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Les lymphocytes T sont au coeur du système immunitaire adaptatif et leur dérégulation est à la base de pathologies. Les cellules T se développent dans le thymus et passent par de nombreuses étapes de maturations identifiables par l'expression des corécepteurs CD4+/CD8+ à la surface des cellules. À leur sortie du thymus, les cellules T sont divisées en deux sous-types principaux: les cellules T auxiliaires CD4+ spécifique aux antigènes présentés sur complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe II et les cellules T cytotoxiques CD8+ reconnaissant un antigène présenté sur un CMH-I. Toutes les cellules T proviennent d’un précurseur commun. Leur différenciation en cellule T CD4+ et T CD8+ est influencée par l'intensité et la durée de la signalisation du récepteur des cellules T (RCT) et des cytokines. Cette signalisation résulte en l’expression des facteurs de transcription ThPOK pour la différenciation de cellule T CD4+ et Runx3 pour les cellules T CD8+. Il a été démontré que ThPOK est à la fois nécessaire et suffisant pour le développement des lymphocytes T CD4+, puisque le gain et la perte de la fonction de ThPOK favorise le développement de cellules lymphocytes T CD4+ et CD8+, respectivement. Ma thèse vise à approfondir notre compréhension du choix de la lignée CD4+/CD8+ en explorant les mécanismes moléculaires de la voix de signalisation de ThPOK et du RCT. Dans cette étude, nous avons étudié l'impact d'un gain-de-fonction de ThPOK sur la différenciation des thymocytes, en utilisant trois lignées transgéniques exprimant des niveaux variables de ThPOK. Une analyse approfondie de ces transgènes chez des souris dont le RCT est restreint soit au CMH de classe I ou de classe II, a démontré que, comparés aux thymocytes restreints au CMH-II, les thymocytes restreints au CMH-I requéraient des niveaux plus importants de ThPOK pour se différencier en CD4+. L’introduction d’un transgène exprimant un niveau moins élevé de ThPOK comparé aux deux autres transgènes, mais un niveau plus élevé de ThPOK par rapport au niveau endogène dans les cellules CD4+ WT, n'induit qu'une réorientation partielle des cellules T CD8+ en CD4+, ce qui a mené à la génération, à la fois de lymphocytes T CD4+, DN (doubles négatifs) et CD8+ matures. L'analyse génotypique, plus précisément celle des cellules DN chez les souris porteuses du transgène ThPOK et dont le RCT est restreint au CMH-I, a révélé que l’inhibition des gènes spécifiques à la lignée CD8+ 2 nécessitait des niveaux d'expression différents de ThPOK comparés à ceux requis pour l’induction des gènes spécifiques à la lignée CD4+. En effet, cette étude nous a permis de démontrer que l’intensité du signal dérivé du RCT ainsi que sa spécificité pour un CMH donné jouent un rôle essentiel dans le choix de différentiation CD4+/CD8+ induit par ThPOK. Ainsi, la réorientation CD8+/CD4+ chez les souris exprimant le transgène ThPOK-H est significativement augmentée par l'amplification de l’intensité du signal dérivé du RCT dans les cellules spécifiques aux CMH-I. De plus, la fréquence des cellules CD4+ était plus élevée lorsqu’une quantité identique de ThPOK était exprimée dans des lymphocytes T spécifiques au CMH-II, suggérant qu’il existe un aspect qualitatif quant à la régulation de la différenciation des lymphocytes T CD4+ par la signalisation induite par le RCT. Nous avons également tenté d’étudier la voie de différenciation CD4+ en l’absence de ThPOK, à la suite de la perturbation physiologique de la voie de signalisation induite par le RCT, par rapport à la perte de fonction de ThPOK. Bien que nous ayons observé une réorientation des thymocytes spécifiques au CMH-II vers la lignée CD8+, aussi bien à la suite d'une délétion de Thpok, qu’à la perturbation de la signalisation RCT les deux modes de redirections semblent toutefois être différents. En effet, notre investigation a démontré qu’en l’absence de ThPOK, la signalisation induite par le RCT dans les cellules restreintes au CHM-II induit l’activation de certains gènes, suggérant ainsi leur implication dans la voie de différenciation CD4+. Ces résultats suggèrent également que la contribution de la signalisation du RTC dans la différenciation des thymocytes restreints au CMH-II ne se limitait pas à l'induction de ThPOK. Étonnamment, seul un effet synergique limité a été observé sur la différenciation des thymocytes restreints au CMH-I, lorsque Gata3, un autre facteur de transcription également induit dans les thymocytes restreints au CMH-II, et ThPOK étaient surexprimés en même temps dans ces cellules, suggérant peu de chevauchement fonctionnel entre ces deux facteurs de transcription. L’ensemble de ces résultats indique que ThPOK et la signalisation induite par le RCT fonctionnent en synergie durant le développement des lymphocytes T CD4+., T lymphocytes are at the core of the adaptive immune system and their dysfunction is associated with several disorders and pathologies, which are at times fatal. The two main types of T-cells in mice and man are: the major histocompatibility complex (MHC) class-II-restricted CD4+ helper T-cells, and the MHC-I-restricted CD8+ cytotoxic T-cells. Developmental stages of the two types of T-cells occurs in the thymus in multiple sequential maturation stages that are identified by cell-surface CD4+/CD8+ co-receptor expression. Differentiation of the two types of T-cells in the thymus from a common precursor is influenced by the intensity and duration of signals derived from the T-cell receptor (TCR) and cytokines secreted by the thymic stromal cells. These signals lead to the activation of ThPOK or Runx/CBF transcription factors, which control the transcriptional network regulating CD4+ and CD8+ lineage fate, respectively. Studies have demonstrated that ThPOK is both necessary and sufficient for CD4+ T-cell development as gain- and loss-of-ThPOK function redirects positively selected MHC-I- and MHC-II-restricted thymocytes into CD4+ and CD8+ T-cell lineage fate, respectively. However, the role of TCR signaling and the extent to which ThPOK expression influences CD4+ lineage choice remains to be investigated. My thesis aims to elucidate the fundamental basis the CD4+/CD8+ lineage choice by exploring the molecular mechanism of action of ThPOK and TCR signaling in CD4+ lineage fate of MHC-I- and MHC-II-specific thymocytes. In this study, we have characterized gain-of-function of ThPOK in three independent transgenic mouse lines expressing varying amounts of ThPOK. Extensive analysis of the three ThPOK transgenic lines expressing MHC-I- and MHC-II-specific monoclonal TCR indicated that MHC-I-restricted, compared to MHC-II-restricted, thymocytes required significantly more ThPOK for efficient differentiation into the CD4+ lineage. Interestingly, the founder line with the lowest transgene expression, despite expressing significantly higher amounts of ThPOK compared to the endogenous levels in WT CD4+ T cells, induced a partial CD8+ to CD4+ redirection of MHC-I-restricted cells, leading to the generation of mature CD4+, DN and CD8+ T-cells in the same mouse. Lineage specific gene expression analysis, specifically in DN mature T cells from ThPOK transgenic mice expressing MHC-I-specific TCR, showed that, compared to induction of helper program, suppression of cytotoxic program required lower amount of ThPOK. Further investigation showed that TCR signal strength and MHC specificity of 4 developing thymocytes played a critical role in determining ThPOK-induced CD4+ lineage fate. While increase in TCR signal strength augmented the efficiency of ThPOK-induced CD4+ lineage choice of MHC-I-restricted thymocytes in part via endogenous ThPOK induction, it appeared to have ThPOK independent function as well as judged by significantly different CD4+ T-cell frequencies in OTI mice expressing the same amount of ThPOK but transduced quantitatively different TCR signal. Importantly, the efficiency of CD4+ lineage choice of MHC-I-specific thymocytes with augmented TCR signal strength was still significantly lower compared to the efficiency of CD4+ lineage choice of MHC-II-restricted thymocytes expressing only the transgene-encoded ThPOK suggesting a qualitative role for TCR signaling as well in CD4+ lineage choice. We then evaluated CD4+ lineage fate decision in the absence of ThPOK induction in physiologically relevant alteration in TCR signaling versus loss of ThPOK function. While we observed CD4+ to CD8+ lineage redirection of MHC-II-specific thymocytes due to Thpok-deficiency as well as lack of ThPOK induction due to disruption of TCR signaling, the two modes of lineage redirection appeared to be due to different mechanisms. Our investigation demonstrates that TCR signaling in MHC-II-restricted thymocytes induces the expression of select genes in loss-of-function of ThPOK model suggesting potential role for these genes in establishing the CD4+ helper program. These results also suggest that the contribution of MHC-II-specific TCR signaling in driving CD4+ lineage choice is not limited to Thpok induction. Interestingly, only a limited synergistic effect was observed when both Gata3, which is also induced in MHC-II-signaled thymocytes, and ThPOK were overexpressed in MHC-I-restricted thymocytes suggesting a limited functional overlap between the two transcription factors. Collectively, these data indicate that ThPOK and TCR signaling work synergistically to promote the development of CD4+ T-cells with some ThPOK independent function for TCR signaling.

