Background: Community acquired pneumonia (CAP) is a high incidence disease resulting in about 260,000 hospital admissions per year in Germany, more than myocardial infarction or stroke. Worldwide, CAP is the most frequent infectious disease with high lethality ranging from 1.2 % in those 20–29 years old to over 10 % in patients older than 70 years, even in industrial nations. CAP poses numerous medical challenges, which the PROGRESS (Pneumonia Research Network on Genetic Resistance and Susceptibility for the Evolution of Severe Sepsis) network aims to tackle: Operationalization of disease severity throughout the course of disease, outcome prediction for hospitalized patients and prediction of transitions from uncomplicated CAP to severe CAP, and finally, to CAP with sepsis and organ failure as a life-threatening condition. It is a major aim of PROGRESS to understand and predict patient heterogeneity regarding outcome in the hospital and to develop novel treatment concepts. Methods: PROGRESS was designed as a clinical, observational, multi-center study of patients with CAP requiring hospitalization. More than 1600 patients selected for low burden of co-morbidities have been enrolled, aiming at a total of 3000. Course of disease, along with therapy, was closely monitored by daily assessments and long-term follow-up. Daily blood samples allow in depth molecular-genetic characterization of patients. We established a well-organized workflow for sample logistics and a comprehensive data management system to collect and manage data from more than 50 study centers in Germany and Austria. Samples are stored in a central biobank and clinical data are stored in a central data base which also integrates all data from molecular assessments. Discussion: With the PROGRESS study, we established a comprehensive data base of high quality clinical and molecular data allowing investigation of pressing research questions regarding CAP. In-depth molecular characterization will contribute to the discovery of disease mechanisms and establishment of diagnostic and predictive biomarkers. A strength of PROGRESS is the focus on younger patients with low burden of co-morbidities, allowing a more direct look at host biology with less confounding. As a resulting limitation, insights from PROGRESS will require validation in representative patient cohorts to assess clinical utility. Trial registration: The PROGRESS study was retrospectively registered on May 24th, 2016 with ClinicalTrials.gov: NCT02782013

In humans of all ages, the cell wall-less and genome-reduced species Mycoplasma pneumoniae can cause infections of the upper and lower respiratory tract. The well-documented occurrence of major peaks in the incidence of community-acquired pneumonia cases reported world-wide, the multifaceted clinical manifestations of infection and the increasing number of resistant strains provide reasons for ongoing interest in the pathogenesis of mycoplasmal disease. The results of recent studies have provided insights into the interaction of the limited virulence factors of the bacterium with its host. In addition, the availability of complete M. pneumoniae genomes from patient isolates and the development of proteomic methods for investigation of mycoplasmas have not only allowed characterization of sequence divergences between strains but have also shown the importance of proteins and protein parts for induction of the immune reaction after infection. This review focuses on selected aspects of the humoral host immune response as a factor that might influence the clinical course of infections, subsequent protection in cases of re-infections and changes of epidemiological pattern of infections. The characterization of antibodies directed to defined antigens and approaches to promote their induction in the respiratory mucosa are also preconditions for the development of a vaccine to protect risk populations from severe disease due to M. pneumoniae.

