an innovative way to address this issue. This approach is based on the idea that linking human, animal, and environmental health allows for more effective programs that lead to better public health outcomes. This master's project is an initial evaluation study of a "One Health" intervention that uses a participatory and community engagement approach. The first objective of the project was to assess, through a cross-sectional study, whether the levels of knowledge, attitudes and practices regarding ticks and Lyme disease differed between Bromont citizens who did and did not participate in the intervention. The methodology used was quantitative. The results suggest that there is a positive association with the perception of the effectiveness of preventive measures and the adoption of these measures when there is participation in the intervention. The second objective was to evaluate the implementation of the intervention using seven quality performance indicators. The methodology used was a mixed-methods, primarily qualitative. The results show that the implementation of the integrated intervention was perceived as relevant, useful, and original by the residents. The participatory approach and community engagement used in the intervention were considered good ways to empower citizens in prevention. Community involvement in the intervention helped to target the specific needs of residents related to Lyme disease. The development of an intervention in the context of health prevention in partnership with the municipality, the community, research entities and public health is well appreciated. In addition, the project documented the collaborative work with the municipality and the community to better plan and develop future interventions adapted to the population and the issue.

Contexte : L’influence de la végétation urbaine sur le développement de l’asthme infantile est controversée. Il est avancé que les arbres (canopée urbaine) réduisent la pollution atmosphérique, un facteur de risque de l’asthme mais également, que certains peuvent émettre des pollens et des composés organiques volatils biogéniques, tout-autant des facteurs de risque pour le développement de l’asthme chez l’enfant. Cependant, les risques associés à la canopée urbaine ont été étudiés à l’aide de données rudimentaires souvent, sans considération pour la saison. Objectifs : 1) Caractériser l’association entre la végétation urbaine et le développement de l’asthme en distinguant la végétation totale et de la canopée des feuillus et de conifères, en fonction des saisons de production de pollens et de feuilles des arbres. 2) Évaluer l’influence de la canopée d’arbres sur l’association entre les particules fines (PM2.5) et le développement de l’asthme infantile. Méthodes : Nous avons utilisé les données d’une cohorte de naissance ouverte contenant tous les enfants nés sur l’île de Montréal (Canada) entre 2000 et 2015 et suivis jusqu’à leurs 12 ans, créée à partir de données médico-administratives agrégées. L’exposition à la végétation totale a été estimée à l’aide d’une mesure satellitaire appelée l’indice de végétation par différence normalisée (NDVI) et l’exposition à la canopée urbaine, a été estimée à l’aide de données de télédétection laser aéroporté - LiDAR permettant d’estimer l’aire de la canopée des feuillus et des conifères dans un rayon de 250 m autour de la résidence des participants, tout au long du suivi. En dehors des saisons de pollens et de feuilles des arbres, les variables d’expositions ont été fixées à zéro. Des modèles de risque proportionnels de Cox ont été développés pour estimer le risque associé au NDVI et aux canopées d’arbres lors de la saison de pollens et de feuilles des arbres. La non-linéarité a été modélisée à l’aide de catégories et de splines cubiques pour les expositions. Nous avons ensuite évalué l’effet de la canopée urbaine sur l’association entre les particules fines (PM2.5) et le développement de la maladie. Résultats : Parmi les 352 946 enfants inclus dans la cohorte et suivis pour un total de 1,7 millions de personnes-années, 30 816 nouveaux cas d'asthme ont été identifiés pour un taux moyen de nouveaux cas d’asthme était de 17,79 nouveaux cas par 1 000 personnes-années. Le NDVI moyen annuel s’élevait à 0,365 (Écart-type (ET) : 0,106) dans un rayon de 250 m centré sur la résidence des participants. En saison de pollens, le NDVI moyen se réduisait à 0,089 (ET : 0,106) et à 0,15 (ET : 0,185) en saison de feuilles. En moyenne, les enfants étaient exposés à trois fois plus de canopées de feuillus (moyenne = 12,3 (ET : 17,0) ×103 m2) que de conifères en saison de feuilles (moyenne= 4,5 (ET : 4,3) ×103 m2), et sept fois plus en saison de pollens. Nos analyses ont révélé des associations distinctes en fonction des saisons pour le NDVI et la canopée de feuillus. Trop peu de conifères étaient présents pour tirer des conclusions quant à leur effet. Les analyses à l’aide des splines cubiques pour les expositions ont indiqué la présence de relations non-linéaires. La catégorisation des expositions a indiqué que des niveaux moyens de canopée de