Assessment by doppler ultrasound of entheseal lesions in spondyloarthritis : a longitudial study to determine structural damage and disease activity lesions

RESUMO: Enthesitis is the hallmark of spondyloarthritis (SpA), and is observed in all subtypes. Wide information on SpA abnormalities, including synovitis, tendinitis and enthesitis, can be efficiently perceived by Doppler ultrasound. Furthermore, several studies on imaging of enthesis showed that imaging techniques are better than clinical examination to detect enthesis alterations; and vascularized enthesitis detected by Doppler ultrasound appears to be a valuable diagnostic tool to confirm SpA diagnosis. However, data published until now concerning entheseal elementary alterations that characterize SpA enthesitis (enthesis inflammatory activity) or enthesopathy (permanent structural changes) reflect rather the authors’ empiric opinion than a methodological validation process. In this sense it seems crucial to identify elementary entheseal lesions associated with activity or damage, in order to improve monitoring and treatment response in SpA patients. The development of better assessment tools is today a challenge and a need in SpA. The first study of this thesis focused on the analysis of the reliability of inter-lector and inter-ultrasonography equipment of Madrid sonography enthesitis index (MASEI). Fundamental data for the remaining unrolling project validity. In the second and third studies we concerned about two entheseal elemental lesions: erosions and bursa. In literature erosions represent a permanent structural damage, being useful for monitoring joint injury, disease activity and therapeutic response in many rheumatic diseases; and to date, this concept has been mostly applied in rheumatoid arthritis (RA). Unquestionably, erosion is a tissue-related damage and a structural change. However, the hypothesis that we decided to test was if erosions represent a permanent structural change that can only grow and worsen over time, as occurs in RA, or a transitory alteration. A longitudinal study of early SpA patients was undertaken, and the Achilles enthesis was used as a model. Our results strongly suggested that previously detected erosions could disappear during the course of the disease, being consistent with the dynamic behavior of erosion over time. Based on these striking results it seems reasonable to suggest that the new-bone formation process in SpA could be associated with the resolution of cortical entheseal erosion over time. These results could also be in agreement with the apparent failure of anti-tumor necrosis factor (TNF) therapies to control bone proliferation in SpA; and with the relation of TNF-α, Dickkopf-related protein 1 (Dkk-1) and the regulatory molecule of the Wnt signaling pathway in the bone proliferation in SpA. In the same model, we then proceeded to study the enthesis bursa. Interestingly, the Outcome Measures in Rheumatology Clinical Trials (OMERACT) enthesopathy definition does not include bursa as an elementary entheseal lesion. Nonetheless, bursa was included in 46% of the enthesis studies in a recently systematic literature review, being in agreement with the concept of “synovio-entheseal complex” that includes the link between enthesitis and osteitis in SpA. It has been clarified in recent data that there is not only a close functional integration of the enthesis with the neighboring bone, but also a connection between enthesitis and synovitis. Therefore, we tried to assess the prevalence and relevance of the bursa-synovial lesion in SpA. Our findings showed a significant increase of Achilles bursa presence and thickness in SpA patients compared to controls (healthy/mechanical controls and RA controls). These results raise awareness to the need to improve the enthesopathy ultrasonographic definition. In the final work of this thesis, we have explored new perspectives, not previously reported, about construct validity of enthesis ultrasound as a possible activity outcome in SpA. We performed a longitudinal Achilles enthesis ultrasound study in patients with early SpA. Achilles ultrasound examinations were performed at baseline, six- and twelve-month time periods and compared with clinical outcome measures collected at basal visit. Our results showed that basal erythrocyte sedimentation rate (ESR) and C-reactive protein (CRP) are higher in patients with Doppler signal in enthesis, and even that higher basal ESR, CRP and Ankylosing Spondylitis Disease Activity Score (ASDAS) predicted a higher Doppler signal (an ultrasound alteration accepted as representative of inflammation) six months later. Patients with very high disease activity assessed by ASDAS (>3.5) at baseline had significantly higher Achilles total ultrasound score verified at the same time; and ASDAS <1.3 predicted no Doppler signal at six and twelve months. This seems to represent a connection between classical biomarkers and clinical outcomes associated with SpA activity and Doppler signal, not only at the same time, but also for the following months. Remarkably, patients with inactive disease (ASDAS < 1.3) at baseline had no Doppler signal at six and twelve months. These findings reinforce the potential use of ultrasound related techniques for disease progression assessment and prognosis purposes. Intriguingly, Ankylosing Spondylitis Disease Activity Index (BASDAI) didn’t show significant differences between different cut-offs concerning ultrasound lesions or Doppler signal, while verified with ASDAS. These results seem to indicate that ASDAS reflects better than BASDAI what happens in the enthesis. The work herein discussed clearly shows the potential utility of ultrasound in enthesis assessment in SpA patients, and can be important for the development of ultrasound activity and structural damage scores for diagnosis and monitoring purposes. Therefore, local promotion of this technique constitutes a medical intervention that is worth being tested in SpA patients for diagnosis, monitoring and prognosis purposes.