S. aureus est un pathogène humain qui produit une grande variété de facteurs de virulence, dont la leucocidine de Panton Valentine. Cette toxine est à l’origine de symptomatologies potentiellement sévères telles que la pneumonie nécrosante et l’ostéomyélite compliquée récidivante. Malgré la faible prévalence des gènes de la PVL au sein de souches de S. aureus, nous assistons à une émergence et à une diffusion de souches S. aureus résistantes à la méticilline d’origine communautaire (SARM-C) produisant la PVL. Bien que hautement conservée au sein de différents génomes, la PVL produite par les souches SARM-C américaines USA300 porte une substitution His176Arg avec un impact potentiel sur la fonctionnalité de la PVL. Nous avons étudié la distribution de ce polymorphisme au sein d’une sélection de souches SARM-C isolées de divers continents et nous avons confirmé le rôle leucotoxique de la PVL envers les neutrophiles humains quel que soit le fond génétique de la souche d’origine. Nous avons mis au point un modèle expérimental de lapin afin d’étudier le rôle de la PVL secrétée par la souche USA300 dans la pathogenèse de l’ostéomyélite. La PVL s’est révélée être un déterminant de la gravité de la maladie en termes de persistance et extension de l’infection, ainsi que d’amplitude de la réaction inflammatoire. Dès lors que nous avons conforté le rôle pathogène de la PVL, nous avons exploré l’effet des antibiotiques sur l’expression de la leucocidine. Nous avons observé après traitement avec l’oxacilline et l’imipénème une augmentation de la production de PVL. Cette augmentation est le résultat d’une activation transcriptionnelle des gènes de la PVL, activation médiée par les protéines liant la pénicilline et des régulateurs de la virulence staphylococcique, sarA et rot. D’autres antibiotiques la clindamycine, le linézolide et la rifampicine exercent un effet inhibiteur sur la production de PVL et bloquent l’induction de toxine par les bêta-lactamines. Sur la base de ces observations, nous recommandons pour le traitement des infections sévères à S. aureus producteur de PVL l’utilisation de l’oxacilline en association avec la clindamycine ou la rifampicine pour S. aureus sensible à la méticilline et du linézolide pour le SARM. / S. aureus is a human pathogen producing a large variety of virulence factors such as the Panton Valentine leukocidin (PVL). This toxin has been epidemiologically related to severe diseases such as necrotising pneumonia and recurrent osteomyelitis. The world wide spreading of PVL producing community acquired methicillin resistant S. aureus (CA-MRSA) has been reported. Although highly preserved within various genomes, the sequence of PVL produced by the american CA-MRSA strain USA300 carries a His176Arg substitution with a potential impact on the functionality of the leukocidin. We studied the distribution of this polymorphism within a selection of CA-MRSA strains isolated from various continents and we confirmed PVL toxicity towards human neutrophiles regardless to the genetic background of the harboring strain. We used an experimental rabbit model in order to study the relevancy of USA300 secreted PVL in the pathogenesis of osteomyelitis. We showed that PVL is a determinant of disease severity in terms of persistence and extension of the infection, as well as amplitude of the inflammatory reaction. We investigated the effect of antibiotics on the expression of the leukocidin. We observed increase PVL production after oxacilline and imipenem treatment. This was the consequence of trascriptional activation of PVL genes, mediated by penicillin binding proteins and S. aureus virulence regulators sarA and rot. Other antibiotics such as clindamycin, linezolid and rifampicin decreased PVL production and suppressed the inductor effect of beta-lactams. Based on these observations, we recommend for the treatment of the severe PVL induced diseases the use of oxacillin associated with either clindamycin or rifampicin for methicillin susceptible S. aureus or linezolid for MRSA.

Le paludisme et la pneumonie constituent encore des problèmes de santé publique dans les pays à faible revenu, dont Madagascar. Toutefois, si le paludisme a reçu plus d’attention et vu ses programmes de lutte renforcés depuis la création du Fonds mondial en 2002, la pneumonie quant à elle est souvent négligée. Cependant, depuis peu, l’Unicef, s’appuyant sur les résultats encourageants obtenus au niveau communautaire dans la lutte contre le paludisme, pousse à l’intégration du dépistage et de la prise en charge de la pneumonie au niveau communautaire. Pour appuyer ce plaidoyer, des études d’impact et de type coût-efficacité sont nécessaires pour vérifier que cette stratégie est bien efficace et efficiente. C’est l’objet du chapitre 4 de cette thèse qui étudie l’expérience pilote menée par l’Unicef dans le district d’Antalaha. Nous montrons que ce programme a eu un impact notable sur la prise en charge du paludisme et de la pneumonie. Toutefois, la qualité de cette prise en charge est encore remise en question. Cela indique que, avant de décider d’une mise à l’échelle, ce programme mérite d’être révisé pour l’améliorer. Outre la perte de bien-être, le paludisme et la pneumonie ont un coût financier d’abord, économique, ensuite. Un des arguments de plaidoyer est alors de montrer, s’il y en a, les effets économiques des deux maladies. C’est l’objet des chapitres 2 et 3 avec une application à Madagascar. Auparavant, le sous-bassement théorique du lien entre santé et revenu ou développement économique est présenté dans le premier chapitre. / Malaria and pneumonia remain a public health problem in low-income countries, including Madagascar. However, while malaria has received more attention and its control programs have been strengthened since the creation of the Global Fund in 2002, pneumonia is often neglected. Face on the encouraging results of malaria community case management, UNICEF wants to integrate pneumonia management at community level. To support this advocacy, the impact and the cost-effectiveness of this strategy must be known to verify that it is effective and efficient. This is the purpose of Chapter 4 of this thesis which studies the pilot experiment conducted by Unicef in the district of Antalaha. It is shown that this program has had a significant impact on the management of malaria and pneumonia. However, the quality of this care is questioned. This situation indicates that, before scaling up, this program should be revised to improve it. Besides the loss of well-being, malaria and pneumonia have a financial and economic cost. Therefore, the economic effects of the two diseases are shown in the chapters 2 and 3 concerning the case of Madagascar. Previously, the theoretical under-base of the link between health and economic development is presented in the first chapter.

