L'inflammation anténatale et l'hypoxie sont connues pour être les principaux phénomènes associés aux lésions cérébrales périnatales. La modulation de la cytokine pro-inflammatoire tumor necrosis factor-[alpha] (TNF-[alpha]), ses récepteurs (TNFR1 et TNFR2) et la TNF-[alpha] converting enzyme (TACE) pourrait être impliqués dans la genèse des lésions cérébrales périnatales entraînant la PC. Le stade de développement du système nerveux central (SNC) semble être un facteur déterminant dans le contrôle de la production intra-cérébrale du système du TNF-[alpha]. Afin d'étudier le rôle potentiel des membres du système du TNF dans la physiopathologie des lésions cérébrales périnatales, nous avons développé un modèle animal combinant l'inflammation anténatale, induite par le lipopolysaccharide (LPS), et l'hypoxie-ischémie (HI) post-natale chez le rat lewis. Les résultats démontrent que l'HI seule induit une augmentation significative de l'ARNm du TNF-[alpha] intra-cérébral pendant les huit premières heures suivant l'HI, mais le LPS seul ou combiné avec l'HI n'entraîne pas de modification comparativement aux animaux témoins. L'expression protéique cérébrale post-natale du TNF-[alpha] diminue significativement lors de l'exposition anténatale au LPS seul ou combinée à l'HI, comparativement à l'HI seule. De plus, aucune variation dans la synthèse protéique du TNF-[alpha] n'a été observée entre les cerveaux foetaux (pré-natal) exposés ou non anténatalement au LPS. Tout comme le TNF-[alpha], l'expression de l'ARNm de la TACE et de la protéine diminue de façon significative dans les quatre heures suivant l'exposition au LPS+HI comparativement au témoin et à l'HI seule. Parallèlement, les conditions expérimentales influencent l'expression cérébrale de l'ARNm et de la protéine du TNFR1, avec une augmentation significative (h8) dans tous les groupes expérimentaux comparativement aux témoins. In situ, le TNFR1 est régulé à la hausse dans le corps calleux, la substance blanche frontale et le cortex frontal, présentant un marquage principalement astrocytaire. En ce qui concerne le TNFR2, aucune variation dans son expression cérébrale n'a été observée. Nos résultats montrent une régulation serrée de la production des molécules du système TNF-[alpha] dans le système nerveux central en développement. Puisque la combinaison du LPS anténatal et de l'HI post-natale exacerbe l'étendue des lésions dans ce modèle animal, l'absence de régulation parallèle du système du TNF-[alpha] suggère que cette voie inflammatoire ne semble pas être impliquée dans la genèse des lésions cérébrales dans le contexte physiopathologique étudié.

La paralysie cérébrale (PC) affecte 3/1000 nouveau-nés. Les conditions pathologiques menant à la PC sont de natures infectieuse-inflammatoire et/ou hypoxique-ischémique (HI). Ce projet a eu comme objectif de caractériser un modèle animal de lésions cérébrales à un temps où la maturité cérébrale du raton est comparable à celle du nouveau-né humain à terme. L'hypothèse est que les cytokines pro-inflammatoires IL-1[bêta] et TNF-[alpha] jouent un rôle dans l'induction des lésions cérébrales. Matériel et Méthodes : Ce modèle animal est composé de cinq conditions expérimentales : CTL, sham , LPS, HI, et LPS+HI. Brièvement, une injection i.p de LPS à une dose de 200[micro]g/kg a été réalisée 4h avant une ligature permanente de la carotide commune droite suivie d'une hypoxie (8% O[indice inférieur 2]) pendant 2h30-3h30. Les ratons ont été sacrifiés à différents temps post-HI afin d'analyser l'expression d'IL-1[bêta], d'IL-1Ra et de TNF-[alpha] cérébrales. L'expression in situ des cellules CD68+, Iba-1+ et GFAP+ a été analysée par IF. L'IRM et l'histologie ont été utilisés afin de caractériser les dommages cérébraux. Des injections de bloquants de cytokines pro-inflammatoires ont été effectuées. Résultats : Des dommages cérébraux ont été induits dans les conditions HI«LPS, sélectivement dans l'hémisphère cérébral droit, et étaient maximaux lors de la combinaison des agression [sic]. Une surexpression des cytokines IL-1[bêta], IL-1Ra, et TNF-[alpha] a été induite dans l'hémisphère droit exposé à l'HI«LPS. Une gliose a été détectée au sein des lésions cérébrales. Certains déficits cognitifs et moteurs ont été observés dans la condition LPS+HI. L'administration systémique des bloquants de cytokines n'a pas réduit les dommages cérébraux aux doses utilisées. Conclusions : Dans ce modèle animal, l'HI«LPS a induit des dommages cérébraux similaires à ceux observés chez le nouveau-né humain à terme. Les déficits cognitifs et comportementaux induits sont caractéristiques de la PC. Bien qu'il y ait une forte induction intracérébrale d'IL-1[bêta] et de TNF-[alpha], les essais de neuroprotection ont suggérés que ces cytokines ne sont pas impliquées dans la genèse des lésions cérébrales à ce stade de développement.