Animal models play critical roles in pre-clinical researches, while there are still several limitations. The physiological and immunological states in murine and non-human primates are radically district from those of mankind, especially the MHC restriction, which cannot eliminate the influence of species specificity in pre-clinical experiments.The aim of our work was to generate a higher level of “humanized” transgenic mice which could mimic human immune responses with more accuracy and reliability; furthermore, to apply the novel models in the evaluation of human transplantation, the identification of new epitopes, and the evaluation of candidate vaccines and drugs.In the first part of the study, novel immuno-deficient HLA transgenic mice "HUMAMICE" (HLA-A2+/+/DR1+/+/ H-2-β2m-/-/IAβ-/-/Rag2-/-/IL-2rγ-/-/Perf-/- mice) were established, which expressed human HLA molecules instead of murine H-2 and present no murine lymphocytes. This immuno-deficient status was reversed by transferring the functional HLA-matched hPBMCs and then producing mice with an immuno-competent status with a functional human immune system, led to high lymphocytes engraftment rates without GvHD. Immunization of HBsAg vaccine resulted in robust and reproducible production of specific antibodies. Inconclusion, these results indicated that the hPBMCs-HUMAMICE model represents a promising model to dissect human immune responses towards human diseases.In the second part of this study, the Chinese/East Asian HLA dominated HLA-A11/DR1(HLA-A11+/+/DR1+/+/H-2-β2m-/-/IAβ-/-) transgenic mouse strain was established. This novel mouse strain possesses HLA-restricted characteristic and a normal ability to respond to antigens. Immunization of mice with a recombinant HBV vaccine or a recombinant HIV-1 protein resulted in the generation of IFN-γ-producing cytotoxic T lymphocytes and specific antibodies. Furthermore, we identified two HLA-A11 restricted epitopes of EBOV GP protein and four of MERS-CoV S protein. Above all, HLA-A11/DR1 mice could facilitate the identification of Chinese dominant HLA-restricted CTL and Th epitopes and provide a new promising technical tool to understand immunological mechanisms and new vaccines.Taken together, we created two novel and promising humanize mouse models carrying human HLA restriction which could apply as pathogen infection models, and study tumors, transplantation mechanism, and the invention and evaluation of vaccines and drugs.; Les modèles animaux jouent un rôle crucial dans les recherches précliniques, mais il existe plusieurs limites. Les états physiologiques et immunologiques chez les murins et les primates non humains sont radicalement différents à ceux de l'homme, en particulier la restriction du CMH, qui ne peut éliminer l'influence de la spécificité de l'espèce dans les expériences précliniques. Le but du travail était de générer un niveau plus élevé de souris transgéniques «HLA humanisées» qui pourraient imiter les réponses immunitaires humaines avec plus de précision et de fiabilité; à viser d’appliquer pour l'évaluation préclinique de la transplantation humaine, à l'identification de nouveaux épitopes et à l'évaluation des vaccins et des médicaments candidats. Dans la première partie. Nous rapportons d’une nouvelles souris transgéniques HLA immunodéficientes «HUMAMICE». Des souris HLA-A2+/+/DR1+/+/H-2-β2m-/-/IAβ-/-/Rag2-/-/IL-2rγ-/-/Perf-/- ont été établies, lesquelles exprimaient des molécules HLA humaines au lieu de H-2 murines et ne présentaient pas de lymphocytes murins. Ce statut immunodéficient a été inversé en transférant les cellules hPBMC HLA appariées fonctionnelles pour produisant ensuite des souris ayant un statut immuno-compétent avec un système immunitaire humain fonctionnel. L'immunisation du vaccin HBsAg a permis d'obtenir une production robuste et reproductible d'anticorpsspécifiques. En conclusion, ces résultats indiquent que le modèle hPBMC-HUMAMICE représente un modèle prometteur pour disséquer les réponses immunitaires humaines aux maladies humaines. Dans la seconde partie de cette étude, les souris HLA-A11+/+/DR1+/+/H-2-β2m-/-/IAβ-/- ont été établies. Cette nouvelle souche de souris possède une caractéristique restreinte par HLA-A11 et une capacité normale à répondre aux antigènes. L'immunisation de souris avec un vaccin recombinant HBsAg contre le VHB ou une protéine recombinante du VIH-1 a entraîné la génération de lymphocytes T cytotoxiques producteurs d'IFN-y et d'anticorps spécifiques. En outre, nous avons identifié deux épitopes restreints par HLA-A11 de la protéine GP EBOV et quatre de la protéine MERS-CoV S. En fin, ce modèle de souris HLA-A11/DR1 pourra faciliter l'identification des épitopes de lymphocytes cytotoxiques et auxiliaires restreints par le HLA-A11 dominants en Chine. Le modèle constituer un nouvel outil technique prometteur pour comprendre les mécanismes immunologiques et les nouveaux vaccins pour les populations d’Asie de l’Est. Durant cette thèse, nous avons créé deux modèles de souris humanisées novateurs et prometteurs portant une restriction HLA humaine qui pourraient servir de modèles d'infection pathogène et étudier les tumeurs, les mécanismes de transplantation et l'invention et l'évaluation des vaccins et des médicaments.

