Teses / dissertações sobre o tema "Syndrome de réponse inflammatoire foetale"

Introduction : L'infection foetale avec syndrome de réponse inflammatoire foetale (SRIF) pendant le travail est associée au risque de développer une septicémie néonatale, des troubles du développement neurologique, une paralysie cérébrale, voire un décès. Lorsque l’acidose se surajoute au SRIF pendant le travail, cela induit une situation à très haut risque pour le foetus. Les méthodes actuelles pour diagnostiquer le SRIF sont insuffisantes. Nous avons émis l'hypothèse que l'analyse de la variabilité de la fréquence cardiaque foetale (VFC) pourrait être utilisée pour détecter le SRIF. Par conséquent, le premier objectif de notre travail était d'explorer si la VFC se modifiait au cours d’un SRIF. Le second objectif était d'étudier les changements de la VFC pendant une hypoxie progressive associée à un SRIF, en comparaison à une hypoxie isolée.Matériel et méthodes : Le modèle de SRIF était obtenu par l’injection de lipopolysaccharide (LPS) par voie intraveineuse à des foetus de brebis instrumentés, proches du terme. Un groupe témoin recevait une injection de sérum physiologique. Les paramètres hémodynamiques, les gaz du sang, le dosage d’interleukine-6 (IL-6) et 14 indices de VFC étaient enregistrés pendant six heures. Des comparaisons étaient faites entre les groupes LPS et le groupe témoin toutes les heures. Pour le second objectif, deux autres groupes ont été comparés : l’un avec une hypoxie isolée, l'autre avec une hypoxie associée à un SRIF. L'hypoxie progressive était induite par des occlusions répétées du cordon ombilical d’une minute pendant trois phases d’occlusions : légères, modérées et sévères. Les paramètres hémodynamiques et gazométriques ainsi que la VFC étaient comparés entre les groupes.Résultats : Concernant le premier objectif, 15 agneaux ont été instrumentés. Dans le groupe LPS (n = 8), l'IL-6 augmentait significativement après l'injection de LPS (p < 0,001), confirmant ainsi le modèle SRIF. La fréquence cardiaque foetale augmentait significativement à partir de H5 (p < 0,01). Cinq mesures de la VFC étaient significativement différentes entre le groupe LPS et le groupe témoin (le SDNN (déviation standard des intervalles NN / Standard Deviation of Normal to Normal), la SD2 (déviation standard 2 / Standard Deviation 2), le DFA (analyse des fluctuations sans tendances / Detrended Fluctuation Analysis) alpha 1 et 2 et la VLT (Variabilité à Long Terme). Concernant le second objectif, la mortalité était plus élevée dans le groupe hypoxie + SRIF (n = 4/9) en comparaison au groupe hypoxie isolée (n = 0/9). L'état gazométrique était modifié plus tôt en cas d’hypoxie associé au SRIF. Après les occlusions légères, le pH était significativement plus bas (7,22 [7,12-7,24] vs 7,28 [7,23-7,34], p = 0,01) et les lactates étaient significativement plus élevés (10,3 mmol/L [9,4-11,0] vs 6,0 mmol/L [4,1-8,2], p <0,001) dans le groupe hypoxie + SRIF. Après les occlusions légères, six indices de VFC étaient significativement augmentés dans le groupe hypoxie + SRIF en comparaison au groupe hypoxie isolée (le SDNN, le RMSSD (racine carrée de la moyenne des carrés des différences entre intervalles NN successif / Root Mean Square of Successive Differences), la VCT (Variabilité à court terme), la VLT, les LF (basses fréquences / Low Frequencies) et les HF (hautes fréquences / High frequencies)). Après les occlusions modérées, le SDNN et le RMSSD restaient significativement augmentés.Conclusion : Au cours d'un SRIF aigu, isolé ou associé à une hypoxie, la VFC est significativement modifiée. Ces changements semblent être médiés par une augmentation de la variabilité globale et une perte de complexité de la VFC. Ainsi, la VFC pourrait être utilisée pour la détection précoce de ces deux situations à risque
Introduction: Fetal infection during labor, accompanied by fetal inflammatory response syndrome (FIRS), is linked to neurodevelopmental impairments, cerebral palsy, neonatal sepsis, and even mortality. Existing diagnostic methods for FIRS remain insufficient. Acidosis associated with FIRS during labor presents a significant risk to the fetus. This study hypothesizes that analysing fetal heart rate variability (HRV) could serve as a tool for detecting FIRS. Therefore, the first study aim was to explore whether fetal HRV change during FIRS and the second aim was to explore how HRV changes during acute FIRS-associated hypoxia, compared to isolated hypoxia. Material and methods: In near-term fetal sheep with chronic instrumentation, lipopolysaccharide (LPS) was administered intravenously to simulate FIRS, while a control group received an injection of saline solution. Hemodynamic parameters, blood gas levels, interleukin-6 (IL-6), and 14 heart rate variability (HRV) indices were recorded during a stability period and for six hours after injection. For these different parameters, hourly comparisons were made between the LPS and control groups. For the second aim, two other groups were compared: one with isolated hypoxia, the other with hypoxia and FIRS. Worsening hypoxia was induced by repeated umbilical cord occlusions in three one-hour phases: mild, moderate, and severe. Hemodynamic, gasometric, and HRV parameters were compared between the groups. Results: For the first aim, a total of 15 lambs were instrumented. In the LPS-treated group (n = 8), IL-6 levels significantly increased following LPS administration (p < 0.001), validating the FIRS model. Additionally, fetal heart rate showed a significant increase after H5 (p < 0.01). Significant differences between LPS and control groups were observed between H2 and H4 for five HRV measures (Standard Deviation of Normal to Normal (SDNN), Standard Deviation 2 (SD2), Detrended Fluctuation Analysis (DFA) alpha 1 and 2 and Long-Term Variability (LTV)). The hypoxia and FIRS group had a higher mortality rate (n = 4/9) compared with isolated hypoxia group (n = 0/9). Gasometric state was altered earlier in the hypoxia and FIRS group after mild occlusions (pH = 7.22 [7.12–7.24] vs 7.28 [7.23–7.34], p = 0.01; lactate = 10.3 mmol/L [9.4–11.0] vs 6.0 mmol/L [4.1–8.2], p <0.001). After mild occlusions, the hypoxia and FIRS group had higher values for six HRV parameters compared with the hypoxia group (SDNN, Root Mean Square of Successive Differences (RMSSD), Short Term Variability (STV), LTV, Low Frequencies (LF) and High frequencies (HF). After moderate occlusions, only SDNN and RMSSD remained significantly higher. Conclusion: During acute FIRS, associated or not with hypoxia, HRV is significantly changed. These changes appear to be mediated by an increase of global variability and a loss of signal complexity. HRV indices may therefore be valuable for early detection in these two situations