Streptococcus agalactiae (streptocoque du groupe B, SGB) est un commensal fréquent des voies intestinale et génito-urinaire dans la population humaine mais constitue une des causes principales d'infections néonatales. Dans le même temps, SGB est connu comme pathogène vétérinaire, responsable de mastites bovines à l'origine de pertes économiques importantes dans plusieurs pays comme le Portugal. L'objectif de ma thèse était d'analyser au niveau génomique les bases de l'adaptation spécifique de SGB à ses hôtes humains et bovins et de l'établissement des lignées plus pathogènes. La comparaison des profils génomiques des souches isolées de nouveau-nés infectés et de leurs mères nous a permis de montrer que la transmission de SGB de mère à enfant est accompagnée dans certains cas par l'acquisition de mutations pathoadaptives. Par ailleurs, l'analyse des séquences génomiques de plus de 600 souches appartenant au complexe clonal (CC) 17, hypervirulent et spécifique à l'hôté humain, nous a permis de caractériser les forces évolutives agissant sur ce complexe. Finalement, l'étude de la colonisation des fermes laitières portugaises par un seul clone CC61 depuis plus de 20 ans a mis en évidence que la régulation spécifique de l'import du fer/manganèse est une stratégie d'adaptation récurrente dans l’environnement bovin. En conclusion, les résultats que nous présentons améliorent notre compréhension de l'adaptation chez les espèces hôte-généralistes, en apportant des idées utiles qui pourront spécifiquement aider à améliorer le contrôle et le traitement des infections de SGB mondialement. / Streptococcus agalactiae (group B Streptococcus, GBS) is a commensal of the intestinal and genitourinary tracts in the human population, while also a leading cause of neonatal infections. Likewise, GBS remains a serious concern in many countries as frequently responsible for bovine mastitis. Therefore, the purpose of my PhD project was to use state-of-the-art whole-genome approaches to decipher the host-specific adaptation and pathogenesis of GBS in both humans and bovines. By comparing the genomic profile of strains from infected newborns and their mothers we showed that the transmission of GBS from mother to child is accompanied in particular instances by the acquisition of specific pathoadaptive mutations. Moreover, from the study of the evolutionary forces acting on the human-specific and hypervirulent clonal complex (CC) 17, we reveal that various systems can evolve to improve the ability of GBS to survive in the human host. Functions related to metabolism, cell adhesion, regulation and immune evasion were among the most preferentially affected in GBS strains from human origin. Conversely, colonization of Portuguese dairy farms by one single CC61 clone for over 20 years highlighted that the specific regulation of iron/manganese uptake is a recurrent adaptive strategy in the bovine environment.