Mycoplasma hyopneumoniae est l’agent causal de la pneumonie enzootique. On le retrouve dans plusieurs élevages de porcs à travers le monde. Même si ce micro-organisme est présent dans plusieurs troupeaux canadiens, peu d’informations sont présentement disponibles sur les isolats québécois. Un total de 160 poumons de porcs possédant des lésions de pneumonie ont été récupérés à l’abattoir, mis en culture et testés par PCR pour M. hyopneumoniae et Mycoplasma hyorhinis. D’autres pathogènes bactériens communs du porc et les virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin (VSRRP), de l’influenza et le circovirus porcin de type 2 (CVP2) ont été également testés. Quatre-vingt-dix pourcent des échantillons étaient positifs pour M. hyopneumoniae et 5.6% l’étaient seulement pour M. hyorhinis. Dans ces échantillons positifs pour M. hyopneumoniae, la concentration de ce mycoplasme variait de 1.17 x 105 à 3.37 x 109 génomes/mL. Vingt-cinq poumons positifs en culture ou par PCR en temps réel pour M. hyopneumoniae ont été sélectionnés, parmi ceux-ci 10 étaient en coinfection avec Pasteurella multocida, 12 avec Streptococcus suis, 9 avec CVP2 et 2 avec le VSRRP. Les analyses des nombres variables de répétitions en tandem à de multiples loci (MLVA) et PCR-polymorphisme de longueur de fragments de restriction (PCR-RFLP) de M. hyopneumoniae ont démontré une forte diversité des isolats de terrain. Par contre, il semble y avoir plus d’homogénéité à l’intérieur d’un même élevage. L’analyse MLVA a également démontré que près de la moitié des isolats possédaient moins de 55% d’homologie avec les souches vaccinales et de référence utilisées dans la présente étude. L’absence d’amplification du locus 1 de M. hyopneumoniae en MLVA a été significativement associée à une baisse de la concentration de bactérie et de la sévérité des lésions. Pour tous les isolats de M. hyopneumoniae, des concentrations minimales inhibitrices (CMI) de faibles à intermédiaires ont été obtenues envers tous les antimicrobiens testés. Les isolats possédant des CMI intermédiaires envers les tétracyclines, les macrolides et les lincosamides ont été testés pour la présence des gènes de résistance tetM, ermB et pour des mutations ponctuelles dans les gènes des protéines L4, L22 et de l’ARNr 23S. Aucun de ces gènes n’a été détecté mais la mutation ponctuelle G2057A a été identifiée. Cette mutation est responsable de la résistance intrinsèque de M. hyopneumoniae face aux macrolides à 14 carbones. Ces résultats indiquent qu’il ne semble pas y avoir de résistance acquise aux antimicrobiens parmi ces isolats. En conclusion, cette recherche a permis d’obtenir de nouvelles données scientifiques sur les isolats québécois de M. hyopneumoniae. / Mycoplasma hyopneumoniae, the causative agent of porcine enzootic pneumonia, is present in swine herds worldwide. However, little is known about the prevalence of this microorganism in Quebec and Canadian herds. A total of 160 swine lungs with lesions suggestive of enzootic pneumonia were recovered from two slaughterhouses. They were cultured and tested by PCR for M. hyopneumoniae and Mycoplasma hyorhinis and for the porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), the influenza virus, and the porcine circovirus type 2 (PCV2). Samples were also cultured for other commonly encountered swine pathogenic bacteria. Ninety percent of the samples were positive for M. hyopneumoniae (Real-time PCR) whereas 5.6% were positive only for M. hyorhinis (PCR). The concentration of M. hyopneumoniae in these positive samples varied between 1.17 x 105 and 3.37 x 109 genomes/mL Among 25 selected M. hyopneumoniae positive lungs (culture or real-time PCR), 10 demonstrated a co-infection with Pasteurella multocida, 12 with Streptococcus suis, 9 with PCV2 and 2 with the PRRS virus. Multiple loci variable number of tandem repeats analysis (MLVA) and PCR-restriction fragments length polymorphism (PCR-RFLP) analyses showed a high diversity among field M. hyopneumoniae isolates. However, there seemed to be greater homogeneity within the same herd. The MLVA analysis also demonstrated that almost half of the field isolates presented less than 55% homology with the vaccine and reference strains used in our study. The absence of amplification of