Einleitung Aufgrund verschiedener Studien zum fetalen Outcome – darunter die große prospektive, multizentrische Studie von Hannah et al. aus dem Jahre 2000 – galt die primäre Sectio caesarea (Sectio) jahrzehntelang als sicherster Geburtsmodus bei Beckenendlage (BEL). Bis 2006 boten 92,5 % der Geburtszentren den Gebärenden keine vaginale Entbindung aus BEL an [1–6]. Die kritische Aufarbeitung der Studiendaten von Hannah et al. ergab schwere Mängel im Design und in der Durchführung, was zur späteren Relativierung der Studienergebnisse führte [7, 8]. Anschließende Veröffentlichungen derselben und anderer Autoren zeigten, dass sich das 2-Jahres-Outcome von vaginal und operativ aus BEL entbundenen Kindern und von Kindern nach vaginaler Entbindung aus einer Schädellage nicht unterscheidet. Eine wichtige Voraussetzung für ein adäquates Outcome bei einer vaginalen Entbindung aus BEL ist eine optimale und sofortige postpartale neonatologische Betreuung. [7, 9–13] Durch den Trendwandel, Frauen bei BEL wieder eine vaginale Entbindung anzubieten, gewinnt die Betreuung, die Risikoselektion und die Aufklärung der Patientinnen durch spezialisierte Fachkräfte zunehmend an Bedeutung [9, 19–21]. Insbesondere die Risiken für das Kind erfordern es, dass die Planung und die Leitung einer vaginalen Geburt aus BEL in einem Zentrum mit einem erfahrenen geburtsmedizinischen und neonatologischen Team erfolgt. Neben der praktischen Erfahrung bei der Kindsentwicklung und der Verwendung geburtsmedizinischer Handgriffe ist auch eine adäquate, routinierte neonatologische Betreuung unabdingbar, um ein gutes Langzeit-Outcome zu gewährleisten [11, 12, 21, 22]. Nach den derzeitigen Leitlinien werden für die pränatale Risikoselektion anamnestische und klinische Parameter sowie die sonografische Gewichtsschätzung verwendet. Beispielsweise wurden höhere Erfolgsraten und eine geringere neonatale Morbidität bei Mehrgebärenden beschrieben und ein höheres Risiko für Feten mit intrauteriner Wachstumsrestriktion (Geburtsgewicht ≤10. Perzentile) [5, 10, 12]. Der Wert einer zusätzlichen Beckendiagnostik ist umstritten und in den aktuellen Leitlinien nicht explizit gefordert. Trotzdem nutzen einige Zentren – darunter das Perinatalzentrum der Universität Leipzig – insbesondere bei der Risikogruppe der Erstgebärenden – eine zusätzliche Pelvimetrie. Diese wird heute mittels Magnet-resonanz¬tomografie (MRT) durchgeführt. Das Hauptanliegen der Untersuchung ist der Ausschluss eines feto-maternalen Missverhältnisses und der damit verbundenen Risiken. Zusätzlich generiert diese Selektionsmaßnahme ein stärkeres Vertrauen sowohl bei den Schwangeren als auch bei den betreuenden Ärzten in den Erfolg der geplanten vaginalen Entbindung aus BEL. Welche pelvimetrischen Parameter für die Selektion geeignet sind, wurde für die MRT bisher nicht untersucht. Die Identifikation geeigneter Prognoseparameter ist aber unabdingbar, um Schwangere mit dem generellen Wunsch einer vaginalen Entbindung auf sichere Weise zu unterstützen. Material und Methoden In der vorliegenden monozentrischen Analyse des Perinatalzentrums Level 1 der Universitätsklinik Leipzig wurden 62 erstgebärende Patientinnen mit geplantem Spontanpartus bei BEL untersucht. Die retrospektive Analyse umfasst einen Zeitraum von 2 Jahren (01.01.2011–31.12.2012). Im Rahmen der Geburtsplanung war neben der Selektion gemäß den deutschen Leitlinien nach hausinternem Standard auch eine zusätzliche MRT-Untersuchung erfolgt [21]. Hierbei wurde eine CV ≥ 12 cm als Grenzwert festgelegt. Patientinnen mit Kontraindikationen für eine vaginale Entbindung gemäß den deutschen Leitlinien oder einer CV < 12 cm oder einer nicht vollständigen Geburtsplanung