Animal models play critical roles in pre-clinical researches, while there are still several limitations. The physiological and immunological states in murine and non-human primates are radically district from those of mankind, especially the MHC restriction, which cannot eliminate the influence of species specificity in pre-clinical experiments.The aim of our work was to generate a higher level of “humanized” transgenic mice which could mimic human immune responses with more accuracy and reliability; furthermore, to apply the novel models in the evaluation of human transplantation, the identification of new epitopes, and the evaluation of candidate vaccines and drugs.In the first part of the study, novel immuno-deficient HLA transgenic mice "HUMAMICE" (HLA-A2+/+/DR1+/+/ H-2-β2m-/-/IAβ-/-/Rag2-/-/IL-2rγ-/-/Perf-/- mice) were established, which expressed human HLA molecules instead of murine H-2 and present no murine lymphocytes. This immuno-deficient status was reversed by transferring the functional HLA-matched hPBMCs and then producing mice with an immuno-competent status with a functional human immune system, led to high lymphocytes engraftment rates without GvHD. Immunization of HBsAg vaccine resulted in robust and reproducible production of specific antibodies. Inconclusion, these results indicated that the hPBMCs-HUMAMICE model represents a promising model to dissect human immune responses towards human diseases.In the second part of this study, the Chinese/East Asian HLA dominated HLA-A11/DR1(HLA-A11+/+/DR1+/+/H-2-β2m-/-/IAβ-/-) transgenic mouse strain was established. This novel mouse strain possesses HLA-restricted characteristic and a normal ability to respond to antigens. Immunization of mice with a recombinant HBV vaccine or a recombinant HIV-1 protein resulted in the generation of IFN-γ-producing cytotoxic T lymphocytes and specific antibodies. Furthermore, we identified two HLA-A11 restricted epitopes of EBOV GP protein and four of MERS-CoV S protein. Above all, HLA-A11/DR1 mice could facilitate the identification of Chinese dominant HLA-restricted CTL and Th epitopes and provide a new promising technical tool to understand immunological mechanisms and new vaccines.Taken together, we created two novel and promising humanize mouse models carrying human HLA restriction which could apply as pathogen infection models, and study tumors, transplantation mechanism, and the invention and evaluation of vaccines and drugs., Les modèles animaux jouent un rôle crucial dans les recherches précliniques, mais il existe plusieurs limites. Les états physiologiques et immunologiques chez les murins et les primates non humains sont radicalement différents à ceux de l'homme, en particulier la restriction du CMH, qui ne peut éliminer l'influence de la spécificité de l'espèce dans les expériences précliniques. Le but du travail était de générer un niveau plus élevé de souris transgéniques «HLA humanisées» qui pourraient imiter les réponses immunitaires humaines avec plus de précision et de fiabilité; à viser d’appliquer pour l'évaluation préclinique de la transplantation humaine, à l'identification de nouveaux épitopes et à l'évaluation des vaccins et des médicaments candidats. Dans la première partie. Nous rapportons d’une nouvelles souris transgéniques HLA immunodéficientes «HUMAMICE». Des souris HLA-A2+/+/DR1+/+/H-2-β2m-/-/IAβ-/-/Rag2-/-/IL-2rγ-/-/Perf-/- ont été établies, lesquelles exprimaient des molécules HLA humaines au lieu de H-2 murines et ne présentaient pas de lymphocytes murins. Ce statut immunodéficient a été inversé en transférant les cellules hPBMC HLA appariées fonctionnelles pour produisant ensuite des souris ayant un statut immuno-compétent avec un système immunitaire humain fonctionnel. L'immunisation du vaccin HBsAg a permis d'obtenir une production robuste et reproductible d'anticorpsspécifiques. En conclusion, ces résultats indiquent que le modèle hPBMC-HUMAMICE représente un modèle prometteur pour disséquer les réponses immunitaires humaines aux maladies humaines. Dans la seconde partie de cette étude, les souris HLA-A11+/+/DR1+/+/H-2-β2m-/-/IAβ-/- ont été établies. Cette nouvelle souche de souris possède une caractéristique restreinte par HLA-A11 et une capacité normale à répondre aux antigènes. L'immunisation de souris avec un vaccin recombinant HBsAg contre le VHB ou une protéine recombinante du VIH-1 a entraîné la génération de lymphocytes T cytotoxiques producteurs d'IFN-y et d'anticorps spécifiques. En outre, nous avons identifié deux épitopes restreints par HLA-A11 de la protéine GP EBOV et quatre de la protéine MERS-CoV S. En fin, ce modèle de souris HLA-A11/DR1 pourra faciliter l'identification des épitopes de lymphocytes cytotoxiques et auxiliaires restreints par le HLA-A11 dominants en Chine. Le modèle constituer un nouvel outil technique prometteur pour comprendre les mécanismes immunologiques et les nouveaux vaccins pour les populations d’Asie de l’Est. Durant cette thèse, nous avons créé deux modèles de souris humanisées novateurs et prometteurs portant une restriction HLA humaine qui pourraient servir de modèles d'infection pathogène et étudier les tumeurs, les mécanismes de transplantation et l'invention et l'évaluation des vaccins et des médicaments.

In this paper, we have proposed an energy efficient cooperative communication routing protocol (EECCRP). This Protocol considered three parameters- energy, distance and node density. Every node of this network is initially charged 0.3 joule of energy. This protocol can perform better with 0.3 joule as compared with EEE-LEACH protocol that have 0.5 joule of energy of every node because energy efficient clustering is being adopted in this. It adds scalability to the network as other topologies are not favored for large area network. It avoids the Hot-Spot problem, i.e. the nodes nearer to the base station are in critical stage of getting dead earlier than other nodes because closest nodes relay more packets than other nodes. Load of each cluster is divided among MH (Master Head) and CMH (Cooperative Master Head). Cluster Head performs intra-cluster communication and Master Head performs inter-cluster communication.

We are a group of researchers and clinicians with collective experience in child survival, nutrition, cognitive and social development, and treatment of common mental conditions. We join together to welcome an expanded definition of child development to guide global approaches to child health and overall social development. We call for resolve to integrate maternal and child mental health with child health, nutrition, and development services and policies, and see this as fundamental to the health and sustainable development of societies. We suggest specific steps toward achieving this objective, with associated global organizational and resource commitments. In particular, we call for a Global Planning Summit to establish a much needed Global Alliance for Child Development and Mental Health in all Policies.

Association genomics aims at finding links between the genome and some traits or illnesses. Today, the most frequent studies in this field are genome wide association studies (GWAS), which analyze as many genome variants (mainly Single Nucleotide Polymorphisms) as possible, without any a priori on their biological function. However, genotyping methods used in these studies may be insufficient to get reliable information in higly variable regions such as the HLA which plays a crucial role in immunity, and the genetic variants of such regions are often predicted using bioinformatics approaches. During my PhD, I have created a new tool, HLA-Check, that allows to rate the plausibility of HLA alleles from the genotypes obtained from genotyping chips. I also assesses its performances and showed that it was able to point out individuals with a wrong HLA typing, in order to retype them or remove them from the study. An article documenting this tool was published in BMC Bioinformatics. I have also performed a genome-wide association study on cirrhosis outbreak in individuals coinfected with HIV (human immunodeficiency virus) and HCV (hepatitis C virus). Because of similar infection routes (blood-related), co-infection with those two viruses are frequent, and the infection by HIV enhances HCV activity and increases liver fibrosis leading to cirrhosis and death of co-infected patients. Our study has dealt with 306 co-infected patients from the ANRS CO-13 HEPAVIH cohort. I could point out three statistically significant signals, two of them being highly relevant for their involvement in liver diseases (gene CTNND2 and gene MIR7-3HG). The identification of these new variants should lead to a better understanding of the molecular mechanisms involved in cirrhosis, and should contribute to the rational developement of new diagnostic or therapeutic strategies. A publication is under way., La génomique d'association cherche à déterminer des liens entre le génome et des traits ou phénotypes, notamment dans le contexte de maladies. Aujourd'hui, les études les plus fréquentes en génomique d’association sont les études génome entier, qui analysent autant de variants du génomes (SNPs) que possible, sans avoir de préjugé a priori sur leur fonction biologique. Cependant, les méthodes de génotypage utilisées pour ces études ne permettent pas toujours d'obtenir des informations précises dans une région hypervariable comme la région HLA, qui joue un rôle crucial dans l'immunité, et les variants génétiques de ces régions sont souvent prédits par des approches bioinformatiques. J'ai durant ma thèse créé un nouvel outil, HLA-Check, permettant d'évaluer, à partir des génotypes obtenus par puce de génotypage, la plausibilité de données d'allèles HLA d'un même individu, et démontré que cette technique permettait d'identifier plus précisément les individus dont les allèles HLA avaient été mal caractérisés afin de les retyper ou de les écarter de l'étude. Un article documentant cet outil a été publié dans BMC Bioinformatics. J'ai également effectué une étude d'association génome entier sur le déclenchement de la cirrhose chez les patients co-infectés par le VIH (virus de l'immunodéficience humaine) et le VHC (virus de l'hépatite C). La coinfection par ces deux maladies est fréquente en raison de modes d’infection similaires, et l'infection par le VIH stimule l'activité du VHC et accélère la fibrose du foie puis sa cirrhose, causant la mort des patients co-infectés. Mon étude porte sur 306 patients co-infectés issus de la cohorte ANRS CO-13 HEPAVIH. J'ai ainsi pu mettre en évidence trois signaux associés avec le déclenchement de la cirrhose, dont deux ont un lien pertinent avec les maladies hépatiques (gene CTNND2 et gene MIR7-3HG). L'identification de ces nouveaux variants devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de la cirrhose, et contribuer au développement de nouvelles stratégies diagnostiques ou thérapeutiques. L’article documentant cette étude est en cours de publication.