Biological materials in colorectal surgery: current applications and potential for the future.

Biological materials are increasingly used in abdominal surgery for ventral, pelvic and perineal reconstructions, especially in contaminated fields. Future applications are multi-fold and include prevention and one-step closure of infected areas. This includes prevention of abdominal, parastomal and pelvic hernia, but could also include prevention of separation of multiple anastomoses, suture- or staple-lines. Further indications could be a containment of infected and/or inflammatory areas and protection of vital implants such as vascular grafts. Reinforcement patches of high-risk anastomoses or unresectable perforation sites are possibilities at least. Current applications are based mostly on case series and better data is urgently needed. Clinical benefits need to be assessed in prospective studies to provide reliable proof of efficacy with a sufficient follow-up. Only superior results compared with standard treatment will justify the higher costs of these materials. To date, the use of biological materials is not standard and applications should be limited to case-by-case decision.

Microbiota abnormalities in inflammatory airway diseases - Potential for therapy.

Increasingly the development of novel therapeutic strategies is taking into consideration the contribution of the intestinal microbiota to health and disease. Dysbiosis of the microbial communities colonizing the human intestinal tract has been described for a variety of chronic diseases, such as inflammatory bowel disease, obesity and asthma. In particular, reduction of several so-called probiotic species including Lactobacilli and Bifidobacteria that are generally considered to be beneficial, as well as an outgrowth of potentially pathogenic bacteria is often reported. Thus a tempting therapeutic approach is to shape the constituents of the microbiota in an attempt to restore the microbial balance towards the growth of 'health-promoting' bacterial species. A twist to this scenario is the recent discovery that the respiratory tract also harbors a microbiota under steady-state conditions. Investigators have shown that the microbial composition of the airway flora is different between healthy lungs and those with chronic lung diseases, such as asthma, chronic obstructive pulmonary disease as well as cystic fibrosis. This is an emerging field, and thus far there is very limited data showing a direct contribution of the airway microbiota to the onset and progression of disease. However, should future studies provide such evidence, the airway microbiota might soon join the intestinal microbiota as a target for therapeutic intervention. In this review, we highlight the major advances that have been made describing the microbiota in chronic lung disease and discuss current and future approaches concerning manipulation of the microbiota for the treatment and prevention of disease.

Efficacy and safety of certolizumab pegol induction therapy in an unselected Crohn's disease population: results of the FACTS survey.

Background: Switzerland was the first country to approve certolizumab pegol (Cimzia, CZP) for the treatment of patients with moderate to severe Crohn's disease (CD) in September 2007. This phase IV study aimed to evaluate the efficacy and safety of CZP in a Swiss multicenter cohort of practice-based patients. Methods: Baseline and Week 6 evaluation questionnaires were sent to all Swiss gastroenterologists in hospitals and private practices. Disease activity was assessed with the Harvey-Bradshaw Index (HBI) and adverse events were evaluated according to WHO guidelines. Results: Fifty patients (31 women, 19 men) were included; 56% had complicated disease (stricture or fistula) and 52% had undergone prior CD-related surgery. All patients. had prior exposure to systemic steroids, 96% to immunomodulators, 78% to infliximab, and 50% to adalimumab. A significant decrease in HBI was observed at Week 6 (versus Week 0) following induction therapy with CZP 400 mg subcutaneously at Weeks 0, 2, and 4 (12.6 +/- 4.7 Week 0 versus 6.2 +/- 4.4 Week 6, P < 0.001). Response and remission rates at Week 6 were 54% and 40%, respectively. We identified 8/11 CD patients undergoing a 50% fistula response (P = 0.021). The frequency of adverse drug reactions attributed to CZP was 6%. CZP was continued in 80% of patients beyond Week 6. Conclusions: In a population of CD patients with complicated disease behavior, CZP induced a response and remission in 54% and 40% of patients, respectively. This series provides the first evidence of the effectiveness of CZP in perianal fistulizing CD.