Les études cliniques montrent que l’incidence des crises épileptiformes est la plus forte durant la période néonatale. Ces crises ont de nombreux facteurs étiologiques : un traumatisme crânien, des épisodes anoxo-ischémiques, des infections périnatales, des hémorragies intracrâniennes, des troubles métaboliques et de la fièvre... Ces crises per se peuvent entrainer des conséquences délétères à long terme. Notamment, l’hypothèse que la propagation des crises répétées vers des structures cérébrales naïves peut conduire à la formation d’un foyer épileptique secondaire qui génère des crises spontanées a été longtemps suggérée comme étant un mécanisme de base dans l’épilepsie humaine. Par conséquent, il est nécessaire de traiter efficacement les crises néonatales. Cependant, les traitements de premier choix comme le phénobarbital et le diazépam qui ont été développés pour traiter les crises chez l’adulte, sont souvent inefficaces chez les nouveau-nés et peuvent même aggraver les crises. Les mécanismes à l’origine de cette différence sont actuellement mal connus. Récemment, à l’aide d’une préparation développée dans le laboratoire composée des deux hippocampes néonataux interconnectés, il a été montré pour la première fois que des crises induites dans un hippocampe qui se propagent vers l’hippocampe controlatéral pouvaient conduire à la formation d’un foyer épileptique secondaire - foyer miroir (« seizure beget seizure »). Ce modèle a permis de montrer qu’un des mécanismes clés de la formation d’un foyer épileptique était l’augmentation permanente du chlore intracellulaire résultant en une action GABAergique excitatrice favorisant la genèse de crises spontanées. Déterminer les mécanismes à l’origine de l’épileptogenèse secondaire est d’une importance clinique majeure, et permettra de développer de nouvelles stratégies de prévention des effets pathologiques des crises.La première partie de ce travail a été de définir l’implication du co-transporteur de chlore NKCC1 dans la genèse de crises et l’épileptogenèse secondaire. Nous avons montré que le blocage de NKCC1, à l’aide d’outils pharmacologiques ou génétiques, ne prévient ni la formation d’un foyer miroir par des crises propagées ni l’augmentation permanente de chlore intracellulaire. Par conséquent, NKCC1 n’est ni nécessaire ni suffisant à induire ces modifications. Dans la deuxième partie, utilisant des outils électrophysiologiques et immunochimiques, nous apportons un faisceau d’évidences montrant que le co-transporteur de chlore KCC2 est internalisé et altéré fonctionnellement par des crises suggérant que l’accumulation de chlore résulte essentiellement de l’incapacité des neurones à évacuer le chlore. Dans la troisième partie nous avons étudié les effets du phénobarbital (PB) et du diazépam (DZP) sur la genèse de crises et l’épileptogenèse durant la période néonatale. En particulier, nous montrons que le PB, mais pas le DZP, bloque des crises initiales induites et prévient l’induction d’un foyer épileptique secondaire. Cette différence est due à un blocage partiel des récepteurs AMPA/KA par le PB. Cependant, une fois le foyer miroir établi, le PB comme le DZP aggravent les crises spontanées en exacerbant les effets excitateurs du GABA. Ces résultats montrent que l’histoire des crises détermine les effets du PB. En outre, le bumétanide, un antagoniste de NKCC1 qui réduit le chlore intracellulaire, améliore l’action du PB et bloque les crises spontanées. En conclusion, nos observations plaident fortement pour un traitement rapide des crises néonatales afin de protéger autant que faire les capacités du neurone à réguler le chlore intracellulaire. / Clinical studies show that children, especially neonates are in a much higher risk than adults to develop seizures. Such seizures in the brain may be provoked by different factors: tumor, infection, anoxia, fever, trauma, cysts, vascular malformations... Seizures in neonates are also often resistant to treatments and available antiepileptic drugs (AEDs) are inefficient or even provoke and aggravate neonatal seizures. A fundamental concept in epilepsy is that the seizures generated in epileptogenic regions propagate to the other brain structures even to the contralateral side and may develop permanent epileptic focus in the naïve brain structures – secondary epileptic focus. Consequently, it is necessary to treat the neonatal seizures. Diazepam (DZP) and phenobarbital (PB) are extensively used as first and second line drugs to treat acute seizures in neonates and their actions are thought to be mediated by increasing the actions of GABAergic signals. Yet, their efficacy is different and variable with occasional failure or even aggravation of recurrent seizures questioning whether other mechanisms are not involved in their actions. We studied these issues in the intact interconnected hippocampal preparation from neonatal rats and mice. Using this preparation and three-compartment chamber we induced seizures in one hippocampus that propagated to the contralateral one. The propagation of recurrent seizures transformed the contralateral hippocampus into independent epileptogenic focus – mirror focus (MF) - that was capable of generating spontaneous seizures (« seizure beget seizure »). The formation of MF is associated with a permanent increase of the intracellular concentration of chloride and a shift of the actions of GABA