Le SIDA est caractérisé par une activation chronique du système immunitaire. Différents évènements provoquent la production d'interférons et de cytokines pro-inflammatoires. Pendant la phase aiguë de l'infection, l'inflammation peut être associée à des épisodes de fièvre. Afin de mieux comprendre l'importance de la fièvre sur la physiopathologie du VIH, nous avons étudié l'impact de l'hyperthermie sur la réplication virale in vitro. Nous avons montré que l'hyperthermie augmente la réplication dans les lymphocytes T. L'infection en un cycle dans différentes lignées cellulaires est augmentée jusqu'à 5 fois. L'hyperthermie n'augmente pas l'entrée, ni la transcription inverse, mais favorise la transcription virale. La protéine Hsp90 est associée aux sites de transcription et semble jouer un rôle majeur dans l'augmentation de l'infection. Enfin, nous avons montré que l'hyperthermie pourrait favoriser la réactivation des cellules latentes. Nous nous sommes ensuite intéressés au rôle de la protéine Vpr dans la modulation de l'immunité innée. Nous avons observé que Vpr augmente la synthèse de TNFa par les lymphocytes T après infection. Le relargage de TNFa entraîne la translocation nucléaire de NFKB et peut également causer la réactivation des cellules latentes. La stimulation du TNFa par Vpr semble corréler avec sa fonction d'arrêt du cycle cellulaire. Nous avons également observé un effet positif de Vpr sur la production d'interféron dans les cellules dendritiques. L'étude des mécanismes par lesquels l'hyperthermie et Vpr influencent la réplication virale devrait permettre de mieux comprendre le rôle de l'inflammation dans la physiopathologie du VIH
Aids is characterized by chronic activation of the immune system. Different events lead to the production of interferons and pro-inflammatory cytokines. During the acute phase of infection, inflammation can be associated with fever episodes. To better understand the role of fever during HIV physiopathology, we studied the impact of hyperthermia on HIV replication in vitro. We showed that hyperthermia increases HIV replication in infected T lymphocytes. Single cycle infection in different cell lines was enhanced by 5-fold. Hyperthermia has no impact on viral entry or reverse transcription, but increases viral transcription. The heat shock protein Hsp90 is associated with transcription sites and plays a major role in the increased replication in hyperthermic conditions. We also showed that hyperthermia could favor viral reactivation in latently infected cells. We then studied the rote of the accessory protein Vpr in the modulat of innate immune responses. Our results showed that Vpr increased the synthesis of TNFa in T lymphocytes after infection. This release TNF a causes the nuclear transiocaiton of NfKB and may contribute the reactivation process in latently infected cells. This new activity of Vpr seems to correlate with its ability to arrest cell cycle of infected c in the G2 phase. We also observed a positive effect of Vpr on interf synthesis in dendritic cells. The study of the mechanisms by which hyperthermia and Vpr influence HIV replication and innate response should help to better characterize the role of inflammation in HIV-associated pathology

Le sepsis est une pathologie fréquente en réanimation. La mortalité est encore proche de 50% (cas les plus sévères). Il met en jeu une réaction pro- et anti-inflammatoire systémique, consécutive à une infection. Le rôle du système immunitaire est majeur, avec évolution possible vers un excès inflammatoire nocif mettant en danger les organes à distance du foyer infectieux, ou vers une réponse anti-inflammatoire trop intense favorisant les surinfections. Le but de ce travail a été de préciser les mécanismes de cette susceptibilité à l'infection, en particulier au niveau du monocyte. Les résultats montrent que les monocytes de patients (péritonite) sont capables de se différencier in vitro, et de façon accélérée, en cellule dendritique (DC). Dans ces DC, une sous population CD la- apparaît, en proportion très augmentée chez les patients. Des cellules T stimulées par des DC CD 1a- de donneurs contrôles ou de patients ne prolifèrent pas. Par contre, les DC CD 1a- contrôles induisent une polarisation Th2 et régulatrice, alors qu'avec les DC CD 1a- des patients l'orientation est plutôt Th1. Ceci pourrait favoriser la lutte contre l'infection mais aussi la destruction tissulaire des organes à distance. A l'inverse, les DC CD1a+ des patients semblent induire, avec une augmentation d'expression de FoxP3 dans les T en prolifération, un profil régulateur plus fort que les DC CD1a+ contrôles. Ces résultats suggèrent l'existence d'un contrôle de la réponse inflammatoire et immunitaire au cours du sepsis par l'apparition de populations monocytaires à définir, suite à un processus durable de reprogrammation cellulaire. La participation de ce processus dans les surinfections est à préciser