one locus (locus 1) of M. hyopneumoniae was significantly associated with a lower number of bacteria and a lower severity of lung lesions. All M. hyopneumoniae isolates showed low to intermediate MICs against the antimicrobials tested. Cultures with intermediate MICs for tetracyclines, macrolides and lincosamides were tested for the presence of previously described resistance genes tetM, ermB and L4, L22 and 23S rRNA point mutations. None of these genes were found, although one point mutation, G2057A, was identified. This mutation is responsible for the intrinsic resistance of M. hyopneumoniae against 14-membered macrolides. These results indicate that there is probably no acquired antimicrobial resistance within these isolates. This research provides new scientific data on M. hyopneumoniae isolates from Canada.

Le métapneumovirus humain (hMPV) est un virus responsable d'infections aiguës des voies respiratoires telles que des bronchiolites, des bronchites ou des pneumonies, principalement chez les populations à risques que sont les jeunes enfants de moins de 5 ans, ainsi que les personnes âgées ou immunodéprimées. Découvert en 2001, ce virus et sa pathogénèse ne restent encore aujourd'hui que partiellement caractérisés. De ce fait et malgré les besoins, il n'y a aucun vaccin ou traitement thérapeutique spécifique et efficace contre le HMPV disponible sur le marché. Dans ce contexte, mon projet de thèse s'est articulé autour de deux axes principaux : (i) L'étude de la protéine de fusion F du virus hMPV, protéine majeure antigénique de surface et responsable de l'entrée du virus dans la cellule cible. Elle a pour particularité d'induire de manière autonome la fusion membranaire in vitro et d'être associée à des effets cytopathiques variable selon les souches virales. De par son rôle clé pour le virus hMPV, la protéine F a déjà fait l'objet de plusieurs études structurales et fonctionnelles mais les déterminants de cette activité fusogénique ne sont pas encore entièrement caractérisés. Nous nous sommes donc intéressés à l'identification de déterminants du phénotype viral hyperfusogénique, localisés dans les domaines heptad repeats de la protéine F du hMPV. (ii) L'atténuation de deux souches virales cliniques (CAN98-75 et C-85473) par délétion de gènes accessoires dans le but de développer des candidats vaccinaux adaptés aux enfants en bas âge. Différents virus ont été générés par génétique inverse et les délétions des gènes accessoires SH et G dans les deux fonds génétiques viraux ont été étudiées pour leur impact sur l'infectivité, la réplication et la pathogénèse virale in vitro et in vivo ainsi que leur contribution pour le développement de virus atténués candidats vaccinaux / Human metapneumovirus (hMPV) is a major pathogen responsible of acute respiratory tract infections, such as bronchiolitis or pneumonia, affecting especially infants, under five years old, elderly individuals and immunocompromised adults. Identified since 2001, this virus and its pathogenesis still remain largely unknown and no licensed vaccines or specific antivirals against hMPV are currently available. In this context, my research project was built over two main subjects: (i) The study of the fusion F glycoprotein which is the major antigenic protein of hMPV and is responsible of viral entry into host cell. By its crucial role for the virus, the F protein has already been characterized in several structural and/or functional studies. Thus, it has been described that the hMPV F protein induces membrane fusion autonomously, resulting in variable cytopathic effects in vitro, in a strain-dependent manner. However, as the determinants of the hMPV fusogenic activity are not well characterized yet, we focused on identification of some of these, located in heptad repeats domains of the protein. (ii) The evaluation of hMPV SH and G gene deletion for viral attenuation. Liveattenuated hMPV vaccine candidates for infants’ immunization has been constructed thank to this deletion approach at the beginning of hMPV vaccine development efforts. Despite encouraging results, these candidates have not been further characterized and the importance of the viral background has not been evaluated

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 86-92.