from inhibitory to excitatory. Therefore determining how secondary epileptogenesis is induced will have major clinical impact as it will enable to develop tools that prevent selectively the pathogenic seizures.At first, we have determined the impact and the contribution of chloride co-transporter NKCC1 in seizure generation and secondary epileptigenesis. We have shown that the pharmacologically or genetically blockade of NKCC1 did not prevent neither the generation nor propagation of evoked seizures nor formation of MF. However, in the isolated MF, bumetanide effectively blocked spontaneous epileptiform activity. Bumetanide partially reduced DFGABA and therefore the excitatory action of GABA in epileptic neurons. Therefore, bumetanide is a potent anticonvulsive agent although it cannot prevent formation of the epileptogenic MF.Second using different electrophysiological and immunochemistry approaches we have demonstrated that the accumulation of chloride and the excitatory actions of GABA in mirror foci neurons are mediated by NKCC1 chloride importer and by a downregulation and internalisation of the chloride exporter KCC2.Finally using our MF model we have compared the actions of PB and DZP on neonatal seizures. We have revealed that PB but not DZP dramatically reduced initial propagating seizures and prevented formation of epileptogenic MF. We show that PB in contrast to DZP has a highly specific action on AMPA/kainate receptor mediated currents. This action underlies an important difference between the two AEDs as in contrast to PB, DZP aggravates early seizures reflecting the advantage of PB over DZP to prevent secondary epileptogenesis. Yet, after repeated seizures, once an epileptogenic MF has been formed, this difference is abolished because of the strong excitatory actions of GABA. Therefore, the history of seizures prior to GABA acting AED treatment determines its effects and rapid treatment of severe potentially epileptogenic neonatal seizures is recommended to prevent secondary epileptogenesis associated with KCC2 down regulation.

Le retard de croissance intra-utérin (RCIU) est une complication responsable d’une importante mortalité et morbidité périnatales. Son dépistage représente un enjeu important de la surveillance prénatale. Les objectifs de la thèse étaient d’évaluer la performance du dépistage anténatal du RCIU, d’identifier ses déterminants et de mesurer son impact sur les issues périnatales. Dans une première partie, nous avons utilisé les données de l’Enquête Nationale Périnatale de 2010 (N=14 100 enfants uniques) : 21,7% des enfants de poids <10ème percentile étaient suspectés avec un RCIU en anténatal tandis que la moitié des enfants suspectés avait un poids normal à la naissance (faux positifs). Le risque de naissance induite était élevé en cas de suspicion, indépendamment de l’existence d’un faible poids, suggérant des interventions iatrogènes. Les issues néonatales n’étaient pas différentes selon la suspicion. Dans une seconde partie, nous avons utilisé les données d’une cohorte nationale d’enfants nés avant 32 SA en 2011, EPIPAGE 2 (N=3698 enfants uniques sans anomalie congénitale). La prise en charge active pour indication fœtale en cas de RCIU était initiée à partir de 26 SA. Pour 14% des enfants, il existait une discordance entre la suspicion d’un RCIU en anténatal et un faible poids à la naissance. En cas de discordance, le poids de naissance était le paramètre le plus important pour évaluer le pronostic néonatal. Nos travaux soulèvent des questions sur l’efficacité du dépistage du RCIU en France. Ils montrent la nécessité de développer de nouvelles stratégies de dépistage et de poursuivre les recherches pour mesurer leur impact sur les décisions médicales et sur la santé. / Fetal growth restriction (FGR) is a pregnancy complication that is responsible for significant perinatal mortality and morbidity. Screening for FGR is a key component of prenatal care. The objectives of this thesis were to evaluate the performance of prenatal screening for FGR, to identify the determinants of antenatal suspicion of FGR and to measure its impact on perinatal outcomes. For the first part of the thesis, we used data from the nationally representative French National Perinatal Survey of births (N=14,100 singleton pregnancies): 21.7% of infants with a low birthweight <10th percentile were suspected with FGR during pregnancy and half of infants suspected with FGR had a normal birthweight (false positives). The risk of indicated delivery was higher when FGR was suspected, regardless of the existence of low birthweight, suggesting possible iatrogenic effects. Outcomes were not different for suspected versus unsuspected low birthweight infants. In the second part of the thesis, we used data from the EPIPAGE 2 national cohort of children born before 32 weeks of GA in 2011 (N=3698 singleton non-anomalous infants). Active management for fetal indications in cases of suspected FGR was initiated at 26 weeks. Antenatal and postnatal assessments of FGR were discordant for 14% of infants. When assessments were discordant, birthweight was a better predictor of adverse neonatal outcome. Our results raise questions about the effectiveness of screening strategies for FGR in France. New strategies for the detection of FGR are needed as well as research to measure the impact of screening on medical decisions and health.