Sepsis is frequently observed in intensive care, with mortality around 50% (most severe cases). This pathology involves a systemic inflammatory response that occurs following infection. The immune System plays a major role in this inflammatory syndrome, with a potential progression toward an excessive response, dangerous for peripheral organs, or toward inadequate anti-inflammatory control and re-infections. The aim of this work was to precise mechanisms involved in this infection susceptibility, especially those related to monocyte. Results showed that peritonitis patients monocytes are able to differerentiate in vitro into dendritic cells (DC), in an accelerated manner. Ànalysis of these DC showed the emergence of a CD la- DC subset, which proportion is strongly increased in patients. T cells stimulated with control donors or patients CD la- DC do not proliferate. However, T cells cultured with control CD la- DC display Th2 and regulatory polarization, whereas patients CD la- DC favored Th1 profile. This polarization switch could enhance immune response against infection, but also peripheral tissue injury. By contrast, patients CDla+ DC potentially induced a stronger regulatory response in proliferating T cells, as suggested by increased Foxp3 expression, than did control CDla+ cells. These results suggest an additionnal and complex control of inflammatory and immune responses during sepsis, that could take place via the development of monocytes subsets, which remains to be characterized, and could result from a long-lasting cellular reprogramming process. The involvement of this process in the occurrence of secondary infections needs further investigations

Le choc septique reste grévé d'une mortalité importante malgré les efforts de recherche expérimentale et clinique. Certains protocoles thérapeutiques cependant, ont permis ces dernières années de diminuer cette mortalité. Les mécanismes précis d'amélioration de ce pronostic sont inconnus. Il est possible que ce gain de survie soit du à une atténuation du Syndrome de Défaillance Microcirculatoire et Mitochondriale du Sepsis. Les travaux réunis dans une première partie de ce volume ont permis de mieux caractériser l'effet de différentes thérapeutiques sur la microcirculation, la vasoréactivité. Thérapeutique annexe comme la sédation qui est utilisée en pratique clinique dans nos services de réanimation ou dans nos laboratoires chez nos animaux, qui perturbe la microcirculation. Thérapeutique directe comme la protéine C activée qui est déjà connue pour être bénéfique sur la microcirculation. La protéine C activée dans notre modèle de choc au LPS chez le rat a notamment un effet bénéfique microcirculatoire possiblement par une dégradation moindre du glycocalyx, le manteau endothélial. Ce produit a également un effet bénéfique sur la réponse vasculaire à la noradrénaline, restaurant cette réponse par rapport à des rats septiques. Une amélioration de la fonction vasculaire et cardiaque est constatée avec ce traitement, sans que l'on puisse affirmer que cette amélioration soit le fait d'une action directe bénéfique sur la microcirculation, la cellule musculaire lisse etc ou une amélioration globale de la réponse de l'organisme au choc : baisse concommittante de médiateurs comme le TNF-α, les dérivés nitrés, ou baisse concommitante du stress oxydatif. Dans une deuxième partie du travail, l'implication de la mitochondrie par le biais de la modulation de facteurs proapoptotiques et de la dissipation du potentiel de membrane ouvre des perspectives pour mieux caractériser cette atteinte chez l'homme dans le futur. En effet moduler la dissipation du potentiel membranaire mitochondriale module chez l'animal la mortalité dans notre modèle. Nous proposons pour l'avenir d'essayer de mieux caractériser ces anomalies chez l'homme.

Le système nerveux central (SNC) bénéficie localement d'un statut immunologique privilégié contrôlant activement les réponses immunitaires potentiellement délétères. Une réponse immunitaire peut toutefois s'y développer au cours de maladies infectieuses ou inflammatoires. Le syndrome inflammatoire de restauration immunitaire (SIRI) est une situation particulière dans laquelle les dommages tissulaires peuvent être dus à l'agent infectieux lui-même, à la réponse immunitaire qu'il a engendrée, ou aux deux. Notre premier objectif était de préciser le rôle des lymphocytes T CD8 (LTCD8), acteurs cruciaux de la réponse immunitaire adaptative, au cours des SIRI observés chez des patients infectés par le VIH ayant développé une leucoencéphalopathie multifocale progressive (LEMP). Nous montrons qu'au cours des LEMP-SIRI, les LTCD8 sont bénéfiques au contrôle de l'infection par le virus JC, au prix d'une destruction accrue des oligodendrocytes infectés. Ces résultats illustrent le rôle des LTCD8 dans la clairance d'un agent pathogène infectant le SNC mais aussi dans la genèse de dommages tissulaires collatéraux. Nous avons ensuite développé un modèle murin de SIRI affectant le SNC basé sur le transfert de LTCD8 naïfs réactifs vis-à-vis d'un néo-antigène présent dans le SNC de souris lymphopéniques. Nous montrons que la lymphopénie est nécessaire mais non suffisante au développement de dommages tissulaires du SNC induits par les LTCD8 qui dépendent d'une part de l'inhibition de mécanismes régulateurs, et d'autre part de l'existence au niveau du SNC de signaux de danger. Ces résultats soulignent les conditions nécessaires au développement du SIRI. Ce modèle murin permettra de tester des stratégies thérapeutiques permettant de moduler la restauration immunitaire pathologique dans le SIRI. Le développement de dommages tissulaires du SNC implique la migration des lymphocytes encéphalitogéniques à travers la barrière hémato-encéphalique. Les molécules d'adhésion impliquées dans la migration des LTCD8 vers le SNC sont mal connues. En utilisant un panel d'anticorps monoclonaux bloquants des molécules d'adhésion ou leurs ligands, nous montrons dans un modèle murin d'auto-immunité du SNC que la migration des LTCD8 cytotoxiques est dépendante de l'intégrine a4ß1. Nous suggérons par ailleurs que VCAM-1 n'est vraisemblablement pas l'unique ligand d'a4ß1, et que d'autres molécules pourraient participer à la migration des LTCD8 vers le SNC. L'identification de molécules additionnelles spécifiquement impliquées dans la migration de populations cellulaires encéphalitogéniques pourrait permettre de mieux préserver les mécanismes participant à l'immunosurveillance du SNC. In fine, notre travail contribue à accroitre les connaissances sur les mécanismes de migration et la pathogénicité des LTCD8 au niveau de SNC en s'appuyant sur des observations faites tant sur des modèles animaux d'inflammation neurologique que chez l'Homme