No description available.

La pneumonie est la première cause de mortalité chez l'enfant dans le monde. Elle peut être provoquée par un certain nombre d'agents pathogènes connus mais 15 à 35% des pneumonies de l'enfant restent encore non renseignées d'un point de vue étiologique. L'utilisation d'un test moléculaire de découverte de nouveaux pathogènes nous a permis de découvrir de nouvelles espèces de Torque Teno Mini Virus (TTMV, Anelloviridae), nommées TTMV-LY, dans trois épanchements pleuraux provenant d'enfants hospitalisés avec une pleuro-pneumopathie, dont l'étiologie demeurait inconnue. Les TTMV sont des virus ubiquitaires dont l'implication dans une pathologie reste à déterminer. Les voies respiratoires ayant précédemment été décrites pour être un site d'infection des anellovirus, nous avons entrepris de caractériser ces nouveaux virus, ainsi que d'étudier leur potentiel rôle dans la pathogénèse.Les génomes complets de TTMV-LY ont été isolés, caractérisés puis répliqués in vitro. La réponse des cellules épithéliales alvéolaires, ainsi que des cellules présentatrices d'antigènes (CPA), impliquées dans l'inflammation, a été étudiée après infection par les virions néo-synthétisés.Ces travaux ont démontré que : i) les TTMV-LY peuvent coloniser les poumons en profondeur, ii) les cellules pulmonaires sont permissives aux TTMV-LY et permettent une réplication virale efficace, iii) l'infection virale module les réponses cellulaires et immunitaires des cellules pulmonaires en induisant des dérégulations de l'expression génique et la production de médiateurs inflammatoires, iv) les TTMV-LY seraient capables d'interagir avec les CPA et de réguler ainsi différentiellement le processus inflammatoire.L'ensemble de ces résultats ont permis de mettre en évidence une implication potentielle des TTMV-LY dans la pathogénèse des pneumopathies, et souligné la complexité des mécanismes biologiques mis en jeu lors de l'infection par les virus de cette famille.