L’objectif de cette thèse était de mesurer l’association de l’obésité maternelle avec la durée de l’allaitement maternel, au total et exclusif, en prenant en compte les caractéristiques sociodémographiques, périnatales et psychosociales ; puis d’évaluer si l’allaitement était, en France en 2012, associé à une diminution de la rétention du poids maternel dans l’année suivant l’accouchement, en particulier chez les femmes obèses.Les données de la cohorte prospective nationale Epifane ont été utilisées. En 2012, 3368 couples mère-enfant avaient été inclus en France métropolitaine. Le recueil de l’alimentation de l’enfant à la maternité puis à 1, 4, 8 et 12 mois postpartum a permis d’estimer les durées d’allaitement. Les facteurs sociodémographiques et périnataux associés à l’obésité maternelle (Indice de Masse Corporelle (IMC) avant grossesse ≥30 kg/m2) ont été identifiés par un modèle de régression logistique multinomiale. Des régressions de Poisson ont fourni des estimations de l’association entre obésité et durées d’allaitement, exclusif et total. Les associations entre durées d’allaitement et rétention de poids à 4 et 12 mois (définie comme la différence entre le poids maternel à 4 et 12 mois et le poids avant grossesse), ont été estimées par des régressions linéaires. Les facteurs de risque d’une rétention de poids modeste (entre 0,1 et 4,9 kg) ou majeure (≥5 kg) à un an, ont été identifiés par des régressions logistiques multinomialesL’obésité maternelle était associée à un ensemble de caractéristiques sociodémographiques et de complications périnatales, de façon différente selon la parité. Par ailleurs, elle était associée à une durée totale d’allaitement plus courte, comparé à une corpulence normale, indépendamment des caractéristiques sociodémographiques, périnatales, psychosociales, et de la parité. La parité modifiait l’association entre obésité et durée d’allaitement exclusif. Ainsi, chez les primipares, la durée d’allaitement exclusif était comparable chez les femmes obèses et celles de corpulence normale, quel que soit le niveau d’ajustement. Chez les multipares, la relation entre obésité maternelle et durée d’allaitement exclusif réduite observée dans le modèle ajusté sur les caractéristiques sociodémographiques, n’était plus significative lorsque les caractéristiques périnatales et psychosociales étaient ajoutées au modèle.A 4 mois, dans tous les groupes d’IMC avant grossesse, la rétention moyenne de poids postpartum n’était pas différente selon la durée d’allaitement exclusif ou prédominant. Néanmoins, la durée d’allaitement mixte était associée à une augmentation de la rétention de poids à 4 mois, chez les femmes obèses uniquement. A 12 mois, ni la durée d’allaitement exclusif ou prédominant, ni celle d’allaitement mixte n’étaient associées à la rétention de poids. Les risques d’une rétention de poids modeste ou majeure une année après avoir accouché, variaient toutefois selon un ensemble de caractéristiques sociodémographiques et périnatales. La durée totale d’allaitement maternel était plus faible chez les femmes obèses. Par ailleurs, nos travaux ne montrent pas un bénéfice de l’allaitement sur la diminution de la rétention de poids à 4 et 12 mois. Finalement, nos travaux apportent une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la relation entre obésité et allaitement maternel ; l’identification des facteurs de risque de la rétention de poids ouvre de nombreuses perspectives de recherche. En termes de santé publique, ces travaux réaffirment la nécessité de prendre en compte les facteurs psychosociaux, les caractéristiques sociodémographiques, et les conditions de la grossesse dans la promotion de l’allaitement, notamment exclusif, et dans les actions visant à réduire la rétention de poids postpartum. / The aim of this PhD dissertation was to measure the association of maternal obesity with any breastfeeding (ABF), and exclusive breastfeeding (EBF) durations, taking into