Abstracts from the Conjoint Annual Meeting of
L'Association des pneumologues de la province de
Québec and le Réseau en santé respiratoire du FRSQ

# 1 L'ACTIVATION DES RÉCEPTEURS À LA BRADYKININE INDUIT LA PRODUCTION DES ÉPOXY-EICOSANOÏDES ENDOGÈNES QUI RELAXENT LES BRONCHIOLES HUMAINES.

Y Tabet Y, M Sirois, C Sirois, E Rizcallah, E Rousseau E
Département de Physiologie et Biophysique, Service de Chirurgie
Thoracique et Département de Pathologie, Université de
Sherbrooke, Sherbrooke QC

L'asthme est une maladie inflammatoire qui se traduit par une broncho-
constriction qui peut être modulée par l'action de médiateurs lipidiques
endogènes (Prostaglandines, Leucotriènes, Éicosanoïdes). Bien que le
mode d'action moléculaire et les effets physiologiques des époxy-eico-
sanoïdes (EET) soient relativement bien caractérisés (Morin et al, 2007
AJRCMB), les stimuli responsables de leur production sont mal identifiés.
Le but du projet est d'identifier ces stimulus. Notre hypothèse de travail est
qu'il existe une relation entre les effets de la Bradykinine et la synthèse des
EET endogènes dans la paroi des bronchioles humaines. Les objectifs spéci-
fiques sont : 1) Établir un nouveau modèle d'hyperréactivité bronchique
(HRB) par la mise en culture de bronchioles humaines pendant 48h en
utilisant l' IL-1β et l'IL-13 en combinaison ou non avec le TNFα; 2)
Quantifier les effets relaxants de la Bradykinine et les comparer à ceux du
14,15-EET exogène sur des bronches humaines hyper-réactives en absence
ou en présence de différents inhibiteurs. Des mesures de tension mécanique
dans des bains à organes isolés ont été réalisées sur des bronches provenant
de résections pulmonaires humaines, disséquées et mises en culture pen-
dant 48 h. Un traitement à l'IL-13 et au TNF-α; induit une hyperréactivité
bronchique qui est abolie par un traitement de 48 h avec 100 nM de 14,15-
EET. De plus, 1 µM de Bradykinine ou 1 µM de 14,15-EET relaxe le tonus
contractile induit par 30 nM d'U-46619, un analogue du thromboxane A2.
Cet effet relaxant est réduit de 25% par 10 nM d'Iberiotoxine (un bloqueur
des BKCa). L'augmentation de la production et de la biodisponibilité du
14,15-EET est donc une stratégie qui pourrait se révéler intéressante pour
minimiser l'HRB. En perspective, il nous reste à tester l'effet de la
Bradykinine en présence de MSPPOH, un inhibiteur de CYP450 époxygé-
nases ce qui minimiserait la production endogène des EET, et permettrait
de confirmer notre hypothèse de travail.

# 2
RÉGULATION ÉPIGÉNÉTIQUE ET FIBROSE KYSTIQUE :
IMPACTS DE LA MÉTHYLATION DE L'ADN SUR
L'EXPRESSION DE GÈNES IMPLIQUÉS DANS LA RÉPONSE
INFLAMMATOIRE

GF Bouvet¹, G Voisin², Y Berthiaume¹

¹Centre de recherche de l'Université de Montréal (CR-CHUM)
Hôtel-Dieu; ²Centre d'innovation Génome Québec et Université
McGill, Montréal, QC

La fibrose kystique (FK) est une maladie autosomique récessive affectant les voies respiratoires, digestives et reproductives. La mutation la plus fréquente, ΔF508, induit un repliement incorrect du canal chlore CFTR entrainant au niveau pulmonaire, une dérégulation de la clairance muco-ciliaire, des infections et une réponse inflammatoire chroniques qui vont induire la destruction progressive du tissu pulmonaire. Des données récentes indiquent que des modulations de mécanismes de régulation épi-génétique étaient associées à des maladies telles que l'asthme, la pneumopathie chronique obstructive ou la pneumopathie interstitielle. Nous avons décidé d'étudier le niveau de méthylation des îlots CpG de l'intégralité des