feuillus en saisons de feuilles avaient un effet protecteur lorsque comparés aux non-exposés (Rapport de Risque (RR): 0,694 ; Intervalle de confiance (IC95%) : 0,680 – 0,708). À l’inverse, pour les journées de pollens, la canopée de feuillus autour de la résidence était associée à l’augmentation du risque (RR =1,082 (IC95% 1,056 – 1,108)). Pour les catégories de NDVI annuel (non subdivisé par saisons), aucune association n’a été détectée. Pour finir, la canopée d’arbres et le NDVI n’ont influencé que très faiblement l’association entre les PM2.5 régionaux et le développement de l’asthme infantile. Cependant, une légère interaction a été observée entre les feuillus en saison de feuilles et les PM2.5. Des niveaux élevés de feuillus autour de la résidence en période de feuilles diminueraient le risque d’asthme associé à l’exposition aux PM2.5. Discussions : Les résultats suggèrent que l’effet de la végétation varie en fonction des saisons. L’effet capté par le NDVI semble être en grande partie attribuable à la canopée de feuillus. L’influence de la végétation sur l’association entre les PM2.5 et le développement de l’asthme est très faible. / Background: The influence of urban vegetation and tree canopy on the development of childhood asthma is controversial. It is argued that trees reduce air pollution, a risk factor for asthma, but at the same time, some species emit pollens and biogenic volatile organic compounds, all of which are risk factors for the development of asthma in children. Yet, the risks associated with the urban canopy have been studied using rudimentary data, often without consideration for the season. Objectives: 1) To characterize the association between urban vegetation and asthma development by distinguishing between total vegetation and deciduous and evergreen tree canopy, according to the pollen and leaf-on seasons. 2) To assess the influence of tree canopy on the association between fine particulate matter (PM2.5) and the development of childhood asthma. Methods: We used data from an open birth cohort containing all children born on the island of Montreal, Canada, between 2000 and 2015 and followed up until their 13th birthday, created from aggregated medico-administrative data. Exposure to total vegetation was estimated using a satellite measure called the normalized difference vegetation index (NDVI). Exposure to the urban canopy was estimated using LiDAR, an airborne remote laser sensing technology that was used to estimate the area of the deciduous and coniferous canopy within a 250 m buffer centered on participants' residential postal codes, updated throughout the follow-up. Outside of the pollen and tree leaf-on seasons, exposure variables were set to zero. Cox proportional hazard models were developed to estimate the risk associated with NDVI and tree canopies for the pollen and tree leaf-on seasons. Nonlinearity was modeled using categories and restricted cubic splines for exposures variables. We then assessed the effect of the urban canopy on the association between fine particulate matter (PM2.5) and asthma development. Results: Among the 352,946 children included in the cohort and followed for a total of 1.7 million person-years, 30,816 new asthma cases were detected, for an average incidence rate of 17.79 new cases per 1,000 person-years. The mean annual NDVI was 0.365 (Standard Deviation (SD): 0.106) within a 250 m buffer centered on participants' residential postal codes. In the pollen season, the mean NDVI was reduced to 0.089 (SD: 0.106) and to 0.15 (SD: 0.185) for the leaf-on season. On average, children were exposed to three times as much deciduous canopy (mean= 12.3 (SD: 17.0) ×103 m2) as coniferous canopy in leaf-on season (mean= 4.5 (SD: 4.3) ×103 m2), and seven times as much in pollen season. Our analyses revealed distinct associations by season for NDVI and deciduous trees. Too few evergreens were present to draw conclusions about their effect. Cubic spline analyses for exposures indicated the presence of nonlinear relationships. Exposure categorization indicated that average levels of deciduous trees canopy in the leaf-on season had a protective effect when compared to unexposed (Hazard Ratio (HR): 0.694; Confidence Interval (CI95%): 0.680 - 0.708). Conversely, for pollen days, the residential deciduous canopy was associated with increased risk (HR =1.082 (CI95% 1.056 - 1.108)). For annual NDVI categories (not subdivided by season), no association was detected. Finally, tree canopy and NDVI only weakly influenced the association between regional PM2.5 and childhood asthma development. However, a slight interaction was observed between leaf-on-season deciduous canopy and PM2.5. High levels of deciduous trees canopy at residential postal codes during the leaf-on season decrease the risk of asthma associated with PM2.5 exposure. Discussion: Our results suggest that the effect of vegetation varies with season. The effect captured by NDVI appears to be largely due to the deciduous canopy. The influence of vegetation on the association between PM2.5 and asthma development appeared to be marginal.

