Le développement de bactéries sous la forme de communautés multicellulaires, appelées biofilms, engendre la formation d’un environnement très hétérogène dans lequel les bactéries sont confrontées à différents stress nécessitant un rapide réajustement de leur métabolisme et de leur physiologie. Cette capacité d’adaptation ainsi que des études transcriptomiques, suggèrent fortement que les bactéries vivant sous forme de biofilm puissent présenter des propriétés nouvelles en comparaison à des bactéries planctoniques. Cela nous a conduit à examiner si la formation de biofilm chez Escherichia coli pouvait engendrer des modifications originales de l’enveloppe bactérienne. Nous avons tout d’abord comparé la structure du lipopolysaccharide de bactéries issues de cultures planctoniques et biofilms et mis en évidence que la formation de biofilm chez les bactéries à Gram négatif entraine une augmentation du niveau de palmitoylation du lipide A dépendante de l’enzyme PagP et contribuant à la tolérance des bactéries aux agents antimicrobiens. L’étude des mécanismes sous-jacents a permis de déterminer que cette augmentation du niveau de palmitoylation est, en partie, causée par une induction de l’expression de pagP qui est spécifique au biofilm et regulée par RcsB en réponse à l’osmolarité du biofilm. Nous avons également étudié l’impact de l’adaptation des bactéries au mode de vie biofilm sur la structure de la paroi bactérienne et mis en évidence des différences dans les ponts inter peptidiques présents au sein du peptidoglycane qui pourraient conduire à une augmentation de la rigidité de l’enveloppe bactérienne ainsi qu’à la résistance au stress chez les bactéries. Pour finir, nous avons examiné si les protéines SPFH (QmcA HflK HflC YqiK) associées à des microrégions spécialisées de la membrane -ou radeaux lipidiques- pouvaient jouer un rôle dans la formation de biofilm chez E. coli. Alors que les gènes codant pour ces protéines ne semblent pas être induits en biofilm ni être essentiels à son développement, nous avons identifié plusieurs régulateurs influençant leur expression ainsi que plusieurs fonctions associées aux protéines SPFH que nous sommes en train d’étudier. / The development of bacterial multicellular communities, called biofilms, creates a highly heterogeneous environment, in which bacteria subjected to various stresses need to quickly readjust their metabolism and physiology. This capacity of adaptation, confirmed by many transcriptome analyses, strongly suggest that biofilm bacteria could display novel properties compared to individualized cells. This prompted us to investigate whether biofilm formation could trigger original membrane modifications in Escherichia coli. We first compared the lipopolysaccharide structure of planktonic and biofilm bacteria and demonstrated that biofilms formed by Gram-negative bacteria undergo an increase in lipid A palmitoylation mediated by the PagP enzyme and contributing to bacterial resistance to antimicrobial peptides and host immune defenses. Investigation of the underlying mechanisms of this phenomenon allowed determining that increased lipid A palmitoylation is, at least partially, due to a biofilm-specific and RcsB-dependent induction of pagP expression in response to biofilm osmolarity. We also investigated how bacterial adaptation to the biofilm environment could impact the cell wall structure and identified differences in peptidoglycan linkages that could increase cell rigidity and bacterial resistance to stress. Finally, we investigated the potential role in biofilm formation of E. coli SPFH proteins (QmcA HflK HflC YqiK) associated with dynamic membrane microdomains - or lipid rafts-. Whereas SPFH encoding genes are not differentially expressed in biofilm and are not essential for biofilm formation, we identified several regulators impacting their expression and several functions associated to SPFH proteins that we identified is currently under investigation.