promoteurs du génome humain en combinant les techniques
d'immunoprécipitation et puce à ADN. Après sélection des sondes signifi-
catives, 88% des régions étaient hypométhylées dans deux types cellulaires
immortalisés porteurs de la mutation ΔF508 (CuFi-1 et CFBE) alors que
12% des régions étaient hyperméthylées. L'utilisation du type cellulaire
CFBE (ΔF508) dans lequel a été réinsérée une copie du gène CFTR actif
nous a permis de démontrer la restitution du profil de méthylation observé
chez les cellules saines pour des gènes inflammatoires tels que TNFSF9,
LTA4, TULP4, NFAT5, S100A4. Nous avons par la suite confirmé la
variation de l'expression de gènes sélectionnés à la fois sur les cellules
immortalisées et sur des cellules primaires bronchiques de patients FK
(ΔF508) ou non FK. Jusqu'ici, nos résultats démontrent que TULP4, une
protéine tubby-like impliquée dans les processus d'ubiquitination mais
également dans la régulation d'IL6 au niveau des macrophages, est sous-
exprimée dans les cellules FK, démontrant ainsi le lien entre
l'hyperméthylation du promoteur et la sous-expression du gène TULP4. La
possibilité d'une relation entre la modulation de méthylation, l'expression
de gènes inflammatoires et la physiopathologie de la maladie sera
discutée.

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STRAIN-DEPENDENT AIRWAY HYPER-RESPONSIVENESS
AND A CHROMOSOME 7 LOCUS OF ELEVATED
LYMPHOCYTE NUMBERS IN CYSTIC FIBROSIS
TRANSMEMBRANE CONDUCTANCE REGULATOR
DEFICIENT MICE

M Bazett, AN Stefanov, A Paun, J Paradis, CK Haston
Meakins-Christie Laboratories and the Department of Human
Genetics, McGill University, Montreal, QC

We previously observed the lungs of naïve BALBc/J Cfrtrm1UNC mice to have greater numbers of lymphocytes, by immunohistochemical staining, than did BALB wild-type littermates or C57BL/6J Cfrtrm1UNC mice. Herein, we initially investigated whether this mutation in Cftr alters the adaptive immunity phenotype by measuring the lymphocyte populations in the lungs and spleens by FACS and by evaluating CD3 stimulated cytokine secretion, proliferation and apoptosis responses. Next we assessed a potential influence of this lymphocyte phenotype on lung function through airway resistance measures. Finally, we mapped the phenotype of pulmonary lymphocyte counts in BALB×C57BL/6J F2 Cfrtrm1UNC mice and reviewed positional candidate genes. By FACS analysis both the lungs and spleens of BALB Cfrtrm1UNC mice had more CD3+ (both CD4+ and CD8+) cells than did littermates or C57BL/6J Cfrtrm1UNC mice. Cfrtrm1UNC and littermate mice of either strain did not differ in anti-CD3 stimulated apoptosis or proliferation levels. Lymphocytes from BALB Cfrtrm1UNC mice produced more Il-4 and Il-5 and reduced levels of interferon-γ than littermates while lymphocytes from C57BL/6J Cfrtrm1UNC mice demonstrated increased Il-17 secretion. BALB Cfrtrm1UNC mice presented an enhanced airway hyperresponsiveness to methacholine challenge compared to littermates and C57BL/6J Cfrtrm1UNC mice. A chromosome 7 locus was identified to be linked to lymphocyte numbers and genetic evaluation of the interval suggests integrinα1 and Il4ra as candidate genes for this trait. We conclude that the pulmonary phenotype of BALB Cfrtrm1UNC mice includes airway hyperresponsiveness and increased lymphocyte numbers with the latter trait influenced by a chromosome 7 locus.
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LA CYCLOHEXIMIDE ET LES LPS ABAISSENT LE NIVEAU DES ARNM ALPHA-ENAC DANS LES CELLULES ÉPITHÉLIALES ALVÉOLAIRES VIA LES VOIES DE ERK ET P38.