erhielten eine primäre Sectio und wurden in dieser Studie nicht berücksichtigt. Auch Patientinnen mit Mehrlingsschwangerschaften wurden aus der Analyse ausgeschlossen. Vor Durchführung der Studie lag ein positives Votum der Ethikkommission vor. Neben den anamnestischen Daten der Schwangeren, wie Alter, Gewicht, BMI, Körpergröße, Beckenanomalien und Vorerkrankungen wurden Distanzen (CV, SOD, CPO, PW, ISD und ITD) und Winkel (PI, PAA, PIA) des knöchernen Beckens mittels einer MRT-Untersuchung um die 36. SSW von 2 Untersucherinnen gemessen und die Genauigkeit der Messungen anhand der Interraterreliabilität und der Intraraterreliabilität geprüft. Die fetalen Proportionen, wie der Kopfumfang, BIP, FOD, Abdomenumfang und Femurlänge, sowie das Schätzgewicht wurden per Sonografie in der 35. - 37. SSW (1. Sonografie) und bei Geburt in der 38. - 40. SSW (2. Sonografie) über die Formel nach Merz et al. und Hadlock et al. bestimmt [56, 58]. Die Daten des neonatalen Outcomes, wie Gewicht, Körperlänge, Kopfumfang, APGAR, pH-Wert und Base Excess des Nabelschnurblutes wurden kurz nach der Geburt erhoben. Das Outcome des Geburtsmodus, sowie die Art des Geburtsbeginns wurden erhoben. Die Patientinnen wurden nach dem Outcome ihrer Entbindung – vaginal vs. sekundäre Sectio – in 2 Gruppen eingeteilt. Die Neonaten wurden nach gutem (APGAR-1 > 5 und APGAR-2 >7) und schlechtem (APGAR-1 ≤ 5 und APGAR-2 ≤ 7) frühen neonatalen Outcome in 2 Gruppen eingeteilt. Die Gruppen vaginale Entbindung und die Gruppe sekundäre Sectio wurden auf Ihre Unterschiede in den anamnestischen Daten der Mütter, den MRT-Messungen, sowie den beiden Sonografien (1. und 2. Sonografie) und dem neonatalen Outcome verglichen. Alle signifikanten Parameter wurden in eine univariate und eine multivariate logistische Regressionsanalyse eingeschlossen. Die Gruppen des frühen neonatalen Outcomes wurden ebenfalls auf alle vorangegangenen Parameter der Mütter, sowie der Neugeborenen verglichen. Ergebnisse Die Rate der vaginalen Entbindungen lag bei 56,5 % (35/62) und die der sekundären Sectiones bei 43,5% (27/62). Von den anamnestischen Daten der Mütter war der BMI bei Schwangerschaftsbeginn in der Gruppe der sekundären Sectios (22,7  2,8) höher als in der Gruppe der vaginalen Entbindungen (21,3  2,3; p = 0,044; T = -2,06). Die 1. Sonografie fand im Mittel in der 36,5 SSW statt. Bei dieser Untersuchung waren der fetale Abdomenumfang (AU) und das fetale Schätzgewicht (SG) in der Gruppe der sekundären Sectio Patientinnen signifikant höher (AU = 307 ± 14 mm vs. 296 ± 19 mm; p = 0,014; T = -2,54; SG = 2781 ± 278 g vs. 2573 ± 353 g; p = 0,015; T= -2,5). Im Vergleich der Schätzung der Körpergewichte stellte sich die Formel von Merz et al. als genauer am Geburtsgewicht dar als vergleichbare Formeln von Hadlock et al. [56, 58]. Die Intraobserver-Variabilität für die MRT-Messungen, sowie die Interobserver-Variabilität für die Messung waren für alle Strecken und Winkel genau bis sehr genau. Die PW (pelvic width=Beckenweite), der ISD (Interspinaler Diameter) und der ITD (Intertubärer Diameter) waren signifikant größer in der Gruppe der Sectio entbundenen Patientinnen (PW = 13,9 ± 1 cm vs. 13,3 ± 0,9 cm; p = 0,041; T = 2,1; ISD = 11,35 ± 0,7 cm vs. 10,5 ± 0,9; p = <,000; T = 3,8; ITD = 14,1 ± 1 cm vs. 13,5 ± 1,1 cm; p = 0,033; T = 2,2). Alle signifikanten Parameter wurden in einer univariaten und einer multivariaten logistischen Regressionsanalyse auf ihr Vorhersagepotential des Geburtsmodus analysiert. In der univariaten Regression waren PW, ISD und ITD signifikant als Vorhersageparameter für den Geburtsmodus. In der multivariaten Regressionsanalyse zeigte sich einzig der ISD noch als signifikanter