Evolution à long term du syndrom de Widal après chirurgie endoscopique endonasale

Ce travail de recherche a été effectué dans le cadre d'une formation post-graduée à l'Hôpital de La Chaux-de-Fonds, dans lequel le service ORL bénéficie d'un recrutement significatif pour les pathologies naso-sinusiennes, en particulier les polyposes. Ces pathologies sont grevées d'un handicap fonctionnel considérable, de par l'obstruction nasale, la limitation des efforts physiques et les troubles olfactifs comme principales répercussions. J'ai ainsi répertorié 303 interventions endonasales pour ablation de polypes et drainage des cavités sinusales. effectuées entre 1987 et 2006. L'étude s'est focalisée sur les 33 patients atteints d'une polypose nasale mais également d'un asthme et d'une intolérance à l'aspirine, réalisant la triade de Widal. La prévalence en Europe pour la polypose nasale est de 1 à 2 %, dont 10 à 20 % de syndromes de Widal. Cette entité est grevée d'une morbidité plus sévère en raison des mécanismes métaboliques induisant des récidives de polypes précoces, rendant la maladie plus difficile à contrôler. Ces patients ont été évalués d'une part subjectivement par une échelle visuelle analogique pour les symptômes rhinologiques et généraux, et d'autre part via une analyse objective du status endonasal de la polypose à la fin du suivi. Pour chaque patient, les troubles fonctionnels résiduels (obstruction nasale, rhinorrhée, troubles olfactifs, céphalées, éternuements, larmoiement) ainsi que le status endonasal à la fin du suivi ont été analysés pour détecter d'éventuelles associations significatives avec les caractéristiques pré-opératoires (âge, sexe, allergies, antécédants de chirurgie endonasale, données scanographiques, status endonasal). Deux groupes ont été identifiés selon la sévérité de l'atteinte fonctionnelle résiduelle. La valeur moyenne de la gêne à la fin du suivi pour l'ensemble du collectif est de 3.9/10 sur l'échelle visuelle analogique (0= absence de gêne, 10= gêne maximale). Les facteurs de mauvais pronostic qui ont été identifiés sont le sexe féminin et la présence de polyallergies, mais sans relation statistiquement significative. La seule différence statistiquement significative est le stade avancé de polypose nasale à la fin du suivi dans le groupe présentant l'atteinte fonctionnelle la plus importante (groupe 2). Malgré la combinaison des traitements chirurgicaux et médicamenteux par corticoïdes et anti-leucotriènes, la maladie de Widal est grevée d'une gêne fonctionnelle résiduelle non négligeable dans notre suivi moyen de 11,6 ans. Ceci relativise les résultats parfois trop optimistes des études avec un suivi plus court, sachant que les délais avant une deuxième intervention chirurgicale dans notre série ont été de 6,5 ans. L'évolution des traitements immuno-modulateurs topiques et systémiques combinés aux interventions chirurgicales ponctuelles renforce l'arsenal thérapeutique dans la prise en charge des patients atteints de la maladie de Widal. Cette étude pourra être élargie au collectif entier des ethmoïdectomies répertoriées (n=303) dans le service ORL et actualisées, afin de rechercher et mettre en évidence d'autres associations en comparant le groupe des polyposes simples au groupe des triades de Widal.