F Mignault, A Dagenais, Y Berthiaume
CRCHUM, Département de Médecine, Université de Montréal,
Montréal, QC

Les conditions pro-inflammatoires comme le TNF et les LPS participent au développement du syndrome de détresse respiratoire aigu (SDRA) en diminuant l'expression et l'activité du canal épithélial sodique (ENaC). Récemment, nous nous sommes demandés si un stress cellulaire pouvait moduler ENaC et si les voies de signalisation impliquées étaient les mêmes que dans l'inflammation. Des cellules épithéliales alvéolaires de rat en culture primaire ont été traitées avec de la cycloheximide (Chx) (0.1, 1.0, 8.8 µM) durant 6 h et l'expression des ARNm αENaC quantifiée par qPCR. La Chx affecte le niveau d'ARNm αENaC de façon dose-dépendante démontrant une diminution progressive de l'ARNm qui débute une heure après le traitement. Afin de comparer les modalités de ce stress chimique avec un stress inflammatoire, les cellules ont été traitées avec de la Chx à une concentration n'affectant pas la synthèse protéique (0.1, 1.0 µM), ou avec des lipopolysaccharides (LPS) à 15 µg/mL. Les cinétiques du niveau d'ARNm αENaC produites par la Chx et les LPS sont très semblables avec une baisse de 50% après 4 h. Alors que l'inhibition de ERK (PD98059 20µM ; PD184352 10 µM) ou de P38 (SB203580 10 µM ; Birb796 0,1µM) utilisé de façon individuelle inhibe les effets de la Chx, l'inhibition conjointe de ces voies de signalisation est nécessaire pour inhiber les effets des LPS. Les immunoblots confirment la phosphorylation de ERK et de P38 par la Chx après 15 min, mais uniquement de ERK pour les LPS. Ces résultats suggèrent que différents stress (Chx et LPS) affectent similairement l'ARNm αENaC via l'activation de ERK et/ou P38. Dans le cas de la Chx, la transcription semble importante dans ce phénomène, puisque des données préliminaires démontrent une inhibition des effets de la Chx par l'actinomycine D, un inhibiteur de la transcription. Malgré des similitudes, les mécanismes de modulation des ARNm αENaC par la Chx et les LPS montrent donc certaines différences. Travaux soutenus par la FCFK et les IRSC

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THE EFFECT OF CIGARETTE SMOKE EXPOSURE ON TOLL-
LIKE RECEPTOR EXPRESSION ON CD8+ T CELLS IN COPD

J Nadigel, C Baglole, D Eidelman, Q Hamid
Meakins Christie Laboratories, McGill University, Montreal, QC

RATIONALE: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is char-
acterized by an abnormal inflammatory response of the lungs to noxious
particles and gases. This results in cytokine production and recruitment of
inflammatory cells to the lungs of COPD patients, particularly CD8+ T
cells. These cytotoxic cells are increased in both the central and peripheral
airways of COPD patients compared to control subjects, and can localize to
the submucosa and epithelium. Although COPD is mainly caused by ciga-
rette smoke, symptoms are exacerbated by bacterial colonization within
the respiratory tract. Toll-like receptors (TLRs) recognize certain pathogen
molecular patterns and consequently activate an inflammatory response.
Persistent activation of the receptors may perpetuate the disease allowing
for a continual cycle of inflammation COPD exacerbations, allowing for a
continual cycle of inflammation. We have previously observed increased
expression of TLR4 and TLR9 on CD8+ T cells within the airways of
COPD patients. We hypothesize that this increased TLR4 and TLR9
expression is due to cigarette smoke exposure.

METHODS: Peripheral blood was collected from COPD patients (n = 9) with various severities. CD8+ T cells were isolated using Ficoll-Paque Plus followed by the CD8+ T cell Isolation Kit. CD8+ T cells were incubated in RPMI medium with or without cigarette smoke condensate (CSC) (10 µg/ml and 50 µg/ml) for 24 hours. qRT-PCR and western blotting were used to determine TLR4 and TLR9 expression, while cytokine secretion was detected in cell culture supernatant using the Meso Scale Discovery (MSD) system.