Le virus Epstein-Barr (VEB) est fortement associé au développement de syndromes lymphoprolifératifs (SLP) en greffe pédiatrique. Ce virus a la capacité d’immortaliser les lymphocytes B et de provoquer leur prolifération incontrôlée chez l’hôte immunodéprimé. Plusieurs études démontrent que le cycle lytique du virus jouerait un rôle primordial dans la genèse des SLP en produisant des particules virales pouvant infecter les cellules B adjacentes. Chez un individu immunodéprimé, ces cellules B nouvellement infectées peuvent donner naissance à une expansion lymphocytaire. Le projet présenté dans ce mémoire fait partie d’un programme de recherche visant à élucider le rôle de l’infection productive par le VEB dans le développement des SLP. L’objectif précis de ce projet est de développer un anticorps monoclonal chimère contre la glycoprotéine gp350 du VEB dans le but de neutraliser le virus et d’ainsi prévenir son entrée dans les cellules B. Notre laboratoire a construit une version chimère de l’anticorps monoclonal murin 72A1, lequel se lie à la gp350 et bloque l’infection. Les premiers essais ont révélé la présence de chaînes non fonctionnelles (aberrantes) dans l’hybridome produisant l’anticorps 72A1. La construction de la chaîne légère authentique est maintenant complète alors que celle de la chaîne lourde est toujours en cours. Le processus de caractérisation de l’anticorps chimère inclura des essais de cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante des anticorps (ADCC). Dans cette optique, une lignée cellulaire exprimant de façon stable la gp350 a été établie. Notre anticorps chimère anti-gp350 pourrait éventuellement être utilisé comme thérapie préventive chez les greffés présentant un risque élevé de SLP en empêchant l’infection des cellules B adjacentes. / The Epstein-Barr virus (EBV) is associated with B-cell post-transplant lymphoproliferative disease (PTLD). EBV has the unique property of immortalizing B lymphocytes, thereby causing their uncontrolled proliferation in an immunocompromised host. Certain evidence suggests that EBV productive infection may play a primary role in the genesis of PTLD by generating virus particles which can infect bystander B cells. In an immunocompromised individual, these infected B cells may then give rise to expanding B-cell clones. The project presented in this thesis is part of a research program seeking to elucidate the role of EBV productive infection in the genesis of PTLD. The specific aim of this work was to design a chimeric monoclonal antibody against the EBV envelope glycoprotein gp350 in order to neutralize the virus, thereby preventing entry into B cells. Our laboratory constructed a chimeric version of the murine monoclonal antibody, 72A1, which binds to gp350 and blocks infection. The initial cloning attempts revealed the presence of nonfunctional (aberrant) transcripts in the hybridoma line producing the 72A1 antibody. The chimeric version of the authentic light chain is now completed while the chimeric heavy chain construction is ongoing. As part of the characterisation process for the chimeric antibody, a cell line stably expressing surface gp350 was generated. This gp350-expressing cell line will be used for antibody dependent cellular cytotoxicity assays (ADCC). This anti-gp350 chimeric antibody could be useful as a preventive therapy in transplant patients at high risk for PTLD by blocking the infection of bystander B cells.

Le virus Epstein-Barr (VEB) est un pathogène opportuniste qui a la capacité d’immortaliser les lymphocytes B et de provoquer une prolifération maligne, appelée syndrome lymphoprolifératif post-transplantation (SLP), chez les individus immunodéprimés. A l’intérieur de ce groupe, les personnes à plus haut risque sont les enfants, puisqu’ils sont à risque de développer une infection primaire par le VEB pendant leur régime d’immunosuppression post-greffe. Dans le but de développer un anticorps préventif, notre laboratoire s’est attardé au rôle du cycle lytique du VEB dans le développement du SLP. À cette fin, le premier objectif du présent projet vise à fournir la preuve expérimentale de l’existence ou non d’une phase réplicative productive pendant l’infection aiguë des lymphocytes B sanguins. Un examen des événements qui se déroulent au tout début de l’infection par le VEB tant au niveau de la réplication virale qu’au niveau de l’expression des gènes lytiques précoces et tardifs a révélé l’existence d’une phase réplicative productive pendant l’infection aiguë. Ceci a permis de justifier l’élaboration, dans notre laboratoire, d’un anticorps chimère (murin-humain) neutralisant, dirigé contre la protéine gp350 située sur l’enveloppe virale. Le deuxième objectif, quant à lui, vise à fournir la preuve expérimentale de la capacité neutralisante de cet anticorps chimère. Des essais de caractérisation in vitro ont démontré une capacité de reconnaissance de la protéine cible, notamment la gp350, et une capacité de neutralisation du virus par l’anticorps chimère. L’anticorps chimère anti-gp350 pourra faire l’objet d’essais précliniques in vivo en vue d’évaluer sa capacité à reconnaître le virus et à prévenir l’apparition de tumeurs de type SLP chez les souris SCID. Il pourrait être éventuellement utilisé, par la suite, comme traitement préemptif contre les tumeurs dans l’espoir de mieux gérer les patients à risque de développer un SLP. / Epstein-Barr virus (EBV) is an opportunistic pathogen in immunocompromised transplant patients. In these patients EBV infection can lead to malignant B-cell lymphoproliferation, called post-transplant lymphoproliferative disease (PTLD). This thesis project aimed to investigate the role of lytic EBV infection in the genesis of PTLD. The first experimental objective was to provide in vitro proof that EBV could induce productive replication upon acute in vitro infection of B cells. Data obtained through study of viral DNA replication and transcription during the first 96 hours post-infection indicate that lytic infection does occur. These results provided justification for proceeding to the second experimental objective which involved the characterization of an anti-gp350 human-mouse chimeric antibody for its capacity to recognize and neutralize EBV. Results showed that this antibody did possess neutralization activity. Further study of this anti-gp350 chimeric antibody in SCID mice is necessary in order to evaluate its in vivo efficacy against PTLD.

