Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La contamination bactérienne des concentrés plaquettaires (CPs) représente le risque le plus fréquent d'infection transmise par transfusion. Malgré les progrès techniques accomplis dans le dépistage des agents infectieux, le risque de transmission de ces agents par transfusion ne peut encore être considéré comme totalement maîtrisé. Nous avons pu développer une méthode de détection par la technique de MALDI-TOF. Notre protocole permet une détection dans un délai de 8 heures à de faibles concentrations bactériennes.Nous avons évalué les performances d’un automate d’hémoculture, le VersaTREK, par rapport au Bactec, qui est fréquemment utilisé par les centres de transfusion. Nos résultats démontrent son intérêt dans la détection de la contamination bactérienne des CPs. Afin de caractériser l’origine de la contamination bactérienne, nous avons comparé, dans une étude rétrospective, les espèces bactériennes identifiées dans les hémocultures des patients de l’hôpital de la Timone, à celles identifiées dans des poches de CPs contaminés. Les espèces responsables de la contamination des CPs sont essentiellement issues de la flore cutanée. Elles sont donc différentes des espèces responsables d’épisodes de bactériémies.Ainsi, ce travail propose de nouvelles méthodes de détection de la contamination bactérienne. La mise en œuvre de ces nouvelles stratégies de diagnostic couplées à une meilleure connaissance de la prévalence et de l’origine de la contamination bactérienne des CPs pourrait permettre d’améliorer davantage la prévention et la réduction de la morbi-mortalité induite par une transfusion de CPs. / Bacterial contamination of platelet concentrates (PCs) is the most common risk of transfusion-transmitted infection. Despite better control of the elements of the technical progress achieved in the detection of infectious agents, the risk of transmission of these agents by transfusion cannot yet be considered as totally mastered. We have developed a method for detecting PCs contamination by MALDI-TOF. To the best of our knowledge, this is the first time that MALDI-TOF is used in the detection of microbial contamination in a complex medium such as PCs. Our protocol allows detection within 8 hours at low bacterial concentrations. In a second step, we evaluated the performance of a blood culture machine, VersaTREK®, compared to Bactec®, frequently used by transfusion centers. Our results demonstrate its interest in the detection of bacterial contamination of PCs. In order to characterize the origin of bacterial contamination of PCs, we compared in a retrospective study, bacterial species identified in patients' blood cultures treated at the Timone hospital, with those identified in infected PC units. The species responsible for the contamination of the PCs are mainly resulting from the cutaneous flora and are therefore different from the species responsible for episodes of bacteremia.Thus, this work proposes new methods for detecting bacterial contamination. The implementation of these new diagnostic strategies coupled with a better knowledge of the prevalence and origin of bacterial contamination of PCs could further improve the prevention and reduction of both morbidity and mortality induced by blood transfusion of PCs.

Les antigènes de groupes sanguins érythrocytaires peuvent être responsables d’une allo-immunisation anti-érythrocytaire et d’accidents immuno-hémolytiques lors de transfusion ou de grossesse. La transfusion des populations d’Afrique sub-saharienne est complexifiée par l’absence d’expression d’antigènes publics, l’expression d’antigènes privés et l’expression d’antigènes partiels en particulier pour le système RH. L’étude des systèmes de groupes sanguins d’intérêt transfusionnel chez les donneurs de Bamako a confirmé l’efficacité de la stratégie du génotypage multiplex incluant des polymorphismes d’appels pour identifier des donneurs rares, qui permet d’accéder aux phénotypes déduits des prélèvements. L’exploration du système RH réalisée par séquençage chez les Dogons et les Peulhs de Mopti met clairement en évidence que la diversité allélique et la fréquence de certains allèles RH sont fonction de l’ethnicité. Un nouvel haplotype associant un allèle RHD*DIVa codant pour un antigène D partiel, des antigènes ce potentiellement partiels, et une réactivité partielle anti-C, a été identifié chez les Dogons. L’exploration des allèles codant pour les antigènes de haute et basse fréquence en Afrique subsaharienne d’Est en Ouest constitue un exemple d’étude qui distingue clairement les populations d’Afrique subsaharienne de celles d’Europe par des différences de fréquences des allèles définissant la diversité génétique d’une population par rapport à une autre. Des orientations stratégiques en fonction du contexte local ont été identifiées pour l’évolution de la transfusion au Mali dans les prochaines années. / Blood group antigens may be responsible for alloimmunization and immuno-hemolytic accidents during transfusion or pregnancy. The transfusion of of sub-Saharan Africa populations is complex due to absence of high antigens expression, low antigens expression and partial antigens expression particularly for RH system.The study of blood group for transfusion of interest among donors in Bamako confirmed the effectiveness of multiplex genotyping strategy including polymorphisms calls to identify the rare donors, which permit access to phenotypes derived samples. In a second phase, the exploration of RH blood group system by sequencing among Dogon and Fulani in Mopti clearly shows that the allelic diversity and the frequency of some alleles RH depend on the ethnicity. A new haplotype RHD*DIVa/RHCE*ceTI(D2) combining an RHD*DIVa allele encoding a partial D antigen, potentially partial ce antigens, and a partial reactivity with anti-C, was identified among Dogon. In a third phase, the exploration of alleles encoding of the high and low frequency antigens in sub-Saharan Africa from East to West is an example of a study that clearly makes a difference between the populations of sub-Saharan African and those of Europe in terms of frequencies of alleles that define genetic diversity of one population compared to another. Thus, knowledge of ethnicity is more relevant than knowing the geographical origin in order to optimize transfusion in Saharan Africa and in European countries where some of these populations live. Guidelines strategic in relation with the local context have been identified for development of transfusion for next years in Mali.