RESULTS: There was no change in the gene expression of TLR4 and TLR9 with CSC exposure, while TLR4 and TLR9 protein levels were significantly increased. CSC exposure activated CD8+ T cells, resulting in the production of interleukin (IL) 1β, IL-6, IL-10, IL-12p70, tumor necrosis factor (TNF) α, and interferon (IFN) γ.

CONCLUSIONS: Our results demonstrate the increased expression of TLR4 and TLR9 on lung CD8+ T cells in COPD. CSC induced CD8+ T cells to increase TLR4 and TLR9 expression and become activated to produce cytokines. These results provide a new perspective on the role of CD8+ T cells in COPD, which may be interacting with epithelial cells to protect the lung from further damage.

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ACUTE AFFECTIVE RESPONSE TO DIFFERENT EXERCISE-
TRAINING PROTOCOLS IN COPD

Amanda Rizk<sup>1,2,3,4</sup>, Simon L Bacon<sup>2,3,4</sup>, Rima Wardini<sup>2,3,4</sup>, Emilie Chan-Thim<sup>2,3,4</sup>, Kim L Lavoie<sup>3,4,5</sup>, Myriam de Lorimier<sup>3</sup>, Véronique Pepin<sup>2,3</sup>

<sup>1</sup>Special Individualized Program; <sup>2</sup>Department of Exercise Science, Concordia University; <sup>3</sup>Centre de recherche de l'Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal; <sup>4</sup>Montreal Behavioural Medicine Centre;

<sup>5</sup>Department of Psychology, UQAM, Montreal, QC

BACKGROUND: Current pulmonary rehabilitation (PR) guidelines advocate high-intensity exercise training for patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). However, this approach has been shown to be unachievable in a large proportion of PR patients. Alternative approaches, such as training at the ventilatory threshold and interval training, have been proposed as more tolerable, less unpleasant and thus possibly easier to comply with. These assumptions have yet to be investigated.

OBJECTIVES: To compare the acute affective response (ie, pleasant vs. unpleasant feelings) to a single bout of high-intensity training (CT80), training at the ventilatory threshold (CTVT), and interval training (IT) in COPD patients.

METHODS: After completing baseline assessments, subjects were randomly assigned to CT80, CTVT, or IT. The acute affective response was measured throughout a single exercise-training bout using the Positive and Negative Affect Schedule (PANAS) and the Global Vigor and Affect Instrument (GVA). Changes in outcomes were analyzed with repeated-measures general linear models.

RESULTS: Thirty-five subjects (40% male, M±SD age=68±8.73 yrs, M±SD FEV1 %predicted = 61.23±15.44) completed all assessments. Significant increases in positive affect on the PANAS (F=9.74, p=0.0005), global affect on the GVA (F=7.57, p=0.0021), and global vigor on the GVA (F=4.51, p=0.0191) were obtained from rest to post-exercise. A significant decrease in negative affect on the PANAS (F=6.91, p=0.0033) was also observed from rest to post-exercise. No time by intervention interaction was found, but a significant group effect was obtained for global vigor (F=4.21, p=0.0192), which indicated that CTVT had the greatest levels of alertness followed by CT80 and then IT.

CONCLUSIONS: Affect improves after a single exercise-training bout in COPD patients regardless of the exercise-training protocol, although CTVT seems to elicit greater levels of vigor as compared to CT80 and IT.

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HEALTH UTILITIES IN PERSONS TREATED FOR ACTIVE
AND LATENT TB, COMPARED TO PERSONS SCREENED
BUT NOT TREATED FOR TB

M Bauer, C Greenaway, M Lalli, A Leavens, A Wynne, B Vissandjee,
A Benedetti, D Menzies, K Schwartzman

Montreal Chest Institute and Sir Mortimer B Davis - Jewish General Hospital, McGill University, and Faculty of Nursing, Université de Montréal; Montreal, QC

BACKGROUND: Active tuberculosis (TB) can impose substantial morbidity, while treatment for latent TB infection (LTBI) has frequent side effects. We compared patients treated for active TB or LTBI with others screened, but not treated, with respect to health utilities and quality of life.
**METHODS:** Subjects were recruited at two Montreal hospitals (2008-2011), and completed SF-36 and standard gamble at initial and follow-up visits: 1, 2, 4, 6, 9, 12 months. Initial interviews were conducted within 2 weeks of treatment initiation. SF-6D utility scores were derived from SF-36 responses. For the present analysis, multivariable linear regression models were used to compare health utilities (range 0-1) for active TB disease and LTBI infection to those of TB-free, healthy controls within two weeks of diagnosis.

