L’hyperbilirubinémie (HB) se développe chez 90% des nouveau-nés prématurés. L’HB modérée peut induire des désordres neurologiques aigus. L'HB sévère a été liée à une augmentation des apnées-bradycardies du prématuré. L'objectif de cette étude est de tester notre hypothèse selon laquelle une HB modérée perturbe le contrôle cardiorespiratoire chez les nouveau-nés prématurés, via une accumulation et/ou une neurotoxicité de la bilirubine au niveau des centres de contrôle cardiorespiratoire. Méthodes : Deux groupes d'agneaux prématurés (14 jours avant terme), contrôle (n=6) et HB (HB, n=5) ont été étudiés. À 5 jours de vie (J0), une HB modérée (150-250 ?mol/L) a été induite par injection iv de bilirubine durant 17h chez les agneaux HB. Les effets de l’HB modérée sur la commande respiratoire de base, la variabilité du rythme cardiaque (VRC) et respiratoire ont été évalués durant des polysomnographies, à J0 et 72h après (J3), après normalisation de la bilirubinémie. L'effet de l’HB sur la réactivité cardiorespiratoire a été analysé à J0 et J3 durant i/ des chémoréflexes laryngés (CRL) induits par injection supra-glottique de HCI, ii/ des chémoréflexes pulmonaires (CRP) provoqués par injection iv de capsaïcine et iii/ une exposition à l’hypoxie. Les cerveaux ont été analysés en imagerie magnétique par résonance (IRM) et histopathologie afin de mettre en évidence les dépôts centraux de bilirubine et d'éventuelles anomalies neuroanatomiques. Résultats : À J0, l’HB modérée augmente le temps passé en apnée spontanée. Elle est responsable d'une co-activation sympatho-vagale avec augmentation de la VRC et d'une perturbation de la rythmogenèse respiratoire. Elle altère la réactivité du système de contrôle cardiorespiratoire, comme l’attestent la diminution de l’inhibition cardiorespiratoire liée aux CRL et aux CRP, ainsi que l’augmentation de la réponse cardiaque à l’hypoxie. Ces effets sont pour la plupart réversibles à J3. Les analyses IRM et histopathologiques n'ont révélé aucune différence majeure entre les 2 groupes. Conclusions : L’HB modérée perturbe le contrôle cardiorespiratoire chez les agneaux prématurés. Bien que cela n'ait pu être démontré dans cette thèse, ces anomalies fonctionnelles pourraient être liées à la neurotoxicité de la bilirubine au niveau des centres de contrôle cardiorespiratoire. L’HB, même modérée, apparait donc comme un facteur important à prendre en compte dans la pathogénie et le traitement des apnées du prématuré.

Identification and functional characterization of numerous transport systems at the sinusoidal and canalicular membrane of hepatocytes have significantly expanded our understanding of bilirubin metabolism and contributed to elucidation of molecular basis of hereditary jaundice. Moreover, dysregulation of hepatobiliary transport systems could explain jaundice in many acquired liver disorders. This thesis is focused on the new aspects of bilirubin handling in hepatocytes based on elucidation of the molecular basis of Rotor syndrome. The first study is focused on the antioxidative properties of bilirubin in liver tissue in a model of obstructive cholestasis. In the second part of the thesis we present several novel mutations in ABCC2, the gene associated with Dubin-Johnson syndrome, identified in patients selected for the Rotor locus mapping study. In the key third study concerned with Rotor syndrome we demonstrated that biallelic inactivating mutations causing complete absence of transport proteins OATP1B1 and OATP1B3 result in disruption of hepatic reuptake of bilirubin, which is the molecular basis of Rotor-type jaundice. These results indicate that apart from secretion of conjugated bilirubin into bile, a significant fraction of bilirubin glucuronide is secreted via MRP3 into sinusoidal blood and...