La prévention du risque infectieux représente un enjeu de sécurité majeur pour l'Etablissement Français du Sang. A l'heure actuelle, le risque bactérien constitue le risque infectieux majoritaire dans les pays développés. Le risque bactérien ne se limite pas au domaine de la transfusion. La résistance aux antibiotiques constitue un problème majeur de santé publique. Les peptides antimicrobiens sont des armes importantes de l'immunité innée qui représentent une alternative intéressante aux antibiotiques classiques. Chez l'Homme, les α-défensines 1, 2 et 3 (HNPs 1-3) sont présentes dans les granules azurophiles des polynucléaires neutrophiles. Nous avons développé un procédé innovant de purification des HNPs 1-3 à partir des filtres de déleucocytation utilisés lors de la préparation des produits sanguins labiles. Ce procédé permet la production d'un cocktail pur d'HNPs 1-3 dont l'activité antibactérienne a été démontrée dans ce travail. Les défensines HNPs 1-3 ont par ailleurs été utilisées comme élément biorécepteur dans une approche innovante de détection bactérienne. Dans un premier temps, un immunocapteur électrochimique a été développé exploitant des microparticules magnétiques fonctionnalisées par des anticorps commerciaux. Dans un second temps, nous avons fonctionnalisé des microparticules magnétiques par les défensines HNPs 1-3 purifiées par notre protocole. Nous avons obtenu une première preuve de concept attestant de la capture des bactéries par cette approche innovante. La stabilité des peptides, associée aux performances des biocapteurs électrochimiques permettrait d'élaborer un test générique de détection de bactéries dans les produits sanguins labiles. / The prevention of the infectious risk is a major issue for the Etablissement Français du Sang. Currently, bacterial contamination is the most infectious risk in developed countries. The bacterial risk is not limited to blood transfusion safety. The antimicrobial resistance is a major public health problem. Antimicrobial peptides are important arm of the innate immune system which represents an interesting alternative to antibiotics. Human neutrophil peptides 1, 2 and 3 (HNPs 1-3) are found in the azurophilic granules of neutrophils. We have developed an original approach of HNPs 1-3 purification from leucodepletion filters used in blood processing. This process allows the production of a pure cocktail of HNPs 1-3 displaying high antibacterial activity as demonstrated by this work. HNPs 1-3 have also been used as bioreceptor in an innovative approach for bacterial detection. Initially, an electrochemical immunosensor was designed, exploiting magnetic microparticles coated with commercially available antibodies. In a second step, magnetic microparticles have been coated efficently with the HNPs 1-3 purified according our protocol. We have obtained a first proof of concept showing the bacterial capture by this innovative approach. The peptides stability combined with the electrochemical biosensors performances would allow the development of a generic bacteria detection assay in labile blood products.