La fibrillation atriale est un problème récurrent dans le suivi des patients atteints CMH du fait que l’arythmie est souvent détectée lors du premier événement embolique, avec des suites graves en termes de morbi-mortalité. L’arythmie supraventriculaire marque un tournant péjoratif dans la maladie avec une dégradation de la qualité de vie, une augmentation de la dyspnée et de la mortalité. Nous avons voulu étudier le lien entre une survenue de fibrillation atriale de novo et les données cliniques, d’échocardiographies de repos, d’effort, et d’imagerie de résonnance magnétique cardiaque chez des patients porteurs de CMH. De Février 2007 à Décembre 2014, les patients porteurs de CMH référés au centre régional de Compétence des Cardiomyopathies du CHU de Bordeaux, ont été évalués de manière prospective. Nous avons étudié différents paramètres tels que les paramètres démographiques, cliniques, échographiques (2D), au repos et à l'effort ainsi que l’IRMc afin de mesurer les valeurs prédictives de survenue de fibrillation atriale de novo de ces différents paramètres. 380 patients consécutifs ont été suivis dans le centre de compétence pour CMH de Février 2007 à Décembre 2014. L'étude a inclus de manière prospective 259 patients avec un diagnostic de CMH pour une échocardiographie de repos, une échocardiographie d'effort et une IRM cardiaque. L'étude du rehaussement tardif après injection de chélates de gadolinium a montré que les patients qui ont développé de la FA présentaient plus de fibrose intra-myocardique VG d'allure non ischémique (94% vs. 71%, p=0.042), d'avantage de fibrose au niveau des segments hypertrophiés (88% vs.638%, p=0.039) et également au niveau de zones d'insertion du ventricule droit (71% vs. 37%, p=0.006), particulièrement au niveau de la jonction postérieure (65% vs. 30%, p=0.004). En plus de la dilatation de l’oreillette gauche, sa dysfonction contractile et de l’élévation des pressions de remplissage VG, les rehaussements tardifs du VG en IRM, particulièrement ceux localisés au niveau de la jonction postérieure ventricule droit-ventricule gauche, se positionnent comme un critère prédictif indépendant de survenue de fibrillation atriale de novo chez les patients porteurs de cardiomyopathie hypertrophique.

Bats belong to the order Chiroptera and are the only mammals capable of true flight. They are recognized as excellent biodiversity indicators. Furthermore, these animals have been described as natural reservoirs and source of infection for several microorganisms, including pathogens responsible for severe human diseases. Currently, more than 1,300 different bat species are described with different habitats and sociality, reflecting a high diversity of bioecological features, life histories and adaptation capacity. Immunobiological studies suggest that bats present more effective anti-microbial strategies highly influenced by their biological traits as well as by the environmental-associated pathogen pressures. The aim of this thesis was to better understand, using viral diversity and circulation of the rabies virus as a proxy, how bioecological constraints related to the phylogeny and the environment where they evolve, could impact the diversity of hosted viral communities and subsequently induce a local adaptation of immune genes. Altogether, the results obtained during this thesis showed that environmental components were key factors of both viral and immune diversities. Associated with species characteristics, environment plays a key role in shaping both diversities and determines the adaptation ability of bats. Nevertheless, demographic processes should not be overshadowed as they seem to contribute to the maintenance of viruses in a given environment. This work sheds light on the mechanisms maintaining and shaping both viral and immune diversities and subsequently influencing the local adaptation of bats, Les chauves-souris (Chiroptera) sont reconnues comme réservoirs naturels de nombreux microorganismes, dont certains pathogènes, responsables de maladies sévères chez l’homme. À ce jour, plus de 1 300 espèces de chauves-souris, aux habitats et comportements sociaux multiples, ont été décrites. Cette grande diversité d’espèces reflète l’importante diversité des caractéristiques biologiques, de l’histoire évolutive et de la capacité d’adaptation de cet ordre. Les études immunobiologiques laissent à penser que ces animaux présentent des stratégies antimicrobiennes plus efficientes que les autres mammifères, influencées par leurs caractéristiques spécifiques et par les contraintes pathogéniques associées aux environnements. L’objectif de cette thèse était de mieux comprendre, en utilisant la diversité virale et la circulation du virus rabique comme proxy, comment les contraintes bioécologiques, liées à la phylogénie de l’hôte et à son environnement, pouvaient impacter la diversité virale des chauves-souris, et subséquemment, induire une adaptation locale des gènes de l’immunité. L’ensemble des résultats obtenus montre que les composantes environnementales sont des facteurs clés des diversités virales et immunitaires. Associées aux caractéristiques spécifiques, elles jouent un rôle dans le maintien de ces diversités et déterminent les capacités d'adaptation des chauves-souris. Les processus démographiques semblent également contribuer au maintien des virus dans un environnement donné. Ce travail apporte des éléments de compréhension des mécanismes de maintien et de mise en place des diversités virales et immunitaires qui influencent l'adaptation locale des chauves-souris.

Bats belong to the order Chiroptera and are the only mammals capable of true flight. They are recognized as excellent biodiversity indicators. Furthermore, these animals have been described as natural reservoirs and source of infection for several microorganisms, including pathogens responsible for severe human diseases. Currently, more than 1,300 different bat species are described with different habitats and sociality, reflecting a high diversity of bioecological features, life histories and adaptation capacity. Immunobiological studies suggest that bats present more effective anti-microbial strategies highly influenced by their biological traits as well as by the environmental-associated pathogen pressures. The aim of this thesis was to better understand, using viral diversity and circulation of the rabies virus as a proxy, how bioecological constraints related to the phylogeny and the environment where they evolve, could impact the diversity of hosted viral communities and subsequently induce a local adaptation of immune genes. Altogether, the results obtained during this thesis showed that environmental components were key factors of both viral and immune diversities. Associated with species characteristics, environment plays a key role in shaping both diversities and determines the adaptation ability of bats. Nevertheless, demographic processes should not be overshadowed as they seem to contribute to the maintenance of viruses in a given environment. This work sheds light on the mechanisms maintaining and shaping both viral and immune diversities and subsequently influencing the local adaptation of bats, Les chauves-souris (Chiroptera) sont reconnues comme réservoirs naturels de nombreux microorganismes, dont certains pathogènes, responsables de maladies sévères chez l’homme. À ce jour, plus de 1 300 espèces de chauves-souris, aux habitats et comportements sociaux multiples, ont été décrites. Cette grande diversité d’espèces reflète l’importante diversité des caractéristiques biologiques, de l’histoire évolutive et de la capacité d’adaptation de cet ordre. Les études immunobiologiques laissent à penser que ces animaux présentent des stratégies antimicrobiennes plus efficientes que les autres mammifères, influencées par leurs caractéristiques spécifiques et par les contraintes pathogéniques associées aux environnements. L’objectif de cette thèse était de mieux comprendre, en utilisant la diversité virale et la circulation du virus rabique comme proxy, comment les contraintes bioécologiques, liées à la phylogénie de l’hôte et à son environnement, pouvaient impacter la diversité virale des chauves-souris, et subséquemment, induire une adaptation locale des gènes de l’immunité. L’ensemble des résultats obtenus montre que les composantes environnementales sont des facteurs clés des diversités virales et immunitaires. Associées aux caractéristiques spécifiques, elles jouent un rôle dans le maintien de ces diversités et déterminent les capacités d'adaptation des chauves-souris. Les processus démographiques semblent également contribuer au maintien des virus dans un environnement donné. Ce travail apporte des éléments de compréhension des mécanismes de maintien et de mise en place des diversités virales et immunitaires qui influencent l'adaptation locale des chauves-souris.

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Approches génétiques et génomiques pour l'identification de gènes prédisposant à une maladie multifactorielle : le diabète de type 1

Intra-specific genetic diversity represents the true potential of adaptation of species and is thus essential for evolutionary change. In vertebrates, the genes of the major histocompatibility complex (MHC) play a critical role in vertebrate disease resistance by initiating immune response. The selective pressure carried out by parasites and sexual selection via mate choice are supposed to maintain the extreme diversity found in the MHC. Yet, empirical differentiation of selective pressures acting on MHC in the wild requires individually based monitoring of a large number of individuals and genotyping them. The aim of this thesis was firstly to develop and apply a genotyping protocol in Alpine marmots (Marmota marmota) to genotype four previously described MHC loci. This allows subsequently to evaluate, in a wild population of Alpine marmots, if MHC characteristics play a role (1) on mate choice, (2) on the presence and/or abundance of three intestinal parasite species and (3) on juvenile survival. This work provided a suitable method to reliably genotype large number of individuals using next-generation sequencing techniques. Then, we found evidences for female mate choice based on MHC but also on neutral genetic characteristics. Subsequently, we evidenced the weak role of MHC characteristics on the presence and abundance of three intestinal parasites. Finally, we found evidences for a change of the effect of genetic diversity at both MHC and neutral loci on juvenile survival during the 23-year monitoring study. Overall, this thesis comprises an integrated approach for the study of the roles of MHC in a contemporaneous population of Alpine marmots; La diversité génétique intra-spécifique constitue le potentiel adaptatif des espèces et, à ce titre, elle est donc indispensable pour l'évolution de celles-ci. Chez les vertébrés, les gènes du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) sont une composante essentielle de quoi permet de faire face aux parasites en initiant une réponse immunitaire. La pression de sélection exercée par les parasites et la sélection sexuelle via le choix du partenaire devraient donc agir sur la diversité génétique du CMH. Cependant, la distinction empirique des pressions sélectives agissant sur la diversité génétique du CMH en milieu naturel nécessite de suivre un grand nombre individus tout au long de leur vie et d'effectuer leur génotypage. Le premier objectif de cette thèse a donc été développer et appliquer un protocole de génotypage chez la marmotte Alpine (Marmota marmota), sur quatre loci du CMH décrits précédemment. Ceci permet par la suite d'étudier, dans une population de marmottes Alpines vivant en milieu naturel, si les caractéristiques génétiques du CMH influencent (1) le choix de partenaire, (2) la présence et/ou l'abondance de trois espèces de parasites intestinaux et (3) leur survie juvénile. Ce travail a fourni une méthode appropriée pour la détermination de génotypes fiables sur un grand nombre d'échantillons en utilisant des techniques de séquençage de nouvelle génération. Ensuite, nous avons constaté l'existence d'un choix de partenaire basé sur le CMH mais aussi sur les caractéristiques de l'ensemble du génome. Par la suite, nous avons mis en évidence le faible rôle du CMH sur la présence et abondance de trois espèces de parasites intestinaux. Finalement, nous avons constaté que l'association entre la survie juvénile et les caractéristiques génétiques du CMH et de l'ensemble du génome ont changé au cours des vingt-trois ans de suivi de la population. Dans l'ensemble, cette thèse présente une approche intégrée de l'étude des rôles du CMH sur une population contemporaine de marmottes Alpines