Humoral immunity in brain aging and Alzheimer's disease.

Although the contribution of inflammatory processes in the etiology of late-onset Alzheimer's disease (AD) has been suspected for years, most studies were confined to the analysis of cell-mediated immunological reactions thought to represent an epiphenomenon of AD lesion development. Based on the traditional view of the "immunological privilege" of the brain, which excludes a direct access of human immunoglobulins (Ig) to the central nervous system under normal conditions, little attention has been paid to a possible role of humoral immunity in AD pathogenesis. In the first part of this review, we summarize evidences for a blood-brain barrier (BBB) dysfunction in this disorder and critically comment on earlier observations supporting the presence of anti-brain autoantibodies and immunoglobulins (Ig) in AD brains. Current concepts regarding the Ig turnover in the central nervous system and the mechanisms of glial and neuronal Fc receptors activation are also discussed. In the second part, we present new ex vivo and in vitro data suggesting that human immunoglobulins can interact with tau protein and alter both the dynamics and structural organization of microtubules. Subsequent experiments needed to test this new working hypothesis are addressed at the end of the review.

Patient satisfaction after biofeedback for constipation and pelvic floor dyssynergia.

Patients referred for chronic constipation frequently report symptoms of straining, feeling of incomplete evacuation, or the need to facilitate defecation digitally (dyschezia). When such patients show manometric evidence of inappropriate contraction or failure to relax the pelvic floor muscles during attempts to defecate, they are diagnosed as having pelvic floor dyssynergia (Rome I). To evaluate long-term satisfaction of patients with pelvic floor dyssynergia after biofeedback. Forty-one consecutive patients referred for chronic constipation at an outpatient gastrointestinal unit and diagnosed as having pelvic floor dyssynergia who completed a full course of biofeedback. Data have been collected using a standardised questionnaire. A questionnaire survey of patients' satisfaction rate and requirement of aperients was undertaken. Mean age and symptom duration were respectively 41 and 20 years. Half of patients reported fewer than 3 bowel motions per week. Patients were treated with a mean of 5 biofeedback sessions. At the end of the therapy pelvic floor dyssynergia was alleviated in 85% of patients and 49% were able to stop all aperients. Satisfaction was maintained at follow-up telephone interviews undertaken after a mean period of 2 years, as biofeedback was helpful for 79% of patients and 47% still abstained from intake of aperients. Satisfaction after biofeedback is high for patients referred for chronic constipation and diagnosed with pelvic floor dyssynergia. Biofeedback improves symptoms related to dyschezia and reduces use of aperients.

TNF-alpha blockers in inflammatory bowel diseases: practical consensus recommendations and a user's guide.

More than seventy years after their initial characterisation, the aetiology of inflammatory bowel diseases remains elusive. A recent review evaluating the incidence trends of the last 25 years concluded that an increasing incidence has been observed almost worldwide. A north-south gradient is still found in Europe. Genetic associations are variably reproduced worldwide and indicate a strong impact of environmental factors. Tumour necrosis factor alpha (TNF-alpha) has been shown to play a critical role in the pathogenesis of inflammatory bowel disease (IBD). TNF-alpha blockers are biological agents that specifically target this key cytokine in the inflammatory process and have become a mainstay in the therapy of inflammatory bowel diseases. This paper reviews the necessary investigations before using such agents, the use of such agents in pregnancy and lactation, the role of co-immunosuppression, how to monitor efficacy and safety, dose-adaptation, and the decision as to when to switch to another TNF-alpha blocker. Finally it gives recommendations for special situations. Currently there are three TNF-alpha blockers available for clinical use in IBD in Switzerland: infliximab (Remicade), adalimumab (Humira) and certolizumab pegol (Cimzia). Infliximab is a chimeric monoclonal antibody composed of a human IgG1 constant region and a murine variable region and is administered intravenously. Adalimumab is a humanised monoclonal antibody, with both human IgG1 constant and variable regions. Certolizumab pegol is a pegylated, humanised monoclonal anti-TNF fragment antigen binding fragment. Both adalimumab and certolizumab pegol are administered by subcutaneous injection. The efficacy and safety of TNF-alpha blockers in Crohn's disease has been reviewed. The authors conclude that the three above-mentioned agents are effective in luminal Crohn's disease. In fistulizing Crohn's disease, TNF-alpha blockers other than infliximab require additional investigation.