The central nervous system (CNS) is considered as a unique immune-privileged environment allowing a basal immune surveillance under physiological conditions, and restraining potentially deleterious inflammatory reactions in disease states. Nevertheless, an immune response may develop in the CNS during infectious or inflammatory diseases. The inflammatory immune reconstitution syndrome affecting the CNS (neuro-IRIS) is a particular setting in which tissue damage may be due to the infectious agent itself, the immune response it has generated, or both. CD8 T cells are key players of the adaptive immune response involved in the pathogenesis of infectious or inflammatory diseases of the CNS. Our first aim was to clarify the role of CD8 T cells in the pathophysiology of IRIS that occurred in HIV-infected patients developing progressive multifocal leukoencephalopathy (PML), a severe demyelinating disease due to reactivation of the JC polyomavirus. Analysis by histology, immunohistochemistry and confocal microscopy of PML-IRIS lesions shows the dominance of CD8 T cells, among which a cytotoxic subset engaged JC virus infected oligodendrocytes. During PML-IRIS, the CD8 T cell response is beneficial in controlling JC virus infection, at the cost of increased destruction of infected oligodendrocytes. These results illustrate the role of CD8 T cells in the clearance of a neurotropic pathogen, but also in the genesis of collateral tissue damage. We then developed a murine model of neuro-IRIS based on the transfer of naive CD8 T cells reactive to a neo-antigen selectively expressed in oligodendrocytes of lymphopenic mice. We show that lymphopenia is necessary but not sufficient to trigger CD8 T cell-mediated CNS tissue damage. Development of neuro-IRIS also requires the overcoming of regulatory mechanisms, and the presence of CNS danger signals. These findings underscore the conditions necessary for the development of CNS tissue damage in a setting of immune recovery. This mouse model will help to test therapeutic strategies relevant for HIV-infected patients suffering from neuro-IRIS, aiming to modulate the deleterious immune reconstitution, without dampening it. The development of CNS tissue damage implies the migration of encephalitogenic cells across the blood-brain barrier. Little is known about adhesion molecules involved in the migration of CD8 T cells to the CNS. Using a panel of monoclonal antibodies blocking adhesion molecules or their ligands, we show in a murine model of CNS autoimmunity that migration of CD8 T cells is dependent on the integrin a4ß1. We further suggest that VCAM-1 is probably not the only ligand for a4ß1, and that other molecules may be involved. The identification of additional molecules specifically implicated in the migration of encephalitogenic cell populations may raise the potential for selective control of their trafficking into the brain, preserving better preserve the immune surveillance of the CNS. Ultimately, our work based on observations of neurological inflammation in both animal models and Humans helps to increase the knowledge on the mechanisms of migration and pathogenicity of CD8 T cells in the CNS

Le cytosquelette se compose de microfilaments (polymères d'actine), de microtubules (polymères de tubuline) et de filaments intermédiaires (polymères de desmine, de lamines ...). Le sepsis défini par une infection associée à une réaction inflammatoire systémique est responsable de dysfonctions myocardiques de mauvais pronostique. Cette cardiomyopathie apparait dans les premières heures du sepsis et guérit en moins de deux semaines chez les survivants. Même si certaines études démontrent l'implication d'éléments du cytosquelette dans la cardiomyopathie septique, les rôles des microfilaments et des microtubules ne sont pas clairement établis.Macrophage migration inhibitory factor (MIF) est une cytokine pro-inflammatoire sécrétée en excès dans le sepsis qui serait responsable d'un ralentissement de la récupération myocardique. Dans un premier temps, notre travail a consisté à caractériser l'implication des microtubules dans la dysfonction musculaire cardiaque induite par MIF. Dans un modèle de trabécules auriculaires droites humaines nous avons démontré que MIF induit une hyperpolymérisation des microtubules responsable d'une hyperviscosité intracellulaire, d'une dysfonction mitochondriale et d'une dysfonction contractile. Nos résultats suggèrent qu'une hyperpolymérisation des microtubules induite par MIF pourrait être responsable d'un ralentissement de la récupération myocardique à la phase tardive de la myocardiopathie septique. Dans un second temps, nous avons évalué l'implication des microfilaments dans un modèle murin de dysfonction myocardique inflammatoire induite par l'injection d'une endotoxine bactérienne, le lipopolysaccharide. Nos résultats suggèrent qu'à la phase précoce de la cardiomyopathie inflammatoire il existe une hyperpolymérisation des microfilaments responsable de dysfonctions contractile et mitochondriale.Les connaissances fondamentales acquises au cours de ce travail de thèse suggèrent une implication directe des microtubules et des microfilaments dans la physiopathologie des cardiomyopathies inflammatoires.

