Les dysfonctions placentaires sont fortement associées aux complications de la grossesse et de plus en plus reliées à une augmentation de médiateurs inflammatoires endogènes, appelés alarmines ou motifs moléculaires associés aux dommages (« damage associated molecular patterns » (DAMPs). High-mobility group box 1 (HMGB1), est un DAMP qui a été associé aux grossesses avec PE et accouchement prématuré. HMGB1 est une protéine nucléaire qui peut être sécrétée dans l’espace extracellulaire de façon passive ou active. Une fois dans l’espace extracellulaire, HMGB1 existe sous différents isoformes ayant des actions inflammatoires distinctes. Le rôle de HMGB1 et de ses isoformes à l’interface materno-fœtale est encore peu connu. L’objectif de mes travaux de maitrise était d’investiguer le rôle de HMGB1 à l’interface materno-fœtale, en déterminant sa localisation subcellulaire pendant la syncytialisation, ainsi que les actions pro-inflammatoires sur le placenta. Méthodes : Un modèle d’explants placentaires en conditions physiologiques fut utilisé afin de déterminer et de moduler la localisation subcellulaire de HMGB1. Le même modèle a été traité avec les différentes isoformes de HMGB1 (HMGB1-disulfide: D ou HMGB1-réduit: R) afin de déterminer leurs effets inflammatoires et leurs impacts sur la fonction placentaire. Des placentas de femmes ayant des grossesses sans complications, une prééclampsie (PE) ou une prééclampsie du postpartum (PPPE) ont été étudiés afin de déterminer la distribution de HMGB1 et ses récepteurs (Receptor for advanced glycation end product (RAGE) et Toll like receptor (TLR4)). Résultats : La localisation intracellulaire de HMGB1 est modulée pendant le processus de syncytialisation avec une localisation majoritairement cytoplasmique et extracellulaire par rapport à une localisation généralement nucléaire dans les trophoblastes différenciés. Favoriser l’export nucléaire de HMGB1 avec un inhibiteur d’histone déacétylase (HDAC), le sodium butyrate (NaB) augmente la concentration cytoplasmique de HMGB1 ainsi que la sécrétion de l’hormone chorionique gonadotrope (-hCG), signe de la différentiation des trophoblastes. L’isoforme disulfide de HMGB1 induit la sécrétion de cytokines pro-inflammatoire (IL-1, IL-6 et MCP-1) et a aussi un impact sur la différenciation des trophoblastes, tel qu’observé par une diminution de la sécrétion de -hCG. En conditions pathologiques, l’expression de HMGB1 et ses récepteurs RAGE et TLR4 est augmentée dans des conditions de prééclampsie du post-partum. Pour conclure, la localisation subcellulaire de HMGB1 est modulée pendant la syncytialisation, dans un contexte non-pathologique. L’accumulation cytoplasmique de HMGB1 est la première étape avant la sécrétion dans l’espace extracellulaire. Lorsque dans l’espace extracellulaire, une isoforme spécifique de HMGB1 (HMGB1-D) entraine l’augmentation de la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires. L’expression de HMGB1 et ses récepteurs est augmentée et conditions pathologiques démontrant que ce DAMP peut jouer différents rôles tant dans un contexte inflammatoire et de dysfonctions placentaires ainsi que dans un contexte de différenciation des trophoblastes. / Sterile inflammation, caused by endogenous damaged-associated-molecular-patterns (DAMP), at the maternal fetal interface is frequently observed in pregnancy complications and leads to placental inflammation and dysfunction by unknown mechanisms. HMGB1 has been associated to preeclampsia, preterm birth and it can be released in the extracellular space and associated to increased inflammatory actions. Extracellular HMGB1 has two isoforms, (HMGB1-disulfide-D) inducing proinflammatory cytokines whilst the other (HMGB1-reduced-R) acts as a chemoattractant. The role of HMGB1 and its isoform at the maternal-fetal interface is mostly unknown. The objective of my master was to investigate the roles of HMGB1 at the maternal-fetal interface including