**RESULTS:** Sixty-one (24%) of the recruited subjects were diagnosed with active TB, of whom 29 (48%) were women and 55 (90%) were foreign-born; the mean age was 36 years (SD: 48). Fifty (82%) of these subjects had pulmonary active TB - 23 (46%) were hospitalized and 13 (26%) were smear-positive. There were 119 (46%) subjects treated for LTBI - 68 (57%) were women and 103 (87%) were foreign-born. The mean age of these subjects was 35 years (SD: 11). Seventy-seven (30%) subjects were TB-free, healthy controls; 35 (46%) of these individuals were women, 71 (92%) were foreign-born, and the mean age was 35 years (SD: 11).

On multivariable linear regression, active TB was independently associated with a reduction of 0.10 to 0.08 in SF-6D scores and with a reduction of 0.24 to 0.16 in Standard Gamble scores. Subjects treated for LTBI had a reduction of 0.09 compared to controls, using the Standard Gamble scores.

**CONCLUSION:** Soon after treatment onset, active TB had a consistent negative impact on health-related quality of life, which was observed with both the SF-36 and the Standard Gamble.

## 8

### FACTEURS PRÉDICTIFS ASSOCIÉS À UN DÉCLIN ANNUEL ACCÉLÉRÉ DU VOLUME EXPIRATOIRE MAXIMAL SECONDE (VEMS) CHEZ LES SUJETS ATTEINTS DE MALADIE PULMONAIRE OBSTRUCTIVE CHRONIQUE (MPOC)

L Moussian, J L'Archevêque, M Labrecque
Centre de recherche, Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, Montréal, QC

Le tabagisme actif est un facteur accélérant la chute du VEMS chez le patient atteint de MPOC. Cependant, le rôle de différents autres facteurs prédictifs est moins bien caractérisé.

Les caractéristiques de 836 sujets (460 hommes et 376 femmes), atteints de MPOC de sévérité légère à très sévère, âgés de 39 à 90 ans au moment de leur première visite au laboratoire de physiologie respiratoire de l'hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, ont été examinées. Les sujets devaient s'être présentés à la clinique à au moins deux reprises pour effectuer une manœuvre de spirométrie. Le changement annuel moyen du VEMS pour chaque sujet a été calculé à l'aide de la régression intra-personnelle tenant compte de toutes les visites et a été dichotomisé ( < 60 ml/année et ≥ 60 ml/année; < 90 ml/année et ≥ 90 ml/année). Les caractéristiques suivantes: âge, sexe, VEMS initial, indice de Tiffeneau, indice de masse corporelle (IMC), statut tabagique et temps de suivi, disponibles dans la base de données du laboratoire, ont été comparées en fonction de la catégorisation du déclin annuel du VEMS. La prévalence attendue d'un déclin accéléré de la fonction pulmonaire a été estimée à partir des modèles de régression logistique en utilisant différentes combinaisons de facteurs prédictifs.

Les résultats démontrent que le VEMS initial (% prédit) ≥ 50%, l'IMC initial < 30 kg/m², le fait d'être un fumeur actif et d'avoir un temps de suivi plus court sont des facteurs prédictifs individuels de chute ≥ 60 ml/année. Pour les chutes annuelles du VEMS ≥ 90 ml, les facteurs les plus importants sont le VEMS initial (% prédit) ≥ 50%, le fait d'être fumeur actif, d'être de sexe masculin et d'avoir un temps de suivi plus court.

Ces résultats seront utiles pour l'identification des individus ayant un risque de chute accélérée du VEMS et qui pourraient d'avantage profiter d'une stratégie de prévention.