Avant propos L'objectif de cette thèse est d'explorer l'inflammation et l'infection au niveau du transcriptome, à l'aide de la technologie des puces à ADN. Pour cela, nous avons dans un premier temps travaillé sur des données publiques. Nous avons construit une base de données de signatures transcriptionnelles annotées, et développé un logiciel modulaire d'analyse. Ce logiciel permet d'explorer aisément les données publiques en effectuant des recherches par nom de gène ou par mots-clés. Nous avons ensuite exploré la modulation temporelle de l'expression des gènes du parenchyme pulmonaire dans un modèle murin d'inflammation aiguë par injection d'acide oléique. Dans un second modèle murin d'infection par Coxiella burnetii, nous avons analysé le rôle du sexe dans la modulation de la réponse transcriptionnelle hépatique, et identifié des voies métaboliques impliquées dans le contrôle de l'infection. Dans un troisième modèle in-vitro d'infection par différentes souches du virus de la grippe, nous avons identifié une signature transcriptionnelle commune de réponse à l'infection. Par une approche bio-informatique originale, cette signature a conduit à l'identification de nouveaux anti-viraux à large spectre, dont l'efficacité a été démontrée in-vitro sur les souches utilisées pour l'analyse, et sur la souche H1N1, responsable de la dernière pandémie grippale. Enfin, nous avons analysé les modulations du transcriptome lors de pneumonies associées à la ventilation mécanique compliquant l'évolution de sujets traumatisés graves admis en réanimation.

Le cerveau fœtal est vulnérable aux stress environnementaux comme l’exposition prénatale à l’alcool (EPA), première cause non génétique de retard mental. Ce stress induit un large spectre de défauts neurodéveloppementaux souvent diagnostiqués tardivement. Mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine de ces défauts permettrait d’élaborer des outils diagnostics fiables, pour une prise en charge précoce des sujets à risques.Le facteur de transcription HSF2 est un acteur majeur de la réponse à l’EPA dans le cerveau en développement. Bien que nécessaire au développement physiologique du cortex, il conduit, en contexte de stress, à des anomalies du développement cérébral, en changeant de cibles génomiques. De plus, dans le cortex embryonnaire, dans un contexte physiologique ou suite à une EPA, HSF2 lie DNMT3A, protéine responsable de la méthylation de novo de l’ADN.Comme, il a été montré que des adultes ayant subi une EPA présentent une perturbation de leur méthylome, il était concevable que l’interaction DNMT3A/HSF2 dans un contexte de stress, puisse, en partie, être à l’origine de cette modification du méthylome. Pour tester cette hypothèse, une alcoolisation de type binge drinking dans des cortex embryonnaires murins a été réalisée et trois études de séquençage à haut débit (NGS) ont été menées en parallèle, puis intégrées.Un ChIP-seq ciblant HSF2 dans le cortex cérébral fœtal murin a permis de cartographier les sites de fixation de ce facteur et d’identifier 280 cibles de HSF2 après cette EPA. La plupart de ces cibles sont des gènes impliqués dans le développement cérébral, dans la réponse au stress et/ou associées dans la littérature à des effets d’une EPA.L’identification de 432 régions différentiellement méthylées (DMRs), immédiatement après EPA entre des cortex fœtaux témoins (traités au PBS) ou traités à l'alcool a été possible, par une capture du méthylome. Cette analyse a nécessité la mise au point d’un outil et d’une approche bio-informatiques spécifiques. Ces DMRs se situent majoritairement au niveau d’enhancers actifs du cortex adulte. Une forte proportion des gènes affectés correspond à des gènes soumis à l’empreinte ou des gènes codant des protocadhérines (impliquées dans le neurodéveloppement ou des fonctions cérébrales), connus comme étant perturbés chez l’adulte à la suite d’une EPA. Ces gènes sont donc porteurs de marques épigénétiques anormales, déposées dès la fin de l’EPA, et constituent de potentiels biomarqueurs d’exposition. Ainsi, des cicatrices épigénétiques sont mises en place rapidement après l’EPA et suggèrent, à la lumière de la littérature, que certaines persistent chez l’adulte.Pour estimer les conséquences fonctionnelles de l’EPA sur le cerveau en développement, une étude de l’accessibilité de la chromatine et de l’expression des gènes sur la période encadrant le stress a été réalisée en contexte physiologique, en analysant des données publiques (ENCODE) d’ATAC-seq et de RNA-seq provenant de cortex préfrontaux murins non stressés. Ce data mining, a permis de dénombrer et d’identifier les régions chromatiniennes différentiellement ouvertes ou fermées, ainsi que les gènes activés ou réprimés entre les stades embryonnaires E13 et E16 dans le cortex en développement. Les DMR sont associées à des régions chromatiniennes dont l’accessibilité varie au moment du stress, mais aussi au niveau de gènes dont l’expression augmente au cours du développement, suggérant une sensibilité particulière de ces régions dynamiques du génome.L’analyse intégrée des différents jeux de données NGS, n’a pas permis de mettre en évidence une corrélation entre les sites fixés par HSF2 et les DMR. En revanche, les sites de fixation de HSF2 étant souvent associés à des sites de liaison de readers du méthylome ou des remodellers de la chromatine, il est possible que HSF2 soit impliqué dans les conséquences fonctionnelles des perturbations du méthylome dues à l’EPA, plutôt que dans la mise en place de ces défauts