Made available in DSpace on 2015-10-21T13:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-01. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-22T09:53:12Z : No. of bitstreams: 1 WOS000352023500028.pdf: 284306 bytes, checksum: 009e200219b9115792424594afed1b5b (MD5) A doença renal policística (PKD) é uma doença hereditária autossômica dominante que acomete principalmente gatos da raça Persa sendo importante causa de doença renal crônica nesta espécie. A miocardiopatia hipertrófica (CMH) é a doença cardíaca mais comum de gatos, com evidência de origem genética em algumas raças. Apesar de serem doenças frequentemente descritas em gatos, segundo a literatura revisada, este é o primeiro relato da ocorrência concomitante de PKD e CMH em gatos da raça Persa no Brasil. Polycystic kidney disease (PKD) is a hereditary autosomal dominant disorder that mainly affects Persian cats; it is an important cause of chronic kidney disease in this species. Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is the most common heart disease in cats, and there is evidence of a genetic origin in some breeds. Although neither of these disorders is rare in cats, according to our literature review, this is the first report of the concomitant occurrence of PKD and HCM in Persian cats in Brazil. Universidade Estadual Paulista (UNESP) - Departamento de Clínica Veterinária, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Botucatu, SP, Brasil Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, (UFMS), Campo Grande, MS, Brasil Serviço de Diagnóstico por Imagem, Sociedade Cultural e Educacional de Garça, FAEF, Garça, SP, Brasil Universidade Estadual Paulista (UNESP) - Departamento de Clínica Veterinária, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Botucatu, SP, Brasil

複合脂質の一種である糖脂質は生体の細胞膜に局在し,細胞間認識,細胞増殖や分化,あるいは細胞接着分子などの機能が報告され,分子生物学的見地から研究が期待される。糖脂質の分離精製法として,最近幅広く利用されているHPLCの導入を試み,その分析方法の検討を行うことにした。その第一ステップとして哺乳類ラット由来のCMHと魚類マアジ由来のCMHを分離精製し,その構成成分の比較検討を行った。ラットもマアジもCMHはTLC上では2つのバンドから構成されていたが,その割合は異なり,ラットは上部が16%,下部が84%であるのに対して,マアジは上部が78%,下部が22%であり対照的な結果となった。構成糖はガラクトースであり,ラットが約95%,マアジは100%ガラクトースから構成されていた。ラットはわずかであるがグルコースが混在していたが,動物種による脳の構成糖の差異はほとんど認められず,主要構成糖はガラクトースであった。主要な構成脂肪酸は,ラットの場合C24:0のハイドロキシ脂肪酸が46.1%を占め,マアジに比べて16や18の炭素数の少ない脂肪酸の割合が高かった。マアジの主要脂肪酸はC24:1が48.7%を占め,不飽和脂肪酸の割合が高く,ラットと明確に異なる結果が得られた。, Glycolipids closely mediate many biomembrane functions such as cell recognition, multiplication, differentiation, intercellular adhesiveness, etc. so as to closely relate to the metabolism. Therefore, studies on glycolipids have been vigorously pursued in recent years from the molecular physiological viewpoint. Since high-pressure liquid chromatography (HPLC) has been a very useful method to separate and purify lipids, we attempted to apply HPLC to purify glycolipids which shows the hydrophilicity and the hydrophobicity. For the first step, some glycolipids were extracted from the brain of rat and yellowfin horse mackerel to clarify their constituent elements. CMH exists in high concentrations in the brain as the principal component of neutral glycosphingolipids. The analysis revealed that CMH isolated from rats and yellowfin horse mackerels consisted of the same two components. We named the isolated component of the higher Rf value on TLC as CMH-1, and the lower Rf value as CMH-2. CMH in the brain of rat consisted of 16% of CMH-1 and 84% of CMH-2, but in yellowfin horse mackerel, CMH-1 had a high level (78%). CMH in the rat brain consisted of nearly 95% of galactose, and the yellowfin horse mackerel brain consisted of 100% galactose. The sugar composition of CMH in the brain is predominantly galactose over glucose in the cerebral functionality irrespective of animal species. The principal fatty acids of CMH of rat have carbon chains of h24:0 (46.1%), and the ratio of hydroxyl fatty acids is higher (72.6%). In comparison with these values, the principal fatty acids of yellowfin horse mackerel have carbon chain of 24:1 (48.7%), and the ratio of unsaturated fatty acids was higher than those of rat. The composition of fatty acid of CMH in the brain of yellowfin horse mackerel was clearly different from CMH of rat.

Se presenta el caso de un felino Siamés de 13 años con tromboembolismo aórtico. Esta es una complicación asociada a una cardiomiopatía hipertrófica (CMH), enfermedad cardiaca más común del gato y que se caracteriza por la hipertrofia concéntrica ventricular izquierda., A case of a 13 year old Siamese cat whit feline aortic thromboembolism is presented. This is a devastating complication associated to hypertrophic cardiomyopathy (HCM), one of the most common heart disease in cats characterized by a significant left concentric ventricular hypertrophy.

Se presenta el caso de un felino Siamés de 13 años con tromboembolismo aórtico. Esta es una complicación asociada a una cardiomiopatía hipertrófica (CMH), enfermedad cardiaca más común del gato y que se caracteriza por la hipertrofia concéntrica ventricular izquierda A case of a 13 year old Siamese cat whit feline aortic thromboembolism is presented. This is a devastating complication associated to hypertrophic cardiomyopathy(HCM), one of the most common heart disease in cats characterized by a significant left concentric ventricular hypertrophy

This study focuses on relationships between individual condition, measures of ornament expression and mate choice in the Grey Partridge (Perdix perdix). It is based on the correlative data as well as results of manipulative experiments. I found positive correlation between the size of melanin- and carotenoid-based ornaments in partridges. The size and the redness of the carotenoid skin patch, and the size of the melanin-based feather ornamentation were associated with several measures of immunity and overall body condition (complement activity, ratio of immature erythrocytes, heterophil/leucocyte ratio, response to novel antigen). Furthermore, data from natural populations indicate that the expression of carotenoid-based ornamentation is associated with sexual attractiveness (measured as the ability to obtain a social mate) in partridges. Data from captive individuals indicate that carotenoid supplementation improves the redness of carotenoid-based ornament, while the stimulation of the immune system under increasing concentrations of supplemented carotenoids has no measurable effect on condition and physiological state. This seems to contradict predictions of the 'Carotenoid maintenance hypothesis'. Overall, results better understanding the role of carotenoid and melanin-based ornamentation in signaling...

