**Contexte** : La maladie parodontale est une pathologie touchant près de 50% de la population et sa forme sévère est la 6e maladie avec la plus forte prévalence mondialement. À ce jour, relativement peu d'études se sont penchées sur la mesure de l'impact des facteurs génétiques ethniques sur les maladies bucco-dentaires encore moins au niveau de la population québécoise. La cytokine *Thymic stromal lymphopoetin* (TSLP) et son récepteur ont initialement été décrites comme des facteurs de croissance et de maturation des cellules B immatures. La liaison de la protéine TSLP à son récepteur (TSLPR) est connue pour activer une série de cascades de signalisation menant à la surveillance immunitaire, à la réponse aux microorganismes et à l'initiation de la réponse inflammatoire locale impliquée dans les maladies buccodentaires. **Objectif** : Ce projet vise à quantifier la dimension de la variante génétique de la cytokine TSLP et son récepteur et son impact sur développement de la parodontite chez la population québécoise. De plus, le projet vise à investiguer le lien entre cette variation génétique de TSLP/TSLPR et l'efficacité de divers traitements et interventions visant à traiter la parodontite. **Matériels et méthodes** : 200 échantillons salivaires (100 patients sains, 100 patients avec un diagnostic de parodontie) sont obtenus auprès de patients québécois fréquentant la clinique de parodontite de la Faculté de médecine dentaire de l'Université Laval. Les échantillons sont prélevés afin d'isoler l'ADN de chaque échantillon. Quatre SNPs de TSLP (rs140730628, rs11466747, rs150474294, rs2289276) et trois autres d'IL-7R (rs12516866, rs1053496, rs104893893) sont utilisés. L'ADN est extrait avec la trousse Qiagen et quantifié à l'aide de l'appareil NanoDrop. Le génotypage est réalisé par réaction en chaine de la polymérase (PCR) grâce à la technique de génotypage TaqMan utilisée pour amplifier et détecter des allèles spécifiques de chaque polymorphisme sélectionné de TSLP dans l'ADN génomique (ADNg). Les niveaux de la cytokine inflammatoire TNF alpha dans les salives collectées sont analysés par des ELISA. **Résultats** : Un total de 146 échantillons a été analysé (test = 58 patients atteints de parodontie et contrôle = 88 patients sains). Des 7 polymorphismes étudiés, trois polymorphismes ont révélé des variantes : rs1053496, rs12516866 et rs2289276. Au niveau de rs1053496, le génotype TT a démontré une tendance positive pour une association entre ce polymorphisme et le développement de parodontite chez notre population entière (OR = 1,44, p>0,05), chez les sujets femelles (OR = 1,95, p>0,05) et chez les patients jeunes de moins de 52 ans (OR 2,75, p>0,05). Le génotype CT a aussi montré une tendance positive avec le risque de développement de la parodontie chez les sujets mâles (OR = 29,3, p>0,05). Toutefois ces résultats n'étaient pas statiquement significatifs. Au niveau de rs12516866, le génotype AC a montré une tendance positive avec le risque de développement de la parodontite chez la population à l'étude (OR = 1,21, p>0,05), ainsi que chez les patients âgés (OR 1,98 p>0,05). De plus, le génotype AA a également montré une tendance positive pour le développement de la parodontite chez les jeunes patients (OR 1,45, p>0,05). Toutefois, ces résultats n'étaient pas statiquement significatifs. Au niveau de rs2289276, le génotype TT a montré une tendance positive pour développement de la parodontite chez les patients femelles (OR = 3,15, p>0,05), et chez les jeunes patients (OR = 2,57, p>0,05). Toutefois, ces résultats n'étaient pas statiquement significatifs. Cependant, le polymorphisme de rs2289276 (génotype CT ou TT) a été associé à une protection contre la parodontite chez les sujets mâles (OR = 0,3395 (95% CI : 0,77-0,14) p=0,013). Les concentrations salivaires de TNF-α à la base de référence démontraient une différence significative entre les groupes test et contrôle (test : 42,43 pg/mL, contrôle : 25,34 pg/mL, p = 0,000952). À la suite de la thérapie, les concentrations salivaires de TNF-α ont diminué de manière significative comparativement à la concentration salivaire avant le traitement et au contrôle postopératoire (base de référence : 42,43 pg/mL, post-op : 28,19 pg/mL, p = 0,00435). **Conclusion** : Certains polymorphismes de TSLP semblent être associés au risque de développement de la parodontite. Le nombre limité de participants doit être considéré dans l'interprétation de ces résultats.