Inflammatory markers and incident heart failure risk in older adults: the Health ABC (Health, Aging, and Body Composition) study.

OBJECTIVES: The purpose of this study was to evaluate the association between inflammation and heart failure (HF) risk in older adults. BACKGROUND: Inflammation is associated with HF risk factors and also directly affects myocardial function. METHODS: The association of baseline serum concentrations of interleukin (IL)-6, tumor necrosis factor-alpha, and C-reactive protein (CRP) with incident HF was assessed with Cox models among 2,610 older persons without prevalent HF enrolled in the Health ABC (Health, Aging, and Body Composition) study (age 73.6 +/- 2.9 years; 48.3% men; 59.6% white). RESULTS: During follow-up (median 9.4 years), HF developed in 311 (11.9%) participants. In models controlling for clinical characteristics, ankle-arm index, and incident coronary heart disease, doubling of IL-6, tumor necrosis factor-alpha, and CRP concentrations was associated with 29% (95% confidence interval: 13% to 47%; p < 0.001), 46% (95% confidence interval: 17% to 84%; p = 0.001), and 9% (95% confidence interval: -1% to 24%; p = 0.087) increase in HF risk, respectively. In models including all 3 markers, IL-6, and tumor necrosis factor-alpha, but not CRP, remained significant. These associations were similar across sex and race and persisted in models accounting for death as a competing event. Post-HF ejection fraction was available in 239 (76.8%) cases; inflammatory markers had stronger association with HF with preserved ejection fraction. Repeat IL-6 and CRP determinations at 1-year follow-up did not provide incremental information. Addition of IL-6 to the clinical Health ABC HF model improved model discrimination (C index from 0.717 to 0.734; p = 0.001) and fit (decreased Bayes information criterion by 17.8; p < 0.001). CONCLUSIONS: Inflammatory markers are associated with HF risk among older adults and may improve HF risk stratification.

Did Dumbo suffer a heart attack? independent association between earlobe crease and cardiovascular disease.

BACKGROUND: Earlobe crease (ELC) has been associated with cardiovascular diseases (CVD) or risk factors (CVRF) and could be a marker predisposing to CVD. However, most studies studied only a small number of CVRF and no complete assessment of the associations between ELC and CVRF has been performed in a single study. METHODS: Population-based study (n = 4635, 46.7 % men) conducted between 2009 and 2012 in Lausanne, Switzerland. RESULTS: Eight hundred six participants (17.4 %) had an ELC. Presence of ELC was associated with male gender and older age. After adjusting for age and gender (and medication whenever necessary), presence of ELC was significantly (p < 0.05) associated with higher levels of body mass index (BMI) [adjusted mean ± standard error: 27.0 ± 0.2 vs. 26.02 ± 0.07 kg/m(2)], triglycerides [1.40 ± 0.03 vs. 1.36 ± 0.01 mmol/L] and insulin [8.8 ± 0.2 vs. 8.3 ± 0.1 μIU/mL]; lower levels of HDL cholesterol [1.61 ± 0.02 vs. 1.64 ± 0.01 mmol/L]; higher frequency of abdominal obesity [odds ratio and (95 % confidence interval) 1.20 (1.02; 1.42)]; hypertension [1.41 (1.18; 1.67)]; diabetes [1.43 (1.15; 1.79)]; high HOMA-IR [1.19 (1.00; 1.42)]; metabolic syndrome [1.28 (1.08; 1.51)] and history of CVD [1.55 (1.21; 1.98)]. No associations were found between ELC and estimated cardiovascular risk, inflammatory or liver markers. After further adjustment on BMI, only the associations between ELC and hypertension [1.30 (1.08; 1.56)] and history of CVD [1.47 (1.14; 1.89)] remained significant. For history of CVD, further adjustment on diabetes, hypertension, total cholesterol and smoking led to similar results [1.36 (1.05; 1.77)]. CONCLUSION: In this community-based sample ELC was significantly and independently associated with hypertension and history of CVD.