Cette thèse est une investigation de l'écologie et de l'épidémiologie spatiale fine de la tique à pattes noires (Ixodes scapularis) et du risque associé aux pathogènes transmis par cette tique dans une forêt du sud du Québec, au Canada. Sous l’influence de changements climatiques et environnementaux, la répartition spatiale de cette tique s’étend actuellement à travers la province, et son abondance augmente dans la plupart des régions. Il en résulte une préoccupation croissante en matière de santé publique liée à l'émergence de maladies transmises par les tiques (MTT) dans la province. Ainsi, plusieurs besoins de recherche ont vu le jour, y compris l’amélioration de la compréhension des facteurs dictant où et quand le risque émergera, et l’identification des composantes sur lesquelles les autorités régionales, locales et les individus pourraient agir afin réduire ce risque. Le site d’étude pour ce projet était le parc National du Mont-Saint-Bruno. De 2016 à 2018, à 32 sites répartis dans les habitats forestiers du parc, les tiques ont été collectées par la technique de la flanelle, la communauté d’hôtes de la tique a été inventoriée (grands et petits mammifères, et oiseaux nicheurs) et les micro-habitats ont été caractérisés (en termes de structure, de composition et de conditions microclimatiques). La densité des tiques dans la zone d’étude était particulièrement élevée par rapport aux autres régions environnantes. Les analyses spatiales ont montré des patrons d’abondance des tiques, persistants sur trois ans, avec un effet significatif des conditions locales de températures et d’humidité relatives. Un effet significatif de la densité du stade de développement précédent lors de l’année précédente a également été noté, suggérant une dispersion lente des tiques par les hôtes et une dynamique d’invasion caractérisée par plusieurs évènements d’introduction et d’expansion opérant à une échelle locale. En 2017 et 2018, un dispositif d’échantillonnage plus extensif a visé la communauté d’hôtes des stades immatures d’I. scapularis, afin de documenter le rôle de ces espèces dans la circulation des agents pathogènes. 849 oiseaux nicheurs appartenant à 50 espèces et 694 petits mammifères appartenant à 4 espèces ont été examinés pour la présence des tiques et des pathogènes. Les souris à pattes blanches (Peromyscus leucopus) contribuaient à la majorité (80%) des cas d’infection des nymphes par Borrelia burgdorferi dans l’échantillon, alors que les 20% restants étaient attribuables à des oiseaux. Ce résultat confirme la proposition de certains auteurs à savoir que l’importance des hôtes alternatifs (autres que P. leucopus) aient été sous-estimée dans les études précédentes, et souligne l’importance de poursuivre les travaux pour documenter l’impact de ces hôtes dans l’épidémiologie des MTT. Finalement, la caractérisation des patrons de risque associés aux MTT dans la zone d’étude a été complétée par un échantillonnage de l’intensité d’utilisation des sentiers par les visiteurs du parc en 2017 et 2018. D’abord, les prélèvements de tiques dans l’environnement et sur les hôtes ont permis de détecter la présence de trois pathogènes représentant un risque de santé publique pour la population locale, soit en ordre du plus au moins prévalent : B. burgdorferi, Anaplasma phagocytophyllum et Borrelia miyamotoi. Ensuite, l’intégration des patrons spatiaux de l’utilisation du parc par les visiteurs a mis en évidence le rôle des facteurs comportementaux des utilisateurs et des attributs du paysage local dans la détermination des patrons de risque de contacts entre les visiteurs et les nymphes infectées par B. burgdorferi. Le risque de contact était associé à certaines périodes et zones de forte fréquentation du parc, mais pas aux indicateurs locaux de fragmentation de l'habitat, comme le suggèrent d'autres études. En outre, les zones où la densité de la couverture forestière et des points d'intérêt (infrastructures) étaient les plus élevés présentaient les niveaux de risque les plus élevés. Cette thèse contribue à l’avancement des connaissances fondamentales reliées à la biologie des tiques, aux relations écologiques entre ces ectoparasites et leurs hôtes et à l’écologie des pathogènes qu’elles transmettent. Ces connaissances trouveront de multiples applications concrètes, principalement dans le domaine de la santé publique où elles permettront notamment de parfaire les outils existants d’évaluation du