La dystrophie musculaire de Duchenne est une maladie héréditaire qui touche les garçons. Une des approches envisagées pour rétablir l'expression de dystrophine dans le muscle est la thérapie cellulaire. Celle-ci connaît des limitations majeures comme le fort taux de mortalité et le faible potentiel migratoire des cellules transplantées. Dans l'optique de limiter ces obstacles, nous nous sommes intéressés à l'interleukine 13. En effet, il a été prouvé que l'interleukine 13 sécrétée par les fibres musculaires induit l'activation, la différenciation des cellules satellites en myoblastes et leur fusion avec les fibres pour induire l'hypertrophie musculaire. Par ailleurs, les effets de l'interleukine 13 sur les muscles squelettiques sont très peu connus. Résultats : L'étude in vitro des effets du traitement des myoblastes humains avec l'interleukine 13 humaine montre une augmentation du taux de fusion et une amélioration du potentiel migratoire via une action chémo-attractante. De plus, l'interleukine 13 permet d'améliorer la prolifération et la survie des myoblastes suite à l'induction d'un stress oxydatif. Par ailleurs, Le prétraitement et la co-injection de l'interleukine 13 ne montrent pas une amélioration concluante dans le taux de survie post-greffe. Aussi, l'électroporation d'un plasmide contenant le gène de l'interleukine 13 humaine dans les muscles de souris RAG avant la greffe ne semble pas augmenter le potentiel migratoire des cellules transplantées. Conclusions : Les effets de l'interleukine 13 sur les myoblastes observés in vitro semblent très prometteurs. Cependant, ces effets ne sont pas observables in vivo. D est nécessaire d'optimiser les méthodes d'introduction du gène dans les muscles de souris et les méthodes d'investigation pour avoir des résultats plus concluants.

Les lymphocytes Th17 sont une sous-population de lymphocytes T auxiliaires impliqués dans les maladies inflammatoires et auto-immunes dont les mécanismes d’activation sont encore mal compris. Au laboratoire, nous avons déjà démontré que α2β1 ainsi que le récepteur à l’IL-7 étaient deux molécules de costimulation potentielles chez les lymphocytes T. Nous avons donc émis l’hypothèse que l’intégrine α2β1 et l’IL-7R coopèrent pour activer la production d’IL-17 chez les Th17. Nous avons montré que les lymphocytes Th17 co-expriment l’IL-7R et l’intégrine α2β1. De plus, la liaison de l’IL-7R et de l’intégrine α2β1 avec leurs ligands respectifs mène à la production d’IL-17, et ce, de manière additive. L’augmentation de la production d’IL-17 par l’IL-7R et l’intégrine α2β1 dépend de l’activation des voies de signalisation JAK/STAT, PI3 kinase/AKT et MAPK/ERK, respectivement. Ainsi, l’intégrine 21 et l’IL-7R sont des voies de réactivation importantes chez les Th17 et pourraient constituer des cibles thérapeutiques importantes.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Décrite en 1882, l’endométriose est l’une des pathologies gynécologiques les plus répandues dans le monde qui se définit par la présence de tissus endométriaux hors de la cavité utérine. Cette maladie se manifestant par une infertilité et des douleurs pelviennes est œstrogéno-dépendante, inflammatoire et hypo-progestagène. De nombreuses molécules jouent un rôle dans les dysfonctionnements endométriosiques, mais les principaux acteurs demeurent peu connus. Ce projet de recherche s’est intéressé au système de régulation de l’interleukine (IL)-1. En effet, les profonds débalancements du système IL-1 aboutissent à l’établissement d’une hypersensibilité à l’IL-1 causative de l’inflammation chronique endométriosique. Durant ce projet doctoral, nous avons focalisé notre attention sur l’expression et la régulation de la protéine accessoire des récepteurs de l’interleukine 1 (IL-1RAcP), un membre du système IL-1 à la fois activateur et inhibiteur du signal IL-1. En outre, la forme membranaire de l’IL-1RAcP est un co-récepteur essentiel de l’IL-1RI sans lequel aucune signalisation IL-1 ne s’effectue, tandis que la forme soluble est un puissant acteur d’inhibition par sa collaboration avec le récepteur leurre, IL-1RII. Au cours de cette thèse, j’ai mis en évidence une diminution significative et spécifique de la forme soluble de la protéine accessoire dans l’endomètre, le liquide péritonéal et le sérum. Une diminution particulièrement marquée lorsqu’observée sous la loupe du cycle menstruel (notamment durant la phase sécrétoire) alors que la forme membranaire maintenait une expression stable. Les dissemblances d’expressions menstruelles nous ont permis d’identifier une régulation de cette protéine par l’hormone ovarienne majoritaire de la phase sécrétoire, la progestérone. Cette régulation, qui concerne également son partenaire, IL-1RII, est, par conséquent, la proie directe de la résistance progestative développée chez les patientes. Il en résulte une diminution des acteurs de l’inhibition (IL-1RAcP soluble, IL-1RII et IL-1Ra) qui contribue à l’infertilité associée à l’endométriose. Ainsi, notre projet ouvre de nouveaux aspects de la pathogenèse de l’endométriose et des possibilités thérapeutiques innovantes. / Described in 1882, endometriosis is one of the most common gynaecological diseases in the world that is defined by the presence of endometrial tissue outside the uterine cavity. The disease manifested as infertility and pelvic pain is estrogen dependent, inflammatory and hypoprogestagen. Many molecules seem to play a role in endometriosis dysfunctions, but the main players remain unknown. This project centred on interleukin (IL)-1 system regulation. Indeed, the profound imbalances of IL-1 system result in a hypersensitivity to IL-1 in endometriosis causing chronic inflammation. This doctoral project was focused on the expression and regulation of the interleukin-1 receptor accessory protein interleukin 1 receptor (IL-1RAcP), a member of the IL-1 system both activator and inhibitor of IL-1 signals. In fact, the membrane-bound form of IL-1RAcP is an essential co-receptor for IL-1RI for IL-1 signalling, while the soluble form is a potent inhibitor by its collaboration with the decoy receptor, IL-1RII. In this thesis, I demonstrated a significant and specific decrease of the accessory protein soluble form in endometrium, peritoneal fluid and serum. A decline particularly marked when observed under the microscope of the menstrual cycle (especially during the secretory phase), while the membrane form maintained stable expression. Menstrual expression dissimilitude allowed us to identify a regulation of this protein by the most-abundant ovarian hormone of the secretory phase, progesterone. This control, which also relates to its partner, IL-1RII is therefore the direct prey to progesterone resistance developed in patients. This mechanism leads to a decrease of inhibition actors of the IL-1 system (soluble IL-1RAcP, IL-1Ra and IL-1RII) and to associated-endometriosis infertility. Thus, our project opens new aspects of endometriosis pathogenesis and innovative therapeutic options.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Contexte : La polypose naso-sinusienne (PNS) est une maladie inflammatoire chronique multifactorielle dont l’étiologie reste imprécise. Les acteurs de l’immunité innée et acquise sont diversement impliqués avec un rôle central joué par l’éosinophile(EO). L’asthme associé à la PNS est un facteur de résistance à la corticothérapie constituant à l’heure actuelle la seule option thérapeutique médicale.Objectifs : Caractériser sur le plan histologique, biologique et cellulaire les patients atteints de PNS afin de définir des profils phénotypiques inflammatoires en relation avec l’asthme et de préciser les mécanismes d’immuno-modulation de l’EO.Matériel: Une étude prospective était menée incluant les patients atteints de PNS réfractaires au traitement médical. Après recueil du consentement éclairé et accord institutionnel, les sécrétions nasales et les polypes étaient prélevés au bloc opératoire. Les corticoïdes locaux et généraux étaient au préalable arrêtés pendant 1 mois. Etaient réalisés un dosage des marqueurs d’inflammation (interleukine 5 (IL-5), Immunoglobulines E (IgE), eosinophil-derived neurotoxin (EDN), IL-9), une analyse histologique du polype sous microscopie optique et une analyse cytométrique des récepteurs d’adhésion (béta(β) intégrines, CD44), d’activation (CD69) et du récepteur alpha à l’IL-5 (IL-5Rα) sur les EOs purifiés sanguins et tissulaires. Ces paramètres étaient comparés à la présence d’un asthme.Résultats: Une classification histologique des polypes en 3 sous-types était établie: le polype œdémateux riche en EOs (64% des cas), le polype fibreux riche en collagène et glandes sous-muqueuses (9%) et le polype intermédiaire à composante mixte fibreuse et œdémateuse