Vorhersageparameter für den Geburtsmodus (p = 0,013; ExpB = 0,195 [0,053 – 0,711]. Die ROC-Kurve für den ISD zeigt mit einer AUC = 74,3 % und mit der Regressionsgleichung y = 14,483 - 1,349 * ISD, dass der Einfluss des ISD auf den Geburtsmodus vaginal signifikant ist. Ab einem ISD von ≥ 11,35 cm sinkt die Wahrscheinlichkeit für die Notwendigkeit einer sekundären Sectio auf < 30 %. Die Art des Geburtsbeginns (medikamentös vs. spontan hatte keinen Einfluss auf den Geburtsverlauf. Bei der Auswertung der neonatalen Parameter zeigte sich nur der Base Excess niedriger bei den vaginal entbundenen Neugeborenen (BE = -6,93 ± 3,8 vs. -4,9 ± 4,8; p = 0,014; T = -2,54). Im Vergleich der frühen neonatalen Outcomegruppen (gutes vs. schlechtes Outcome) unterschieden sich weder die MRT-Parameter noch die Charakteristika der Neugeborenen. Diskussion In der klinischen Praxis ist die MRT-Pelvimetrie zur Präselektion von Erstgebärenden, die bei BEL eine vaginale Geburt planen, fest etabliert. Es werden allerdings Grenzwerte genutzt, die noch mit konventioneller Röntgen-Bildgebung generiert wurden [35–41] und zum Teil erheblich variieren (siehe Kap. 1.6.1.) [35–41]. Darüber hinaus ist das prognostische Potenzial der mit MRT-Pelvimetrie erhobenen Beckenparameter auf den Geburtsverlauf bis heute nicht ausreichend validiert. Hier setzt die vorliegende Studie an. Im Rahmen einer retrospektiven Analyse wurden bei 62 erstgebärenden Patientinnen mit geplantem Spontanpartus bei BEL untersucht, inwiefern die Beckenparameter CV, PW, SOD, CPO, ISD, ITD, PIA, PAA, PI geeignet sind, um den Geburtsverlauf – vaginale Geburt vs. sekundäre Sectio – vorherzusagen. Dabei erwies sich lediglich der ISD als signifikanter prognostischer Faktor für eine erfolgreiche vaginale Geburt. Aufgrund seiner Lage im mittleren Beckenniveau bildet dieser den Beckenraum genauer ab als ein Parameter des Beckeneingangs, wie die CV.:Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis II Abkürzungsverzeichnis VI 1 Einführung 7 1.1 Definition und Inzidenz 8 1.2 Äußere Wendung 9 1.3 Geburtsmodi bei BEL 10 1.3.1 Vaginale Entbindung 10 1.3.2 Primäre (elektive) Sectio 11 1.3.3 Sekundäre Sectio 11 1.4 Geburtsplanung bei BEL 11 1.5 Rolle der Pelvimetrie 12 1.5.1 Konventionelle (Röntgen-) Pelvimetrie 12 1.5.2 MRT-Pelvimetrie 12 2 Aufgabenstellung 14 3 Material und Methoden 15 3.1 Patientinnenkollektiv 15 3.2 Sonografie 15 3.2.1 Kopfumfang 16 3.2.2 Abdomenumfang 17 3.2.3 Femurlänge 18 3.2.4 Fetales Schätzgewicht 19 3.3 Magnetresonanztomografie (MRT) 20 3.3.1 T1- und T2-Wichtung 21 3.3.2 Spin-Echo (SE) und Turbo-Spin-Echo (TSE) Sequenz 22 3.3.3 Pelvimetrische Parameter 23 3.3.4 Abstände im Sagittalschnitt 24 3.3.5 Winkel im Sagittalschnitt 25 3.3.6 Abstände im Transversalschnitt 27 3.4 Outcome 28 3.4.1 Maternales Outcome 28 3.4.2 Neonatales Outcome 29 3.5 Statistik 30 4 Ergebnisse 31 4.1 Anamnestische Daten 31 4.2 Bildgebung für die pränatale Selektion 32 4.2.1 Sonografie bei der Geburtsplanung (1. Sonografie) 32 4.2.2 Sonografie vor der Entbindung (2. Sonografie) 33 4.3 Vergleich der Methoden zur Schätzung des Kindsgewichtes 34 4.4 MRT-Parameter 36 4.4.1 MRT-Abstände 38 4.4.2 MRT-Winkel 39 4.4.3 Korrelationen der MRT-Parameter 40 4.4.4 Logistische Regressionsanalyse 41 4.4.5 Interspinaler Abstand (engl. interspineous diameter, ISD) 42 4.5 Outcome der Geburt 44 4.6 Neonatales Outcome 46 4.6.1 Vaginale Geburt und Sekundäre Sectio 46 4.6.2 Gutes und schlechtes neonatales Outcome 47 4.6.3 Einfluss der maternalen Parameter 48 4.6.4 Neonatale Parameter 49 5 Diskussion 50 5.1 Prognostischer Stellenwert der MRT-Pelvimetrie bei BEL 50 5.1.1 Prognostische Rolle der CV 50 5.1.2 Prognostische Rolle des ISD 