In pig, very little information is available on the three non classical MHC class I genes SLA-6, -7 and -8 (SLA-Ib genes). Our aim was to increase knowledge on SLA-Ib genes by studying their polymorphism, transcription and protein expression. Full length transcripts were characterized from thymus and brain of MeLiM pigs resulting in the annotation of 8 exons for SLA-7 and -8 and 7 exons for SLA-6. The three full length cDNAs encode molecules with a predicted folding consistent with peptide presentation. No additional transcript was found for SLA-8 while four and five were detected for SLA-6 and SLA-7, respectively, suggesting that some soluble forms of these molecules may exist. For SLA-7, an alternative spliced variant was found in the 3'UTR of the gene after the termination codon suggesting possible post-transcriptional regulation of the gene. Polymorphism studies confirmed a limited nucleotide polymorphism but revealed an unexpected copy number variation for SLA-7. Ongoing experiments are still in progress to characterize monoclonal antibodies specific of each SLA-Ib molecule in transient transfection systems. Our overall results provided significant new data on SLA-Ib genes and will pave a way toward more functional analyses related to their putative function in immuno-tolerance.; Chez le porc, les trois gènes du CMH de classe I non classiques (gènes SLA-Ib) SLA-6, -7 et -8 sont peu étudiés alors que ce sont des candidats majeurs comme homologues fonctionnels des gènes humains HLA-E, -F et -G qui font l'objet de travaux soutenus de par leur rôle dans la tolérance fœto-maternelle lors de la grossesse chez la femme notamment. Notre objectif a consisté à analyser le polymorphisme, la transcription et l'expression des protéines de ces trois gènes d'intérêt. Nous avons montré que les trois gènes sont transcrits dans une large gamme de tissus, avec une expression prépondérante dans les tissus lymphoïdes, le système digestif et les poumons. Les trois gènes expriment des transcrits qui codent pour des protéines de pleine longueur dont la traduction et la prédiction de conformation sont compatibles avec la présentation de peptides à la surface cellulaire. Les gènes SLA-6 et -7 expriment des transcrits alternatifs qui pourraient coder pour des isoformes solubles, alors qu'un unique transcrit a été trouvé pour le gène SLA-8. Un épissage alternatif dans la région 3' non codante en aval du codon de terminaison a également été identifié pour SLA-7, suggérant l'existence de mécanismes de régulation post-transcriptionnelle pour ce gène. Les analyses de polymorphisme ont confirmé des variations nucléotidiques limitées mais mis en évidence une variation du nombre de copies du gène SLA-7 selon les animaux. Des analyses sont encore en cours pour caractériser la spécificité d'anticorps monoclonaux dirigés contre les molécules SLA-Ib dans des expériences de transfections transitoires en cultures de cellules. Nos résultats sont une contribution importante à la caractérisation des gènes SLA-Ib chez le porc et permettront de poursuivre avec des approches plus fonctionnelles visant l'analyse de leurs possibles fonctions dans des mécanismes liés à l'immuno-tolérance.

Se cree que la habilidad de los macrófagos para procesar y presentar antígenos de Leishmania es necesaria para su eficiente interacción con células T efectoras y con citocinas secretadas localmente, lo cual induce actividad leishmanicida. Receptores de células T (RCT. reconocen péptidos antigénicos asociados a moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH. y esta interacción trimolecular inicia las vías de señalización específicas de antígeno en las células T estimuladas. En el desarrollo de vacunas contra enfermedades producidas por parásitos intracelulares, se recomienda el esclarecimiento de los mecanismos moleculares asociados, particularmente la identificación de péptidos (epítopes de células T. que puedan estimular un RCT dado, es primordial. En este sentido, en nuestro laboratorio consideramos la posibilidad de identificar péptidos naturales de Leishmania spp. capaces de estimular subpoblaciones de células T productoras de citocinas asociadas con protección de la enfermedad. Como primer paso, utilizamos un método descrito por Malik y Strominger (2000., con algunas modificaciones para aislar complejos CMH/II-péptidos. Para este propósito, se infectó una línea celular de monocitos humanos con promastigotes de Leishmania brasiliensis y los complejos expresados se purificaron por cromatografía de inmunoafinidad y se fraccionaron por RT-HPLC. Las fracciones de péptidos obtenidas se analizaron para determinar su capacidad de estimular una respuesta proliferativa de células T y secreción de citocinas. Los resultados obtenidos con células mononucleares de sangre periférica (CMSP. de pacientes infectados con Leishmania, mostraron reactividad importante con dos de las fracciones de péptidos ensayadas, mientras el resto de las fracciones fueron incapaces de inducir estimulación celular con la estrategia utilizada. The ability of macrophages to process and present Leishmania antigens is thought to be needed for their efficient interaction with effector T cells and locally-delivered cytokines which induce a leishmanicidal activity. T cell receptors (TCR) recognize antigenic peptides associated with the major histocompatibility complex (MHC) molecules, and this trimolecular interaction initiates antigen-specific signaling pathways in the responding T cells. In the development of vaccines for intracellular parasitic diseases, it is of pivotal importance the elucidation of the immunological mechanisms associated with them, particularly, the identification of peptides (T cell epitopes) that can stimulate a given TCR. Thus, we considered the possibility of identifying natural Leishmania spp peptides able to stimulate T cell subpopulations that produce a pattern of cytokines associated with disease protection. As a first step in the study, we used a method described by Malik and Strominger (2000), with significant modifications to isolate CMH/II-peptide complexes. For this purpose, a cell line of human monocytes were infected with promastigotes Leishmaniabraziliensis, and the expressed complexes were purified by immunoaffinity chromatography, and fractionated by RT-HPLC. The HPLC fractions obtained were tested for their capacity to stimulate a T cell proliferative response and cytokine secretion. Results obtained from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from Leishmania-infected patients showed an important reactivity with two of the fractions tested, while the rest of the fractions were unable to induce cell stimulation with the strategy used.

This thesis deals with genetic diversity of six local chicken breeds in Taiwan. The first objective is to combine phenotypic data (growth and immune response) with molecular data (microsatellite markers, mtDNA, MC1R and LEI0258 marker of MHC) to analyze genetic diversity of six chicken breeds conserved in National Chung Hsing University since 1982. A multivariate method is proposed to combine continuous variables (performance traits) and allelic frequencies (molecular data). The combined analysis clearly discriminates all breeds except Ju-Chi and Quemoy which appear very similar except for immune response. A selection process has been observed on the MC1R gene which controls plumage colour. The second objective is to characterize chicken MHC polymorphism, as described by the hypervariable LEI0258 marker, and study its effect on immune responses. On a total of seventeen LEI0258 alleles, seven were new. The polymorphism at the MHC locus can serve as a useful indicator of genetic diversity for monitoring conservation of small populations. A challenge experiment with a low pathogenic avian influenza virus showed significant differences between breeds, with a faster antibody response in the Quemoy breed and a higher sensitivity to the infection for the Hsin-Yi breed. Breeds also differed in their secondary response to several vaccines, with most often a higher response in the Quemoy breed. Only four out of nineteen MHC haplotypes were shared between breeds and did not influence antibody response but breed specific MHC alleles could influence immune response, particularly in the Quemoy breed. A refined characterization of MHC alleles with a dedicated SNP chip is recommended.; Cette thèse s'intéresse à la diversité génétique de six races locales de poulet à Taiwan. Le premier objectif est de combiner les données de performances d'élevage (croissance, réponse immunitaire) et les données moléculaires (marqueurs microsatellites, ADN mitochondrial, gène MC1R, marqueur LEI0258 pour le CMH) pour analyser la diversité génétique de six races de poules conservées à l'Université nationale de Chung-Hsing depuis 1982. Une méthode d'analyse multivariée est proposée pour combiner les variables continues (performances) et les fréquences alléliques (données moléculaires). L'analyse combinée discrimine clairement toutes les races à l'exception des races Ju-chi et Quemoy qui apparaissent très semblables sauf pour la réponse immunitaire. Un processus de sélection est mis en évidence sur le gène MC1R, contrôlant la couleur du plumage. Le second objectif cible le polymorphisme du complexe majeur d'histocompatibilité, décrit par le marqueur hypervariable LEI0258, et ses effets sur la réponse immunitaire. Sur un total de dix-sept allèles, sept allèles sont nouveaux. Le polymorphisme du CMH peut être un indicateur utile pour la surveillance de la diversité génétique de petites populations. Une épreuve d'infection expérimentale par un virus d'influenza aviaire faiblement pathogène a montré des différences significatives entre races, avec une réponse immunitaire plus rapide pour la race Quemoy, qui montre un effet significatif du CMH, et une sensibilité relativement plus forte à l'infection pour la race Hsin-Yi. Les races différaient aussi pour la réponse secondaire à plusieurs vaccins, avec une réponse généralement plus forte dans la race Quemoy. Une caractérisation des allèles du CMH avec une puce SNP dédiée est recommandée.