mais à prédominance éosinophile (27%). Il n’existait pas de corrélation entre cette classification et le statut clinique. L’asthme était associé à une plus forte éosinophilie tissulaire (p=0.026). Cette infiltration cellulaire était associée à la présence d’une plus forte concentration en IL-5, IgE et EDN dans les sécrétions nasales et dans le polype chez les patients asthmatiques (p≤0.04). La domiciliation des EOs dans le polype était favorisée par une diminution de l’expression membranaire des βintégrines et du CD44 après migration tissulaire (p≤0.02). Cette migration s’accompagnait d’une activation cellulaire CD69+ et d’une augmentation de l’expression membranaire de l’IL-5Rα sur les EOs purifiés quel que soit le statut clinique des patients. L’expression de l’IL-5Rα sur les EOs tissulaires était relativement plus faible en cas d’asthme associé (p≤0.04). Les analyses fonctionnelles par mise en culture d’EOs purifiés confirmaient le rôle anti-apoptique de l’IL-5 à forte concentration chez les patients asthmatiques. La co-culture IL-5/IL-9 permettait de renforcer cette action anti-apoptotique IL-5 dépendante en induisant l’expression membranaire de l’IL-5Rα chez les patients asthmatiques.Discussion: Ces résultats confirment le rôle majeur de l’EO en particulier chez les patients asthmatiques. L’architecture du polype conséquence du remodelage tissulaire ne détermine pas la cortico-résistance habituellement associée à l’asthme dans la mesure où les sous-types histologiques sont distribués de manière équivalente quel que soit le statut clinique des patients. Le profil inflammatoire (IL-5, IgE, IL-9) conditionne la domiciliation tissulaire des EOs en modulant l’expression des protéines d’adhésion et d’interaction. Il influence aussi la survie tissulaire des EOs en contrebalançant une diminution d’expression de l’IL-5Rα IL-5 dépendante par une synergie d’action IL-5/IL-9 anti-apoptotique [...] / Background: The chronic rhinosinusitis with nasal polyps (CRSwNP) is a plurifactorial inflammatory disease whose etiology is still unknown. Innate and acquired immune agents are key factors with a pivotal role of the eosinophil (EO). Asthma is recognized as a major factor of medical failure. Objectives: Setting histological, biological and cellular patterns of inflammation in CRSwNP in accordance with the asthmatic status of the patient and describing the membrane immune phenotype of EOs both in blood and polyp compartments. Materiel: A prospective study was conducted enrolling patients with medical refractory CRSwNP. With institutional review board agreement, nasal secretions and polyp specimens were harvested through endoscopic surgical procedure. A 1-month corticosteroid wash-out was required prior to surgery. Inflammatory biomarkers measurements (interleukin-5 (IL-5), Immunoglobulins E (IgE), eosinophil-derived neurotoxin (EDN), IL-9), histological study on microscopic slides and cytometric analyses of adhesion receptors (beta(β) integrins, CD44), activation proteins (CD69) and of the IL-5 receptor alpha (IL-5Rα) were performed on purified EOs collected from the blood and the polyp. Data were compared with the asthmatic status of the patients.Results: A histological classification was established. Three subtypes were observed. The edematous polyp with huge EO infiltration (64%), the fibrous polyp with a collagen framework and a large amount of seromucous glands (9%) and the intermediate polyp with mixed fibro-edematous stroma and EO infiltration (27%). No correlation was described between this classification and the clinical status. CRSwNP with concomitant asthma was depicted with a major eosinophilia (p=.026). High IL-5, IgE and IL-9 concentrations in nasal secretions and polyp were also associated with asthma (p≤.04). EO homing into the polyp was partly promoted by the β integrins and CD44 membrane downregulation observed during tissular migration (p≤.02). CD69 activation process and IL-5Rα surface enhancement on EOs were observed in CRSwNP with or without asthma during tissue migration. The IL-5Rα expression was slightly reduced in asthmatic CRSwNP patients by comparison with the non-asthmatic counterparts (p≤.04). In vitro analyses showed the anti-apoptotic function of IL-5 in EOs of the asthmatic patients. The co-culture with IL-5 and IL-9 led to the up-regulation of the IL-5Rα surface expression. Discussion: Our results stress