Identification and functional characterization of numerous transport systems at the sinusoidal and canalicular membrane of hepatocytes have significantly expanded our understanding of bilirubin metabolism and contributed to elucidation of molecular basis of hereditary jaundice. Moreover, dysregulation of hepatobiliary transport systems could explain jaundice in many acquired liver disorders. This thesis is focused on the new aspects of bilirubin handling in hepatocytes based on elucidation of the molecular basis of Rotor syndrome. The first study is focused on the antioxidative properties of bilirubin in liver tissue in a model of obstructive cholestasis. In the second part of the thesis we present several novel mutations in ABCC2, the gene associated with Dubin-Johnson syndrome, identified in patients selected for the Rotor locus mapping study. In the key third study concerned with Rotor syndrome we demonstrated that biallelic inactivating mutations causing complete absence of transport proteins OATP1B1 and OATP1B3 result in disruption of hepatic reuptake of bilirubin, which is the molecular basis of Rotor-type jaundice. These results indicate that apart from secretion of conjugated bilirubin into bile, a significant fraction of bilirubin glucuronide is secreted via MRP3 into sinusoidal blood and...

Inherited disorders of bilirubin metabolism - hereditary hyperbilirubinemias - are metabolic disorders manifested in early childhood. Unconjugated hyperbilirubinemias result from the defect of the enzyme uridine diphosphoglucuronosyltransferase (UGT1A1). UGT1A1 mediates the conjugation of bilirubin with glucuronid acid in hepatocytes and its elimination to water soluble compound. In the next step of bilirubin degradation the transport of conjugated bilirubin from hepatocyte into the bile occure. It is caused by the ATP dependent transporters ABCC2, ATP1B1 and OATP1B3. Mutations in the genes coding the bilirubin transporters results in conjugated hyperbilirubinemia Dubin-Johnson or Rotor syndrome. This study is focused on unconjugated hyperbilirubinemia in adolescents including the non-typical manifestations and the defects of ABCC2 transporter and their phenotype in humans.

The mail focus of this thesis is to assess a genealogical frequency of homo- and heterozygotes for a mutation in a promotor region of UGT 1A1 gene. This mutation is typical for Gilbert's syndrome. It explains a genesis, symptoms, pathology and also a therapy of this syndrome. It discusses a possibly protective effect of this polymorphic mutation that might result in a lower incidence of vascular diseases (myocardial infarction, stroke, atherosclerosis, pulmonary embolism). An important contribution is also an attenuation of stress due to hyperbilirubinaemia. This thesis was worked out in a cooperation with GENVIA Ltd.

This thesis focuses on finding a possible link between genotype typical for Gilberts syndrome and specific diseases. It nvestigates a possible protective effect of the 7TA allele. It explains the origin, symptoms, pathology of this syndrome and its consequences for clinical medicine. Possible protective effect of this polymorphic mutation including reduced incidence of vascular diseases (myocardial infarction, stroke, atherosclerosis, etc.). is discussed. Reduced oxidative stress in hyperbilirubinaemia can be the mechanism behind. The work was carried out in the co-operation with the GENVIA laborator.

For a long time, bilirubin (BR) has been considered a waste molecule with potential toxic effects especially on the central nervous system. Later, it was found that BR exhibited cytoprotective effects and mildly elevated BR levels showed antioxidant, anti-inflammatory and immunomodulatory properties, however, exact mechanisms of the anti-inflammatory actions of BR have not been fully understood yet. The main aim of this study was to assess the protective effects of BR using experimental in vivo and in vitro models in relation to inflammation and oxidative stress. Partial goal was to establish validated analytical method for determination of BR and lumirubin. Gunn and heterozygous rats were treated with lipopolysaccharide (LPS, 6 mg/kg, IP) or vehicle (saline). After 12 hours, blood and organs were collected for analyses of inflammatory and hepatic injury markers. Primary rat hepatocytes were treated with BR and TNF-α, HepG2 and SH-SY5Y cell lines were treated with BR and chenodeoxycholic acid. LPS-treated Gunn rats had a significantly decreased inflammatory response and hepatic injury compared to LPS- treated normobilirubinemic controls. We found different profile of leukocytes subsets and decreased systemic mRNA expressions and concentrations of IL-6, TNF-α, IL-1β and IL-10 in Gunn rats. Hepatic mRNA...