risque et de prévention des MTT. En reliant l’écologie à la santé publique, cette thèse répond à un besoin de recherche et de développement d’expertise qui devient de plus en plus important dans le contexte actuel des changements climatiques et de l’émergence des maladies zoonotiques qui s’en trouvent facilitées au Canada. / This thesis is an investigation of the ecology and fine-scale spatial epidemiology of the blacklegged tick (Ixodes scapularis) and the risk associated with pathogens transmitted by this tick in a forest of southern Quebec, Canada. Under the influence of climate and environmental changes, the spatial distribution of this tick is currently expanding across the province, and its abundance is increasing in most regions. This has resulted in a growing public health threat associated with the emergence of tick-borne diseases (TBDs) in the province. Thus, several research needs have emerged, including improving understanding of the factors determining where and when risk will arise, and identifying what regional and local health authorities and individuals can do to reduce that risk. The study site for this project was Mont-Saint-Bruno National Park. From 2016 to 2018, at 32 sites distributed in the park's forest habitats, ticks were collected by drag sampling, the host community was inventoried (large and small mammals, and nesting birds), and microhabitats were characterized (in terms of structure, composition, and microclimatic conditions). The density of ticks in the study area was particularly high compared to other surrounding areas. Spatial analyses showed patterns of tick abundance, persistent over three years, with a significant effect of local microclimatic conditions (relative temperature and humidity). A significant effect of the density of the previous developmental stage in the previous year was also noted, suggesting slow host dispersal of ticks and invasion dynamics characterized by several introduction and expansion events operating at a local scale. In 2017 and 2018, a more extensive sampling scheme targeted the host community of immature stages of I. scapularis, to document the role of these species in pathogen circulation. 849 breeding birds belonging to 50 species and 694 small mammals belonging to 4 species were examined for the presence of ticks and pathogens. White-footed mice (Peromyscus leucopus) contributed to the majority (80%) of Borrelia burgdorferi nymph infections in the sample, while the remaining 20% were attributable to birds. This result confirms the suggestion by some authors that the importance of alternative hosts (other than P. leucopus) may have been underestimated in previous studies and underscores the importance of further work to document the impact of these hosts in the epidemiology of TBDs. Finally, characterization of risk patterns associated with TBDs in the study area was completed by sampling trail use by park visitors in 2017 and 2018. First, the analysis of ticks collected from the environment and on hosts demonstrated the presence of three pathogens representing a public health risk to the local population, in order from the most to the least prevalent: B. burgdorferi, Anaplasma phagocytophyllum and Borrelia miyamotoi. Second, integration of spatial patterns of visitor use of the park highlighted the role of visitor behaviour and local landscape attributes in determining patterns of risk of contact between visitors and B. burgdorferi-infected nymphs. Risk was associated with certain times and areas of increased park use, but not with local indicators of habitat fragmentation, in contrast with the results of previous studies. In addition, areas with the highest densities of forest cover and points of interest (infrastructure) had the highest levels of risk. This thesis contributes to the advancement of fundamental knowledge related to the biology of ticks, the ecological relationships between these ectoparasites and their hosts, and the ecology of the pathogens they transmit. This knowledge will have multiple applications, mainly in the field of public health, where it will allow the refinement of existing tools for risk assessment and prevention of TBDs. By linking ecology to public health, this thesis responds to a need for research and development of expertise that is becoming increasingly important in the current context of climate change and the emergence of zoonotic diseases that it facilitates in Canada.