its subcellular localisation during trophoblast differentiation and pro-inflammatory effects on the placenta. Methods: Term placental explants were used to determine the subcellular localisation of HMGB1 during trophoblast differentiation or treated with specific HMGB1 isoforms (HMGB1-D or HMGB1-R) to determine the impact on inflammation and placental function. Alongside, placentas from women with either normal term pregnancies, PE or PPPE were used to determine the distribution of HMGB1 and its receptor. Results: HMGB1 subcellular localisation is modulated during the syncytialisation process with major cytoplasmic and extracellular localisation to a more nuclear localisation in differentiated trophoblasts. Promoting HMGB1 nuclear export, using the histone deacetylase inhibitor (HDAC) NaB, increased HMGB1 cytoplasmic concentration leading to increase secretion of human chorionic gonadotropin (-hCG) in placental explants. HMGB1-D treatment of explants led to the secretion of pro-inflammatory cytokines (IL-1, IL-6 et MCP-1) and impacted trophoblasts differentiation observed by decreased -hCG secretion. In pathological conditions, HMGB1 and his receptors, RAGE and TLR4, expression is increased in PPPE compared to non-pathological pregnancy. To conclude, we demonstrated changes in the localisation of HMGB1 in association with trophoblast differentiation in uncomplicated pregnancies. Cytoplasmic accumulation of HMGB1 is the first step before its release in the extracellular space. We showed that a specific isoform of HMGB1 (disulfide isoform) induced inflammatory cytokines secretion which suggests a role of this DAMP in placental inflammation and function. Finally, HMGB1 and its receptors are increased in a pathological condition (PPPE) demonstrating that this DAMP may play different role in both inflammatory context and trophoblast differentiation.

L'infection congénitale par le cytomégalovirus (CMV) est l'infection congénitale la plus courante, survenant chez 0,2 à 2,0 % des naissances vivantes. Elle représente la principale cause non génétique de surdité neurosensorielle chez les nourrissons. Cette infection entraîne des séquelles neurodéveloppementales permanentes telles que des problèmes de vision, un retard cognitif et, dans certains cas, elle peut même entraîner la mort. Avoir une meilleure compréhension des caractéristiques épidémiologiques de l'infection maternelle par le CMV peut contribuer à améliorer notre compréhension de la transmission de ce virus au fœtus et, par conséquent, à prévenir l'infection congénitale. Cette thèse vise à étudier les aspects épidémiologiques de l'infection maternelle par le CMV et de l'exposition professionnelle au CMV. Le premier objectif consiste à estimer la séroprévalence, l'incidence et les facteurs de risque de l'infection maternelle à CMV pendant la grossesse. Le deuxième objectif examine l'association entre l'infection maternelle à CMV et certaines complications de la grossesse, telles que la prééclampsie et l'accouchement prématuré. Le troisième objectif est une revue systématique et une méta-analyse visant à déterminer la prévalence, l'incidence de l'infection primaire, les risques relatifs et les facteurs de risque au sein de deux groupes exposés professionnellement au CMV, à savoir les travailleurs en service de garde et le personnel de santé. Les données de deux importantes cohortes au Québec, comprenant un total de 6048 participantes (Grossesse en santé et 3D), ainsi que leurs échantillons biologiques, ont été utilisées pour atteindre les objectifs 1 et 2. Dans le cadre de l'objectif 3, une recherche bibliographique a été réalisée en consultant six bases de données électroniques (PubMed [NLM], Ovid MEDLINE, Ovid All EBM Reviews, Ovid Embase, ISI Web of Science et EBSCO CINAHL Complete). Les résultats de l'objectif 1 (article 1), basés sur les données d'une des deux cohortes, révèlent une séroprévalence de 23,4 % (IC à 95 %, 22,1-24,7 %) chez