GENETIC ARCHITECTURE, EVOLUTION AND MAINTENANCE OF A COLOR CLINE AT A CONTINENTAL SCALE

On a geological time scale the conditions on earth are very variable and biological patterns (for example the distributions of species) are very dynamic. Understanding large scale patterns of variation observed today thus requires a deep understanding of the historical factors that drove their evolution. In this thesis, we reevaluated the evolution and maintenance of a continental color cline observed in the European barn owl (Tyto alba) using population genetic tools. The colour cline spans from south-est Europe where most individual have pure white underparts to north and east Europe where most individuals have rufous-brown underparts. Our results globally showed that the old scenario, stipulating that the color cline evolved by secondary contact of two color morphs (white and rufous) that evolved in allopatry during the last ice age has to be revised. We collected samples of about 700 barn owls from the Western Palearctic to establish the first population genetic data set for this species. Individuals were genotyped at 22 microsatellites markers, at one mitochondrial gene, and at a candidate color gene. The color of each individuals was assessed and their sex determined by molecular methods. We first showed that the genetic variation in Western Europe is very limited compared to the heritable color variation. We found no evidences of different glacial lineages, and showed that selection must be involved in the maintenance of the color cline (chapter 1). Using computer simulations, we demonstrated that the post-glacial colonization of Europe occurred from the Iberian Peninsula and that the color cline could not have evolved by neutral demographic processes during this colonization (chapter 2). Finally we reevaluated the whole history of the establishment of the Western Palearctic variation of the barn owl (chapter 3): This study showed that all Western European barn owls descend from white barn owls phenotypes from the Middle East that colonized the Iberian Peninsula via North-Africa. Following the end of the last ice age (20'000 years ago), these white barn owls colonized Western Europe and under selection a novel rufous phenotype evolved (during or after the colonization). An important part of the color variation could be explained by a single mutation in the melanocortin-1-receptor (MC1R) gene that appeared during or after the colonization. The colonization of Europe reached until Greece, where the rufous birds encountered white ones (which reached Greece from the Middle East over the Bosporus) in a secondary contact zone. Our analyses show that white and rufous barn owls in Greece interbreed only to a limited extent. This suggests that barn owls are at the verge of becoming two species in Greece and demonstrates that European barn owls represent an incipient ring species around the Mediterranean. The revisited history of the establishment of the European barn owl color cline makes this model system remarkable for several aspects. It is a very clear example of strong local adaptation that can be achieved despite high gene flow (strong color and MC1R differentiation despite almost no neutral genetic differentiation). It also offers a wonderful model system to study the interactions between colonization processes and selection processes which have, for now, been remarkably understudied despite their potentially ubiquitous importance. Finally it represents a very interesting case in the speciation continuum and appeals for further studying the amount of gene flow that occurs between the color morphs in Greece. -- Sur l'échelle des temps géologiques, les conditions sur terre sont très variables et les patrons biologiques (telle que la distribution des espèces) sont très dynamiques. Si l'on veut comprendre des patrons que l'on peut observer à large échelle aujourd'hui, il est nécessaire de d'abord comprendre les facteurs historiques qui ont gouverné leur établissement. Dans cette thèse, nous allons réévaluer, grâce à des outils modernes de génétique des populations, l'évolution et la maintenance d'un cline de couleur continental observé chez l'effraie des clochers européenne (Tyto alba). Globalement, nos résultats montrent que le scenario accepté jusqu'à maintenant, qui stipule que le cline de couleur a évolué à partir du contact secondaire de deux morphes de couleur (blanches et rousses) ayant évolué en allopatrie durant les dernières glaciations, est à revoir. Afin de constituer le premier jeu de données de génétique des populations pour cette espèce, nous avons récolté des échantillons d'environ 700 effraies de l'ouest Paléarctique. Nous avons génotypé tous les individus à 22 loci microsatellites, sur un gène mitochondrial et sur un autre gène participant au déterminisme de la couleur. Nous avons aussi mesuré la couleur de tous les individus et déterminé leur sexe génétiquement. Nous avons tout d'abord pu montrer que la variation génétique neutre est négligeable en comparaison avec la variation héritable de couleur, qu'il n'existe qu'une seule lignée européenne et que de la sélection doit être impliquée dans le maintien du cline de couleur (chapitre 1). Grâce à des simulations informatiques, nous avons démontré que l'ensemble de l'Europe de l'ouest a été recolonisé depuis la Péninsule Ibérique après les dernières glaciations et que le cline de couleur ne peut pas avoir évolué par des processus neutre durant cette colonisation (chapitre 2). Finalement, nous avons réévalué l'ensemble de l'histoire postglaciaire de l'espèce dans l'ouest Paléarctique (chapitre 3): l'ensemble des effraies du Paléarctique descendent d'effraie claire du Moyen-Orient qui ont colonisé la péninsule ibérique en passant par l'Afrique du nord. Après la fin de la dernière glaciation (il y a 20'000 ans), ces effraies claires ont colonisé l'Europe de l'ouest et ont évolués par sélection le phénotype roux (durant ou après la colonisation). Une part importante de la variation de couleur peut être expliquée par une mutation sur le gène MC1R qui est apparue durant ou juste après la colonisation. Cette vague de colonisation s'est poursuivie jusqu'en Grèce où ces effraies rousses ont rencontré dans une zone de contact secondaire des effraies claires (qui sont remontées en Grèce depuis le Moyen-Orient via le Bosphore). Nos analyses montrent que le flux de gènes entre effraies blanches et rousses est limité en Grèce, ce qui suggère qu'elles sont en passe de former deux espèces et ce qui montre que les effraies constituent un exemple naissant de spéciation en anneaux autour de la Méditerranée. L'histoire revisitée des effraies des clochers de l'ouest Paléarctique en fait un système modèle remarquable pour plusieurs aspects. C'est un exemple très claire de forte adaptation locale maintenue malgré un fort flux de gènes (différenciation forte de couleur et sur le gène MC1R malgré presque aucune structure neutre). Il offre également un très bon système pour étudier l'interaction entre colonisation et sélection, un thème ayant été remarquablement peu étudié malgré son importance. Et il offre finalement un cas très intéressant dans le « continuum de spéciation » et il serait très intéressant d'étudier plus en détail l'importance du flux de gènes entre les morphes de couleur en Grèce.