Drug hypersensitivity is an immune-mediated reaction to a drug. Our work was divided into four stages: 1 - We have classified β-lactam antibiotics based on their molecular fields, and obtained a dendrogram of 4 families, validated by clinical data. We also conducted a 3D-QSAR study to determine what parts of the drug are involved in the pathology and to predict the allergenicity of β- lactams. 2 - Under the assumption that β-lactam antibiotics are haptens, we studied their reactivity in comparison with lysine and serine. We then conducted "docking" experiments to define the interactions between the drug and human serum albumin. We conclude that lysine 190 and 212 are the most suitable sites for the covalent binding of the drugs. We validate this analysis by mixed QM / MM methods. Finally, thanks to our software SuMo, we have found other candidate proteins for haptenization. 3 - Regarding immediate hypersensitivity reactions, we modeled the IgE, the β-lactam and the haptenized protein. We considered several modes of recognition. Secondly, we analyzed the structural changes of the protein induced by the binding of the drug. 4 - Concerning delayed reactions, we considered different scenarios for the recognition of β-lactam by the TCR. We modeled complexes involving the TCR, the peptide haptenized by the β-lactam, a possible ion, and the MHC. We investigated them with molecular dynamics to study their relevance. On the other hand, we have identified many peptides derived from haptenization proteins and able to present the drug to the TCR through the MHC. The validity of the obtained results is or will be confirmed using experiments in vitro and in vivo., Les hypersensibilités allergiques médicamenteuses sont des pathologies mettant en jeu le système immunitaire et induites par la prise de médicaments. Notre travail s’est décomposé en quatre étapes successives : 1- Nous avons classé les β-lactamines en fonction de leurs champs moléculaires, et obtenons un dendrogramme de 4 familles, validé par les données cliniques. Nous avons également réalisé une étude de 3D-QSAR visant à connaître les parties du médicament impliquées dans la pathologie, et à prédire l’allergénicité des β-lactamines. 2- Partant de l’hypothèse que les β-lactamines sont des haptènes, nous avons étudié leur réactivité vis-à-vis d’acides aminés de type lysine et sérine. Nous avons ensuite réalisé des expériences de « docking » afin de définir les interactions entre le médicament et l’albumine sérique humaine. Nous concluons que les sites des lysines 190 et 212 sont les plus adaptés pour la fixation covalente de la drogue et avons validé cette analyse par des méthodes mixtes QM/MM. Enfin, grâce à notre logiciel SuMo, nous avons déterminé d’autres protéines candidates pour l’hapténisation. 3- S’agissant des HyperSensibilités Allergiques Immédiates, nous avons modélisé les différents partenaires que sont les IgE, la β-lactamine portée ou non par une protéine. Nous avons envisagé plusieurs modes de reconnaissance. D’autre part, nous avons analysé les modifications de la protéine, induites par la fixation de la drogue. 4- Concernant les HSA retardées, nous avons émis plusieurs scénarios de reconnaissance de la β-lactamine par le TCR. Nous avons modélisé différents complexes impliquant le TCR, le peptide hapténisé par le médicament, un ion éventuel, ainsi que le CMH, et les soumettons à des dynamiques moléculaires afin d’en étudier la pertinence. D’autre part, nous avons déterminé plusieurs peptides, issus des protéines d’hapténisation et susceptibles de présenter le médicament au TCR, via le CMH. L’ensemble des résultats obtenus est ou sera validé par des expériences in vitro et in vivo.

Le contrôle immunitaire des infections virales est effectué, en grande partie, par les lymphocytes T CD8+ cytotoxiques. Pour y parvenir, les lymphocytes T CD8+ doivent être en mesure de reconnaître les cellules infectées et de les éliminer. Cette reconnaissance des cellules infectées s’effectue par l’interaction du récepteur T (TCR) des lymphocytes T CD8+ et des peptides viraux associés au complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) de classe I à la surface des cellules hôtes. Cette interaction constitue l’élément déclencheur permettant l’élimination de la cellule infectée. On comprend donc toute l’importance des mécanismes cellulaires menant à la génération des peptides antigéniques à partir des protéines virales produites au cours d’une infection. La vision traditionnelle de cet apprêtement protéique menant à la présentation d’antigènes par les molécules du CMH propose deux voies cataboliques distinctes. En effet, il est largement admis que les antigènes endogènes sont apprêtés par la voie dite ‘‘classique’’ de présentation antigénique par les CMH de classe I. Cette voie implique la dégradation des antigènes intracellulaires par le protéasome dans le cytoplasme, le transport des peptides résultant de cette dégradation à l’intérieur du réticulum endoplasmique, leur chargement sur les molécules du CMH de classe I et finalement le transport des complexes peptide-CMH à la surface de la cellule où ils pourront activer les lymphocytes T CD8+. Dans la seconde voie impliquant des antigènes exogènes, le dogme veut que ceux-ci soient apprêtés par les protéases du compartiment endovacuolaire. Les peptides ainsi générés sont directement chargés sur les molécules de CMH de classe II à l’intérieur de ce compartiment. Par la suite, des mécanismes de recyclage vésiculaire assurent le transport des complexes peptide-CMH de classe II à la surface de la cellule afin de stimuler les lymphocytes T CD4+. Cependant, cette stricte ségrégation des voies d’apprêtement antigénique a été durement éprouvée par la capacité des cellules présentatrices d’antigènes à effectuer l’apprêtement d’antigènes exogènes et permettre leur présentation sur des molécules de CMH de classe I. De plus, l’identification récente de peptides d’origine intracellulaire associés à des molécules de CMH de classe II a clairement indiqué la présence d’interactions entre les deux voies d’apprêtement antigénique permettant de transgresser le dogme préalablement établi. L’objectif du travail présenté ici était de caractériser les voies d’apprêtement antigénique menant à la présentation d’antigènes viraux par les molécules du CMH de classe I lors d’une infection par le virus de l’Herpès simplex de type I (HSV-1). Dans les résultats rapportés ici, nous décrivons une nouvelle voie d’apprêtement antigénique résultant de la formation d’autophagosomes dans les cellules infectées. Cette nouvelle voie permet le transfert d’antigènes viraux vers un compartiment vacuolaire dégradatif dans la phase tardive de l’infection par le virus HSV-1. Cette mise en branle d’une seconde voie d’apprêtement antigénique permet d’augmenter le niveau de présentation de la glycoprotéine B (gB) virale utilisée comme modèle dans cette étude. De plus, nos résultats décrivent la formation d’une nouvelle forme d’autophagosomes dérivés de l’enveloppe nucléaire en réponse à l’infection par le virus HSV-1. Ces nouveaux autophagosomes permettent le transfert d’antigènes viraux vers un compartiment vacuolaire lytique, action également assurée par les autophagosomes dits classiques. Dans la deuxième partie du travail présenté ici, nous utilisons l’infection par le virus HSV-1 et la production de la gB qui en résulte pour étudier le trafic membranaire permettant le transfert de la gB vers un compartiment vacuolaire dégradatif. Nos résultats mettent en valeur l’importance du réticulum endoplasmique, et des compartiments autophagiques qui en dérivent, dans ces mécanismes de transfert antigénique permettant d’amplifier la présentation antigénique de la protéine virale gB sur des CMH de classe I via une voie vacuolaire. L’ensemble de nos résultats démontrent également une étroite collaboration entre la voie classique de présentation antigénique par les CMH de classe I et la voie vacuolaire soulignant, encore une fois, la présence d’interaction entre les deux voies., Immune control of viral infections is mainly carried out by cytotoxic CD8+ T lymphocytes. To achieve this, CD8+ T lymphocytes must be able to recognize infected cells and eliminate them. This recognition of infected cells occurs by the interaction of the T cell receptor (TCR) of CD8+ T lymphocytes and viral peptides associated with major histocompatibility complex (MHC) class I on the surface of host cells. This interaction is the key element triggering the elimination of infected cells. This emphasizes the major role of cellular mechanisms leading to the generation of antigenic peptides from viral proteins. The traditional view of antigen presentation by MHC molecules proposes two segregated pathways. Indeed, it is widely accepted that endogenous antigens are processed by the ''classical'' MHC class I presentation pathway. This pathway involves the degradation of intracellular antigens by the proteasome complex in the cytoplasm of the cell, the resulting peptides are then translocated in the endoplasmic reticulum where they are loaded on MHC class I molecules, and finally peptide-MHC complex are exported at the cell surface to activate CD8+ T lymphocytes. In contrast, exogenous antigens internalized by endocytosis or phagocytosis are processed by hydrolases in the lytic endovacuolar compartment and the resulting peptides are loaded on MHC class II molecules. Thereafter, vesicle recycling mechanisms transport the peptide-MHC class II complex on the cell surface where they can stimulate CD4+ T lymphocytes. However, the strict segregation of these two pathways has been revisited to account for the ability of antigen presenting cells to present exogenous antigens on MHC class I molecules by a process called cross-presentation. Moreover, the recent finding that intracellular peptides might also be presented by MHC class II molecules clearly emphasized the presence of interactions between these two antigen processing pathways that transgress the previously established dogma. The objective of the work presented here was to characterize the antigen processing pathways leading to antigen MHC class I presentation during herpes simplex type I (HSV-1) infection. In the results reported here, we describe a new antigen processing pathway resulting from the formation of autophagosomes in HSV-1 infected cells. This new pathway allows the transfer of viral antigens in a lytic vacuolar compartment during the late phase of infection. The development and activation of this second pathway of antigen processing leads to an increased MHC class I presentation of the viral glycoprotein B (gB) used as a model in this study. Moreover, our results describe the establishment of a new form of autophagosomes derived from the nuclear envelope in response to HSV-1 infection. This new form of autophagosomes also contributes to viral antigen transfer to lytic vacuolar compartment in parallel to the action of classical autophagy. Our results also show a close collaboration between the classical MHC class I presentation pathway and vacuolar pathway induced by the formation of autophagosomes, still reinforcing the idea that these two pathways interact together to ensure optimal antigens processing during viral infection. In the second part of the work presented here, we use HSV-1 infection and the resulting viral glycoprotein B to study membrane trafficking allowing the transfer of gB to degradative vacuolar compartments. Our results highlight the role of the endoplasmic reticulum in antigen transfer mechanisms that induce an amplified MHC class I presentation of the viral glycoprotein B.