Le virus Epstein-Barr (VEB) est fortement associé au développement de syndromes lymphoprolifératifs (SLP) en greffe pédiatrique. Ce virus a la capacité d’immortaliser les lymphocytes B et de provoquer leur prolifération incontrôlée chez l’hôte immunodéprimé. Plusieurs études démontrent que le cycle lytique du virus jouerait un rôle primordial dans la genèse des SLP en produisant des particules virales pouvant infecter les cellules B adjacentes. Chez un individu immunodéprimé, ces cellules B nouvellement infectées peuvent donner naissance à une expansion lymphocytaire. Le projet présenté dans ce mémoire fait partie d’un programme de recherche visant à élucider le rôle de l’infection productive par le VEB dans le développement des SLP. L’objectif précis de ce projet est de développer un anticorps monoclonal chimère contre la glycoprotéine gp350 du VEB dans le but de neutraliser le virus et d’ainsi prévenir son entrée dans les cellules B. Notre laboratoire a construit une version chimère de l’anticorps monoclonal murin 72A1, lequel se lie à la gp350 et bloque l’infection. Les premiers essais ont révélé la présence de chaînes non fonctionnelles (aberrantes) dans l’hybridome produisant l’anticorps 72A1. La construction de la chaîne légère authentique est maintenant complète alors que celle de la chaîne lourde est toujours en cours. Le processus de caractérisation de l’anticorps chimère inclura des essais de cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante des anticorps (ADCC). Dans cette optique, une lignée cellulaire exprimant de façon stable la gp350 a été établie. Notre anticorps chimère anti-gp350 pourrait éventuellement être utilisé comme thérapie préventive chez les greffés présentant un risque élevé de SLP en empêchant l’infection des cellules B adjacentes. / The Epstein-Barr virus (EBV) is associated with B-cell post-transplant lymphoproliferative disease (PTLD). EBV has the unique property of immortalizing B lymphocytes, thereby causing their uncontrolled proliferation in an immunocompromised host. Certain evidence suggests that EBV productive infection may play a primary role in the genesis of PTLD by generating virus particles which can infect bystander B cells. In an immunocompromised individual, these infected B cells may then give rise to expanding B-cell clones. The project presented in this thesis is part of a research program seeking to elucidate the role of EBV productive infection in the genesis of PTLD. The specific aim of this work was to design a chimeric monoclonal antibody against the EBV envelope glycoprotein gp350 in order to neutralize the virus, thereby preventing entry into B cells. Our laboratory constructed a chimeric version of the murine monoclonal antibody, 72A1, which binds to gp350 and blocks infection. The initial cloning attempts revealed the presence of nonfunctional (aberrant) transcripts in the hybridoma line producing the 72A1 antibody. The chimeric version of the authentic light chain is now completed while the chimeric heavy chain construction is ongoing. As part of the characterisation process for the chimeric antibody, a cell line stably expressing surface gp350 was generated. This gp350-expressing cell line will be used for antibody dependent cellular cytotoxicity assays (ADCC). This anti-gp350 chimeric antibody could be useful as a preventive therapy in transplant patients at high risk for PTLD by blocking the infection of bystander B cells.