Mycoplasma hyopneumoniae est l’agent causal de la pneumonie enzootique. On le retrouve dans plusieurs élevages de porcs à travers le monde. Même si ce micro-organisme est présent dans plusieurs troupeaux canadiens, peu d’informations sont présentement disponibles sur les isolats québécois. Un total de 160 poumons de porcs possédant des lésions de pneumonie ont été récupérés à l’abattoir, mis en culture et testés par PCR pour M. hyopneumoniae et Mycoplasma hyorhinis. D’autres pathogènes bactériens communs du porc et les virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin (VSRRP), de l’influenza et le circovirus porcin de type 2 (CVP2) ont été également testés. Quatre-vingt-dix pourcent des échantillons étaient positifs pour M. hyopneumoniae et 5.6% l’étaient seulement pour M. hyorhinis. Dans ces échantillons positifs pour M. hyopneumoniae, la concentration de ce mycoplasme variait de 1.17 x 105 à 3.37 x 109 génomes/mL. Vingt-cinq poumons positifs en culture ou par PCR en temps réel pour M. hyopneumoniae ont été sélectionnés, parmi ceux-ci 10 étaient en coinfection avec Pasteurella multocida, 12 avec Streptococcus suis, 9 avec CVP2 et 2 avec le VSRRP. Les analyses des nombres variables de répétitions en tandem à de multiples loci (MLVA) et PCR-polymorphisme de longueur de fragments de restriction (PCR-RFLP) de M. hyopneumoniae ont démontré une forte diversité des isolats de terrain. Par contre, il semble y avoir plus d’homogénéité à l’intérieur d’un même élevage. L’analyse MLVA a également démontré que près de la moitié des isolats possédaient moins de 55% d’homologie avec les souches vaccinales et de référence utilisées dans la présente étude. L’absence d’amplification du locus 1 de M. hyopneumoniae en MLVA a été significativement associée à une baisse de la concentration de bactérie et de la sévérité des lésions. Pour tous les isolats de M. hyopneumoniae, des concentrations minimales inhibitrices (CMI) de faibles à intermédiaires ont été obtenues envers tous les antimicrobiens testés. Les isolats possédant des CMI intermédiaires envers les tétracyclines, les macrolides et les lincosamides ont été testés pour la présence des gènes de résistance tetM, ermB et pour des mutations ponctuelles dans les gènes des protéines L4, L22 et de l’ARNr 23S. Aucun de ces gènes n’a été détecté mais la mutation ponctuelle G2057A a été identifiée. Cette mutation est responsable de la résistance intrinsèque de M. hyopneumoniae face aux macrolides à 14 carbones. Ces résultats indiquent qu’il ne semble pas y avoir de résistance acquise aux antimicrobiens parmi ces isolats. En conclusion, cette recherche a permis d’obtenir de nouvelles données scientifiques sur les isolats québécois de M. hyopneumoniae. / Mycoplasma hyopneumoniae, the causative agent of porcine enzootic pneumonia, is present in swine herds worldwide. However, little is known about the prevalence of this microorganism in Quebec and Canadian herds. A total of 160 swine lungs with lesions suggestive of enzootic pneumonia were recovered from two slaughterhouses. They were cultured and tested by PCR for M. hyopneumoniae and Mycoplasma hyorhinis and for the porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), the influenza virus, and the porcine circovirus type 2 (PCV2). Samples were also cultured for other commonly encountered swine pathogenic bacteria. Ninety percent of the samples were positive for M. hyopneumoniae (Real-time PCR) whereas 5.6% were positive only for M. hyorhinis (PCR). The concentration of M. hyopneumoniae in these positive samples varied between 1.17 x 105 and 3.37 x 109 genomes/mL Among 25 selected M. hyopneumoniae positive lungs (culture or real-time PCR), 10 demonstrated a co-infection with Pasteurella multocida, 12 with Streptococcus suis, 9 with PCV2 and 2 with the PRRS virus. Multiple loci variable number of tandem repeats analysis (MLVA) and PCR-restriction fragments length polymorphism (PCR-RFLP) analyses showed a high diversity among field M. hyopneumoniae isolates. However, there seemed to be greater homogeneity within the same herd. The MLVA analysis also demonstrated that almost half of the field isolates presented less than 55% homology with the vaccine and reference strains used in our study. The absence of amplification of one locus (locus 1) of M. hyopneumoniae was significantly associated with a lower number of bacteria and a lower severity of lung lesions. All M. hyopneumoniae isolates showed low to intermediate MICs against the antimicrobials tested. Cultures with intermediate MICs for tetracyclines, macrolides and lincosamides were tested for the presence of previously described resistance genes tetM, ermB and L4, L22 and 23S rRNA point mutations. None of these genes were found, although one point mutation, G2057A, was identified. This mutation is responsible for the intrinsic resistance of M. hyopneumoniae against 14-membered macrolides. These results indicate that there is probably no acquired antimicrobial resistance within these isolates. This research provides new scientific data on M. hyopneumoniae isolates from Canada.