51 5.1.3 Weitere MRT-Parameter mit potenzieller prognostischer Relevanz 52 5.1.4 Eignung der MRT-Pelvimetrie zur Prognose des Geburtsverlaufs bei BEL 54 5.2 Einfluss der anamnestischen Daten der Mütter auf den Geburtsmodus 56 5.3 Fetale Einflussfaktoren auf den Geburtsmodus 58 5.3.1 Einfluss des Geburtsmodus auf das Outcome des Neugeborenen 61 5.4 Einflussfaktoren der Geburtseinleitung auf den Geburtsmodus 62 5.5 Neonatales Outcome 62 5.5.1 Geburtsmodus und neonatales Outcome 62 5.5.2 Einfluss der Pelvimetrie-Parameter der Mütter auf das frühe neonatale Outcome 63 5.6 Limitationen 64 5.7 Fazit 65 6 Zusammenfassung 66 7 Literatur 71 8 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 82 9 Eigene wissenschaftliche Beiträge 83

La gonococcie est une infection sexuellement transmissible due au gonocoque. Elle est devenue un problème majeur de santé publique du fait de la multirésistance aux antibiotiques, mais surtout de la résistance au traitement de dernière intention actuellement en vigueur. Lactobacillus crispatus, une bactérie naturelle, commensale du vagin de la femme, s’est montré efficace pour inhiber le gonocoque. Les gels, une forme galénique bien acceptée, sont déjà utilisés pour le traitement des infections genitales de la femme. Disposer d’un gel contenant Lactobacillus crispatus, efficace, facile à administrer par la femme elle-même parait donc attractif pour la prévention de la gonococcie. Ainsi, nous avons conçu un gel à base d’un polymère thermogélifiant, le poloxamer 407 et d’un polymère biocompatible, l’alginate de sodium. Dans un premier temps, une étude physico-chimique du mélange de polymères a permis de retenir les concentrations optimisées. Dans un second temps, la souche de Lactobacillus choisie a été caractérisée et introduite dans le mélange de polymères. Les propriétés physicochimiques dont les caractéristiques rhéologiques, l’expulsion d’un dispositif d’administration, la stabilité, la microstructure ainsi que l’efficacité in vitro du gel obtenu ont été étudiés. Une répartition homogène de Lactobacillus crispatus a été observée dans le gel. Ce système est facilement administrable et possède des propriétés rhéologiques favorables à son étalement et son maintien dans la lumière vaginale. Ce gel a permis d’inhiber la croissance du gonocoque in vitro. / Gonorrhea is a sexually transmitted infection caused by Neisseria gonorrhoeae. It has become a major public health issue due to multidrug resistance, especially resistance to the current last-intention treatment.Lactobacillus crispatus, a natural bacterium, commensal to the woman's vagina, has been shown to inhibit Neisseria gonorrhoeae. Gels, a well-accepted dosage form, are already used for the treatment of woman's genital infections. Having a gel containing Lactobacillus crispatus, that is effective, easy to administer by the woman herself, would be ideal for the prevention of gonorrhea. Thus, we designed a gel based on a thermogelling polymer, poloxamer 407, and a biocompatible polymer, sodium alginate. First, a physicochemical study of the polymers mixtures allowed to select the optimized concentrations. Second, the selected Lactobacillus strain was characterized and introduced into the optimized polymer mixture. Physicochemical properties including rheological characteristics, expulsion from a device, stability, microstructure as well as in vitro gel efficacy were studied. A homogeneous distribution of Lactobacillus crispatus was observed in the gel. It was easily administered and its rheological properties were suitable for its spreading and its long reidence time in the vaginal lumen. This gel showed an inhibition of gonococcal growth in vitro.