Importance of amoebae as a tool to isolate amoeba-resisting microorganisms and for their ecology and evolution: the Chlamydia paradigm.

Free-living amoebae are distributed worldwide and are frequently in contact with humans and animals. As cysts, they can survive in very harsh conditions and resist biocides and most disinfection procedures. Several microorganisms, called amoeba-resisting microorganisms (ARMs), have evolved to survive and multiply within these protozoa. Among them are many important pathogens, such as Legionella and Mycobacteria, and also several newly discovered Chlamydia-related bacteria, such as Parachlamydia acanthamoebae, Estrella lausannensis, Simkania negevensis or Waddlia chondrophila whose pathogenic role towards human or animal is strongly suspected. Amoebae represent an evolutionary crib for their resistant microorganisms since they can exchange genetic material with other ARMs and develop virulence traits that will be further used to infect other professional phagocytes. Moreover, amoebae constitute an ideal tool to isolate strict intracellular microorganisms from complex microbiota, since they will feed on other fast-growing bacteria, such as coliforms potentially present in the investigated samples. The paradigm that ARMs are likely resistant to macrophages, another phagocytic cell, and that they are likely virulent towards humans and animals is only partially true. Indeed, we provide examples of the Chlamydiales order that challenge this assumption and suggest that the ability to multiply in protozoa does not strictly correlate with pathogenicity and that we should rather use the ability to replicate in multiple and diverse eukaryotic cells as an indirect marker of virulence towards mammals. Thus, cell-culture-based microbial culturomics should be used in the future to try to discover new pathogenic bacterial species.

Evolution of T1 Relaxation, ADC, and Fractional Anisotropy during Early Brain Maturation: A Serial Imaging Study on Preterm Infants.

