Texte remanié de: Diss.--New Haven (Conn.)--Yale university. / Notes bibliogr. Index.

Les tests moléculaires sont fréquemment demandés pour le diagnostic et le suivi des maladies infectieuses dans les pays développés. Cependant, sa disponibilité reste limitée dans les pays à ressources limitées dû à des contraintes de coûts, des technologies et des ressources humaines. Dans les régions éloignées, un accès limité aux installations de laboratoire constitue également un problème majeur. Le développement de méthodes de PCR sur plateformes ouvertes dans des laboratoires de référence tels que le Centre MURAZ au Burkina-Faso et l'utilisation d’échantillons de sang total capillaires sur DBS peuvent faciliter l'accès aux tests moléculaires.Selon la directive de l'OMS, la quantification de l'ARN du VIH à l'aide de DBS peut être une alternative dans les contextes d’accès difficile au laboratoire. Une préoccupation majeure est la spécificité sous-optimale de l’utilisation des DBS en raison de l'interférence de l'ADN du VIH archivé dans des cellules infectées sur la charge virale ARN du VIH. Dans une première étude, nous avons déterminé le niveau d'ADN du VIH-1 qui entravait la fiabilité de la quantification de l'ARN du VIH-1 sur des DBS. Une détection d'ARN du VIH-1 faussement positif (22/62, 35%) a été associée à des niveaux élevés d'ADN de VIH-1. Nos résultats indiquent que la spécificité des tests d'ARN du VIH-1 sur les DBS devrait être évaluée suivant les protocoles du fabricant sur les échantillons avec des niveaux d'ADN de VIH-1 de ≥1 000 copies / 106 cellules mononuclées du sang périphérique.Outre les infections fréquemment diagnostiquées, il est urgent d'intensifier la recherche d’infections négligées comme la leptospirose. Dans une seconde étude, nous avons exploré la leptospirose par des tests sérologiques et moléculaires comme cause négligée de maladie chez les patients atteints d’ictère fébrile au Burkina Faso. Les résultats ont montré pour la première fois que la leptospirose est une cause insoupçonnée de maladie fébrile aiguë dans ce pays semi-aride.Dans la dernière partie du doctorat, nous avons développé un test de PCR multiplex pour le diagnostic de la méningite à herpès simplex virus (HSV) et à Mycobacterium tuberculosis (MTB) chez des patients suspects de méningite aseptique. Cette qPCR qui a permis de tester dans un seul essai HSV 1/2 et MTB était très spécifique, sensible et reproductible. La concentration d'ADN la plus faible donnant 100% de signal de détection a été estimée à 2,12 copies / μl pour HSV1, 1,76 pour HSV2 et 2,15 copies / μl pour MTB. Parmi les 202 échantillons de LCR inclus dans cette étude, 5 (2,46%) étaient positifs: 2 (0,99%) pour HSV et 3 (1,47%) pour MTB. Ce test peut être particulièrement utile dans les cas de méningite / encéphalite avec un faible nombre de globules blancs dans le CSF.Notre projet a montré l'importance de la mise en œuvre de nouvelles méthodes moléculaires pour fournir des données préliminaires sur le fardeau des maladies infectieuses, y compris la leptospirose, la tuberculose et la méningite à HSV au Burkina Faso. Le DBS est un spécimen alternatif qui facilite l'accès aux tests moléculaires mais nécessite des études de validation. Les approches syndromiques doivent être testées et mises en œuvre dans les pays à ressources limitées en se basant sur l'expertise locale et la mise en œuvre de méthodes moléculaires dans les laboratoires de référence. / Molecular assays are frequently requested for the diagnosis and monitoring of infectious diseases. While nucleic acid testing is the standard of care in developed countries, its availability remains limited and constrained by cost, technologies, and human resources in many settings, including West Africa. In remote areas, limited access to laboratory facilities is also a main issue. The development of PCR methods on open polyvalent platform in reference laboratories such as the Centre Muraz in Burkina-Faso and the use of capillary whole blood collected on DBS specimens can facilitate access to nucleic acid testing.According to WHO guideline HIV-RNA quantification using DBS can be considered in settings where there is a lack of access to sites or nearby laboratory facilities for nucleic acid test. A major concern is the suboptimal lower specificity of DBS due to the interference of HIV-DNA copies archived in infected cells with HIV-RNA copies. In the first study we determined the HIV-1 DNA level that interfered with the reliability of HIV-1 RNA quantification on DBS specimens used for therapeutic monitoring (1). False-positive HIV RNA detection (22/62, 35%) was associated with high HIV-1 DNA levels. Our results indicate that the specificity of HIV-1 RNA assays on DBS should be evaluated following manufacturer protocols on samples with HIV-1 DNA levels of ≥1,000 copies/106 peripheral blood mononuclear cells.Beside infections frequently tested by nucleic acid tests there is an urgent need to scale up assay for neglected infection such leptospirosis. In the second study we explored leptospirosis by serological and molecular testing as a neglected cause of disease among patients with febrile icteric illness in Burkina Faso. The results showed for the first time that leptospirosis is an unsuspected cause of acute febrile illness in this semi-arid country.In the last part of the PhD, we developed a multiplex PCR assay for the diagnosis of tuberculosis and Herpes Simplex (HSV) meningitis among patients with suspected aseptic meningitis. This qPCR which allowed to test in a single run HSV 1/2 and M. tuberculosis was highly specific, sensitive and reproducible. The lowest DNA concentration giving 100% detection signal was estimated at 2.12 copies/µl for HSV1, 1.76 for HSV2 and 2.15 copies/µl for M. tuberculosis. Of the 202 CSF specimens included in this study, 5 (2.46%) were tested positive: 2 (0.99%) for HSV and 3 (1.47%) for M. tuberculosis. This assay may be especially useful in cases of meningitis/encephalitis with a low number of white blood cells count in the CSF.Our project stresses the importance of the implementation of news molecular methods to provide preliminary data about the burden of infectious diseases including leptospirosis, tuberculosis and HSV meningitis in Burkina Faso. DBS is an alternative specimen that facilitates access to nucleic acid tests but requires validation studies. Syndromic approach need to be tested and implemented in West Africa and should be based on local expertise and implementation of molecular methods in reference laboratories.