account sociodemographic, perinatal and psychosocial factors; and to assess whether in France, in 2012, breasfeeding was associated with a reduction in PPWR during the first year of life, especially among women obese before pregnancy.We used data from the French population-based-birth-cohort Epifane. In 2012, 3,368 mother-infant dyads were included in mainland France. Information concerning infant’s feeding were collected at maternity ward and at 1, 4, 8, and 12 months, and were then used to define breastfeeding durations. Sociodemographic and perinatal factors associated with maternal obesity (Body Mass Index (BMI) before pregnancy ≥30 kg/m2) were identified using a multinomial logistic regression model. Poisson regression models have estimated associations of maternal obesity with ABF and EBF durations. Linear regression models were used to estimate the associations of breastfeeding durations (full breastfeeding (FBF) and partial breastfeeding) with PPWR at 4 and 12 months (defined as the difference between the maternal weight at 4 and 12 months after birth and maternal prepregnancy weight). Risk factors of moderate PPWR (0.1-4.9 kg) and major PPWR (≥5 kg) at 12 months were identified using multinomial logistic regression modelling.Maternal obesity was associated with sociodemographic characteristics and adverse perinatal outcomes. Such patterns varied among primiparous and multiparous women. Furthermore, maternal obesity was associated with a reduced ABF duration, compared to normal-weight, independently of sociodemographic, perinatal and psychosocial factors, and parity. Association of maternal obesity with EBF duration was modified by parity. Among primiparous women, obese women exclusively breastfed as long as normal-weight women, in all adjusted models. Among multiparous women, association between maternal obesity and reduced EBF duration, observed in the crude model and model adjusted on sociodemographic factors, was no more statistically significant when adjusting for perinatal and psychosocial factors.Four months after birth, FBF duration was not associated with PPWR, regardless of prepregnancy BMI class. However, partial breastfeeding duration was associated with an increased PPWR at 4 months among women obese before pregnancy. At 12 months, neither FBF duration nor partial breastfeeding duration was associated with PPWR. Nevertheless, we identified a set of sociodemographic and perinatal risk factors of moderate and major PPWR at 12 months.Maternal obesity was associated with a reduced ABF duration. Furthermore, our work does not confirm the hypothesis of a benefit of breastfeeding durations on PPWR at 4 and 12 months. Finally, our research provides a better understanding of mechanisms involved in the relation between maternal obesity and breastfeeding; the identification of PPWR risk factors opens new prospects of research. In terms of public health, our research reinforces the need to consider sociodemographic, perinatal and psychosocial characterictics of women in the promotion of breastfeeding, especially EBF, and in the interventions aimed at reducing PPWR.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / Dans ce mémoire, nous tentons d'estimer l'effet des heures supplémentaires travaillées par le personnel infirmier sur la santé des patients mis à sa charge. Nous effectuons notre analyse sur des enfants admis dans une unité de néonatalogie. Comme indicateur de santé, nous utilisons les infections nosocomiales contractées, les accidents subis et les décès. Pour répondre à un possible problème d'endogénéité entre la santé des enfants et les heures supplémentaires auxquelles ils sont exposés, nous utilisons la méthode des variables instrumentales. Nous obtenons comme résultats qu'une exposition accrue à des heures supplémentaires semble augmenter pour les patients la probabilité de contracter une infection et de subir un accident, mais n'a pas d'effet sur la probabilité de décéder.