Le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) est à l’origine d’une infection chronique, elle-même responsable du développement du syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA), un état de grande vulnérabilité où le corps humain est à la merci d’infections opportunistes pouvant s’avérer fatales. Aujourd’hui, 30 ans après la découverte du virus, même si aucun vaccin n’a réussi à contrôler la pandémie, la situation s’est grandement améliorée. Conséquemment à l’arrivée de traitements antirétroviraux hautement actifs (HAART) à la fin des années 1990, la mortalité associée au VIH/SIDA a diminué et un plus grand nombre de personnes vivent maintenant avec l'infection. La présente thèse avait pour objectif d’aborder trois situations problématiques, en dépit de l’efficacité reconnue des HAART, plus particulièrement la faible charge virale persistante (LLV) et sa relation avec l’échec virologique, ainsi que les effets de certains antirétroviraux (ARV) sur les fonctions rénale et hépatique. Les objectifs précis étaient donc les suivants : 1) étudier le risque d’échec virologique à long terme chez les patients sous HAART dont la charge virale est indétectable comparativement aux patients affichant une LLV persistante; 2) évaluer sur le long terme la perte de fonction rénale associée à la prise de ténofovir (TDF) 3) étudier sur le long terme l'hyperbilirubinémie associée à la prise d’atazanavir (ATV) et ses autres déterminants possibles. Afin d’atteindre les trois objectifs susmentionnés, une cohorte de 2 416 patients atteints du VIH/SIDA, suivis depuis juillet 1977 et résidant à Montréal, a été utilisée. Pour le premier objectif, les résultats obtenus ont montré un risque accru d’échec virologique établi à >1000 copies/ml d’ARN VIH chez tous les patients qui présentaient une LLV persistante de différentes catégories durant aussi peu que 6 mois. En effet, on a observé qu’une LLV de 50-199 copies/ml persistant pendant six mois doublait le risque d’échec virologique (Hazard ratio (HR)=2,22, Intervalle de confiance (CI) 95 %:1,60–3,09). Ces résultats pourraient modifier la façon dont on aborde actuellement la gestion des patients affichant une LLV, et plus particulièrement une LLV de 50-199 copies/ml, pour laquelle aucune recommandation clinique n’a encore été formulée en raison du manque de données. Pour le deuxième objectif, on a observé une augmentation du risque de perte de fonction rénale de l’ordre de 63 % (HR=1,63; 95% CI:1,26–2,10) chez les patients sous TDF comparativement aux patients traités avec d’autres ARV. La perte de fonction rénale directement attribuable à la prise de TDF, indique que cette perte est survenue au cours des premières années de l’exposition du patient au médicament. D’une perspective à long terme, cette perte est considérée comme modérée. Enfin, pour ce qui est du troisième objectif, on a constaté que l’incidence cumulative d’hyperbilirubinémie était très élevée chez les patients sous ATV, mais que cette dernière pouvait régresser lorsque l’on mettait fin au traitement. L’hyperbilirubinémie à long terme observée avec la prise d’ATV n’a été associée à aucun effet néfaste pour la santé. Dans l’ensemble, la présente thèse a permis de mieux comprendre les trois situations problématiques susmentionnées, qui font actuellement l’objet de débats au sein de la communauté scientifique, et d’éclairer sous un jour nouveau la gestion des patients séropositifs sous traitement médicamenteux. / Human immonudeficiency virus (HIV) is a virus causing a chronic infection responsible for Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS), a state of vulnerability of the body where different opportunistic infections will ultimately be fatal. About 30 years after the discovery of the virus, even if no vaccine is available to control the pandemia, situation has changed for the best. With the arrival of highly active anti-retroviral therapy (HAART) in the late 90's, a reduction in HIV/AIDS mortality rate and growing number of persons living with the infection were observed. The overall objective of this thesis was to address three problematic situations, despite recognised HAART