Cette étude cherche à 1) comparer la personnalité et l’adaptation des fibromyalgiques (FM) avec ceux ayant une polyarthrite (PR), une spondylarthrite (SA) ou un syndrome de Gougerot-Sjögren (SG) ; 2) identifier les liens et influences entre la personnalité et les variables agissant sur le retentissement et le coping et 3) observer l’existence de différences intra-groupes chez les FM. 48 FM, 47 PR, 47 SA et 23 SG ont répondu aux BFI (personnalité), GHQ (souffrance psychique), FIQ (douleur, retentissement), FSS (fatigue), EVE (événements de vie), CSQ (coping) et MINI (comorbidité anxio-dépressive). Les FM ont une élévation de l’agréabilité (A), de l’ouverture (O), du Névrosisme (N) et un retentissement plus sévère que les autres. Dans les maladies rhumatismales, l’anxiété influence la dépression, la douleur, la fatigue et la dramatisation. N influence majoritairement l’anxiété, le coping actif et modérément la dépression. Enfin, la douleur et N permettent de distinguer deux sous groupes dans la FM. La personnalité a une influence sur l’adaptation. A et O semblent être des défenses face au stress alors que N a un impact direct et néfaste dans l’adaptation / This study aims to 1) compare personality and adaptation of fibromyalgia patients (FM) with those having a rheumatoid arthritis (PR), a ankylosing spondylitis (SA) or Sjogren’s syndrome (SG); 2) identify the links and the influences between the personality and the variables acting on repercussions of the illness and coping; 3) observe the existence of intra-group differences in FM. 48 FM, 47 PR, 47 SA and 23 SG answered the BFI (personality), GHQ (psychic suffering), FIQ (pain, repercussions of the illness), FSS (fatigue), EVE (events of life), CSQ (coping ) and MINI (anxio depressive comorbidity). The FM show a rise in agreeableness (A), openness (O) and neuroticism (N) and a more severe impact than the other diseases. In the rheumatic diseases, anxiety influences depression, pain, fatigue and dramatization. N influences mainly anxiety, active coping and moderately depression. Finally, pain and N allow to distinguish two groups in FM. Personality has an influence on adaptation. A and O seem to be defenses in the face of stress while N has a direct and worse impact on the adaptation

Entre 2008 et 2011, plus de 22 000 cas de rougeole ont été signalés en France. Comment la résurgence de cette « maladie du passé » peut-elle s’expliquer ? Un vaccin efficace existe pour s’en prémunir, mais il apparaît que de plus en plus de Français se méfient de cette méthode jugée dangereuse, inutile et/ou contre-nature. La résistance et l’hésitation face aux vaccinations ont gagné de nombreux pays occidentaux. La territorialisation de récentes épidémies de rougeole en Europe et en France donne à voir les espaces de sous-vaccination, corrélés à l’implantation de populations réfractaires aux vaccins. Comprendre l’inscription géographique du vaccino-scepticisme implique donc de relier les pratiques vaccinales aux contextes socio-territoriaux dans lesquels elles prennent place. L’analyse multiscalaire proposée dans ce travail permet ainsi d’articuler les modalités locales du refus vaccinal avec une approche plus globale du système de santé. Enfin, l’étude des représentations des différents acteurs (patients-citoyens, professionnels de santé, médias, experts et décideurs politiques) montre que la politique vaccinale est devenue plus qu’un investissement de santé publique, un enjeu de société. / Between 2008 and 2011, more than 22 000 cases of measles were reported in France. How can the resurgence of this “disease from the past” be explained? The existing vaccine is effective, yet it seems that more and more French people are wary of this method of protection which they consider dangerous, useless and/or unnatural.The reluctance and hostility to vaccination have spread across numerous western countries. The study of the territories affected by recent epidemics of measles in France and Europe points out spaces of sub-vaccination, correlated to vaccination-resisting populations. To understand the geographical localisation of this resistance, it is therefore necessary to connect the vaccinal practices with the social and territorial contexts of the skeptical populations. A multi-level analysis allows to articulate the local modes of vaccinal refusal with a more global approach to public health policy. Finally, a close study of the perceptions of the different actors involved (patients-citizens, healthcare professionals, media, experts and political decision makers) shows that vaccinal policy has become more than an investment of public health and is now a real societal challenge.