Fetal brain is vulnerable to environmental stress such as prenatal alcohol exposure (PAE), the leading non-genetic cause of mental retardation. This stress induces a wide spectrum of neurodevelopmental defects that are often lately diagnosed. A better understanding of molecular mechanisms underlying these defects would help to develop reliable diagnostic tools for the early care of high-risk subjects.HSF2 transcription factor is a major actor of PAE response in the developing brain. Necessary for cortical physiological development, it also leads, in the context of chronic PAE stress, to abnormalities in brain development by changing its genomic targets. In addition, V. Mezger's team has demonstrated, in the embryonic cortex, that HSF2 binds DNMT3A - in a physiological context or following a PAE, DNMT3A being responsible for de novo DNA methylation.Since it has been shown that the methylome profile of adults that were exposed to a PAE stress, is often perturbed, it was conceivable that the DNMT3A/HSF2 interaction, in a stressful context, may, in part, be responsible for this methylome profile modifications. To test this hypothesis, three integrative high-throughput sequencing (NGS) studies were conducted, using cerebral cortices of mouse embryos exposed, or not, to PAE corresponding to a binge drinking alcoholization.ChIP-seq experiments, targeting HSF2 in alcohol-exposed fetal cortices, allowed us to map its binding sites in the genome, and identify 280 HSF2 targets. Most of these target sites are associated with genes involved in brain development or in stress response. Some of these genes are also linked, in the literature, with PAE effects.Few hours after PAE, 432 differentially methylated regions (DMRs) were identified between control (PBS treated) or alcohol-treated fetal cortices, using a methylome capture protocol. This analysis required the development of specific bioinformatics tools and approaches. These DMRs are mainly localized in active enhancers of the adult cortex. A high proportion of their associated genes correspond to imprinted genes or genes encoding clustered Protocadherins, both involved in neurodevelopment or brain function, and known to be impacted in adults prenatally exposed to an alcoholic stress. Because their deposition is linked to PAE per se and show some persistence in the postnatal/adut period, this strongly reinforces their potential as biomarkers of exposition. These results indicate that epigenetic ‘scars‘ are deposited very quickly after PAE and suggest, based on the literature, that some of them persist in adults.To estimate the functional consequences of PAE on the developing brain, a study of chromatin accessibility and gene expression over the stress period was conducted in a physiological context, analyzing public data (ENCODE) of ATAC-seq and RNA-seq from unstressed murine prefrontal cortices. This data mining study allowed us counting and identifying the chromatin regions that are differentially opened or closed, as well as the genes that are activated or repressed between the embryonic stages E13 and E16 in the developing cortex. Of note, a proportion of DMRs are significantly associated with chromatin regions whose accessibility varies - under physiological conditions - during the stress period, but also with genes whose expression increases during development, suggesting a particular vulnerability at these dynamic regions of the genome to stress.Our integrative analysis of the different NGS datasets did not reveal any correlation between HSF2 binding sites and the DMRs. However, since HSF2 target sequences contain often binding sites of methylome readers or chromatin remodellers, HSF2 might be involved in functional consequences of PAE-induced methylome disturbances, rather than in the establishment of these defects

La chirurgie cardiaque implique le plus souvent le recours à la circulation extracorporelle (CEC) en per-opératoire. Echanges gazeux et perfusion sont ainsi assurés pour les organes à l’exception du cœur, qui malgré la cardioplégie, peut présenter des signes de souffrance résultant d’une protection myocardique incomplète et génératrice d’ischémie. Les complications post-opératoires les plus souvent rencontrées sont d’une part le syndrome de réaction inflammatoire systémique (SIRS) souvent précédé d’une vasoplégie per-CEC et d’autre part la fibrillation auriculaire (FA), trouble du rythme le plus fréquemment rencontré. Les mécanismes impliqués sont multifactoriels mais l’ischémie-reperfusion myocardique engendrée par la CEC semble jouer un rôle prépondérant. Au niveau moléculaire, un acteur clé de ces désordres pourrait être l’adénosine, un nucléoside purique ubiquitaire issu de la déphosphorylation de l’ATP et libéré par nombre de cellules en cas de stress oxydatif et d’inflammation. Marqueur biologique très précoce d’hypoxie et d’ischémie globale, l’adénosine contrôle les systèmes cardiovasculaire et immunitaire par l’intermédiaire de quatre types de récepteurs avec notamment un effet vasodilatateur via le récepteur A2A et un effet pro-arythmique documenté par plusieurs études fondamentales et cliniques.Les objectifs de notre travail ont été dans un premier temps de montrer l’implication de l’adénosine dans la survenue de complications hémodynamiques et rythmiques en post-opératoire de chirurgie cardiaque sous CEC, puis dans un second temps d’évaluer l‘intérêt de la caféine, un antagoniste non spécifique des récepteurs de l’adénosine, dans la prévention de la FA
Cardiac surgery often requires peri-operative cardiopulmonary bypass (CB). . Gas exchanges and perfusion are provided for the organs excepting the heart, which despite cardioplegia, can display stress signs resulting from an insufficient myocardial protection that generates ischemia. Most common post-surgery complications are the systemic inflammatory response syndrome (SIRS) often preceded by vasoplegia and auricular fibrillation (AF), most common rhythm disorder. Mechanisms involved are multifactorial but the CB-induced myocardial re-perfusion ischemia seems to play a major role. At a molecular level, adenosine could be a key actor, a ubiquitous glycoside derived from the dephosphorylation of ATP and released by numerous cells in case of oxidative stressor inflammation. Very early marker of hypoxemia and general ischemia, adenosine controls both cardiovascular and immune systems through 4 types of receptors most particularly with a vasodilator effect through the A2A receptor and a pro-arrhythmic effect documented by several fundamental and clinical studies.The objectives of our work were to demonstrate the involvement of adenosine in the appearance of hemodynamic and rhythmic complications in post cardiac surgery under CB and then to assess the interest of caffeine, a nonspecific antagonist of adenosine receptors, in the prevention of AF