L’objectif de notre travail est de contribuer à l’amélioration de la sécurité transfusionnelle. Pour ce faire, nous sommes partis de notre expérience personnelle en banque de sang hospitalière. Le risque infectieux lié aux transfusions, inscrit dans l’esprit de chacun depuis l’affaire du « scandale du SIDA » en France, est aujourd’hui un des risques les mieux maîtrisés. Actuellement, les risques transfusionnels les plus importants sont essentiellement de type immunologique ou liés à des erreurs humaines. Nous avons donc mis en évidence trois axes de travail correspondant chacun à un type de réaction transfusionnelle spécifique choisis parmi ces deux derniers risques. Les données d’hémovigilance internationales publiées nous ont confortés dans l’idée que ces trois sujets représentent une part importante des réactions transfusionnelles notifiées ces dix dernières années. Nous avons choisi de travailler sur la prévention des réactions transfusionnelles hémolytiques de type ABO, des réactions transfusionnelles hémolytiques chez les patients atteints d’anémie hémolytique auto-immune et des réactions d’hyperkaliémie post-transfusionnelle.<p>Notre premier travail a consisté en la démonstration de la faisabilité d’une automatisation complète du contrôle ultime au lit du malade par vérification de la compatibilité entre le groupe ABO du patient et celui de la poche de sang à transfuser. Cet appareil utilise une nouvelle technique de détection d’hémagglutination entièrement conçue et validée au sein de notre laboratoire de recherche et brevetée par l’ULB.<p>La seconde partie du travail consiste en l’évaluation d’un nouvel algorithme de prise en charge transfusionnelle des patients atteints d’anémie hémolytique autoimmune en incluant la réalisation d’un génotypage érythrocytaire permettant ainsi, d’une part, d’éviter les réactions hémolytiques transfusionnelles et, d’autre part, d’éviter de nouvelles alloimmunisations chez ces patients.<p>Dans la dernière partie du travail, nous nous sommes intéressés aux effets des liquides de conservation des poches de sang sur le relargage de potassium à partir d’unités de globules rouges irradiées destinées aux patients immunodéprimés. Nous avons pu observer des différences entre les deux solutions de conservation que nous utilisons et nous avons pu ainsi émettre de nouvelles recommandations visant à prévenir ces hyperkaliémies transfusionnelles.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’hémolyse post transfusionnelle retardée (HPTR) est une complication potentiellement mortelle de la transfusion dans la drépanocytose. Sa fréquence est sous-estimée et aucun facteur prédictif de sa survenue n'a encore été identifié. Nous avons mené une étude observationnelle prospective monocentrique pendant 30 mois. Nous avons inclus 694 épisodes transfusionnels (ET) chez 311 patients adultes drépanocytaires, divisés en ET ponctuels (ETP = 360) et en ET chronique dans le cadre d’un programme (ETC = 334). Au cours de ce suivi, 15 HPTR ont été enregistrées, exclusivement après un ETP. L'incidence cumulative d’HPTR sur 30 mois était de 4,2 % par ETP (IC 95 % [2,6 ; 6,9]) ou 6,8 % par drépanocytaires transfusés (IC 95 % [4,2 ; 11,3]). Le taux d’incidence était de 16,4 HPTR pour 1000 ETP-Année (IC 95 % [10,1 ; 27,2]) ou 27,1 HPTR pour 1000 Personne-Année (IC 95% [16,7 ; 45,0]). Nous avons étudié 11 HPTR supplémentaires afin de construire un score prédictif. Les variables retenues étaient un antécédent d’HPTR, le nombre d’unités précédemment transfusées et l’état d’immunisation pré transfusionnelle. L’adéquation du score était excellente (Hosmer-Lemeshow = 1,40, p = 0,71), sa capacité discriminante très satisfaisante (aire sous la courbe ROC = 0,85 ; p < 0,0001), une valeur prédictive négative de 98,4 % et une valeur prédictive positive de 50,0 %. La validité interne du score, réalisée par Bootstrap, montre une très bonne performance. Nous rapportons, pour la première fois, l'incidence de l’HPTR et montrons qu’elle survient uniquement suite à un ETP. Nous décrivons également un score simple de prédiction d’une HPTR avant un ETP afin de mieux prendre en charge cette transfusion. / Delayed hemolytic transfusion reaction (DHTR) is a life-threatening complication of transfusion in sickle cell disease (SCD). The frequency of DHTR is underestimated and no predictive fac-tors for identifying patients likely to develop DHTR have yet been defined. We conducted a prospective single-center observational study over 30 months. We included 694 transfusion epi-sodes (TE) in 311 adult patients, divided into occasional TE (OTE: 360) and TE during a chronic program (CTE: 334). During follow-up, 15 cases of DHTR were recorded, exclusively after OTEs. DHTR cumulative incidence durin the 30 months was 4.2% per OTE (95% CI [2.6, 6.9]) or 66.8% per patient (95% CI [4.2, 11.3]). The incidence rate was 16.4 DHTR per 1000 OTE-Year (95% CI [10.1, 27.2]) or 27.1 DHTR per 1000 Person-Year (95% CI [16.7 ; 45.0]). We studied 11 additional DHTR cases to construct a score for predicting DHTR after OTE. Fifteen % of the 26 DHTR patients died. The variables retained in the multivariate model were history of DHTR, number of units previously transfused and immunization status before transfusion. The score adequacy was excellent (Hosmer-Lemeshow = 1.40, p = 0.71), very satisfactory dis-criminant capacity (area under ROC curve = 0.85, p <0.0001), negative-predictive value of 98.4% and a positive-predictive value of 50%. The internal validity of the score, realized by Bootstrap, shows a very good performance.We report, for the first time, the incidence of DHTR and we show that DHTR developed only in OTE. We also describe a simple score for predicting DHTR in patients undergoing occasional transfusion, to facilitate the management of blood transfusion in SCD patients.