Les microARN sont des petits ARN non codants d’une vingtaine de nucléotides qui ont pour fonction de réguler l’expression des gènes en se fixant sur l’extrémité 3’UTR d’ARNm cibles, permettant ainsi leur dégradation ou l’arrêt de leur traduction en protéines. A ce jour, de nombreuses études ont montré l’implication des microARN dans divers processus physiologiques ou pathologiques ; leur rôle dans la réponse de l’organisme aux substances toxiques environnementales commence à être évoqué.La FPI appartient au groupe des pneumopthies interstitielles diffuses idiopathique dont elle est la forme la plus fréquente. Elle se caractérise par la présence de foyers de prolifération de fibroblastes/myofibroblastes responsables d’une production excessive de matrice extracellulaire, une destruction progressive et irréversible de l’architecture pulmonaire entrainant la perte de la fonction respiratoire. L’agression répétée de l’épithélium respiratoire par des composés chimiques environnementaux (ou xénobiotiques) est fortement suspectée dans le déclenchement de la FPI.Le premier objectif de mes travaux de recherche a été d’identifier des microARN susceptibles d’intervenir dans la pathogenèse de la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) et de préciser la (les) fonction(s) de ces microARN d’intérêt. Pour atteindre cet objectif, nous avons étudié deux microARN, le miR-199a-5p et le miR-214-3p qui présentaient la particularité d’être significativement surexprimés dans les poumons de souris souffrant de fibrose pulmonaire. L’analyse systématique des profils d’expression des gènes de fibroblastes surexprimant le miR-199a-5p et le miR-214-3p nous a permis d’identifier un grand nombre de gènes qui étaient significativement modulés par ces deux microARN. Nous avons pu établir l’implication respective du miR-199a-5p et du miR-214-3p dans la régulation de la voie profibrotique TGFβ et dans l’apoptose des fibroblastes pulmonaires médiée par le Fas-ligand. L’ensemble de nos résultats nous permet de suggérer l’utilisation de molécules ciblées contre ces 2 microARN dans le traitement de la FPI.Le second objectif de mes travaux de recherche a été d’identifier le modèle cellulaire in vitro le plus proche du tissu pulmonaire afin d’étudier l’impact des composés toxiques environnementaux sur la pathogenèse des maladies respiratoires et, en particulier, de la FPI. Pour cela, nous avons comparé les profils d’expression génique de l’ensemble des protéines impliquées dans le métabolisme et l’éliminations des xénobiotiques, de 10 lignées cellulaires et de 4 cultures primaires de cellules épithéliales bronchiques humaines, à ceux précédemment observés par notre équipe dans les tissus broncho-pulmonaires humains. L’exposition du modèle cellulaire le plus pertinent à des polluants atmosphériques permettra d’identifier les microARN associés à la toxicité pulmonaire de ces composés chimiques et de vérifier si ces microARN régulent des voies de signalisations communes à celles impliquées dans la pathogenèse de la FPI. / MicroRNAs are small non-coding RNAs with about 20 nucleotides that regulate gene expression by binding to the 3' UTR end of target mRNAs, thus allowing their degradation or stopping their translation into proteins. To date, many studies have shown the involvement of microRNAs in various physiological or pathological processes; their role in the body's response to environmental toxic substances is beginning to be mentioned. It is characterized by the presence of fibroblast/myofibroblast proliferation foci responsible for excessive extracellular matrix production, progressive and irreversible destruction of lung architecture leading to loss of respiratory function. The repeated aggression of the respiratory epithelium by environmental (or xenobiotic) chemicals is strongly suspected in the initiation of IVF. The first objective of my research was to identify microRNAs that may be involved in the pathogenesis of idiopathic pulmonary fibrosis (IVF) and to specify the function(s) of these microRNAs of interest. To achieve this objective, we studied two microRNAs, miR-199a-5p and miR-214-3p, which had the particularity of being significantly overexpressed in the lungs of mice with pulmonary fibrosis. Systematic analysis of the expression profiles of fibroblast genes overexpressing miR-199a-5p and miR-214-3p allowed us to identify a large number of genes that were significantly modulated by these two microRNAs. We were able to establish the respective involvement of miR-199a-5p and miR-214-3p in the regulation of the profibrotic pathway TGFβ and in Fas-ligand mediated apoptosis of pulmonary fibroblasts. The second objective of my research was to identify the in vitro cellular model closest to lung tissue in order to study the impact of environmental toxic compounds on the pathogenesis of respiratory diseases and, in particular, of IVF. To do this, we compared the gene expression profiles of all proteins involved in the metabolism and elimination of xenobiotics, 10 cell lines and 4 primary cultures of human bronchial epithelial cells, with those previously observed by our team in human bronchopulmonary tissues. Exposure of the most relevant cellular model to air pollutants will identify the microRNAs associated with the pulmonary toxicity of these chemical compounds and verify whether these microRNAs regulate signaling pathways common to those involved in the pathogenesis of IVF.