les femmes enceintes, ainsi qu'une incidence d'infection primaire de 1,8 pour 100 années-personnes pendant la grossesse (IC à 95 %, 1,2-2,6). Les facteurs de risque associés à la séropositivité maternelle sont la multiparité (avoir un ou plusieurs enfants), une ethnie autre que caucasienne et un lieu de naissance autre que le Canada et les États-Unis. Les résultats de l'objectif 2 (article 2) ont révélé deux associations importantes : (1) une association entre la séropositivité maternelle au CMV et la prééclampsie, et (2) une association entre la séropositivité maternelle au CMV et l'accouchement prématuré. L'analyse de médiation, en prenant en compte la prééclampsie comme facteur médiateur de l'association entre l'infection maternelle au CMV et l'accouchement prématuré, a montré que la quasi-totalité (96,8 %) de l'effet total de la séropositivité maternelle au CMV agit directement sur l'accouchement prématuré, sans passer par la prééclampsie. La revue systématique et méta-analyse, qui correspond à l'objectif 3 (article 3), souligne l'importance de l'exposition professionnelle au CMV. Dans le groupe des travailleurs en service de garde, la séroprévalence du CMV et l'incidence de l'infection primaire pour 100 personnes-années sont élevées, atteignant respectivement 59,3 % (IC à 95 % : 49,8-68,6) et 7,4 (IC à 95 % : 3,9-11,8). De même, dans le groupe du personnel de santé, ces valeurs s'élèvent à 49,5 % (IC à 95 % : 40,3-58,7) et 3,1 (IC à 95 % : 1,3-5,6) respectivement. La séropositivité au CMV et l'infection primaire sont significativement plus fréquentes chez les travailleurs en service de garde par rapport aux groupes témoins sans exposition professionnelle, avec un RC (Rapport des cotes) de 1,6 (IC à 95 % : 1,2-2,3) et un RR (Rapport des Risques) de 3,4 (IC à 95 % : 1,3-8,8) respectivement. Cependant, aucune différence significative n'a été observée chez le personnel de santé (RC : 1,3 [IC à 95 % : 0,6-2,7] et RR : 0,9 [IC à 95 % : 0,6-1,2]). Dans les deux groupes, la séropositivité au CMV était associée à la multiparité, l'état civil, l'ethnicité et l'âge. En conclusion, cette étude démontre que la séroprévalence du CMV chez les femmes enceintes varie. La parité, l'ethnicité, le lieu de naissance et l'exposition professionnelle sont des facteurs à prendre en compte lors de l'élaboration de mesures préventives contre l'infection maternelle par le CMV. Les résultats de l'article 2 mettent en évidence que la séropositivité maternelle au CMV pourrait être un facteur de risque de prééclampsie et d'accouchement prématuré. Mots clés : cytomégalovirus, prévalence, incidence, séroconversion, grossesse, sérologie, prééclampsie, accouchement prématuré, exposition professionnelle, travailleur en service de garde, garderie, personnel de santé. / Cytomegalovirus infection is the most common congenital infection occurring in 0.2% to 2.0% of all live births. Congenital CMV infection is the most common non-genetic cause of sensorineural hearing loss. It results in permanent neurodevelopmental sequelae such as visual impairment, cognitive delay and in some cases, death. Knowing the epidemiological characteristics of maternal CMV infection could contribute to improve the understanding of the transmission of this virus to the fetus, and then, contribute to the prevention of congenital infection. The present thesis aims to study some epidemiological aspects of maternal CMV infection and occupational exposure to CMV. The first objective sought to estimate the seroprevalence, incidence, and risk factors of CMV infection during pregnancy. The second objective studied the association between maternal CMV infection and some adverse pregnancy outcomes, including preeclampsia and preterm delivery. The third objective was a systematic review and meta-analysis to determine the prevalence, incidence of primary infection, relative risks, and risk factors in the two groups occupationally exposed to CMV, namely childcare