Le virus Epstein-Barr (VEB) est un pathogène opportuniste qui a la capacité d’immortaliser les lymphocytes B et de provoquer une prolifération maligne, appelée syndrome lymphoprolifératif post-transplantation (SLP), chez les individus immunodéprimés. A l’intérieur de ce groupe, les personnes à plus haut risque sont les enfants, puisqu’ils sont à risque de développer une infection primaire par le VEB pendant leur régime d’immunosuppression post-greffe. Dans le but de développer un anticorps préventif, notre laboratoire s’est attardé au rôle du cycle lytique du VEB dans le développement du SLP. À cette fin, le premier objectif du présent projet vise à fournir la preuve expérimentale de l’existence ou non d’une phase réplicative productive pendant l’infection aiguë des lymphocytes B sanguins. Un examen des événements qui se déroulent au tout début de l’infection par le VEB tant au niveau de la réplication virale qu’au niveau de l’expression des gènes lytiques précoces et tardifs a révélé l’existence d’une phase réplicative productive pendant l’infection aiguë. Ceci a permis de justifier l’élaboration, dans notre laboratoire, d’un anticorps chimère (murin-humain) neutralisant, dirigé contre la protéine gp350 située sur l’enveloppe virale. Le deuxième objectif, quant à lui, vise à fournir la preuve expérimentale de la capacité neutralisante de cet anticorps chimère. Des essais de caractérisation in vitro ont démontré une capacité de reconnaissance de la protéine cible, notamment la gp350, et une capacité de neutralisation du virus par l’anticorps chimère. L’anticorps chimère anti-gp350 pourra faire l’objet d’essais précliniques in vivo en vue d’évaluer sa capacité à reconnaître le virus et à prévenir l’apparition de tumeurs de type SLP chez les souris SCID. Il pourrait être éventuellement utilisé, par la suite, comme traitement préemptif contre les tumeurs dans l’espoir de mieux gérer les patients à risque de développer un SLP. / Epstein-Barr virus (EBV) is an opportunistic pathogen in immunocompromised transplant patients. In these patients EBV infection can lead to malignant B-cell lymphoproliferation, called post-transplant lymphoproliferative disease (PTLD). This thesis project aimed to investigate the role of lytic EBV infection in the genesis of PTLD. The first experimental objective was to provide in vitro proof that EBV could induce productive replication upon acute in vitro infection of B cells. Data obtained through study of viral DNA replication and transcription during the first 96 hours post-infection indicate that lytic infection does occur. These results provided justification for proceeding to the second experimental objective which involved the characterization of an anti-gp350 human-mouse chimeric antibody for its capacity to recognize and neutralize EBV. Results showed that this antibody did possess neutralization activity. Further study of this anti-gp350 chimeric antibody in SCID mice is necessary in order to evaluate its in vivo efficacy against PTLD.

La greffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) constitue une avancée thérapeutique considérable dans le traitement de maladies hématologiques et non hématologiques. Toutefois, malgré qu’elle sauve des vies, elle n’est pas sans risque. Le syndrome lymphoprolifératif post-transplantation (SLPT) est l’une des complications qui peut survenir après ce type de greffe avec un risque de mortalité pouvant atteindre 80% en l’absence de traitement. Par ailleurs, les traitements disponibles pour limiter le développement de ce syndrome ne sont pas sans effets néfastes. Le SLPT est surtout une conséquence d’une primo-infection ou d’une réactivation non-contrôlée du virus d’Epstein-Barr (VEB). Au moins 90% des adultes sont porteurs du VEB alors que ce pourcentage est d’environ 50-70% chez les enfants. Il est important de bien comprendre les facteurs de risque de l’infection active du VEB et du SLPT pour une meilleure gestion des greffés. Cette thèse a pour objectif de contribuer aux connaissances quant aux déterminants du VEB et du SLPT chez les greffés pédiatriques de CSH. Dans un premier temps, une revue systématique combinée à une méta-analyse a été réalisée pour élaborer un portrait exhaustif des facteurs de risque connus du VEB et du SLPT chez les greffés adultes et pédiatriques de CSH. Ensuite, à l’aide d’une étude de cohorte prospective multicentrique canadienne qui a enrôlé 156 patients pédiatriques greffés de CSH, le lien entre la transfusion de produits sanguins et l’infection VEB post-greffe a été analysé. Finalement, l’étude de cohorte multicentrique a aussi permis d’explorer des nouveaux facteurs de risque des évènements liés au VEB allant de l’ADNémie VEB à la suspicion