Introduction: L'étude des biomarqueurs a le potentiel de documenter sur les mécanismes sous-jacents de l'étiologie du cancer du poumon. Dans cette étude, nous avons étudié l’association entre la méthylation de l’ADN dans les gènes F2RL3 et AHRR et le cancer du poumon. Méthodes: Une étude cas-témoin avec échantillonnage cumulatif a été nichée dans la cohorte CARTaGENE. Les cas (N=187) se composent de tous les participants diagnostiqués avec un cancer du poumon incident entre le début de la cohorte (2009) et 2015 et qui avaient fourni un échantillon de sang; les témoins (N=378) ont été échantillonnés à la fin du suivi parmi les non-malades selon un appariement fréquentiel (2:1) pour l'âge, le sexe et le moment du prélèvement sanguin. Sequenom EpiTYPER® a été utilisé pour quantifier les niveaux de méthylation dans sept et 33 sites CpG de F2RL3 et AHRR, respectivement. Les rapports de méthylation de l'ADN sur tous les sites CpG individuels et en tant que mesure moyenne ont été paramétrés à la fois comme variables continues et catégorielles. Une régression logistique multivariable non conditionnelle a été utilisée pour estimer les rapports de cotes (OR) et les intervalles de confiance (IC) à 95 % de l’association entre la méthylation de F2RL3 et AHRR et le cancer du poumon tout en contrôlant les facteurs de confusion identifiés à l'aide de graphiques acycliques dirigés. Résultats: Une forte association inverse entre les niveaux moyens de méthylation de l'ADN et le cancer du poumon a été observée pour F2RL3 (OR par écart type (SD) de changement de méthylation = 0,65, IC à 95 %: 0,53-0,80) et AHRR (OR par SD de changement de méthylation = 0,66, IC à 95 %: 0,53 à 0,80). De même, les sites CpG individuels ont montré des ORs (par SD de changement de méthylation) allant de 0,61 à 0,70 pour six des sept sites CpG de F2RL3 et de 0,57 à 0,79 pour 17 des 33 sites CpG de AHRR. Les sites CpG restants de F2RL3 et AHRR n'ont montré aucune association avec le risque de cancer du poumon, à l'exception d'un site CpG dans AHRR (chr5:369774) qui avait un OR de 1,25 (IC à 95 %: 1,02-1,54). Conclusion : Ces résultats confirment le rôle des mécanismes épigénétiques dans l'étiologie du cancer du poumon. / Background: The study of biomarkers has the potential to inform on underlying mechanisms in lung cancer etiology. In this study, we investigated DNA methylation in the F2RL3 and AHRR genes, and lung cancer risk. Methods: A case-control study with cumulative sampling was nested in the CARTaGENE cohort. Cases (N=187) consisted of all participants diagnosed with incident lung cancer from baseline to 2015 and who had provided a blood sample; controls (N=378) were sampled at a ratio of 2:1 with frequency-matching by age, sex, and timing of blood sampling. Sequenom EpiTYPER® was used to quantify methylation levels in seven and 33 CpG sites of F2RL3 and AHRR, respectively. DNA methylation ratios across all individual CpG sites and as an average measure were parametrized both as continuous and categorical variables. Unconditional multivariable logistic regression was used to estimate odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CI) for lung cancer associated with F2RL3 and AHRR methylation while controlling for confounders identified using directed acyclic graphs. Results: A strong inverse relationship between average DNA methylation levels and lung cancer was observed for both F2RL3 (OR per standard deviation (s.d.) in methylation change = 0.65, 95% CI: 0.53-0.80) and AHRR (OR per s.d. in methylation change = 0.66, 95% CI: 0.53-0.80). Similarly, ORs for individual CpG sites (per s.d. in methylation change) ranged from 0.61-0.70 for six out of the seven CpG sites of F2RL3 and from 0.57-0.79 for 17 out of 33 CpG sites of AHRR. The methylation levels of the remaining CpG sites within F2RL3 and AHRR were not associated with lung cancer risk, except for one CpG site within AHRR (chr5:369774) which had an OR of 1.25 (95% CI: 1.02-1.54). Conclusion: These findings support the role of epigenetic mechanisms in lung cancer etiology.