workers and healthcare workers. Data from two large Quebec cohorts with 6048 women (“Grossesse en santé” and “3D” cohorts), and their biobanks, were used to address objectives 1 and 2. For objective 3, a literature search was conducted in 6 electronic databases along with a meta-analysis (PubMed (NLM), Ovid MEDLINE, Ovid All EBM Reviews, Ovid Embase, ISI Web of Science, et EBSCO CINAHL complete). The results for objective 1 (article 1) on the data of one of the two cohorts show a seroprevalence of 23,4% among pregnant women (95% CI, 22.1–24.7%), an incidence of primary infection of 1,8 per 100 person-years during pregnancy (95% CI, 1.2–2.6). During the 5 years of the study, seroprevalence was stable and no seasonality was observed. Risk factors associated with maternal seropositivity were multiparity, i.e., having one or more children, non-Caucasian ethnicity, and place of birth other than Canada and the United States. The results for objective 2 (article 2) highlighted on the one hand the association between maternal CMV seropositivity and preterm birth, and on the other hand the association between maternal CMV seropositivity and preeclampsia. The mediation analysis considering preeclampsia as a mediating factor of the association between maternal CMV infection and preterm delivery showed that almost all the total effect of maternal CMV seropositivity i.e., 96,8%, acts directly on preterm delivery without passing through preeclampsia. The systematic review and meta-analysis (objective 3) noted the importance of occupational exposure to CMV. CMV seroprevalence and incidence of primary infection per 100 person-years remained high in the childcare worker group (59.3% [95% CI: 49.8-68.6] and 7.4 [95% CI: 3.9-11.8], respectively) and the healthcare worker group (49.5% [95% CI: 40.3-58.7] and 3.1 [95% CI: 1.3-5.6], respectively). CMV seropositivity and primary infection are significantly more prevalent among childcare workers compared to the comparison groups without occupational exposure. The Odds ratio (OR) for this difference is 1.6 (95% CI: 1.2-2.3), with a risk ratio (RR) of 3.4 (95% CI: 1.3-8.8). However, these differences are not observed in healthcare workers, where the OR is 1.3 (95% CI: 0.6-2.7) and the RR is 0.9 (95% CI: 0.6-1.2). In both groups, CMV seropositivity shows an association with factors such as multiparity, civil status, ethnicity, and age. In conclusion, this thesis shows that maternal CMV seroprevalence is variable. Parity, ethnicity, place of birth and occupational exposure would be the identified risk factors to consider when defining preventive measures for maternal CMV infection. The results of article 2 highlighted that maternal CMV seropositivity could be a risk factor for preeclampsia and preterm delivery. Keywords: cytomegalovirus, prevalence, incidence, seroconversion, pregnancy, serology, preeclampsia, preterm birth, occupational exposure, daycare worker, daycare center, healthcare workers.

Introduction : La prééclampsie (PE) est un trouble hypertensif caractérisé par une tension artérielle au-dessus de 140/90 mmHg et touche 2 à 8% des grossesses globalement. À ce jour, la plupart des médicaments ne peuvent traiter ou prévenir la PE. La thrombospondine-1 (THBS1) est un facteur anti-angiogénique et un activateur principal du TGF-β, ce qui pourrait également être impliqué dans l'altération de l'angiogenèse dans les placentas prééclamptiques. Objectif : Notre objectif est de décrire l'expression de la THBS1 et de tester l’effet d’un inhibiteur, le peptide LSKL, sur la vascularisation placentaire dans les placentas d'un modèle murin de PE (in vivo) et sur la capacité angiogénique des cellules endothéliales placentaires humaines (in vitro). Méthodes : L'expression de THBS1 a été mesurée dans les placentas de souris par western blot et dans les placentas humains par immunohistochimie (IHC). Des cellules endothéliales placentaires (pECs) extraites de placentas