## 9

### IMPACT DE LA DYSPNÉE SUR LA TOLÉRANCE À L'EFFORT ET LA BRONCHODILATATION CHEZ DES PATIENTS MPOC LÉGERS

P Gagnon¹, D Saey¹, S Provencher¹, J Milot¹, J Bourbeau², WC Tan³, S Martel¹, F Maltais¹

¹IUCPQ, Université Laval, Québec; ²Respiratory Epidemiology and Clinical Research Unit, Montréal Chest Institute, McGill University, Montréal, Montreal, QC; ³Heart Lung Institute, St Paul's Hospital, University of British Columbia, Vancouver, BC

Dans la MPOC de stade GOLD I, l'impact de la bronchodilatation sur la tolérance à l'effort à la marche de même que l'influence de la dyspnée sur cette dernière reste inconnue.

**OBJECTIFS** : Caractériser l'impact de la BD sur la tolérance à l'effort, la réponse cardio-respiratoire, l'hyperinflation dynamique en fonction de la présence ou l'absence de dyspnée chez des patients MPOC de stade GOLD I.

**MÉTHODOLOGIE** : Selon un devis randomisé à double-insu, 15 patients MPOC légers non-dyspnéiques et 22 patients MPOC légers dyspnéiques appariés pour l'âge ont complétés un test navette d'endurance à la marche suivant la nébulisation d'une solution placebo [NaCl] ou d'un BD [ipratropium bromide (500 µg) et salbutamol sulfate (2,5 mg)]. Un test de spirométrie était réalisé au repos et 60-min après la nébulisation. La présence de dyspnée était définie comme un score ≥ 2 sur l'échelle de dyspnée du Medical Research Council.

**RÉSULTATS** : L'augmentation du VEMS avec BD tendait à être plus importante chez les patients dyspnéiques lorsque comparés aux patients non-dyspnéiques (9,0 ± 1,6 vs. 4,7 ± 1,4 % prédite, moy. ± SEM: p=0,06). Les patients dyspnéiques et non-dyspnéiques ont respectivement démontrés une amélioration non-significative du temps d'endurance avec BD (13 ± 18 sec; 18 ± 14 sec). Durant l'effort, le volume courant (p=0,09) et la saturation en O₂ (p=0,06) tendaient à être réduits avec BD chez les patients dyspnéiques. Enfin, le BD amoindrissait significativement la réduction de la capacité inspiratoire à iso-temps lors de l'effort chez les patients dyspnéiques.

**CONCLUSION** : Les patients MPOC légers dyspnéiques tendent à démontrer davantage de bénéfices physiologiques à l'effort suite à la bronchodilatation. La présence de dyspnée dans la MPOC légère est importante à considérer alors que les bénéfices de la bronchodilatation chez des patients non-dyspnéique à l'effort restent incertains.

## 10

### CARDIORESPIRATORY SYSTEM AND MUSCLE OXYGENATION RESPONSES TO AN ISOKINETIC QUADRICES ENDURANCE TEST IN PATIENTS WITH COPD

F Ribeiro, P Gagnon, J Gagné, F Maltais, D Saey
Centre de recherche de l'Institut de cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec, QC

**BACKGROUND:** Isokinetic endurance tests are used to assess quadriceps muscle function in COPD patients. However, cardiorespiratory and muscle oxygenation responses to such exercise regimens are not well described in these patients.

**PURPOSE:** to investigate the effects of an isokinetic knee-extension endurance test on cardiorespiratory system and muscle oxygenation.

**METHODS:** Six patients with moderate COPD performed a maximal aerobic exercise capacity test and an isokinetic endurance test composed by 30 maximal unilateral knee-extension repetitions at an angular velocity of 180°/s. During isokinetic exercise, respiratory responses were determined by a breath-by-breath gas analysis system, cardiovascular system was continuously monitored by a beat-to-beat finger-sensor device and muscle oxygenation was acquired by a near-infrared spectroscopy. Quadriceps muscle endurance was defined as the total work and the slope obtained by work linear regression across the thirty repetitions.