Prescription channeling of COX-2 inhibitors and traditional nonselective nonsteroidal anti-inflammatory drugs: a population-based case–control study

Affiliation: Faculté de pharmacie, Université de Montréal

Modalities of exercise training on liver fat accretion and inflammatory markers in ovariectomized rats

Les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires, telle, que la détérioration du profil lipidique, deviennent plus prononcés après la ménopause, ce qui fait de la maladie coronarienne, l’une des principales causes de décès chez les femmes ménopausées. Une proportion importante de femmes prennent du poids après la ménopause en particulier dans la région abdominale entraînant par conséquent des perturbations métaboliques. Des données récentes suggèrent également que l’absence des œstrogènes observée à la ménopause favorise le développement de la stéatose hépatique. Cette dernière a été incriminée pour incriminée dans le développement de la résistance à l'insuline, et est de ce fait considérée comme une composante hépatique du syndrome métabolique. Il est impératif d'établir des stratégies visant à contrecarrer l'accumulation de graisse dans le foie et l’accroissement du tissu adipeux chez les femmes ménopausées, en tenant compte que l'utilisation de l'hormonothérapie substitutive est de nos jours moins soutenue. Les quatre études de la présente thèse ont été conduites pour tenter de fournir des informations sur le traitement et la prévention de l’augmentation de la masse graisseuse et de la stéatose hépatique qu’entraîne la suppression des œstrogènes, à travers les modifications du mode de vie (diète et exercice physique) chez la rate ovariectomizée (Ovx); un modèle animal de la ménopause. Dans les deux premières études nous nous sommes concentrés sur l’augmentation de la masse graisseuse et sa reprise suite à une perte de poids. Dans la première étude, nous avons montré que les rates Ovx qui ont suivi un programme de restriction alimentaire (FR) ont diminué significativement (P < 0.01) leur poids corporel, leur contenu en graisses intra-abdominales ainsi que leurs triacylglycérols (TAG) hépatiques, comparativement aux rates Ovx nourries à la diète normale. De plus, l’entraînement en résistance (RT) a prévenu la reprise de poids corporel ainsi que l’accroissement du tissu adipeux et l’accumulation de lipides dans le foie des rates Ovx, après l’arrêt du régime amaigrissant. Les résultats de la deuxième étude ont confirmé l'efficacité de la restriction alimentaire associée à l’entraînement en résistance (FR + RT) dans la réduction du poids corporel, des lipides dans le foie et le tissu adipeux chez les rates Ovx. Tenant compte des résultats de notre première étude, l’entraînement en résistance seulement a constitué un atout pour atténuer le poids corporel et la masse grasse reprise par les rates Ovx suite à un programme de perte de poids (FR + RT); bien que l'impact ait été moindre comparé au maintien seul de la restriction alimentaire. De la même manière que la supplémentation en œstrogènes, les résultats de la troisième étude indiquent que l'entraînement en endurance mené concurremment avec l’ovariectomie a significativement atténué l'accumulation de lipides dans le foie ainsi que dans le tissu adipeux. Toutefois, l’entraînement en endurance effectué avant l'ovariectomie n'a pas protégé contre l'accumulation des graisses qu’entraîne l'ovariectomie, si celui-ci est interrompu après l'ovariectomie. Enfin, pour compléter les résultats antérieurs, nous avons montré dans la quatrième étude que l’expression des gènes impliqués dans la synthèse de lipide; SREBP-1c, SCD-1, ChREBP, et ACC dans le foie a augmenté après le retrait des œstrogènes, tandis qu’une diminution (P < 0.01) des niveaux d'ARNm de PPAR-α a été observée. De plus, l'expression hépatique des gènes des cytokines pro-inflammatoires incluant IKKβ, IL-6 ainsi que le contenu protéinique de NF-кB étaient augmentés (P < 0.01) chez les rates Ovx par rapport aux rates ayant subi une Ovx simulée (Sham). Toutes ces perturbations ont été améliorées avec la supplémentation en œstrogènes seulement, ainsi qu'avec l'entraînement en endurance seulement. Dans l'ensemble, nos résultats indiquent que l'exercice physique (en résistance ou en endurance) a un impact significatif sur la réduction de l'accumulation des lipides dans le foie et dans le tissu adipeux des rates Ovx. De plus, chez les rates Ovx, l’entraînement en endurance mimerait les effets des œstrogènes sur l'expression des gènes impliqués dans l'accumulation de lipides et l’inflammation préclinique dans le foie.