the major role of the EO in particular in asthmatic CRSwNP patients. The remodeling process implied in the polyp formation is not directly involved in the corticosteroid resistance as the 3 subtypes of polyps were evenly observed whatever the clinical status. High IL-5, IgE and Il-9 environment promotes EO polyp migration and activation by the regulation of adhesion and activation proteins on the EO membrane. The synergistic action of pro Th2 cytokines (IL-5/IL-9) balances the IL-5Rα downregulation observed in high IL-5 rate conditions. Conclusion: The cellular and inflammatory phenotype profiles in CRSwNP are correlated to the asthmatic status of the patients. Taken together, our results suggest that processes of immune modulation are key factors of inflammatory homeostasis in CRSwNP. Intricate mechanisms of up and down regulation of cytokines receptors expression could be involved in the incomplete efficacy of targeted therapies whose evaluation is still pending.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. [87]-103. Publié aussi en version électronique.

Les Lymphocytes T CD8 (LT CD8) sont des cellules du système immunitaire capables de reconnaître et de détruire des cellules infectées ou tumorales. De plus, les LT CD8 mémoires générés suite à une première rencontre avec un agent pathogène confèrent à l’organisme une protection efficace contre une réinfection. Cela a pour origine une modification des capacités effectrices et migratoires des LT CD8 mémoires par rapport aux LT CD8 naïfs. Ces fonctions améliorées des LT CD8 mémoires peuvent être régulées : des travaux préalables réalisés au sein de l’équipe ont montré que l’Interleukine-4 (IL-4), une cytokine sécrétée lors des réponses allergiques ou contre des pathogènes extracellulaires, inhibe certaines propriétés des cellules mémoires comme la sécrétion rapide de CCL5. Les effets de l’IL-4 sur les fonctions des LT CD8 mémoires sont cependant mal caractérisés : l’objectif de cette thèse a été de les identifier plus précisément. En utilisant une approche par micro-array, nous avons identifié une signature de gènes régulés par l’IL-4 dans les LT CD8 mémoires et montré que cette cytokine modifie l’expression de gènes impliqués dans la prolifération, la migration, et les fonctions effectrices des LT CD8 mémoires. Nous avons montré que l’IL-4 inhibe l’expression du récepteur de costimulation NKG2D à la surface des LT CD8 mémoires in vivo, s’accompagnant d’une diminution du signal costimulateur délivré par l’engagement de NKG2D. Nous avons également montré que la présence de certaines cytokines γc telles que l’IL-4 ou l’IL-21 lors de l’activation cellulaire affecte fortement les fonctions des LT CD8 effecteurs générés ainsi que leur différenciation en cellules mémoires. / Immunological memory is characterized by a secondary response that is faster and stronger than the primary response. For CD8 T cells this results from an increase frequency of antigen specific cells that display an improved response as compared to naïve cells. Memory CD8 T cells also display a new pattern of surface molecules that is associated with modified homing or activation properties. γc cytokines are known to affect both CD8 T cells functions and survival. Indeed, IL-4, a γc cytokine involved in Th2 responses induced in response to parasitic infections or allergies has been shown to reduce both IFNγ secretion and cytotoxicity of CD8 T lymphocytes. In the lab, we have demonstrated that IL-4 down-regulates ccl5 mRNA stores by inhibiting ccl5 transcription via a STAT6-dependent pathway. However, effects of IL-4 on CD8 T cells’ biology remain largely unknown. To identify such effects, we realised a microarray study that allowed us to identify the signature of genes affected by IL-4 in memory CD8 T cells. Among this signature, we identified genes involved in several functions of CD8 T cells, such as proliferation, migration, and effector functions. We then confirmed both in vitro and in vivo that NKG2D, a member of the NK receptors family involved in the modulation of the activation threshold of memory CD8 T cells, is down-regulated by IL-4, inhibiting NKG2D-dependant costimulation of memory CD8 T cells. Finally, we found that γc cytokines such as IL-4 and IL-21 affect the effector capacities of in vitro activated CD8 T Cells, as well as the differentiation of activated cells into memory cells.