Objectif: La caractérisation des facteurs immunitaires associés à la protection contre l’infection au VIH est cruciale pour le développement de stratégies de prévention. Cette étude évalue les IgGs dirigées contre l’enveloppe du VIH-1 dans le sérum et les liquides cervicovaginaux (LCV) de travailleuses du sexe béninoises. Méthode : Notre étude porte sur 23 travailleuses du sexe séropositives (TS+) et 20 travailleuses du sexe séronégatives (TS-). Le potentiel de neutralisation a été évalué par un essai de neutralisation. La détection d’IgGs a été effectuée par un ELISA sur base cellulaire. La capacité d’induire une réponse ADCC a été est évaluée par l’élimination de cellules cibles recouvertes de gp120 par le mécanisme d’ADCC. Résultats : Malgré que nous n’ayons pas détecté d’IgG dirigées contre l’enveloppe du VIH-1, ni d’activité de neutralisation ou d’élimination de cellules cibles par ADCC chez les TS-, nous avons facilement détecté ces activités de neutralisation et d’élimination de cellules cibles par ADCC chez les TS+ dans le sérum et les LCV qui reconnaissent mieux la forme de l’enveloppe liée à CD4. Ces IgGs pourraient être impliquées dans l’élimination par ADCC des cellules cibles présentant les glycoprotéines de l’enveloppe à leur surface, et ce à la muqueuse vaginale, le premier site de transmission virale. Conclusion : Ces résultats permettent pour la première fois de montrer la conformation de l’enveloppe préférentiellement reconnue par les IgGs présentes au site de transmission par voie sexuelle. / Objective: Characterization of the immune correlates of protection against HIV infection is crucial for the development of preventive strategies. This study examined HIV-1 envelope glycoproteins (Env) specific IgG in systemic and mucosal compartments of female Beninese commercial sex workers (CSWs). Design: 23 HIV-1-positive and 20 highly-exposed HIV-1-seronegative (HESN) CSWs were studied. Methods: HIV-1-Env specific IgG detection in sera and cervico-vaginal lavages (CVLs) from the study population was done by cell-based ELISA. The HIV neutralizing activity was evaluated with a neutralization assay. HIV-1 specific antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) response of the cohort was measured with a FACS-based assay evaluating the ADCC-mediated elimination of gp120-coated target cells. Results: No anti-HIV-1-Env-specific IgG, neutralizing or ADCC activities were detected in samples from HESN CSWs. Samples from HIV-1-infected CSWs presented ADCC activity in both sera and CVLs. Anti-Env IgG from sera and CVLs from HIV-1-infected CSWs preferentially recognized the Env in its CD4-bound conformation. Conclusion: Theses results demonstrate for the first time that HIV-1-infected CSWs have ADCC-mediating IgG that preferentially recognize Env in its CD4-bound conformation at the mucosal site.

L’avènement des multi-thérapies antirétrovirales a permis une réduction importante de la mortalité associée au VIH en induisant notamment la chute de la charge virale à moins de 50 copies/mL et une récupération progressive du nombre de lymphocytes T CD4+ (LT-CD4). Cependant, certains patients définis comme mauvais répondeurs immunologiques (MRI) ne parviennent pas à récupérer un taux de CD4 généralement considéré comme « protecteur » (>500cellules/µL). L’interleukine-7 (IL-7), cytokine essentielle à la thymopoïèse et à l’homéostasie lymphocytaire T, a été utilisée en étude clinique afin de restaurer et maintenir le taux de LT-CD4 chez les patients MRI. La première partie de mon travail de thèse visait à évaluer l’impact d’une telle thérapie sur le réservoir viral circulant. Dans l’essai clinique sur lequel nous avons travaillé (INSPIRE 3, Cytheris), des cycles d’administration d’IL-7 ont induit une augmentation significative du nombre de LT-CD4 et CD8 circulants, avec une expansion majoritaire des populations naïves et centrales mémoires. Nous avons montré qu’un cycle d’injections d’IL-7 induisait une augmentation significative de la quantité de cellules infectées circulantes 28 jours et 3 mois post-injection. Cependant, malgré l’accroissement de la fréquence de LT-CD4 infectés 28 jours post-injection, nous avons observé une diminution significative de la charge virale ADN par million de LT-CD4 chez la majorité des patients 3 mois après l’initiation de la thérapie, suggérant une élimination partielle de cellules infectées. Suite au second cycle d’injections, nous n’avons pas observé d’évolution de la quantité de cellules infectées circulantes ni de la fréquence de LT-CD4 infectés, suggérant un impact différent des 2 cycles d’injections sur la dynamique du réservoir viral périphérique. Enfin, certains patients ayant développé des anticorps neutralisants anti-IL-7 (Nab) suite au second cycle d’injections d’IL-7, nous avons cherché à identifier des facteurs prédictifs de l’apparition de ces anticorps ainsi que leurs conséquences physiologiques in vivo. Le seul paramètre caractérisant ces patients est l’amplitude de la reconstitution T-CD4 au cours du premier cycle d’injections d’IL-7. Il semble donc qu’une meilleure réponse à l’IL-7 ait pour conséquence de faciliter le développement de la réponse immune contre cette