Les gènes du Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) codent pour des molécules qui jouent un rôle capital dans la réponse immunitaire des vertébrés. Elles reconnaissent de nombreux antigènes pouvant provenir de pathogènes et les présentent aux lymphocytes T pour déclencher la réponse immunitaire. Ces gènes se caractérisent par un degré de polymorphisme élevé maintenu par un type de sélection particulier : la sélection balancée. Plusieurs études ont montré des associations entre ce polymorphisme et la sensibilité ou la résistance à des pathogènes. La caractérisation des allèles du CMH chez des communautés de rongeurs sauvages pourrait permettre de mettre en évidence de telles associations pour des agents responsables de zoonoses. La difficulté majeure pour caractériser ces gènes réside dans le nombre important d’allèles présent dans les populations de rongeurs sauvages. Chaque allèle d’un individu doit être identifié et chaque nouvel allèle doit être isolé et séquencé. Nous avons développés et mis en oeuvre trois stratégies de génotypage et de séquençage permettant de rendre possible l’étude de ces gènes à l’échelle des populations. Les approches indirectes de génotypage par électrophorèse capillaire en conditions non-dénaturante (CE-SSCP) et d’analyse des courbes de fusion haute résolution (HRMA) ont montrés des problèmes de débit, de résolution ou de répétabilité pour les gènes hypervariables du CMH. La dernière stratégie mise au point utilise la technologie haut-débit de pyroséquençage 454 GS-FLX pour génotyper et séquencer plusieurs centaines d’échantillons de communautés de rongeurs d’espèces très différentes. L’accès direct aux séquences des allèles de chaque individu résout les problèmes de résolution et permet d’éviter des étapes lourdes de clonage et de séquençage. Nous avons ainsi caractérisé 285 nouveaux allèles du gène DRB pour une communauté de 651 rongeurs de dix-sept espèces différentes provenant d’Asie du Sud-Est. Vingt-cinq allèles sont partagés, c'est-à-dire ont des séquences parfaitement identiques, entre espèces phylogénétiquement proches. L’analyse phylogénétique des allèles révèlent la présence de polymorphisme trans-spécifique, caractéristique de la sélection balancée. Des signatures de sélection historique dans les séquences et de sélection contemporaine dans les populations sont détectées. La richesse allélique du DRB est très variable en fonction des espèces. Néanmoins, l’étude des caractéristiques physico-chimiques des allèles montre que les espèces possédant peu d’allèles conservent une diversité importante de molécule CMH en termes de propriétés physico-chimiques. La recherche d’association entre génotypes/allèles/supertypes et pathogènes, notamment les agents de zoonoses, reste à réaliser et devrait permettre d’identifier des populations susceptibles ou résistantes sur la base de la caractérisation des allèles DRB.

Les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMH II) sont exprimées exclusivement à la surface des cellules présentatrices d'antigènes et servent à stimuler les cellules CD4+ initiant une réponse immunitaire. Le chargement peptidique sur HLA-DR se produit dans les endosomes tardifs et les lysosomes sous l'action de HLA-DM. Cette molécule de classe II non-classique enlève les fragments peptidiques de la chaîne invariante (Ii) restés associés aux molécules de classe II (CLIP) et édite leur répertoire d'antigènes présentés. En utilisant une forme mutante de HLA-DM (HLA-DMy) qui s'accumule à la surface plasmique, nous avons observé que HLA-DMy augmente les chargements de peptides exogènes et aussi la réponse des cellules T en comparaison avec HLA-DM sauvage. Il a été démontré que des molécules chimiques, comme le n-propanol, pouvait avoir le même effet que HLA-DM en remplaçant les peptides associés aux molécules de classe II de la surface cellulaire. De plus, HLA-DMy et le n-propanol ont présenté un effet additif sur la présentation de peptides exogènes. Certaines protéines de la voie endocytique, comme HLA-DR, HLA-DM, HLA-DO et Ii sont ciblés aux compartiments multivésiculaires (MVB) et peuvent être ciblées aux exosomes. Suite à une fusion entre les MVB et la membrane plasmique, les exosomes sont relâchés dans le milieu extracellulaire. Nous avons déterminé que le motif tyrosine de HLA-DMβ et son interaction avec HLA-DR n'affectaient pas le ciblage aux exosomes, sauf la molécule HLA-DO. Cette étude nous a permis de démontrer que HLA-DMy augmente la quantité de peptides exogènes chargés sur les CPA et que HLA-DM et HLA-DMy sont incorporés dans les exosomes., Major histocompatibility class II (MHC II) molecules are expressed exclusively on the surface of antigen presenting cells and serve to stimulate CD4+ cells to initiate an immune response. Peptide loading on MHC II molecules occurs in late endosomal and lysosomal compartments by the catalytic action of HLA-DM. This non-classical class II molecule removes class-II-associated invariant-chain peptide (CLIP) from class II molecules and edits their repertoire of antigenic peptides loaded. Using a mutant form of HLA-DM (HLA-DMy) that is targeted to the plasma membrane, we observed in the case of HLA-DMy, there is an increase of the loading of exogenous peptides and also significantly increased T cell response in comparison with HLA-DM wild-type. It was found that some chemical molecules, like n-propanol, could mimic the effect of HLA-DM by removing peptides from cell surface class II molecules. Interestingly, HLA-DMy and n-propanol seem to have an additive effect on the exogenous peptide loading. Some proteins of the endosomal pathway, like HLA-DR, HLA-DM, HLA-DO and Ii are targeted to microvesicules-containing compartments called MVB and they can be introduced into exosomes. Following the fusion between MVB and plasma membrane, exosomes are released in extracellular environment. We have determined that tyrosine motif of HLA-DMβ and interaction with HLA-DR does not affect HLA-DM targeting to exosomes, except for the HLA-DO molecule. In conclusion, we showed that HLA-DMy increases the quantity and the quality of exogenous peptides loading on APC and HLA-DM and HLA-DMy are incorporated to exosomes.

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"Chantier qualité spécifique "Auteurs Externes" département de Génétique animale : uniquement liaison auteur au référentiel HR-Access "; absent

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.