BACKGROUND AND PURPOSE: The alteration of brain maturation in preterm infants contributes to neurodevelopmental disabilities during childhood. Serial imaging allows understanding of the mechanisms leading to dysmaturation in the preterm brain. The purpose of the present study was to provide reference quantitative MR imaging measures across time in preterm infants, by using ADC, fractional anisotropy, and T1 maps obtained by using the magnetization-prepared dual rapid acquisition of gradient echo technique. MATERIALS AND METHODS: We included preterm neonates born at <30 weeks of gestational age without major brain lesions on early cranial sonography and performed 3 MRIs (3T) from birth to term-equivalent age. Multiple measurements (ADC, fractional anisotropy, and T1 relaxation) were performed on each examination in 12 defined white and gray matter ROIs. RESULTS: We acquired 107 MRIs (35 early, 33 intermediary, and 39 at term-equivalent age) in 39 cerebral low-risk preterm infants. Measures of T1 relaxation time showed a gradual and significant decrease with time in a region- and hemispheric-specific manner. ADC values showed a similar decline with time, but with more variability than T1 relaxation. An increase of fractional anisotropy values was observed in WM regions and inversely a decrease in the cortex. CONCLUSIONS: The gradual change with time reflects the progressive maturation of the cerebral microstructure in white and gray matter. Our study provides reference trajectories from 25 to 40 weeks of gestation of T1 relaxation, ADC, and fractional anisotropy values in low-risk preterm infants. We speculate that deviation thereof might reflect disturbed cerebral maturation; the correlation of this disturbed maturation with neurodevelopmental outcome remains to be addressed.

Vestibular schwannoma : the evolution of hearing and tumor size in natural course and after treatment by Linac stereotactic radiosurgery

Objectif : D'analyser l'évolution naturelle de la taille de la tumeur et de l'audition chez 151 patients avec schwannome vestibulaire (VS) en suivi et d'évaluer les mêmes paramètres pour une partie du group traité par Radiochirurgie Stéréotaxique Linac (SRS). Méthodes: Etude prospective des patients bilantés par IRM et tests audio-vestibulaires à l'inclusion, pendant la période du suivi et après SRS. L'audition a été gradé selon l'échelle de Gardner-Robertson (GR) et la taille tumorale selon l'échelle de Koos. L'analyse statistique inclut l'analyse de survie de Kaplan-Meier, analyse multivariée avec régression linéaire et logistique. Les patients avec une audition utile ont étés spécifiquement analysés. Résultats: Pendant la période du suivi (moyenne 24 mois, déviation 6-96), le risqué annuel de dégradation de la classe GR était 6% pour les patients GRI et 15% pour les GRII. La perte auditive comme symptôme initial était un facteur signifïcativement prédictif pour une aggravation auditive ultérieure (p=0.003). La croissance tumorale était de 25% à la dernière observation pendant le suivi. Pour les patients traités par Linac, la préservation d'une audition utile était 51% à 1 an et 36% à 3 ans. Le contrôle tumoral était 94 % and 91% respectivement. Conclusion: Chez les patients avec VS, la perte auditive déjà présente au diagnostique est un facteur prédictif négatif pour l'évolution de l'audition. La Radiochirurgie Stéréotaxique Linac est efficace pour le contrôle tumoral. Les patients ayant préservés leur status auditif prétraitement présentent un rythme annuel de perte auditive diminué après SRS compare à celle-ci avant le traitement. Cette constatation suggère un effet protectif potentiel de la SRS, à condition que la fonction cochléaire soit préservée.

Different rates of defense evolution and niche preferences in clonal and nonclonal milkweeds (Asclepias spp.).

Given the dual role of many plant traits to tolerate both herbivore attack and abiotic stress, the climatic niche of a species should be integrated into the study of plant defense strategies. Here we investigate the impact of plant reproductive strategy and components of species' climatic niche on the rate of chemical defense evolution in the milkweeds using a common garden experiment of 49 species. We found that across Asclepias species, clonal reproduction repeatedly evolved in lower temperature conditions, in species generally producing low concentrations of a toxic defense (cardenolides). Additionally, we found that rates of cardenolide evolution were lower for clonal than for nonclonal species. We thus conclude that because the clonal strategy is based on survival, long generation times, and is associated with tolerance of herbivory, it may be an alternative to toxicity in colder ecosystems. Taken together, these results indicate that the rate of chemical defense evolution is influenced by the intersection of life-history strategy and climatic niches into which plants radiate.