cytokine. Cependant, ces anticorps ne sont détectables que de façon transitoire chez les patients. De plus, nous avons observé une diminution significative, mais transitoire, de la prolifération des thymocytes chez les patients présentant des Nab, démontrant un impact fonctionnel de ces anticorps sur l’activité biologique de l’IL-7 endogène. L’injection systémique d’IL-7 induit la migration des cellules circulantes vers différents compartiments tissulaires lymphoïdes et non lymphoïdes. Dans une seconde partie de mon travail de thèse, j’ai étudié le pouvoir adjuvant de cette cytokine administrée localement par pulvérisation à la surface de la muqueuse vaginale. Dans le modèle macaque rhésus, nous avons mis en évidence une augmentation de la production d’un large spectre de chimiokines dans le chorion et l’épithélium vaginal des animaux 48 heures après l’administration vaginale d’IL-7. Cette surexpression de chimiokines s’accompagne d’une migration massive de LT-CD4, CD8, macrophages, cellules dendritiques et cellules NK dans cette muqueuse, suggérant l’augmentation de la vigilance immunologique. L’effet adjuvant de cette cytokine a été confirmé par l’analyse de la réponse humorale muqueuse de macaques vaccinés par pulvérisation vaginale d’antigènes 48h après l’administration du spray d’IL-7. Dans les lavages cervicovaginaux (CVL) des animaux traités à l’IL-7, nous avons mis en évidence des réponses spécifiques de type IgA et IgG plus rapides, plus fortes et plus durables que chez les animaux contrôles, démontrant la capacité de l’IL-7 à préparer la muqueuse vaginale à répondre à une stimulation antigénique locale. / Highly Active Antiretroviral Therapy (HAART) has led to significant reduction of HIV-associated mortality by maintaining an undetectable viral load and inducing progressive CD4-T cell restoration. However, some patients, defined as poor immunological responders (PIR), fail to restore their CD4 counts to 500cells/µL during treatment, a threshold considered as the protective against AIDS related or non AIDS related malignancies, opportunistic infections and cardiovascular events. Interleukin-7 (IL-7), an essential cytokine for thymopoïesis and T cell homeostasis has been used in clinical trials aimed at restoring and maintaining CD4 counts in PIR patients. The first part of my thesis project aimed at assessing the impact of IL-7 therapy on circulating HIV reservoir. In the clinical study we worked on (INSPIRE 3, Cytheris), cycles of IL-7 injections led to a significant increase of the number of circulating CD4 and CD8 T-cells, with a predominance of naïve and central memory T cell expansion. We have shown that one cycle of IL-7 injections induced a significant increase in the number of circulating infected cells 28 days and 3 months post-injections. However, despite a significant increase in the frequency of infected CD4 T-cells 28 days post-injections, we observed a significant decrease of HIV-DNA load in CD4 T-cells in the majority of patients 3 months after the therapy initiation. These data suggest a partial elimination of HIV infected cells. After the second cycle of IL-7 injections, we did not observed any change in the number or frequency of circulating infected cells, suggesting a differential impact of the two IL-7 injection cycles on the dynamics of circulating HIV-reservoir. Finally, considering that some patients developed anti-IL-7 neutralizing antibodies (Nab) after the second cycle of IL-7 injections, we looked for predictive factors of this immunogenicity and analyzed its physiological consequences in vivo. The only parameter that distinguished Nab and non-Nab patients was the extent of CD4 T-cell reconstitution during the first cycle of therapy. This suggests that a better response to IL-7 also facilitates the development of auto-antibodies to the cytokine. However, these antibodies were only transiently detectable after the second cycle of therapy. Moreover, the appearance of Nab was associated with a significant but transient decrease of thymocyte proliferation, suggesting a functional impact of these antibodies on the endogenous IL-7 function. Systemic injection of IL-7 induces circulating T cells homing from the blood into lymphoid and non-lymphoid tissues. In the second part of my thesis project, I evaluated whether this cytokine could be used as an adjuvant when sprayed on the vaginal mucosa. Ten micrograms of IL-7 directly sprayed in the vaginal tract of rhesus monkeys induced, 48h after administration, the production of a large pattern of chemokines in the vaginal chorion and epithelium. This chemokine expression was accompanied by massive homing of CD4 and CD8-T cells, macrophages, dendritic cells and NK cells in the vaginal mucosa, suggesting an increased immunological vigilance. Finally, the adjuvant potential of this cytokine was confirmed by analyzing local humoral immune response after vaginal administration of antigens 48h following IL-7 spray. In cervicovaginal washes (CVL) of treated animals, we observed a faster, stronger and longer-lasting specific IgA and IgG response than in control animals, highlighting the capacity of IL-7 to prepare the vaginal mucosa response to local antigen stimulation.