Studies on the exaggerated inflammatory response caused by streptococcus suis at systemic and central nervous system levels

Streptococcus suis de type 2 est un microorganisme pathogène d’importance chez le porc. Il est la cause de différentes pathologies ayant comme caractéristique commune la méningite. C’est également un agent émergeant de zoonose : des cas cliniques humains ont récemment été rapportés en Asie. Cependant, la pathogénèse de S. suis n’est pas encore complètement élucidée. Jusqu’à présent, la réponse pro-inflammatoire initiée par S. suis n’a été étudiée qu’in vitro. L’étude du choc septique et de la méningite requiert toujours des modèles expérimentaux appropriés. Au cours de cette étude, nous avons développé un modèle in vivo d’infection chez la souris qui utilise la voie d’inoculation intra-péritonéale. Ce modèle a servi à l’étude de la réponse pro-inflammatoire associée à ce pathogène, tant au niveau systémique qu’au niveau du système nerveux central (SNC). Il nous a également permis de déterminer si la sensibilité aux infections à S. suis pouvait être influencée par des prédispositions génétiques de l’hôte. Le modèle d’infection par S. suis a été mis au point sur des souris de lignée CD1. Les résultats ont démontré une bactériémie élevée pendant les trois jours suivant l’infection. Celle-ci était accompagnée d’une libération rapide et importante de différentes cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-6, IL-12p40/p70, IFN-ɣ) et de chémokines (KC, MCP-1 and RANTES), qui ont entraîné un choc septique et la mort de 20 % des animaux. Ensuite, pour confirmer le rôle de l’inflammation sur la mortalité et pour déterminer si les caractéristiques génétiques de l’hôte pouvaient influencer la réponse inflammatoire et l’issue de la maladie, le modèle d’infection a été étendu à deux lignées murines consanguines différentes considérées comme résistante : la lignée C57BL/6 (B6), et sensible : la lignée A/J. Les résultats ont démontré une importante différence de sensibilité entre les souris A/J et les souris B6, avec un taux de mortalité atteignant 100 % à 20 h post-infection (p.i.) pour la première lignée et de seulement 16 % à 36 h p.i. pour la seconde. La quantité de bactéries dans le sang et dans les organes internes était similaire pour les deux lignées. Donc, tout comme dans la lignée CD1, la bactériémie ne semblait pas être liée à la mort des souris. La différence entre les taux de mortalité a été attribuée à un choc septique non contrôlé chez les souris A/J infectées par S. suis. Les souris A/J présentaient des taux exceptionnellement élevés de TNF-α, IL-12p40/p70, IL-1β and IFN- γ, significativement supérieurs à ceux retrouvés dans la lignée B6. Par contre, les niveaux de chémokines étaient similaires entre les lignées, ce qui suggère que leur influence est limitée dans le développement du choc septique dû à S. suis. Les souris B6 avaient une production plus élevée d’IL-10, une cytokine anti-inflammatoire, ce qui suppose que la cascade cytokinaire pro-inflammatoire était mieux contrôlée, entraînant un meilleur taux de survie. Le rôle bénéfique potentiel de l’IL-10 chez les souris infectées par S. suis a été confirmé par deux approches : d’une part en bloquant chez les souris B6 le récepteur cellulaire à l’IL-10 (IL-10R) par un anticorps monoclonal anti-IL-10R de souris et d’autre part en complémentant les souris A/J avec de l’IL-10 de souris recombinante. Les souris B6 ayant reçu le anticorps monoclonal anti-IL-10R avant d’être infectées par S. suis ont développé des signes cliniques aigus similaires à ceux observés chez les souris A/J, avec une mortalité rapide et élevée et des taux de TNF-α plus élevés que les souris infectées non traitées. Chez les souris A/J infectées par S. suis, le traitement avec l’IL-10 de souris recombinante a significativement retardé l’apparition du choc septique. Ces résultats montrent que la survie au choc septique dû à S. suis implique un contrôle très précis des mécanismes