humains et des souris enceintes hétérozygotes femelles surexprimant la rénine et l’angiotensinogène humaines (hR+A+) sont traitées avec LSKL, ou son peptide témoin SLLK (cellules : 30 μmol/L pendant24h ; animal 129 μmol/mL s.c. au jour de gestation 14,5). Des pEC ont été soumises à des conditions contrôle (8% d’oxygène) ou hypoxie (0,5% d’oxygène) ou thrombine (10 unités/mL) pendant 24 h. L’angiogenèse cellulaire a été évaluée sur matrigel, les protéines évaluées par western blot et la localisation de la THBS1 ainsi que la vascularisation placentaire par IHC. Résultats : Le traitement avec LSKL augmente le nombre de tubes formées dans les pECs exposées à la thrombine ou à l’hypoxie. L’inhibiteur de la voie canonique du TGF-β, ALK5/Smad2/3 (SB-505124, SB), n’a pas modifié la capacité de formation de tubes, contrairement à l’inhibiteur de la voie non canonique, TAK1/p38 ((5Z) -7-oxozeaenol, (OXO) qui a réduit la capacité angiogénique (p<0,05). Chez le modèle de souris de PE, LSKL a significativement amélioré la vascularisation placentaire, évaluée par le contenu des cellules endothéliales CD31+ marquées par IHC (p<0,05), qui s’est accompagnée d’une phosphorylation réduite de TAK1 et ERK dans ce tissu. Conclusion : Nos résultats indiquent une augmentation de l’expression de la THBS1 dans les vaisseaux et cellules endothéliales placentaires des grossesses atteintes de PE, ainsi qu’un effet pro-angiogénique placentaire du LSKL par inhibition de la vie non-canonique du TGF-β. Ces résultats contribueront à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques capables d'améliorer la vascularisation placentaire dans PE. / Introduction: Pre-eclampsia (PE) is a hypertensive disorder characterized by blood pressure above 140/90 mmHg and affects 2% to 8% of pregnancies globally. To date, most drugs cannot treat or prevent PE. Thrombospondin-1 (THBS1) is an anti-angiogenic factor and a major activator of TGF-β, which may also be involved in impaired angiogenesis in pre-eclamptic placentas. Objective: Our aim is to describe the expression of THBS1 and to test the effect of its inhibitor, LSKL peptide, on placental vascularization in placentas from a mouse model of PE (in vivo) and on the angiogenic capacity of human placental endothelial cells (in vitro). Methods: THBS1 expression was measured in placentas of mouse by western blot and in human placentas by immunohistochemistry (IHC). Placental endothelial cells (pECs) extracted from hu-man placentas and pregnant female heterozygous mice overexpressing human renin and angio-tensinogen (hR+A+) were treated with LSKL or its control peptide SLLK (cells: 30 μmol/L for 24h; animals: 129 μmol/mL subcutaneously on gestation day 14.5). pECs were subjected to control conditions (8% oxygen) or hypoxia (0.5% oxygen) or thrombin (10 units/mL) for 24 hours. Cellular angiogenesis was assessed on Matrigel, proteins were evaluated by western blot, and the locali-zation of THBS1 as well as placental vascularization were examined by immunohistochemistry (IHC). Results: Treatment with LSKL increased the number of tubes formed in pECs exposed to thrombin or hypoxia. The inhibitor of the canonical TGF-β pathway, ALK5/Smad2/3 (SB-505124, SB), did not alter tube formation capacity, unlike the inhibitor of the non-canonical pathway, TAK1/p38 ((5Z)-7-oxozeaenol, (OXO)), which reduced angiogenic capacity. In the mouse model of PE, LSKL significantly improved placental vascularization, assessed by CD31+ endothelial cell content marked by IHC, which was accompanied by reduced phosphorylation of TAK1 and ERK in this tissue. Conclusion: Our results indicate an increase in THBS1 expression in the vessels and placental endothelial cells of pregnancies affected by PE, as well as a pro-angiogenic effect of LSKL through the inhibition of the non-canonical TGF-β pathway. These findings contribute to identifying new therapeutic targets capable of improving placental vascularization in PE.