Il est maintenant reconnu que le système de l'interleukine-1 (IL1), comprenant les 2 agonistes (ILla et ILip), les 3 récepteurs (IL1R1, IL1R2 et ILIRAcP) ainsi que l'antagoniste naturel (ILIRA), joue des rôles importants au niveau de l'endomètre utérin. Nous pensons que la régulation des récepteurs de 1TL1 représente une voie possible pour contrôler les effets de 1TL1 au niveau de l'endomètre utérin. Au cours de mon doctorat, nous nous sommes intéressé à l'effet de lTLip sur l'expression des récepteurs IL1R1 et IL 1R2 et sur l'expression de l'antagoniste IL IRA au niveau d'un modèle cellulaire de l'endomètre, les cellules KLE, et au niveau de culture primaire de cellules épithéliales de l'endomètre (CEE). Nos résultats indiquent que l'ILlB augmente l'expression des récepteurs IL1R1 et IL1R2 et de l'antagoniste IL1RA au niveau des cellules KLE et CEE. L'augmentation de l'expression dTLIRI indique que les cellules CEE enclenchent un mécanisme pour régénérer leurs récepteurs et accroître la réceptivité cellulaire pour 1TL1. Cependant, les cellules de l'endomètre appliquent aussi un frein à ce mécanisme en augmentant l'expression d'ILlR2 et d'ILlRA afin d'éviter un emballement inflammatoire. Dans la suite de mon doctorat, nous nous sommes intéressés à la stabilité du récepteur IL1R2 au niveau de l'endomètre chez les femmes atteintes d'endométriose, une maladie gynécologique. Nos résultats indiquent qu'il y a une augmentation significative de la dégradation du récepteur IL1R2 au niveau de cultures d'expiants provenant de femmes atteintes d'endométriose. La métaloprotéinase MMP-9 joue un rôle important dans ce phénomène. Finalement, nous avons développé, au cours de mon doctorat, plusieurs clones où différentes sections du promoteur du gène IL1R2 sont placées en amont du gène de la luciférase. Ces clones nous permettront de déterminer l'activité de la section du promoteur de chaque clone et seront utile dans la poursuite des études sur le gène IL1R2. Dans l'ensemble, les résultats que nous avons obtenu au cours de mon doctorat nous permettent de mieux comprendre la relation qui existe entre les différents récepteurs de F IL 1 et les fonctions de 1TL1 au niveau de l'endomètre utérin et confirme davantage le rôle joué par cette cytokine dans la maladie de Fendométriose.

Plusieurs paramètres participent à l'homéostasie du système immunitaire. On peut notamment citer : la production lymphocytaire (les lymphocytes B dans la moelle osseuse ou les lymphocytes T (LyT) dans le thymus), la prolifération et la survie des lymphocytes périphériques et enfin, la compétition entre les différents clones de lymphocytes ou les différentes populations de lymphocytes pour des ressources limitées en particulier les cytokines. Les mécanismes de régulation homéostatique sont différents selon la sous-population de lymphocyte considérée. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le rôle de l'interleukine-7 (IL-7) dans l'homéostasie des lymphocytes et plus particulièrement les lymphocytes T ΑΒ. Disposant de souris surexprimant l'IL-7 dans un état lymphopénique plus ou moins sévère, nous avons pu décortiquer les effets de l'IL-7 sur le développement précoce des LyT et leur survie périphérique. L'analyse du développement précoce des lymphocytes n'a pas révélé d'effet notable de la sur-expression de l'IL-7 sur le développement thymique des LyT. En revanche, une expansion considérable des LyT périphériques a été observée. A partir d'expérience de transferts adoptifs, nous avons montré que l'IL-7 favorisait la prolifération et la survie des LyT périphériques. La quantité d'IL-7 disponible module donc le devenir des LyT présents dans les organes lymphoïdes lors d'un épisode lymphopénique.