pro- et anti-inflammatoires et que la réponse anti-inflammatoire doit être activée simultanément ou très rapidement après le début de la réponse pro-inflammatoire. Grâce à ces expériences, nous avons donc fait un premier pas dans l’identification de gènes associés à la résistance envers S. suis chez l’hôte. Une des réussites les plus importantes du modèle d’infection de la souris décrit dans ce projet est le fait que les souris CD1 ayant survécu à la septicémie présentaient dès 4 jours p.i. des signes cliniques neurologiques clairs et un syndrome vestibulaire relativement similaires à ceux observés lors de méningite à S. suis chez le porc et chez l’homme. L’analyse par hybridation in situ combinée à de l’immunohistochimie des cerveaux des souris CD1 infectées a montré que la réponse inflammatoire du SNC débutait avec une augmentation significative de la transcription du Toll-like receptor (TLR)2 et du CD14 dans les microvaisseaux cérébraux et dans les plexus choroïdes, ce qui suggère que S. suis pourrait se servir de ces structures comme portes d’entrée vers le cerveau. Aussi, le NF-κB (suivi par le système rapporteur de l’activation transcriptionnelle de IκBα), le TNF-α, l’IL-1β et le MCP-1 ont été activés, principalement dans des cellules identifiées comme de la microglie et dans une moindre mesure comme des astrocytes. Cette activation a également été observée dans différentes structures du cerveau, principalement le cortex cérébral, le corps calleux, l’hippocampe, les plexus choroïdes, le thalamus, l’hypothalamus et les méninges. Partout, cette réaction pro-inflammatoire était accompagnée de zones extensives d’inflammation et de nécrose, de démyélinisation sévère et de la présence d’antigènes de S. suis dans la microglie. Nous avons mené ensuite des études in vitro pour mieux comprendre l’interaction entre S. suis et la microglie. Pour cela, nous avons infecté des cellules microgliales de souris avec la souche sauvage virulente (WT) de S. suis, ainsi qu’avec deux mutants isogéniques, un pour la capsule (CPS) et un autre pour la production d’hémolysine (suilysine). Nos résultats ont montré que la capsule était un important mécanisme de résistance à la phagocytose pour S. suis et qu’elle modulait la réponse inflammatoire, en dissimulant les composants pro-inflammatoires de la paroi bactérienne. Par contre, l’absence d’hémolysine, qui est un facteur cytotoxique potentiel, n’a pas eu d’impact majeur sur l’interaction de S. suis avec la microglie. Ces études sur les cellules microgliales ont permis de confirmer les résultats obtenus précédemment in vivo. La souche WT a induit une régulation à la hausse du TLR2 ainsi que la production de plusieurs médiateurs pro-inflammatoires, dont le TNF-α et le MCP-1. S. suis a induit la translocation du NF-kB. Cet effet était plus rapide dans les cellules stimulées par le mutant déficient en CPS, ce qui suggère que les composants de la paroi cellulaire représentent de puissants inducteurs du NF-kB. De plus, la souche S. suis WT a stimulé l’expression de la phosphotyrosine, de la PKC et de différentes cascades liées à l’enzyme mitogen-activated protein kinase (MAPK). Cependant, les cellules microgliales infectées par le mutant déficient en CPS ont montré des profils de phosphorylation plus forts et plus soutenus que celles infectées par le WT. Finalement, la capsule a aussi modulé l’expression de l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) induite par S. suis et par la production subséquente d’oxyde nitrique par la microglie. Ceci pourrait être lié in vivo à la neurotoxicité et à la vasodilatation. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant l’induction de l’inflammation par S. suis, ce qui devrait permettre, d’établir éventuellement des stratégies plus efficaces de lutte contre la septicémie et la méningite. Enfin, nous pensons que ce modèle expérimental d’infection chez la souris pourra être utilisé dans l’étude de la pathogénèse d’autres bactéries ayant le SNC pour cible.