Le sepsis est caractérisé par une dysrégulation de la réaction inflammatoire suivie d'une immunodépression complexe associée à la survenue d'infections nosocomiales. Les mécanismes de régulation de la phase d'immunodépression post-infectieuse sont actuellement méconnus, mais pourraient impliquer les cellules dendritiques (CD). Lors d'une infection, les récepteurs de type Toll (TLR) déterminent l'amplitude de la réponse inflammatoire initiale et sont impliqués dans la maturation des CDs, mais leur contribution dans le développement ultérieur d'une immunodépression est mal compris. L'objectif de ce projet de recherche était d'investiguer le rôle des CDs et des voies de signalisation dépendantes des TLRs dans l'immunodépression induite par le sepsis. Nous avons établi un modèle murin de double agression infectieuse séquentielle sous la forme d'un sepsis polymicrobien sublétal suivi d'une pneumonie secondaire tardive à Pseudomonas aeruginosa. Nous avons évalué le rôle des CDs dans la modulation des défenses pulmonaires des souris post-septiques envers une agression infectieuse secondaire. A l'aide de souris knockout TLR2-/- , TLR4-/-, TLR2x4-/- et MyD88-/-, nous avons analysé l'importance relative des TLRs dans l'homéostasie des CDs et dans la réponse de l'hôte à une infection pulmonaire secondaire. Enfin, dans une approche translationnelle, nous avons évalué les taux circulants de CDs chez des patients porteurs de choc septique et la relation avec la survenue d'infections nosocomiales. Ce travail introduit des perspectives nouvelles dans la physiopathologie de l'immunodépression post-infectieuse et suggère des applications thérapeutiques potentielles
Sepsis is characterized by a dysregulated inflammatory response followed by a complex immunosuppressive state that can favor the emergence of nosocomial infections. Mechanisms that regulate post-infective immunosuppression are largely unknown but may involve dendritic cells (DC) that link innate and adaptive immunity. Toll-like receptors (TLR) are critical determinants of the magnitude of the inflammatory response and are involved in the maturation process of DCs, but their contribution to the development of sepsis-induced immune dysfunction are poorly understood. The aim of this research project was to investigate the role of DCs and TLR-dependent signalling pathways in the regulation of sepsis-induced immunosuppression. For this purpose, we established a "double-hit" murine model through a sublethal polymicrobial sepsis followed by late-onset Pseudomonas aeruginosa pneumonia. In this model, we assessed the role of DCs in the modulation of lung defence towards a secondary infectious insult in post-septic mice. Using knockout mice TLR2-/- , TLR4-/-, TLR2x4-/- et MyD88-/-, we analyzed the relative contribution of TLRs to sepsis-induced defects of DCs and to the host response towards secondary pulmonary infection. In a translational approach, we assessed DC blood counts in septic shock patients and their relations with the development of nosocomial infections. Our results provide new insights in the pathophysiology of post-infective immunosuppression and suggest potential therapeutic applications

Objectifs : Définir les paramètres pharmacocinétiques du pantoprazole intraveineux en soins intensifs pédiatriques et déterminer l’influence qu’exercent sur ceux-ci les facteurs démographiques, le syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS), la dysfonction hépatique et l’administration d’un inhibiteur du cytochrome (CYP) 2C19. Méthode : Cent cinquante-six concentrations plasmatiques de pantoprazole provenant d’une population de 20 patients (âgés de 10 jours à 16.4 ans) à risque ou atteints d’une hémorragie gastroduodénale de stress, ayant reçu des doses quotidiennes de pantoprazole de 19.9 à 140.6 mg/1.73m2, ont été analysées selon les méthodes non compartimentale et de modélisation non linéaire à effets mixtes. Résultats : Une clairance médiane (CL) de 0.14 L/h/kg, un volume apparent de distribution de 0.20 L/kg et une demi-vie d’élimination de 1.7 h ont été déterminés via l’approche non compartimentale. Le modèle populationnel à deux compartiments avec une infusion d’ordre zéro et une élimination d’ordre un représentait fidèlement la cinétique du pantoprazole. Le poids, le SRIS, la dysfonction hépatique et l’administration d’un inhibiteur du CYP2C19 constituaient les covariables significatives rendant compte de 75 % de la variabilité interindividuelle observée pour la CL. Seul le poids influençait significativement le volume central de distribution (Vc). Selon les estimations du modèle final, un enfant de cinq ans pesant 20 kg avait une CL de 5.28 L/h et un Vc de 2.22 L. La CL du pantoprazole augmentait selon l’âge et le poids tandis qu’elle diminuait respectivement de 62.3%, 65.8% et 50.5% en présence d’un SRIS, d’un inhibiteur du CYP2C19 ou d’une dysfonction hépatique. Conclusion : Ces résultats permettront de guider les cliniciens dans le choix d’une dose de charge et dans l’ajustement des posologies du pantoprazole en soins intensifs pédiatriques dépendamment de facteurs fréquemment rencontrés dans cette population.
Aims : To characterize the pharmacokinetics of intravenous pantoprazole in a paediatric intensive care population and to determine the influence of demographic factors, systemic inflammatory response syndrome (SIRS), hepatic dysfunction and concomitantly used cytochrome (CYP) 2C19 inhibitors on the drug’s pharmacokinetics. Methods : A total of 156 pantoprazole concentrations from 20 patients (aged from 10 days to 16.4 years) at risk for or with upper gastrointestinal bleeding, who received pantoprazole doses ranging from 19.9 to 140.6 mg/1.73m2/day, were analyzed using non compartmental and non linear mixed effects modelling (NONMEM) approaches. Results : The non compartmental results showed that median clearance (CL), apparent volume of distribution and elimination half-life were 0.14 L/h/kg, 0.20 L/kg and 1.7 h, respectively. The best structural model for pantoprazole was a two-compartment model with zero order infusion and first order elimination. Body weight, SIRS, age, hepatic dysfunction and presence of CYP2C19 inhibitors were the significant covariates affecting CL, accounting for 75% of interindividual variability. Only body weight significantly influenced central volume of distribution (Vc). In the final population model, the estimated CL and Vc were 5.28 L/h and 2.22 L, respectively, for a typical five year old child weighing 20 kg. Pantoprazole CL increased with weight and age whereas the presence of SIRS, CYP2C19 inhibitors and hepatic dysfunction, when present separately, significantly decreased pantoprazole CL by 62.3%, 65.8% and 50.5%, respectively. Conclusion : These results provide important information to physicians regarding selection of a starting dose and dosing regimen of pantoprazole for paediatric intensive care patients based on various factors frequently encountered in this population.