Les transfusions de culots globulaires sont une pratique fréquente aux soins intensifs; elles sont associées à de nombreuses complications. Ce travail s'intéresse à l'une d'entre elles, celle qui occasionne le plus de décès, la surcharge volémique liée à la transfusion (Transfusion-Associated Circulatory Overload - TACO). Dans une première étude, nous avons tenté de déterminer l’impact des critères diagnostiques pris en compte dans la définition adulte du TACO dans une population de soins intensifs pédiatriques. Cette définition a été appliquée à 136 patients de soins intensifs pédiatriques durant leur séjour. Nous avons obtenu des taux d’incidence du TACO très variables (entre 1,5 et 76%) selon la manière d’interpréter les critères diagnostiques proposés. Notre seconde étude a consisté en une revue exploratoire de la littérature concernant le TACO aux soins intensifs adultes et pédiatriques, peu importe le type de produit sanguin labile transfusé. Neuf études ont rencontré nos critères d’inclusion, à savoir décrire au moins un des critères suivants : l’incidence, les facteurs de risque ou les conséquences du TACO. Huit études étaient observationnelles. Seules trois études étudiaient la population pédiatrique. Les résultats montrent une incidence cumulée de TACO plus élevée aux soins intensifs (5,5%) que dans la population générale. Les principaux facteurs de risque chez l'adulte sont liés à la balance liquidienne préexistante, aux caractéristiques de la transfusion elle-même et aux comorbidités déjà présentes chez le patient. En outre, le TACO adulte est associé à une augmentation de la durée de séjour à l'hôpital. Les études pédiatriques incluses ne rapportaient aucune donnée sur les facteurs de risque et les conséquences du TACO dans cette population. Ce travail a permis de montrer que la définition actuelle du TACO n’est pas applicable à la population des soins intensifs pédiatriques. Le TACO aux soins intensifs est peu présent dans la littérature scientifique malgré sa fréquence et les risques qu’il présente; d’autres études sont indispensables pour en améliorer sa compréhension. Nous évoquerons certaines voies de recherche qui permettraient une meilleure connaissance de cette complication potentiellement mortelle des transfusions. / Red blood cell transfusions are common practice in intensive care and lead to many adverse reactions. This research project is focused on the most frequent fatal complication: transfusion-associated circulatory overload (TACO). In our first study, we tried to determine the impact of the diagnostic criteria of the adult definition of TACO in a pediatric intensive care population. The definition was applied to 136 pediatric intensive care patients during their stay. We obtained highly variable incidence rates (from 1.5 to 76%) depending on the interpretation of the diagnostic criteria. Our second study is a scoping review of the literature about TACO in intensive care, both adult and pediatric, regardless of the type of labile blood product transfused. Nine studies met our inclusion criteria, namely, to describe at least one of the following criteria: incidence, risk factors or outcomes of TACO. Eight studies were observational. Only three studies were conducted in pediatric population. The results showed a pooled incidence of TACO which is higher (5.5%) in intensive care than in the general population. The main risk factors in the adult population were related to the positive pre-existing fluid balance, the characteristics of the transfusion itself and the patients’ preexisting comorbidities. Furthermore, the results showed an association between TACO in adult intensive care and an increased length of stay. None of the included pediatric study reported data on risk factors or outcomes. This research demonstrates that the current TACO definition is not applicable for the pediatric intensive care population. There is limited literature about TACO in intensive care despite its occurrence rate and the associated risks; other studies are therefore necessary to enhance its comprehension. We will touch on potential research pathways that would lead to a better understanding of this deadly transfusion complication.

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