Le concept de "cognition incarnée" considère que le schéma classique Perception-Cognition-Action proposant un flux séquentiel de traitement de l’information n'est pas approprié pour comprendre l'effet comportemental des troubles neurodégénératifs et trouver des solutions thérapeutiques innovantes. La découverte des neurones miroirs (NM) a donné un substrat biologique à cette théorie: on pense maintenant que les NM relient les connaissances sur les actions et les perceptions non seulement pour intégrer la perception dans la planification et l'exécution, mais aussi pour soutenir un large éventail de fonctions cognitives, par ex. empathie et langage. En même temps, il est maintenant clair que dans chaque maladie neurodégénérative les symptômes cognitifs et moteurs sont représentés le long d'un continuum. Les maladies neurodégénératives liées au vieillissement, comme la maladie d'Alzheimer (MA), la forme la plus courante de démence, sont devenues un enjeu social très important. Comme il n'y a pas de remède pour la MA, les études se concentrent sur la prévention. Une catégorie qui représente maintenant une cible privilégiée est le trouble cognitif léger (TCL), considéré comme une étape intermédiaire entre le vieillissement normal et la MA. Même si MA et TCL ont été caractérisées comme des maladies «cognitives» jusqu'à présent, un lien entre la fonction motrice et le risque de développer la MA a été reconnu.Le but principal de cette recherche est d'étudier l'intégrité du réseau NM dans la MA, le TCL et le vieillissement normal. La caractérisation de son fonctionnement dans les maladies neurodégénératives serait utile pour une meilleure compréhension de leurs mécanismes fonctionnels et manifestations cliniques. Cela permettrait également d’exploiter le NM dans la réhabilitation des symptômes.La thèse comprend deux parties : la première inclue une vaste recherche bibliographique destinée à décrire le cadre scientifique qui justifie une telle recherche.Nous avons d'abord passé en revue les preuves sur l'existence d'un système NM chez les singes et les humains, et ses multiples rôles possibles et après brièvement décrit le tableau clinique des principaux troubles neurodégénératifs, en montrant comment les symptômes cognitifs et moteurs s’entrecroisent. Ensuite, nous avons détaillé les résultats de la recherche documentaire sur les maladies neurodégénératives, NM et cognition incarnée, en les commentant à la lumière de cette théorie.La deuxième partie de la thèse décrit la procédure expérimentale qui a été réalisée dans le but de la recherche.Trois groupes appariés de 16 sujets chacun (CA-contrôles âgées, TCL amnésique avec atrophie hippocampique et MA) ont été évalués avec une batterie neuropsychologique centrée sur les fonctions liées au système NM, et une tâche IRMf spécifiquement créée pour tester les NM: celle- ci était constituée d'une tache d’observation, où aux sujets ont été montrés des vidéos d'une main droite saisissant différents objets, et d'une tache motrice où les sujets ont observé des images d'objets orientés pour être saisis avec la main droite, et ont fait le geste correspondant.Chez les CA, l'analyse de conjonction (comparant l'activation de l'IRMf pendant l'observation et l'exécution) a indiqué l'activation d'un réseau bilatéral fronto-pariétal dans les zones NM « classiques» et du gyrus temporal supérieur (STG), entrée visuelle corticale aux NM. Le groupe TCL a montré une activation similaire, cependant, les zones pariétales ont été moins activées et le STG n'a pas été activé, tandis que l'inverse était vrai pour la zone de Broca droite. Nous n'avons observé aucune activation du réseau fronto-pariétal chez le groupe MA. Dans tous les tests neuropsychologiques (y compris les tests de fonctions attribuées à NM), les sujets MA ont été plus mauvais que les CA, alors que les sujets TCL montraient seulement des troubles de mémoire épisodique et fluidité sémantique (...). / The concept of “embodied cognition” considers that the classical Perception-Cognition-Action architecture proposing a sequential flow of processing with clean cuts between all modules is not appropriate to understand the behavioral effect of neurodegenerative disorders and to find innovative therapeutic solutions. In the last decades, the discovery of the mirror neurons (MN) has given a biological substrate to this theoretical perspective: the MN are now thought linking together knowledge about actions and perceptions not only to integrate perception in action planning and execution but also as a neural mechanism supporting a wide range of cognitive functions, e.g. empathy and language. At the same time, it is now clear that in each neurodegenerative disease both cognitive and motor symptoms are represented along a continuum. In the current demographic context, neurodegenerative diseases linked to aging have become a very important social issue. Alzheimer Disease (AD), the most common form of dementia, is a neurodegenerative disease strictly linked to aging. As actually there is no cure, several studies are focusing on prevention. A category which now represents a preferential target of intervention is Mild Cognitive Impairment (MCI), considered as an intermediate stage between normal aging and AD. Even if AD and MCI have been characterized as “cognitive” diseases until now, a link between motor function and the risk of developing AD has been recognized.The main purpose of this research is to investigate the integrity of the MN network in AD, MCI and normal aging. Characterizing the functioning of the MN network in neurodegenerative diseases would be useful to better understand functional mechanisms and their clinical manifestations. It would also allow to capitalize on these kinds of neurons in the rehabilitation of motor and cognitive symptoms.The thesis consists of two