Introduction: Alors que le choc hémorragique représente la première cause de mortalité précoce chez les patients subissant un traumatisme sévère, la défaillance d’organes est responsable d’une mortalité tardive chez cette population. Les alarmines, molécules libérées en situation d’ischémie-reperfusion et capables d’induire une réponse inflammatoire systémique et locale, représentent potentiellement une cible thérapeutique afin de minimiser la défaillance d’organes post-traumatique. L’acide urique est une molécule pro-inflammatoire et pro-apoptotique libérée en situation de choc hémorragique dont les effets au niveau des organes sont peu investigués. Le premier volet de ce mémoire présente une preuve de concept que l’acide urique joue un rôle clé dans l’atteinte hépatique et intestinale dans un modèle animal de choc hémorragique, et sera présenté sous forme de manuscrit soumis. Le deuxième volet de ce mémoire présente des données préliminaires d’une étude clinique prospective visant à évaluer la cinétique de l’acide urique chez une cohorte de patients traumatisés. Volet animal: Un choc hémorragique a été induit chez des rats Wistar en retirant du volume circulant titré à une tension artérielle moyenne (TAM) de 30-35 mmHg pendant 60 minutes. Les rats ont été réanimés avec une solution composée de sang retiré et de lactate ringer (1 :1), avec ou sans Uricase, une enzyme recombinante qui métabolise l’acide urique. Les résultats démontrent une diminution significative de plusieurs marqueurs d’hépatolyse (AST, ALT), inflammatoire (ICAM-1, MPO, TNF-alpha, IL-1, Caspase-1) et apoptotique (Caspase-3, -8, Bax/BCL-2, pAKT/AKT) au sein du groupe uricase. L’intervention sur l’acide urique a également pu prévenir l’augmentation de la perméabilité intestinale suite au choc hémorragique, de même que la translocation de produits bactériens en circulation (LPS). Volet clinique: Vingt patients subissant un choc hémorragique traumatique ont été recrutés de façon prospective à l’Hôpital Sacré-Cœur de Montréal, dans le cadre d’un projet pilote soutenu par le consortium de trauma du FRSQ. Des prélèvements d’acide urique sérique ont été effectués de façon sériée pendant 7 jours. Les critères de faisabilité, notamment les taux de consentement (95%) et d’observance des prélèvements sériés (90% pour le premier prélèvement, 65% pour les prélèvements aux 4 heures, et 73% pour les prélèvements aux 8 heures) ont été jugés acceptables. Les cinétiques d’acide urique étaient reproductibles dans l’ensemble de la cohorte (R2 = 0.87). L’aire sous la courbe était significativement plus élevée chez les patients avec un score de défaillance d’organes plus élevé à 72h (SOFA6). Conclusions: Bien que les mécanismes demeurent à élucider, ces travaux démontrent que l’acide urique est important médiateur dans l’atteinte des organes suivant un choc hémorragique. Cette molécule représente potentiellement une cible thérapeutique dont l’objectif ultime est de minimiser la défaillance d’organes suite au choc hémorragique.
While hemorrhagic shock is the first cause of early mortality among severe trauma patients, organ failure leads to late mortality and morbidity in this population. Alarmins, molecules released after ischemia-reperfusion, are able to activate local and systemic inflammatory pathways and potentially represent a therapeutic target to minimize organ failure. Uric acid is a pro-inflammatory and pro-apoptotic molecule released after hemorrhagic shock and its role pertaining to organ failure is incompletely studied. The first part of this thesis presents a proof of concept that uric acid plays a key role in liver and intestinal damage in an animal model of hemorrhagic shock; it will be presented in the format of a submitted article. The second part of this thesis presents preliminary data from a prospective observational clinical study evaluating uric acid kinetics in a cohort of trauma patients. Animal study Hemorrhagic shock was induced with blood withdrawal among Wistar rats for a target mean arterial blood pressure of 30-35 mmHg for 60 minutes. Animals were resuscitated with a 1 :1 mix of Ringer Lactate and drawn blood with or without Uricase, a recombinant enzyme that metabolizes uric acid. Results show a statistically significant decrease in hepatocellular damage (plasma AST and ALT), inflammatory markers (ICAM-1, MPO, TNF-alpha, IL-1, Caspase-1) and apoptotic markers (Caspase-3, -8, Bax/BCL-2, pAKT/AKT) among the Uricase group. The intervention on uric acid also prevented increased intestinal permeability and bacterial product (LPS) translocation. Clinical study Twenty patients sustaining major trauma with hemorrhagic shock were prospectively recruited at Montreal Sacré-Cœur Hospital, in the context of a pilot study funded by the FRSQ trauma consortium. Uric acid concentration was determined serially for 7 days after trauma. Feasibility criteria, notably consent rate (95%), sampling observance rate (90% for first sample, 65% for samples every 4 hours, and 73% for samples every 8 hours) were considered acceptable. Uric acid kinetics were reproducible among the entire cohort (R2 = 0.87). The area under the curve was significantly increased among patients with higher sequential organ failure assessment score at 72h (SOFA³6). Conclusions Although mechanisms remain to be elucidated, these studies show that uric acid is an important mediator for the development of organ damage after hemorrhagic shock. This molecule potentially represents a therapeutic target with the ultimate goal of minimizing organ failure after hemorrhagic shock.