Avec près de 30 millions de morts depuis le début de la pandémie, l'infection par le VIH est un véritable fléau à l'échelle mondiale, surtout en Afrique sub-saharienne. Dans ce contexte, disposer d'une formulation microbicide efficace, facile à administrer par la voie vaginale, représenterait un outil de prévention idéal pour lutter contre cette pandémie. Ainsi, la conception rationnelle de telles formulations représente un enjeu majeur de santé publique.Ce travail décrit la recherche de formulations thermogélifiantes et mucoadhésives à base de pluronics et d'hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC). Outre la caractérisation de leurs propriétés rhéologiques et d'adhésion, ainsi que des études en culture cellulaire suggérant une très faible toxicité de contact, ces hydrogels ont montré d'une part, leur capacité à véhiculer efficacement le peptide M48U1 (équipe L. Martin, CEA) destiné à bloquer l'entrée cellulaire du VIH et d'autre part à ralentir considérablement la diffusion de nanoparticules modèles mimant les particules virale matures du VIH-1, en comparaison d'hydrogel d'hydroxy éthylcellulose (HEC) fréquemment utilisés dans divers essais cliniques infructueux et aussi au mucus cervico-vaginal de macaque. L'ensemble des résultats suggère donc la capacité de ces formulations à constituer une double barrière, physique et pharmacologique, protectrice de la muqueuse vaginale vis-à-vis du VIH.

Plusieurs recherches ont été conduites pour déterminer les phases du cycle œstrus chez les vaches. Toutefois, peu est connue de leur microbiote vaginal. Cette étude a pour but de déterminer la composition du microbiote vaginal de vaches laitières durant les quatre phases du cycle œstrus, pour détecter son impact sur la fertilité de ces vaches. Cette information nous permettra d’un jour manipuler le microbiote vaginal d’autres vaches afin d’améliorer leur taux de fécondité. Vint-et- une vaches Holstein multipares de la même ferme ont subi l’insémination artificielle (IA) suite à la détection du début des chaleurs. Quatre frottis vaginaux ont été faits aux jours 1,3,15 et 19 du cycle. Au jour 31, une échographie a confirmé que neuf vaches étaient enceintes. Les données ont ensuite été analysées avec avec le séquençage rRNA 16S de la région hypervariable V4. Les résultats ont montré une prédominance nette de certains embranchements bactériens. Les firmicutes, bacteroidetes et protéobacteéries composait plus de 80% de la population microbiotique vaginale avec certaines fluctuations importantes. Une analyse statistique a déterminé qu’il y a eu des changements significatifs entre l’œstrus et le proestrus chez les vaches qui ne sont pas devenues enceintes de (P=0.028), et entre l’œstrus et le dioestrus chez les vaches enceintes de (P=0.043). Cette recherche est un premier pas important dans l’identification du microbiote vaginal et son impact possible sur la santé vaginale et la fertilité de vaches laitières. Cette recherche pourrait contribuer aux études futures tentant d’améliorer la fécondité bovine avec la manipulation du microbiote vaginal. / A great deal of research has been done on the four phases of the estrous cycle in cows, yet very few studies exist regarding their vaginal microbiota. This study explored the various differences in the vaginal microbiota in pregnant and non-pregnant multiparous Holstein dairy cows. This information will allow us to see what a healthy vaginal microbiota looks like in pregnant cows and to someday try to achieve similar microbiomes in other cows to aid in fertility issues on farms. The objective of this study is to investigate variations in microbiota populations during the estrous cycle and their possible association with pregnancy rates using next generation sequencing of the V4 hypervariable region of the 16S rRNA gene. Twenty-one multiparous Holstein cows on the same farm underwent artificial insemination (AI) after estrous detection. Vaginal swabs were collected four times, on days: 1 (before AI), 3, 15, and 19. Ultrasonography performed at day 31 confirmed that 9 cows became pregnant. A clear predominance of certain phyla was found, with Firmicutes, Bacteroidetes and Proteobacteria making up over 80% of the vaginal microbiota composition throughout, with notable variations between individuals. Differences in beta-diversity (community composition) that were proven statistically significant were between the estrus- proestrus phases in non-pregnant cows (P=0.028) and between the estrus and diestrus phase in pregnant cows at (P=0.043). These findings are a clear first step in identifying possible beneficial vaginal microbiota in pregnant cows that may help to determine how to proceed in manipulating other cows’ vaginal microbiota that have suffered from reproductive failure in the past.