Prevention of Cardiometabolic Disease in Familial Hypercholesterolemia

L’hypercholestérolémie familiale (FH) est un désordre lipidique associé aux maladies cardiovasculaires les plus fréquentes. La FH est causée par des mutations dans les gènes LDLR, APOB et PCSK9. Toutefois, chez 20% des patients souffrant de FH, aucune mutation dans ces gènes n'a été détectée et ceci suggère que d’autres gènes seraient à l’origine de la FH. Actuellement, le seul traitement de la FH est une thérapie aux statines. En général les statines sont bien tolérées, cependant, une monothérapie ne permet pas d’atteindre des niveaux thérapeutiques acceptables et dans bien des cas, une thérapie combinée devient nécessaire. De plus, l’intolérance aux statines est présente dans environ 12% des patients. Dans les trois dernières décennies, la survie des patients avec la FH a augmentée de façon notoire mais on observe aussi l’apparition d’une calcification vasculaire sévère chez certains d’entre eux. Il est donc primordial de développer des nouvelles approches thérapeutiques afin de prévenir ces complications tardives. Dans cette thèse doctorat, nous présentons l’étude d’une famille avec un phénotype de FH sévère non causé par des mutations dans les gènes LDLR, APOB et PCSK9. Par des études biochimiques et par séquençage d’ADN utilisant les technologies de nouvelle génération (NextGenSeq), nous avons découvert une mutation dans le gène de l’APOE (Leu167del). Ceci nous permet de proposer le gène codant pour l’APOE comme le 4e locus responsable de la FH (FH4). Par la suite, nous avons effectué deux études de cohortes chez les patients atteints de FH. Premièrement, dans l’étude JUPITER, nous avons démontré que la rosuvastatin augmente les niveaux sanguins de la protéine PCSK9 et ceci limiterait l’efficacité du traitement aux statines. Nous avons aussi étudié l’influence du mutant naturel R46L (perte de fonction de la PCSK9) dans la réponse aux statines. Deuxièmement, nous avons examiné les effets de la perte de fonction de la PCSK9 sur le profil cardiométabolique au sein d’une population pédiatrique. Nous avons déterminé que le génotype de l’APOE est déterminant dans ce profil cardiométabolique. Enfin, nous avons étudié la calcification vasculaire chez les patients atteints de FH. Cette calcification vasculaire progresse de façon indépendante des niveaux de cholestérol sérique et n’est pas associée aux anomalies de l’homéostasie du calcium. En utilisant des modèles murins, nous avons démontré que les souris Ldlr-/- et Tg(Pcsk9) développent des calcifications vasculaires semblables à celles observées chez l’homme. De plus, nous avons confirmé l’implication de la voie de signalisation LRP5/Wnt dans la pathophysiologie de la calcification artérielle. Avec une étude interventionnelle, nous avons trouvé que l’inhibition de l’interleukine 1β (IL-1β) diminue fortement l’apparition de calcifications vasculaire dans notre modèle murin. En conclusion, nos études ont permis l’identification d’un nouveau gène impliqué dans la FH, ont démontré aussi que les statines augmentent les niveaux sériques de PCSK9 et que la perte de fonction de la PCSK9 altère le profil cardiométabolique. Enfin, nous avons établi que la calcification vasculaire représente une complication tardive chez les patients atteints de FH et que, dans notre modèle murin, la calcification vasculaire peut être retardée par l’inhibition d’IL-1β. Ces découvertes peuvent avoir d’importantes répercussions cliniques chez l’humain.

Intestinal microbiology in Crohn's disease: a study of Escherichia coli as a potential etiologic agent

La malaltia de Crohn és una malaltia inflamatòria intestinal crònica d'etiologia encara desconeguda. Actualment es pensa que hi participen factors genètics i immunològics que confereixen una susceptibilitat a l'hoste, i factors externs o ambientals, com serien els microorganismes i/o l'estil de vida. L'objectiu principal d'aquest treball ha estat descriure les poblacions bacterianes associades especialment als malalts de Crohn, amb la intenció d'identificar possibles agents etiològics. Els resultats d'aquest treball coincideixen amb investigacions prèvies que descriuen l'alteració bacteriana present en els malalts de Crohn (disbiosi) i recolzen la hipòtesi que implica el recentment descrit patovar "Adherent- Invasive Escherichia coli" (AIEC) en l'etiologia d'aquesta malaltia inflamatòria intestinal. A més, contribuïm a la descripció de les poblacions d'E. coli associades a la mucosa intestinal aportant dades sobre aspectes ecològics i patogènics. Finalment, descrivim nous aspectes fenotípics d'AIEC que podrien estar relacionats amb la seva patogènia, com seria la capacitat de formar biofilms.

Impact of apoE genotype on oxidative stress, inflammation and disease risk

Although in developing countries an apolipoprotein E4 (apoE4) genotype may offer an evolutionary advantage, as it has been shown to offer protection against certain infectious disease, in Westernised societies it is associated with increased morbidity and mortality, and represents a significant risk factor for cardiovascular disease, late-onset Alzheimer's disease and other chronic disorders. ApoE is an important modulator of many stages of lipoprotein metabolism and traditionally the increased risk was attributed to higher lipid levels in E4 carriers. However, more recent evidence demonstrates the multifunctional nature of the apoE protein and the fact that the impact of genotype on disease risk may be in large part due to an impact on oxidative status or the immunomodulatory/anti-inflammatory properties of apoE. An increasing number of studies in cell lines, targeted replacement rodents and human volunteers indicate higher oxidative stress and a more pro-inflammatory state associated with the F,4 allele. The impact of genotype on the antioxidant and immunomodulatory/anti-inflammatory properties of apoE is the focus of the current review. Furthermore, current information on the impact of environment (diet, exercise, smoking status, alcohol) on apoE genotype-phenotype associations are discussed with a view to identifying particular lifestyle strategies that could be adapted to counteract the 'at-risk' E4 genotype.