La placentation humaine est de type hémomonochoriale, le sang maternel est directement en contact avec le syncytiotrophoblaste. Les flux sanguins maternels, dans la chambre intervilleuse, exercent des forces mécaniques de cisaillement (shear stress) sur la surface microvillositaire du syncytiotrophoblaste. Les effets physiologiques du shear stress exercé par les flux sanguins sur l’endothélium vasculaire artériel et veineux ont fait l’objet de nombreux travaux scientifiques. En revanche, les effets biologiques du shear stress sur le syncytiotrophoblaste humain n’ont jamais été explorés. L’objectif de ce travail était premièrement d’évaluer les valeurs du shear stress exercé in vivo sur le syncytiotrophoblaste humain au cours des grossesses normales, puis de mettre au point un modèle de culture primaire dynamique afin de reproduire les conditions physiologique et d’étudier in vitro la réponse biologique du syncytiotrophoblaste au shear stress. En dépit d’un débit sanguin maternel intraplacentaire important, estimé entre 400 et 600 mL.min-1, le shear stress moyen exercée par le syncytiotrophoblaste est estimée entre 0.5±0.2 et 2.3±1.1 dyn.cm-2. Nos résultats montrent cependant que l’intensité du shear stress est très hétérogène tant à l’échelle de la chambre intervilleuse que de la villosité terminale. Nous avons développé un modèle de culture cellulaire dynamique en condition de flux adapté au syncytiotrophoblaste humain. Ce modèle permet d’appliquer un shear stress égal et constant sur toutes les cellules cultivées et reproductible à chaque culture primaire. Aux gammes de shear stress étudiées (1 dyn.cm-2), nous n’avons pas mis en évidence de diminution de la viabilité cellulaire ni de déclenchement des processus précoces d’apoptose en conditions dynamiques comparativement aux conditions statiques. Deux types de chambre de perfusion permettent d’étudier des réponses cellulaires au shear stress à court et long terme selon des temps d’exposition allant de 5 minutes à 24 heures. Ce modèle expérimental a permis de montrer que le syncytiotrophoblaste humain en culture primaire est mécanosensible. La réponse cellulaire à des niveaux de shear stress de 1 dyn.cm-2 est multiple selon les temps d’exposition et le niveau d’intégration étudié. Après 45 minutes de shear stress les taux d’AMP cyclique intracellulaires sont augmentés ce qui a pour effet d’activer la voie de signalisation intracellulaire PKA-CREB. Cette augmentation d’AMP cyclique est secondaire à la synthèse et la libération de prostaglandine E2 qui, par une boucle de régulation autocrine stimule l’adenylate cyclase. L’augmentation de la synthèse/libération de PGE2 est dépendante de l’augmentation rapide du calcium intracellulaire sous shear stress. L’exposition au shear stress de 24 heures stimule l’expression et la sécrétion du PlGF, un facteur de croissance indispensable à l’angiogenèse placentaire et pour l’adaptation maternelle à la grossesse sur le plan vasculaire. Nos travaux montrent que l’augmentation de l’AMPc intracellulaire et l’activation de la PKA contribuent à la phosphorylation de CREB, facteur de transcription régulant l’expression du PlGF. / Human placentation is hemomonochorial, maternal blood circulates in direct contact with the syncytiotrophoblast. In the intervillous space, the maternal blood exerts frictional mechanical forces (shear stress) on the microvillous surface of the syncytiotrophoblast. Flowing blood constantly exerts a shear stress, on the endothelial cells lining blood vessel walls, and the endothelial cells respond to shear stress by changing their morphology, function, and gene expression. The effects of shear stress on the human syncytiotrophoblast and its biological functions have never been studied. The objectives of this study were (1) to determine in silico the physiological values of shear stress exerted on human syncytiotrophoblast during normal pregnancies, (2) to develop a model reproducing in vitro the shear stress on human syncytiotrophoblast and (3) to study in vitro the biological response of human syncytiotrophoblast to shear stress. The 2D numerical simulations showed that the shear stress applied to the syncytiotrophoblast is highly heterogeneous in the intervillous space. In spite of high intraplacental maternal blood flow rates (400-600mL.min-1), the estimated average values of shear stress are relatively low (0.5±0.2 to 2.3±1.1 dyn.cm-2). To study the shear stress-induced cellular responses during exposure times ranging from 5 minutes to 24 hours we have developed two dynamic cell culture models adapted to the human syncytiotrophoblast. We found no evidence of decreased cell viability or early processes of apoptosis in dynamic conditions (1 dyn.cm-2, 24h) compared to static conditions. Shear stress (1 dyn.cm-2) triggers intracellular calcium flux, which increases the synthesis and release of PGE2. The enhanced intracellular cAMP in FSS conditions was blocked by COX1/COX2 inhibitors, suggesting that the increase in PGE2 production could activate the cAMP/PKA pathway in an autocrine/paracrine fashion. FSS activates the cAMP/PKA pathway leading to upregulation of PlGF in human STB. Shear stress-induced phosphorylation of CREB and upregulation of PlGF were prevented by inhibition of PKA with H89 (3 μM). The syncytiotrophoblast of the human placenta is a mechanosenstive tissue.