efficacy, especially low-level viremia (LLV) and its relationship with virologic failure, and the impacts of certain antiretrovirals (ARV) on kidney and hepatic functions. The specific objectives were: 1) to study the risk of virologic failure in long-term perspective in undetectable patients under HAART in comparison to patients with persistent LLV; 2) to evaluate the long-term loss of kidney function related to tenofovir (TDF) exposure 3) to evaluate long-term hyperbilirubinemia related to atazanavir (ATV) exposure and other possible determinants. In order to address the three specific objectives, a cohort of patients 2416 living with HIV/AIDS followed in Montreal since July 1977 was used. For the first objective, analyses and results shown an increased risk of virological failure defined as >1000 copies/mL of HIV RNA, for all categories of persistent LLV as soon as 6 months of persistent duration. Persistent LLV of 50-199 copies/mL for 6 months doubled the risk of virologic failure (Hazard ratio (HR)=2,22, Confidence interval (CI) 95%: 1,60-3,09). The results shed new light for the management of patients with LLV, especially for LLV of 50-199 copies/mL, for which no clinical recommendation is currently available due to a lack of data. For the second objective, an increased risk of loss of kidney function of 63% (HR=1.63; 95% CI:1.26–2.10) associated to TDF exposure in comparison to patients taking other ARV was observed. The cumulative eGFR loss directly attribuable to TDF also shown that this loss occured during the first years of exposure. This loss was mild in a long-term perspective. For the third objective, it has been shown that the cumulative incidence of hyperbilirubinemia in ATV users was very high and that regression was possible if ATV exposure was ended. Long-term hyperbilirubinemia related to ATV use was not associated with adverse health outcome. Overall, this thesis allowed a better understanding of these three problematics currently debated in scientific literature and shed new lights on management of HIV positive patients under therapy.

Le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) est à l’origine d’une infection chronique, elle-même responsable du développement du syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA), un état de grande vulnérabilité où le corps humain est à la merci d’infections opportunistes pouvant s’avérer fatales. Aujourd’hui, 30 ans après la découverte du virus, même si aucun vaccin n’a réussi à contrôler la pandémie, la situation s’est grandement améliorée. Conséquemment à l’arrivée de traitements antirétroviraux hautement actifs (HAART) à la fin des années 1990, la mortalité associée au VIH/SIDA a diminué et un plus grand nombre de personnes vivent maintenant avec l'infection. La présente thèse avait pour objectif d’aborder trois situations problématiques, en dépit de l’efficacité reconnue des HAART, plus particulièrement la faible charge virale persistante (LLV) et sa relation avec l’échec virologique, ainsi que les effets de certains antirétroviraux (ARV) sur les fonctions rénale et hépatique. Les objectifs précis étaient donc les suivants : 1) étudier le risque d’échec virologique à long terme chez les patients sous HAART dont la charge virale est indétectable comparativement aux patients affichant une LLV persistante; 2) évaluer sur le long terme la perte de fonction rénale associée à la prise de ténofovir (TDF) 3) étudier sur le long terme l'hyperbilirubinémie associée à la prise d’atazanavir (ATV) et ses autres déterminants possibles. Afin d’atteindre les trois objectifs susmentionnés, une cohorte de 2 416 patients atteints du VIH/SIDA, suivis depuis juillet 1977 et résidant à Montréal, a été utilisée. Pour le premier objectif, les résultats obtenus ont montré un risque accru d’échec virologique établi à >1000 copies/ml d’ARN VIH chez tous les patients qui présentaient une LLV persistante de différentes catégories durant aussi peu que 6 mois. En effet, on a observé qu’une LLV de 50-199 copies/ml persistant pendant six mois doublait le risque d’échec virologique (Hazard ratio (HR)=2,22, Intervalle de confiance (CI) 95 %:1,60–3,09). Ces