parts: the first part includes an extensive bibliographic research intended to describe the scientific frame which justifies such a research.We first reviewed the evidence about the existence of a MN system in monkeys and humans, and its multiple possible roles in humans.We then briefly reviewed the clinical picture of the main neurodegenerative disorders, showing how cognitive and motor symptoms intersect in all of them.Next, we detailed the results of literature searching on neurodegenerative diseases, MN, and embodied cognition, commenting them at the light of this hypothesis.The second part of the thesis describe the experimental procedure which has been performed to evaluate the integrity of the MN network in normal elderly and people with AD and MCI, and its results.Three matched groups of 16 subjects each (normal elderly-NE, amnesic MCI with hippocampal atrophy and AD) were evaluated with a neuropsychological battery centered on functions thought to be linked to the MN system, and a fMRI task specifically created to test MN: that comprised of an observation run, where subjects were shown videos of a right hand grasping different objects, and of a motor run, where subjects observed visual pictures of objects oriented to be grasped with the right hand, and made the corresponding gesture.In NE subjects, the conjunction analysis (comparing fMRI activation during observation and execution), indicated the activation of a bilateral fronto-parietal network in “classical” MN areas, and of the superior temporal gyrus (STG), an area thought to provide the cortical visual input to the MN. The MCI group showed the activation of areas belonging to the same network, however, parietal areas were activated to a lesser extent and the STG was not activated, while the opposite was true for the right Broca’s area. We did not observe any activation of the fronto-parietal network in AD participants (...).

Les maladies à Prions sont des maladies neurodégénératives fatales, touchant l'homme et l'animal. Même si le risque de transmission de la maladie de la vache folle à l'homme semble maîtrisé, il persiste actuellement un risque de santé publique lié à la transmission iatrogène de cette forme, notamment par transfusion sanguine. Pour contrôler cette transmission, il est donc essentiel de mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires de réplication et de dissémination des Prions. Ces mécanismes de réplication se produisent à des échelles de temps et de taille difficilement accessibles expérimentalement, et ont ainsi fait l'objet de nombreuses modélisations théoriques utiles pour aider à la compréhension des mécanismes. L'objectif de cette thèse est de compléter ces modèles mathématiques, afin d'étudier plus spécifiquement les conséquences dynamiques sur la réplication des Prions, des propriétés de réplication taille-dépendante d'une part, et de l'hétérogénéité des cellules impliquées dans la réplication d'autre part. Dans un premier temps, nous avons généralisé un modèle de polymérisation nucléée pour prendre en compte un taux d'élongation des fibrilles dépendant de leur taille. Nous avons principalement déduit de cette étude que la distribution en taille des agrégats semble une donnée expérimentale très informative sur les mécanismes élémentaires de réplication, au contraire du profil cinétique d'accumulation de la PrPres peu sensibles aux propriétés de réplication taille-dépendantes. Dans un second temps, après une caractérisation expérimentale de l'hétérogénéité cellulaire de réplication, nous avons intégré le mécanisme de réplication intracellulaire à un modèle multicellulaire par automate cellulaire continu stochastique. De manière appliquée, cette étude nous a permis d'identifier des étapes du processus de culture cellulaire critiques pour l'établissement d'une infection chronique, et nous a permis de proposer plusieurs protocoles pour augmenter la sensibilité des cultures cellulaires aux infections à Prions. / Prion diseases are neurodegenerative, fatal and transmissible diseases, with no effective treatment. The risk of transmission of bovine spongiform encephalopathy to humans is now under control ; however the risk of human-to-human transmission of variant Creutzfeldt-Jakob disease via medical treatments (notably through blood transfusion) remains. Thus, understanding cellular and molecular mechanisms responsible for Prion replication and dissemination is critical to efficiently control Prion transmission. The mechanisms of Prion replication are poorly characterised and occur at time and size scale achieved experimentally with difficulty. Thus, mathematical models can help us understand prion multiplication by testing which mechanisms best fit to experimental data. Therefore the objectives of our study are to complete existing mathematical model in order to investigate the size-dependent replicative properties of prion aggregates and the cellular heterogeneity. Firstly, we have extended a previous study of the nucleated polymerization model to take into account size dependent replicative properties of prion aggregates. This is achieved by a choice of coefficients in the model that are not constant. Our results suggest that the size distribution of prion aggregates could be one of the most informative experimental data to study elementary replication mechanisms and to investigate strain phenomenon. Secondly, we have modelled the multicellular dynamics of prion replication by integrating intracellular replication (by nucleated polymerization) into a continuous and stochastic cellular automaton. The model formulation is based on an experimental characterisation of cellular heterogeneity. From an applicative point of view, this theoretical study has allowed us to propose several protocols to increase cell culture sensitivity to prion infection.