Avec près de 30 millions de morts depuis le début de la pandémie, l’infection par le VIH est un véritable fléau à l’échelle mondiale, surtout en Afrique sub-saharienne. Dans ce contexte, disposer d’une formulation microbicide efficace, facile à administrer par la voie vaginale, représenterait un outil de prévention idéal pour lutter contre cette pandémie. Ainsi, la conception rationnelle de telles formulations représente un enjeu majeur de santé publique.Ce travail décrit la recherche de formulations thermogélifiantes et mucoadhésives à base de pluronics et d’hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC). Outre la caractérisation de leurs propriétés rhéologiques et d’adhésion, ainsi que des études en culture cellulaire suggérant une très faible toxicité de contact, ces hydrogels ont montré d’une part, leur capacité à véhiculer efficacement le peptide M48U1 (équipe L. Martin, CEA) destiné à bloquer l’entrée cellulaire du VIH et d’autre part à ralentir considérablement la diffusion de nanoparticules modèles mimant les particules virale matures du VIH-1, en comparaison d’hydrogel d'hydroxy éthylcellulose (HEC) fréquemment utilisés dans divers essais cliniques infructueux et aussi au mucus cervico-vaginal de macaque. L’ensemble des résultats suggère donc la capacité de ces formulations à constituer une double barrière, physique et pharmacologique, protectrice de la muqueuse vaginale vis-à-vis du VIH. / With nearly 30 million deaths since the start of the pandemic, HIV infection is a major problem globally, especially in sub-Saharan Africa. In this context, have an effective microbicide formulation, easily administered by the vaginal route, would be a great prevention tool to fight against this pandemic. Thus, the rational design of such formulations is a major issue of public health.This paper describes research of mucoadhesive and thermogelling formulations based on pluronics and hydroxypropyl methylcellulose (HPMC). Further characterization of their rheological properties and adhesion, and cell culture studies suggesting a very low contact toxicity, these hydrogels showed on one hand, their ability to effectively convey the peptide M48U1 (L. Martin team, CEA) for blocking the entry of HIV cellular and on the other hand to considerably slow down the diffusion of nanoparticles models mimicking viral particles mature HIV-1, compared to hydroxy ethylcellulose hydrogel (HEC) commonly used in various unsuccessful clinical trials and also in cervico-vaginal mucus of macaque. The overall results therefore suggest the ability of these formulations constitute a double barrier, physical and pharmacological, protective of the vaginal mucosa from the HIV.

Selon les dernières estimations de l'OMS, on enregistre chaque année dans le monde 498.9 millions de nouveaux cas d'infections sexuellement transmissibles (IST) dont 276.4 millions sont dus au parasite Trichomonas vaginalis (T. vaginalis). Au niveau du tractus génital, la colonisation et l’irritation de la muqueuse vaginale par T. vaginalis favorisent la survenue de complications infectieuses. Ces infections associées peuvent conduire à des infections chroniques et avoir à terme des conséquences graves (stérilité, rupture prématuré du placenta, mort prématurée du nourrisson). De plus, ces infections vaginales représentent des facteurs qui favorisent les infections par le Virus d’Immunodéficience Humaine (VIH-1).A l’heure actuelle, la lutte contre ce type d’infections consiste à agir tant au niveau curatif, que préventif. Ainsi, l’objectif de ce projet est de développer de nouvelles formulations pour la prévention et le traitement des pathogènes qui colonisent les muqueuses vaginales. Dans ce contexte, la formulation que nous proposons est composée de metronidazole inclut dans un hydrogel thermogélifiant à base de pluronic® F127 et de chitosane. Il a été montré que cet hydrogel conserve ces propriétés physiques à une température physiologique même après dilution dans les fluides vaginaux. Ces hydrogels sont stables et permettent une libération prolongée du metronidazole. La formulation n’a montré aucune toxicité envers les cellules HeLa ni envers la muqueuse vaginale porcine. L’efficacité de cette formulation a été prouvée envers T. vaginalis et présente un effet protecteur envers les cellules HeLa en présence de T. vaginalis. L’ensemble des résultats suggère donc la capacité́ de cette formulation à constituer une double barrière, physique et pharmacologique, protectrice de la muqueuse vaginale vis-à-vis de T. vaginalis. / According to the latest WHO estimates, 498 millions of new cases of sexually transmitted infections (STIs) are recorded annually in the world, including 276.4 million due to the parasite Trichomonas vaginalis (T. vaginalis). In the genital tract colonization and irritation of the vaginal mucosa by T. vaginalis promote the occurrence of infectious complications. Associated infections can lead to chronic infections and eventually have serious consequences (infertility, premature placental abruption, premature death). In addition, these vaginal infections can promote infection by Human Immunodeficiency Virus (HIV-1).Currently, the fight against these infections is to act at curative and preventive level. Thus, the objective of this project is to develop new formulations for the prevention and treatment of pathogens that colonize the vaginal mucosa. In this context, we propose a formulation composed of metronidazole and chitosan include in a thermogelling hydrogel of pluronic F127®.It was shown that the hydrogel retains its physical properties even at a physiological temperature and after dilution in the vaginal fluids. These hydrogels are stable and allow a sustained release of the metronidazole. The formulation showed no toxicity against HeLa cells or porcine vaginal mucosa. The effectiveness of this formulation has been proven against T vaginalis and has a protective effect on HeLa cells in the presence of T. vaginalis. The overall results therefore suggest the ability of this formulation to form a double barrier, physical and pharmacological, than protect vaginal mucosa against T. vaginalis.