résultats pourraient modifier la façon dont on aborde actuellement la gestion des patients affichant une LLV, et plus particulièrement une LLV de 50-199 copies/ml, pour laquelle aucune recommandation clinique n’a encore été formulée en raison du manque de données. Pour le deuxième objectif, on a observé une augmentation du risque de perte de fonction rénale de l’ordre de 63 % (HR=1,63; 95% CI:1,26–2,10) chez les patients sous TDF comparativement aux patients traités avec d’autres ARV. La perte de fonction rénale directement attribuable à la prise de TDF, indique que cette perte est survenue au cours des premières années de l’exposition du patient au médicament. D’une perspective à long terme, cette perte est considérée comme modérée. Enfin, pour ce qui est du troisième objectif, on a constaté que l’incidence cumulative d’hyperbilirubinémie était très élevée chez les patients sous ATV, mais que cette dernière pouvait régresser lorsque l’on mettait fin au traitement. L’hyperbilirubinémie à long terme observée avec la prise d’ATV n’a été associée à aucun effet néfaste pour la santé. Dans l’ensemble, la présente thèse a permis de mieux comprendre les trois situations problématiques susmentionnées, qui font actuellement l’objet de débats au sein de la communauté scientifique, et d’éclairer sous un jour nouveau la gestion des patients séropositifs sous traitement médicamenteux. / Human immonudeficiency virus (HIV) is a virus causing a chronic infection responsible for Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS), a state of vulnerability of the body where different opportunistic infections will ultimately be fatal. About 30 years after the discovery of the virus, even if no vaccine is available to control the pandemia, situation has changed for the best. With the arrival of highly active anti-retroviral therapy (HAART) in the late 90's, a reduction in HIV/AIDS mortality rate and growing number of persons living with the infection were observed. The overall objective of this thesis was to address three problematic situations, despite recognised HAART efficacy, especially low-level viremia (LLV) and its relationship with virologic failure, and the impacts of certain antiretrovirals (ARV) on kidney and hepatic functions. The specific objectives were: 1) to study the risk of virologic failure in long-term perspective in undetectable patients under HAART in comparison to patients with persistent LLV; 2) to evaluate the long-term loss of kidney function related to tenofovir (TDF) exposure 3) to evaluate long-term hyperbilirubinemia related to atazanavir (ATV) exposure and other possible determinants. In order to address the three specific objectives, a cohort of patients 2416 living with HIV/AIDS followed in Montreal since July 1977 was used. For the first objective, analyses and results shown an increased risk of virological failure defined as >1000 copies/mL of HIV RNA, for all categories of persistent LLV as soon as 6 months of persistent duration. Persistent LLV of 50-199 copies/mL for 6 months doubled the risk of virologic failure (Hazard ratio (HR)=2,22, Confidence interval (CI) 95%: 1,60-3,09). The results shed new light for the management of patients with LLV, especially for LLV of 50-199 copies/mL, for which no clinical recommendation is currently available due to a lack of data. For the second objective, an increased risk of loss of kidney function of 63% (HR=1.63; 95% CI:1.26–2.10) associated to TDF exposure in comparison to patients taking other ARV was observed. The cumulative eGFR loss directly attribuable to TDF also shown that this loss occured during the first years of exposure. This loss was mild in a long-term perspective. For the third objective, it has been shown that the cumulative incidence of hyperbilirubinemia in ATV users was very high and that regression was possible if ATV exposure was ended. Long-term hyperbilirubinemia related to ATV use was not associated with adverse health outcome. Overall, this thesis allowed a better understanding of these three problematics currently debated in scientific literature and shed new lights on management of HIV positive patients under therapy.