La prévalence de l’asthme a doublé dans les pays occidentaux depuis environ 1980. Une croissance alarmante qui fait face aux changements de mode de vie : hygiène (l’exposition à des agents infectieux), alimentation, ou encore pollution. Ces éléments sont des co-facteurs de risque, potentiellement responsables de l’installation de l’asthme ou de son aggravation. Cependant aucun mécanisme clair n’est déterminé à ce jour. Ce travail de thèse s’est focalisé sur le rôle des protagonistes centraux de la réponse immune, les populations lymphoïdes innées et adaptatives, dans l’exacerbation de l’asthme par ces différents co-facteurs. L’obésité est associée à une prévalence accrue d’asthme. Récemment, les cellules lymphoïdes innées (ILC) ont été impliquées dans ces pathologies. L’axe principal de mon travail a été de caractériser la contribution des lymphocytes T comparativement aux ILC dans un modèle murin d’exacerbation de l’asthme induit par des allergènes d’acariens liée à l'obésité. Un régime riche en graisse aboutit à l’exacerbation des caractéristiques de l’asthme, incluant l’hyperréactivité bronchique, la réponse humorale, le recrutement des éosinophiles circulants et tissulaires. Parallèlement à une exacerbation des profils pulmonaires Th2 et Th17, la quantité des ILC2 et ILC3 activées est amplifiée chez les souris asthmatiques obèses et associée à une augmentation de l’expression de l’IL-33, l’IL-1β et une diminution des marqueurs des ILC dans le tissu adipeux viscéral. La déplétion des ILC dans ce modèle a confirmé leur implication dans l’exacerbation de l’asthme chez les souris obèses, notamment via une activation des profils Th2 et Th17. Parallèlement, nous avons évalué l’incidence des HAP, polluants provenant d’échappement diesel, en mesurant les caractéristiques moléculaires de l’asthme sévère. Parmi les cellules mononucléaires du sang activées, les particules d’échappement du diesel (DEP)-HAP et celles du benzo[a]pyrène (B[a]P) induisent une augmentation de la production d’IL-22 plus élevée chez les sujets allergiques asthmatiques (AA), et une diminution de l’IL-17A. Cette production d’IL-22 est majoritairement issue des cellules Th22, et son mécanisme d’induction est principalement dépendant de l’AhR sous l’effet des DEP-HAP contrairement au B[a]P. Enfin, nous avons étudié l’impact des infections. L’activation de NOD1 des cellules dendritiques (DC) humaines, indépendamment de l’allergène, promeut un profil Th2, induit préférentiellement la production de CCL17 chez un patient asthmatique, leur maturation et perturbe la production de CCL22 et de l’IL-10. Chez la souris, l’activation systémique de NOD1 exacerbe l’asthme allergique, via l’augmentation de la réponse pulmonaire de type Th2 dépendamment de CCL17.Dans une autre étude, la costimulation de DC immatures humaines par un allergène de chien et le ligand de TLR3 ou TLR9 accentue la différentiation, l’expression de marqueurs d’activation et la production cytokinique des DC, avec l’induction d’un profil Th22/Th1 chez les sujets saints, contrairement à un profil Th22/Th17/Th2 chez les patients AA. Cette activation spécifique des DC, induite par la costimulation chez un patient AA, provoque la sécrétion d’IL-17A, IL-17F et d’IL-13, ainsi qu’une amplification de la production d’IL-22 par les lymphocytes Th22. Tout ceci suggère que la costimulation par certains allergènes et/ou pathogènes peut induire une réponse Th22 et Th17 chez les sujets asthmatiques, et contribuerait à la sévérité de certains asthmes.L'ensemble de ces travaux ont permis d’établir de nouvelles appréhensions des déterminants potentiels dans l’asthme ainsi que de nouvelles notions des mécanismes moléculaires et cellulaires gouvernant la réponse immune. / The prevalence of asthma has increased twice in Western countries since about 1980. An alarming growth which correlates with lifestyle changes: sanitary conditions (exposure to infectious agents), nutrition, or pollution. These elements are risk co-factors, involved in asthma development or aggravation. However, no clear mechanism is determined to date. This work focused on the role of central players in the immune response, the innate and adaptive lymphoid populations in asthma exacerbation by these different cofactors.Obesity is associated with an increased prevalence of asthma. Recently, the innate lymphoid cells (ILC) were involved in these 2 pathologies. The main focus of my work was to characterize the T cells compared to ILC contribution in a murine model of asthma exacerbation induced by mite allergens linked to obesity. A high fat diet leads to the exacerbation of the main asthma features, including bronchial hyperresponsiveness, humoral response, recruitment of circulating and tissue eosinophils. In parallel to the exacerbation of Th2 and Th17 profiles, the amount of activated ILC2 and ILC3 is amplified in the