Ce mémoire de thèse porte sur le traitement et l'analyse des signaux issus des unités de soins intensifs néonatales (USIN) pour l'étude de la maturité, de l'infection généralisée et de l'influence de l'immunisation chez le nouveau-né prématuré. Une attention particulière est portée sur l'électroencéphalographie et le signal de respiration. Pour le premier, ce signal est souvent bruité en USIN et des méthodes de décomposition du signal et d'annulation optimale du bruit, adaptées aux particularités des EEG immatures, ont été proposées et évaluées objectivement sur signaux réels et simulés. L'analyse de l'EEG et des bouffées delta, repérées automatiquement par un classificateur proposé, ont permis d'étudier la maturation et les effets de la vaccination. Pour la seconde modalité, la respiration, des méthodes non-linéaires et fractales sont retenues et adaptées pour évaluer la maturité et l'infection généralisée. Une étude de robustesse des méthodes d'estimation est menée et on montre que l'exposant de Hurst, estimé sur des signaux de variabilité respiratoire, est un bon détecteur de l'infection. / This Ph.D. dissertation processes and analyzes signals from the neonatal intensive care units (NICUs) for the study of maturity, systemic infection (sepsis) and the influence of immunization in the premature newborn. A special attention is payed to the electroencephalography and the breathing signal. The former is often contaminated by several sources of noise, thus methods based on the signals decomposition and optimal noise cancellation, adapted to the characteristics of the immature EEG, were proposed and evaluated objectively on real and simulated signals. By means of the EEG and delta burst analysis, detected automatically by a proposed classifier, infant's maturation and the effects of vaccination are studied. Concerning the second signal, breathing, non-linear and fractal methods are adapted to evaluate maturity and sepsis. A robustness study of estimation methods is also conducted, showing that the Hurst exponent, estimated on respiratory variability signals, is a good detector of infection.

Contexte: Le retard de croissance intra-utérin (RCIU) désigne l’incapacité du fœtus à atteindre son potentiel de croissance déterminé génétiquement en raison de diverses causes. Il est défini le plus souvent par un poids de naissance inférieur au 10ème percentile pour l’âge gestationnel sur les courbes néonatales. Ce travail de thèse a comme objectif de répondre aux questions non-résolues sur la définition et les conséquences du RCIU dans le contexte de la grande prématurité: (1) Quelle est la meilleure définition du RCIU à utiliser pour identifier les enfants à risque ? (2) Quels sont les risques de mortalité et de morbidités néonatales respiratoires et neurologiques associés au RCIU et existe-t-il des interactions avec les pathologies de la grossesse responsables de cette naissance très prématurée ? (3) Quel est l’impact du RCIU sur le devenir neuro-développemental à 2 ans, en particulier chez les enfants nés extrêmement prématurément ? Méthodes: Nous avons utilisé deux sources de données. L’étude MOSAIC (Models for OrganiSing Access to Intensive Care for Very Preterm Babies in Europe) est une étude européenne en population qui porte sur l’ensemble des naissances survenues entre 22 et 31 semaines d’aménorrhée en 2003 dans dix régions européennes. Les enfants ont été suivis jusqu’à la sortie d’hospitalisation (population d’étude : 4525 enfants). La deuxième source est une cohorte d’enfants nés avant 27SA qui ont été hospitalisés dans le service de réanimation néonatale à l'hôpital de Port-Royal de 1999 à 2008 et qui ont eu un examen pédiatrique et une évaluation selon l’échelle de Brunet-Lézine qui inclut quatre domaines du développement global de l’enfant : la motricité globale, la motricité fine, le langage et l’interaction sociale (445 enfants admis, 268 enfants suivis à 2 ans). Résultats: Dans les deux populations, les risques de décès et de dysplasie broncho-pulmonaire étaient plus élevés pour les enfants ayant un poids de naissance <10éme percentile des courbes néonatales, mais également pour des enfants avec un poids plus élevé (entre le 10éme et le 24éme percentile des courbes néonatales ou <10ème percentile des courbes fœtales). Par contre, il n’y avait pas de lien entre les complications neurologiques et le faible poids, ni d’interaction avec les pathologies de la grossesse. Le RCIU était associé à un risque élevé du retard neurocognitif à deux ans