Objectif Estimer les associations entre les expositions professionnelles aux fibres/poussières textiles et le risque de cancer du sein post-ménopausique. Méthodes Une étude cas-témoins populationnelle menée à Montréal (20082011) a identifié les cas incidents (N=695) dans les hôpitaux et les témoins (appariés par groupe d’âge) sur la liste électorale provinciale (N=608). Les renseignements sur leurs facteurs de risque personnels et leurs antécédents professionnels ont été recueillis lors d’entrevues. Des hygiénistes du travail ont évalué ces antécédents afin d’attribuer des expositions professionnelles à plusieurs fibres naturelles et synthétiques. Les indices d'exposition calculés comprenaient: toute exposition antérieure (exposée/non-exposée), intensité cumulative moyenne d’exposition et exposition cumulative moyenne. Pour l’ensemble des tumeurs et selon leur classification biomoléculaire, une régression logistique a été utilisée pour calculer les rapports de cotes (RC) et les intervalles de confiance à 95% (IC95%), avec différents modèles incluant divers facteurs de confusion. Des analyses de sensibilité ont permis d’évaluer la robustesse des estimations. Résultats Une association a été trouvée pour toute exposition antérieure au polyester (RCmodèle8=0,55; IC95%:0,33-0,91). Quelques tendances ont été trouvées pour le même indice d’exposition avec les fibres synthétiques (RCmodèle8=0,63; IC95%:0,38-1,05) et le coton (RCmodèle8=1,42; IC95%:0,95-2,16), et, dans une analyse de sensibilité n’incluant que les expositions avant l'âge de 36 ans ou la première grossesse à terme, avec les fibres naturelles (RCmodèle8=1,59; IC95%:0,95-2,74) et les fibres traitées (RCmodèle2=1,39; IC95%:0,97-2,01). L’analyse par sous-type biomoléculaire n’a révélé aucune tendance. Conclusion Notre étude suggère la possibilité d’associations entre l’exposition professionnelle à certaines fibres textiles et le risque de cancer du sein post-ménopausique. / Objective To estimate the associations between occupational exposures to textile fibers/dusts, and postmenopausal breast cancer risk. Methods A population-based case-control study conducted in Montreal (20082011) identified incident cases (N = 695) in hospitals and frequency age-matched controls from the provincial electoral list (N = 608). Information on subjects’ personal risk factors and occupational history were collected through interviews. Occupational hygienists assessed these histories to attribute occupational exposures to several natural and synthetic fibers. Exposure indices included: any previous exposure (exposed/unexposed), average cumulative intensity of exposure and average cumulative exposure, among others. For all tumors and according to their biomolecular classification, logistic regression was used to calculate odds ratios (OR) and 95% confidence intervals (95%CI), with different models including various confounders. Sensitivity analyses were used to assess the robustness of the estimates. Results An association was found for any previous exposure to polyester (ORmodel8=0.55; 95%CI: 0.33-0.91). Some trends were found for the same exposure index with synthetic fibers (ORmodel8=0.63; 95%CI: 0.38-1.05) and cotton (ORmodel8=1.42, 95%CI: 0.95-2.16), and, in the sensitivity analysis including only exposures before the age of 36 or before the first full-term pregnancy, with natural fibers (ORmodel8=1.59; 95%CI: 0.95-2.74) and treated textile fibers (ORmodel2=1.39; 95%CI: 0.97-2.01). Analysis by tumor biomolecular subtype revealed no differences. Conclusion Our study suggests possible associations between occupational exposure to certain textile fibers and postmenopausal breast cancer risk.

L’accouchement prématuré a été récemment associé à la persistance du virus du papillome humain de type 16 (VPH-16) en grossesse. Il demeure toutefois difficile de savoir si cette association est causale et d’en expliquer les mécanismes biologiques potentiels. Afin de mieux caractériser cette association, nous avons étudié l'association entre la charge virale du VPH-16 en grossesse et l’accouchement prématuré. Les données de 48 femmes enceintes qui étaient positives pour le VPH-16 dans la cohorte HERITAGE ont été analysées avec un modèle de régression logistique, où la confusion a été ajustée avec scores de propension et pondération par l’inverse de probabilité de traitement. La charge virale du VPH, mesurée avec test PCR en nombre de copies/cellule au 1er et 3ième trimestre de grossesse, a été analysée en continue et dichotomisée à l’aide de différents seuils (0,5, 1,0 et 2,0). La charge virale (en continue) au 1er trimestre de grossesse a été associée à l’accouchement prématuré avec un OR ajusté (aOR) de 1,13 [IC 95% 1,03-1,25]. Le aOR pour la charge virale catégorisée avec seuil de 1,0 copie/cellule au 1er trimestre était de 15,03 [IC 95 % 1,75- 129,26]. Les analyses avec des seuils différents et au 3ième trimestre de grossesse ont données des résultats similaires quoique les ORs n’étaient pas toujours statistiquement significatifs. Nos résultats suggèrent une forte association entre la charge virale du VPH-16 et l’accouchement prématuré. Cette étude contribue à une meilleure compréhension des mécanismes tout en supportant la causalité. / Preterm birth has recently been associated with the persistence of human papillomavirus 16 (HPV-16) during pregnancy. However, it remains difficult to determine whether this association is causal and to explain its potential biological mechanisms. To better characterize this association, we investigated the association between HPV-16 viral load during pregnancy and preterm birth. Data from 48 pregnant women positive with HPV-16 infection from the HERITAGE cohort were analyzed using a logistic regression model, where confounders were adjusted with propensity scores and inverse probability treatment weighting. HPV viral load, measured with a PCR test as copy numbers/cell during the 1st and 3rd trimester of pregnancy was analyzed continuously, and categorized using different cutoffs (0.5, 1.0 and 2.0). Continuous viral load at 1st trimester of pregnancy was associated with preterm birth with an adjusted OR (aOR) of 1.13 [95% CI: 1.03-1.25]. The aOR viral load categorized with cutoff 1 copy/cell at 1st trimester was 15.03 [1.75-129.26]. Analyses with different cutoffs in 3rd trimester of pregnancy gave similar results although the ORs were not always statistically significant. Our results suggest a strong association between HPV-16 viral load and preterm birth. This study contributes to a better understanding of the mechanisms and provides an additional argument on causality.