lung of obese asthmatic mice and associated with increased expression of IL-33, IL-1β and reduced ILC markers in visceral adipose tissue. ILC depletion in this model confirmed their involvement in asthma exacerbation in obese mice, especially through Th2 and Th17 profiles activation.On the other hand, we evaluated the impact of PAH, pollutants from diesel exhaust, by monitoring the molecular characteristics of severe asthma. Among the activated blood mononuclear cells, diesel exhaust particles (DEP)-PAH and those of benzo[a]pyrene (B[a]P) enhance IL-22 production in asthmatic allergic patients (AA), and decrease IL-17A. Th22 cells are the major source of this IL-22 production and its induction mechanism is mainly dependent on AhR under the effect of DEP-PAH contrary to B[a]P.Finally, we investigated the impact of infections. NOD1 priming of human dendritic cells (DC), independently of the allergen presentation, promoted a Th2 polarization profile which involved the production of both CCL17 and CCL22 in nonallergic subjects but only CCL17 in allergic patients. Moreover, NOD1-primed DC from allergic donors exhibited enhanced maturation that led to abnormal CCL22 and IL-10. In mice, systemic NOD1 activation exacerbates allergic asthma, via the increase in pulmonary Th2 response depending on CCL17.In another study, the costimulation of human immature DC, by dog allergen and TLR3 or TLR9 ligands, increases the DC differentiation, expression of activation markers and cytokine production, with the induction of a Th22/Th1 profile in healthy subjects, unlike a Th22/Th17/Th2 profile in AA patients. This specific DC activation, induced by costimulation in AA patients, leads to the IL-17A, IL-17F and IL-13 secretion, as well as the amplification of IL-22 production by Th22 cells. All this suggests that costimulation by certain allergens and/or pathogens can induce Th22 and Th17 response in asthmatic subjects, and may contribute to the severity of some asthma cases.Taken together, the results presented in this work establish new apprehensions of potential asthma determinants, as well as new concepts of molecular and cellular mechanisms underlying the immune response.

L'inflammasome est complexe protéique intracellulaire de l'immunité innée permettant la reconnaissance de pathogènes intracellulaires. NLRC4, un Nod-like récepteur permettant l'activation de l'inflammasome est impliqué dans la reconnaissance du flagelle ainsi que du système de sécrétion de type 3 (SST3) de Pseudomonas aeruginosa, une bactérie majoritairement extracellulaire. Nous avons donc déterminer l'impact de la reconnaissance de P. aeruginosa par le NLRC4-inflammasome in vivo dans un modèle murin de pneumonie aiguë. De façon surprenante, l'activation du NLRC4-inflammasome par le SST3 de P. aeruginosa contribue à diminuer la survie de l'hôte en diminuant la clairance bactérienne pulmonaire et en augmentant la lésion pulmonaire induite. En effet, la perte de l'activation de l'inflammasome chez les souris NLRC4/- permet d'une part, une réponse précoce méfiée par l'IL-17A. Cette réponse dépendant de l'IL-17A conduit à une expression majeure de peptides antimicrobiens par l'épithélium pulmonaire et diminue la lésion pulmonaire en diminuant le recrutement des cellules immunitaires inflammatoires. L'administration d'IL-18 recombinante murine ou l'inhibition de cette voie par un anticorps anti-IL-17A inhibe cette réponse IL-17A dépendante. Ces résultats mettent en évidence un nouveau rôle du SST3 de P. aeruginosa, qui en plus de son effet cytotoxique et de la translocation d'exotoxines, permet d'activer l'inflammasome pour échapper à la réponse immunitaire innée de l'hôte en inhibant une voie IL-17 dépendante. / The inflammasome is thought to function as a cytosolic surveillance system against intracellular pathogens. However, we report that Pseudomonas aeruginosa, an extracellular pathogen responsible for acute lung infection, relies upon inflammasome activation to persist and worsen disease. Specifically, we show that loss of either NLRC4 expression or type-3 secretion system (T3SS)-driven activation of NLRC4, surprisingly, resulted in a robust Th-17-like immune response that enhanced bacterial clearance and attenuated virulence independently of exotoxins. This Th-17-like response correlated with marked upregulation of antimicrobial peptides and was suppressed by either neutralization of IL-17A or exogenous IL-18 administration in vivo. Together, these results unveil an adaptation mechanism through which the problem pathogen manages to evade Th17-mediated immunity and invade the lung, providing a potential mechanism for infectious complications of anti-IL17 therapy in inflammatory diseases. The T3SS exploitation of NLRC4-coupled inflammasome response may therefore represent a novel gene-for-gene model of pathogen evolution alongside host immunity.