du SLPT. Les résultats de la revue systématique et de la méta-analyse ont montré que l’utilisation de la globuline antithymocyte (ATG) pour prévenir la maladie du greffon contre l’hôte est le principal facteur impliqué dans la survenue post-greffe des infections actives du VEB et du SLPT. La forte hétérogénéité entre les études a limité la comparaison des résultats et très peu d’études portaient exclusivement sur les patients pédiatriques. D’autre part, l’analyse statistique au sein de la cohorte multicentrique n’a pas révélé une augmentation statistiquement significative du risque d’infection du VEB post-greffe associé à la transfusion. Toutefois, une analyse de génotypage du virus a indiqué que la transfusion serait très probablement liée à la primo-infection VEB d’un patient séronégatif, et ce malgré la leucoréduction (qui élimine virtuellement la présence des virus associés aux composantes cellulaires des produits sanguins). Par ailleurs, nos analyses dans la cohorte multicentrique ont corroboré l’association entre l’ATG et les évènements liés au VEB post-greffe et mis en relief deux nouvelles associations. Le mycophénolate mofétil, un médicament utilisé pour prévenir la maladie du greffon contre l’hôte, limiterait le risque des évènements liés au VEB par son action antiproliférative des lymphocytes T et B (incluant ceux infectés par le VEB), tandis que les filles seraient plus à risque des formes relativement sévères de l’infection du VEB post-greffe que les garçons. Le rationnel autour de cette dernière association n’est pas connu. Des nouvelles recherches permettront d’apprécier la reproductibilité de ces résultats. / Hematopoietic stem cell transplantation (HSC) constitutes a notable therapeutic advance in the treatment of hematological and non-hematological diseases. However, despite saving lives, it is not without risk. Post-transplant lymphoproliferative disease (PTLD) is one of the complications that can occur after this type of transplant with a mortality risk of up to 80% if left untreated. Moreover, the treatments available to limit the development of this disease are not without harmful effects on transplant recipients. PTLD is predominantly a consequence of primary infection or uncontrolled reactivation of Epstein-Barr virus (EBV). At least 90% of adults are carriers of EBV, compared to around 50-70% in the pediatric population. It is important to understand the risk factors for active EBV infection and PLTD in order to better manage transplant recipients. This thesis aims to contribute to knowledge on the determinants of active EBV infection and PTLD in pediatric HSC transplant recipients. A systematic review combined with a meta-analysis was carried out to develop a comprehensive portrait of the known risk factors for EBV and PTLD in adult and pediatric HSC transplant recipients. Then, using a Canadian multicenter prospective cohort study that enrolled 156 pediatric HSC transplant patients, the link between blood product transfusion and post-transplant EBV infection was analyzed. Finally, the multicenter cohort study also explored new risk factors for EBV-related events ranging from EBV DNAemia to suspicion of PTLD. The results of the systematic review and the meta-analysis revealed that the use of anti-thymocyte globulin (ATG) to prevent graft-versus-host disease is the main factor implicated in the post-transplant occurrence of active EBV infection and PTLD. The high heterogeneity between studies limited the comparison of results and very few studies focused exclusively on pediatric patients. On the other hand, statistical analysis within the multicenter cohort did not reveal a significant increase in the risk of post-transplant EBV infection associated with transfusion. However, genotyping analysis of viral strains from blood donors of an EBV-negative patient who received an EBV-negative graft indicated that one of the blood donors was the source of the primary EBV infection in the patient, despite leukoreduction (which virtually eliminates the presence of cell-associated viruses in blood products). Furthermore, our analyses in the multicenter cohort corroborated the association between ATG and post-transplant EBV-related events, and highlighted two new associations. First, mycophenolate mofetil, a drug used to prevent graft-versus-host disease, is believed to reduce the risk of EBV-related events through its antiproliferative action on T and B lymphocytes (including EBV-infected B cells). Second, girls are more at risk of relatively severe forms of post-transplant EBV infection than boys. The rationale behind this latter association is unknown. New research will make it possible to assess the reproducibility of these results.