Introduction La randomisation mendélienne (RM) est une approche de plus en plus populaire dans les études observationnelles qui utilise des variants génétiques (habituellement des polymorphismes mononucléotidiques ou single-nucleotide polymorphisms, SNPs) associés à une exposition (hypothèse 1 ou pertinence) comme instruments pour estimer l’effet causal de cette exposition sur une issue, en assumant l’absence de confusion entre l’instrument et l’issue (hypothèse 2 ou indépendance) et l’absence d’un effet de l’instrument sur l’issue en dehors de l’exposition (hypothèse 3 ou restriction d’exclusion). Cependant, la validité des résultats de la RM est menacée par la pléiotropie, phénomène biologique par lequel un SNP affecte distinctement l’exposition et l’issue, qui est l’une des principales causes de violation de la restriction d’exclusion. Cette thèse examine certains défis méthodologiques pratiques de la RM relatifs à la vérification de la restriction d’exclusion et à la validité des résultats à travers trois principaux objectifs : 1) cartographier comment les chercheurs en RM préviennent, détectent et/ou contrôlent, et discutent des violations potentielles de la restriction d'exclusion dues notamment à la pléiotropie ; 2) évaluer la performance de la méthode basée sur la confusion positive, qui compare les estimés ponctuels de l’effet de l’exposition sur l’issue obtenus par la RM et par la régression conventionnelle, dans la détection des instruments invalides dans plusieurs contextes pratiques d’études de RM ; et 3) examiner l’impact des méthodes courantes de gestion de la médication antihypertensive dans les études de RM modélisant la pression artérielle (PA) sur l'estimation de l’effet causal et la détection des violations potentielles de la restriction d'exclusion. Méthodes Pour l’objectif 1, une revue de littérature de 128 études de RM ayant utilisé au moins un SNP sur le gène FTO (fat mass and obesity-associated) comme instrument de l’indice de masse corporelle (IMC) a été réalisée. La façon dont les auteurs préviennent, évaluent ou contrôlent, et discutent des violations potentielles de la restriction d’exclusion dues notamment à la pléiotropie a été examinée. Pour l’objectif 2, une étude de simulation statistique considérant des contextes d’études de RM utilisant comme instrument un SNP ou un score de risque génétique (genetic risk score, GRS), une issue continue ou binaire, dans des scénarios évaluant l’impact de la taille de l’échantillon et du type de pléiotropie (indirect ou direct), a été réalisée. La performance de la méthode basée sur la confusion positive a été définie comme le pourcentage de jeux de données simulés dans lesquels la méthode détectait des instruments invalides. Pour l’objectif 3, une étude de RM de l’association entre l’IMC et la PA systolique (PAS) a été réalisée. Les méthodes de gestion de la médication antihypertensive examinées étaient : (i) pas de correction, (ii) inclure la médication dans les modèles comme une covariable d’ajustement, (iii) exclure de l’analyse les sujets traités aux antihypertenseurs, (iv) ajouter une valeur constante de 15 mm Hg aux valeurs mesurées de la PAS chez les sujets traités aux antihypertenseurs, et (v) utiliser comme issue un indicateur binaire de l'hypertension. Résultats Il existe une pléthore de méthodes utilisées dans les études de RM dont certaines peuvent être sous-optimales à prévenir, détecter ou contrôler le biais dû à l’inclusion des SNPs pléiotropiques. Les simulations statistiques montrent qu’en RM utilisant un SNP comme instrument, la méthode basée sur la confusion positive est performante à détecter l’invalidité de l’instrument lorsque la pléiotropie est directe plutôt qu’indirecte, indépendamment de l’issue, mais la performance de la méthode s’améliore avec l’augmentation de taille de l’échantillon. En revanche, la méthode est moins performante à détecter l’invalidité lorsque l’instrument est un GRS, mais sa performance augmente avec la proportion des SNPs invalides inclus dans le GRS. Enfin, les estimations de la RM varient énormément selon la stratégie de gestion de la médication antihypertensive choisie, contrairement à la détection des violations de la restriction d’exclusion qui n’en est pas affectée. Conclusion Cette thèse met de l’avant certaines difficultés méthodologiques dans les applications de la RM et l’importance de la triangulation de plusieurs méthodes dans la vérification des