Le vieillissement de la population s'accompagne de l'augmentation du nombre de patients souffrant de maladies chroniques. Ceci entraîne une augmentation du nombre de visites et d'examens à l'hôpital. La télémédecine peut apporter un bénéfice tant en matière de qualité et de sécurité des soins qu'en matière de réduction des dépenses de santé. Elle apparaît comme une piste prometteuse, mais encore insuffisamment déployée. Nous avons déterminé les pathologies chroniques les plus fréquentes compatibles avec la télémédecine, à savoir l'insuffisance cardiaque, le diabète, l'insuffisance respiratoire et l'insuffisance rénale. Cette étude a mis en exergue la présence d'un ensemble de comorbidités associées à ces quatre pathologies et montré la nécessité d'une prise en charge globale du patient. Un état de l'art des différentes expériences de télémédecine dans le monde pour ces maladies a mis en évidence que les différentes applications proposées sont partiellement redondantes et ne sont pas interopérables entre elles. Ainsi, les patients peuvent réaliser deux fois la même mesure pour le même examen médical, mais pour deux pathologies différentes. Ces deux problèmes peuvent induire des développements redondants pour chaque application de télémédecine, des risques de diminution de l'efficience des applications de télémédecine lors de leur déploiement, ainsi que des risques d'aggravation de la santé du patient dès lors que l'action d'un professionnel de santé sur une pathologie peut avoir des répercussions sur une autre pathologie. Par ailleurs, cette étude a fait apparaître les besoins communs à ces pathologies. Nos travaux ont donc consisté à développer une architecture générique permettant à différentes applications de télémédecine spécifiques à une pathologie chronique de partager un plateau technique commun. L'originalité de ce travail porte d'une part sur l'étude des normes et des standards de communication nécessaires à l'interopérabilité de l'infrastructure envisagée, et d'autre part sur une modélisation des données relatives aux signes vitaux analysés et à leur contexte. En effet, ces dernières contiennent toutes les informations pouvant influer sur l'interprétation des résultats, telles que la date et l'horaire de la mesure réalisée, la nature de la donnée acquise et les caractéristiques des capteurs utilisés. Pour valider notre modèle d'application de télésurveillance des maladies chroniques, nous avons réalisé deux expérimentations. La première, menée en collaboration avec la société AZNetwork, a consisté à mettre en œuvre une plate-forme digitale de recueil et d'archivage des données médicales pour les seniors dans le cadre du projet Silver@Home. La seconde expérimentation réalisée en partenariat avec le réseau de soins TELAP sur le projet Domoplaies a permis d'étendre notre modèle à un système d'échanges d'information médicale entre les professionnels de santé. Ces travaux constituent une proposition de modèle d'application de télémédecine qui est non seulement conforme au Cadre d'Interopérabilité des Systèmes d'Information de Santé (CI-SIS) de l'Agence des Systèmes d'Information Partagés de Santé (ASIP Santé), mais qui constitue une proposition d'extension de ce dernier à l'acquisition des données au domicile du patient. / The current trend in aging population leads to an increasing number of chronic diseases cases and consequently, to an increase of the number of medical examinations and hospital stays. Telemedicine system can contribute to both increase or maintain care quality and safety, as well as to reduce costs. In spite of this potential, telemedicine deployment is currently limited. We identified the most frequent chronic diseases consistent with telemedicine, namely heart failure, diabetes, respiratory failure and kidney failure. This study highlighted a number of comorbidities associated to these four diseases, reflecting the need for overall patient care. A state of the art report on worldwide Telemedicine experiments for the four chronic diseases showed that the current applications are partially redundant and hardly interoperable. Thus, the same measure can be performed twice for the same medical examination, but for two different diseases. These two problems can induce redundant developments, a risk of a decreased efficiency of a telemedicine application during its deployment, as well as risks of making the patient health worse when the intervention of a healthcare professional can have an impact on another chronic disease. Furthermore, this study revealed common requirements for these chronic diseases and their specific features. We developed a generic architecture that allows different telemedicine applications associated with specific diseases to share a common technical platform. The original aspects of this work are first, a study of communication standards to achieve an interoperable system, and, on the other hand second, a health data model for the patient's vital signs. This model contains all the necessary information to interpret the results, such as the date and time of the measurement, the acquired data format and the sensor characteristics. To validate our telemedicine application model, we conducted two experiments. The first one was a collaboration with AZNetwork company. It consisted in the development of a digital platform to collect and archive seniors' data in the context of the Silver@Home project. The second experiment was a partnership with the TELAP network on the Domoplaies project. It allowed us to extend our telemedicine model to a medical data exchange system among healthcare providers. This led us to propose a telemedicine application model, which is not only in conformity with the Health Information Systems Interoperability Framework (HIS-IF) of the "Agence des Systèmes d'Information Partagés de Santé" (ASIP Santé), but also constitutes a proposed extension of this framework to the patient's home.