d’âge corrigé chez les extrêmes prématurés, surtout dans le domaine de la motricité fine et de l’interaction sociale mais pas dans le domaine du langage et de la motricité globale. Nous n’avons pas trouvé d’association entre le RCIU et le risque d’infirmité motrice cérébrale à deux ans d’âge corrigé. Conclusions: L’utilisation du 10ème percentile des courbes néonatales n’est pas adaptée pour identifier l’impact du RCIU chez les grands prématurés ; l’utilisation de multiples seuils ou de courbes de croissance fœtale est nécessaire. Le RCIU accroit les risques de mortalité et de dysplasie broncho-pulmonaire, mais n’est pas associé aux lésions cérébrales sévères ; ces associations sont observées dans différents contextes périnatals (pathologies vasculaires et infectieuses, et naissances à des âges gestationnels très précoces). Le RCIU représente un facteur pronostic défavorable pour le neuro-développement à moyen terme. Nos résultats soulèvent de nouvelles questions sur le suivi adapté pour les enfants ayant un RCIU après leur sortie de l’hôpital et aussi sur les éventuels mécanismes biologiques pouvant expliquer les liens entre le RCIU avec une morbidité respiratoire et certains domaines du développement neurocognitif à moyen terme. / Background: Intrauterine growth restriction (IUGR) refers to the inability of the fetus to achieve its genetically determined growth potential due to various causes. Most often, it is defined by a birth weight less than the 10th percentile for gestational age using neonatal growth curves. This thesis aims to answer unresolved questions about the definition and consequences of IUGR in the context of very preterm birth: (1) what is the best definition of IUGR for identifying children at risk? (2) What are the risks of mortality and neonatal respiratory and neurological morbidity associated with IUGR and are there interactions with the underlying pregnancy complications responsible for the very preterm birth? (3) What is the impact of IUGR on neurodevelopmental at 2 years, especially for children born extremely preterm ? Methods: We used two data sources. The MOSAIC study (Models for Organising Access to Intensive Care for Very Preterm Babies in Europe) is a European population-based study that included all births occurring between 22 and 31 weeks of gestation in 2003 in ten European regions. The children were followed until hospital discharge (study population = 4525 infants). The second source is a cohort of children born before 27 weeks of GA who were hospitalized in the neonatal intensive care unit at the Port Royal Hospital from 1999 to 2008 and had a pediatric examination and Brunet-Lézine (BL) neurodevelopmental assessment at 2 years of corrected age (445 children in the cohort, 268children followed at 2 years). The BL assessment includes four areas of child development: gross motor, fine motor, language and social interaction skills. Results: In both populations, the risk of death and bronchopulmonary dysplasia were higher for children with a birth weight <10th percentile of neonatal growth curves but also for children with a higher birth weight (between the 10th and the 24th percentile of neonatal growth curves or <10th percentile of fetal growth curves). In contrast, there was no link between neurological complications and low birth weight and no interactions with pregnancy complications. IUGR was associated with neurocognitive delay among extremely preterm children evaluated at two years of corrected age, especially for fine motor and social interaction skills, but not for language and gross motor skills. We did not find any association between IUGR and the risk of cerebral palsy at two years of corrected age. Conclusions: The use of the 10th percentile of neonatal growth curves is not suitable for identifying the impact of IUGR in very preterm infants; using higher thresholds or fetal growth curves is necessary. IUGR increased the risks of mortality and bronchopulmonary dysplasia, but was not associated with severe brain damage; these associations are observed in multiple clinical contexts (vascular and infectious pregnancy complications, and births at very early gestational ages). IUGR is a risk factor for poor medium-term neuro-development. Our results raise new questions about the appropriate surveillance for children with IUGR after discharge from the hospital and also about possible biological mechanisms that could explain the relationship between IUGR and respiratory morbidity and neurocognitive development.