hypothèses de RM. Le champ de la RM est en plein essor, et des nouvelles méthodes sont souvent proposées. Il devient important non seulement de les évaluer, mais aussi d’en détailler l’utilisation et les hypothèses sous-jacentes pour une utilisation optimale en complément aux méthodes existantes. / Introduction Mendelian randomization (MR) is an increasingly popular technique in observational studies that uses genetic variants (usually single-nucleotide polymorphisms, SNPs) associated with an exposure (Assumption 1 or relevance) as instruments to estimate the causal effect of that exposure on an outcome, assuming no confounding between the instrument and the outcome (Assumption 2 or independence) and no effect of the instrument on the outcome outside of its association with the exposure (Assumption 3 or exclusion restriction). However, the validity of the MR results is challenged by pleiotropy, the biological phenomenon whereby a SNP distinctly affects the exposure and the outcome, which is one of the leading causes of violation of the exclusion restriction assumption. This thesis examines some practical MR methodological challenges related to the assessment of the exclusion restriction and the validity of MR results through three main objectives: 1) to examine how MR researchers prevent, detect, and/or control for, and discuss potential violations of the exclusion restriction due especially to pleiotropy; 2) to evaluate the performance of the leveraging positive confounding (LPC) method that compares the MR and the conventional point estimates in detecting invalid instruments in several practical MR settings; and 3) to examine the impact of commonly used methods of accounting for antihypertensive medication in MR studies modeling blood pressure (BP) on the estimation of the causal effect and the detection of potential violations of the exclusion restriction. Methods For Objective 1, a literature review of 128 MR studies that used at least one SNP in the fat mass and obesity-associated (FTO) gene as an instrument for body mass index (BMI) was conducted to examined how the authors prevent, detect, or control, and discuss potential violations of the exclusion restriction, especially due to pleiotropy. For Objective 2, a simulation study considering MR analyse settings using single SNP or genetic risk score (GRS) as an instrument, continuous or binary outcome, in scenarios evaluating the impact of sample size and type of pleiotropy (indirect vs. direct) was performed. The performance of the LPC method was assessed as the percentage of simulated datasets in which the LPC method detected invalid instruments. For Objective 3, an MR study of the association between BMI and systolic BP (SBP) was performed. The methods for accounting for antihypertensive medication examined were: (i) no adjustment, (ii) include medication in the models as an adjustment covariate, (iii) exclude from the analysis subjects treated with antihypertensive medication, (iv) add a constant value of 15 mm Hg to the measured values of SBP in subjects using antihypertensive medication, and (v) use as outcome a binary indicator of hypertension. Results There exists a plethora of methods used in MR studies, some of which may be suboptimal for preventing, detecting, or controlling for bias due to the inclusion of pleiotropic SNPs. Statistical simulations show that in MR using single SNP as an instrument, the LPC method performs better at detecting invalidity of the instrument when the pleiotropy is direct than indirect, regardless of the outcome, although the performance of the method improves with increasing sample size. In contrast, the method performs less well in detecting invalidity when the instrument is a GRS, but its performance increases with the proportion of invalid SNPs included in the GRS. Finally, MR estimates change greatly depending on the chosen strategy of accounting for antihypertensive medication in contrast to the detection of exclusion restriction violations which is not impacted. Conclusion This present thesis highlights some of the methodological challenges in MR applications and the importance of triangulating multiple methods when assessing the MR assumptions. The MR field is booming, and new methods are often proposed. Therefore, it is important to evaluate these methods as well as to detail their application and underlying assumptions for optimal use as a complement to existing methods.