**RESULTS:** All patients were able to complete the tests, with a mean duration of 40,5±1 seconds. They developed a total work = 2128±735 N.m with a dropping slope of 16±7%. Peak oxygen consumption (VO₂) during the isokinetic exercise represented in average 40% of that in maximal aerobic exercise test. Compared to resting data, muscle oxygenation and
ventilatory responses maximal values were reached between 15th and 20th repetitions. Muscle oxygenation was reduced in 27% and muscle desoxy-Hb/Mb varied up to 60% whereas peak VO₂ during isokinetic efforts augmented, in average, 118% at half-trial. Cardiovascular system seemed to be less affected, with higher levels attained around the last leg efforts: Δ mean-arterial pressure = 50% and Δ cardiac output = 25 %.

**CONCLUSION:** Isokinetic knee-extension endurance tests results in rapidly increases on cardiorespiratory demand and muscle oxygenation capacity.

## 11
### SIGNALISATION CELLULAIRE À LA SUITE D'UN EXERCICE EN RÉSISTANCE DANS LE QUADRICEPS DES PATIENTS ATTEINTS DE LA MALADIE PULMONAIRE OBSTRUCTIVE CHRONIQUE

B Lemire, R Debigaré, ME Thériault, A Dubé, F Maltais

Centre de recherche de l'Institut Universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec, QC

L'Intolérance à l'exercice ainsi que la perte de force et de masse musculaire sont des conséquences importantes de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). La perte de masse maigre diminue non seulement la qualité de vie de ces patients mais réduit aussi leur survie. L'exercice en résistance est un outil important pour contrer ces conséquences délétères chez la MPOC. Par contre, la réponse sous-optimale est peut-être reliée à un débalancement de la signalisation cellulaire au niveau musculaire.

**OBJECTIFS:** Investiguer la réponse des voies de signalisation cellulaire impliquées dans le maintien de la masse musculaire (Akt, p70S6K, cytokines inflammatoires (IL-6, IL-8, TNF, SAA1) à la suite d'un exercice en résistance chez les patients MPOC.

**MÉTHODES:** Sept (7) patients MPOC et 7 sujets sains ont subi une biopsie avant et après une séance d'exercice en résistance, soit 72 contractions du quadriceps.Les résultats des biopsies ont été obtenus par immunobuvardage et PCR en temps réel.

Résultats: L'effet de l'exercice en résistance démontre une tendance à l'augmentation de la phospho-Akt (p = 0.17) et de la phospho-p70S6K (p = 0.10), deux protéines pro-synthèse cellulaire, alors qu'il n'y a pas de variation observées chez les MPOC. D'autre part, l'expression de l'ARNm des cytokines inflammatoires semble être augmentée autant chez les MPOC que les sujets sains, excepté TNF-α qui démontre une augmentation chez les sujets sains (p = 0.05) mais ne varie pas chez les MPOC.

**CONCLUSION:** La réponse cellulaire à l'exercice en résistance semble être différente chez les patients MPOC en comparaison aux sujets sains appariés pour l'âge. Une réponse à l'exercice en résistance qui diffère de la norme pourrait avoir des répercussions importantes sur l'efficacité de cette intervention chez les patients MPOC.

## 12
### APPLICATION ET VALIDATION DU « COPD ASSESSMENT TEST (CAT) » EN RÉADAPTATION PULMONAIRE : UNE COHORTE AVEC MALADIES PULMONAIRES MIXTES

P Lachapelle, M Brosseau, M Houle-Péloquin, C Poirier

Centre Hospitalier de l'Université de Montréal, Université de Montréal, Montréal, QC

**INTRODUCTION :** Le CAT est un nouveau questionnaire validé pour l'évaluation et le suivi des patients avec MPOC. Il a été démontré sensible à la réadaptation pulmonaire (RP) dans une étude prospective multicentre de patients atteint de MPOC. Le CAT se compose de questions applicables à une population avec maladies pulmonaires mixtes, mais il n'a jamais été validé dans une population globale de RP.

**MÉTHODE :** Notre étude rétrospective a inclus 30 patients ayant complété le questionnaire CAT avant et après un programme de RP. Notre cohorte était composée de 17 patients avec MPOC, 7 asthmatiques et 6 patients avec maladie interstitielle. Ils ont été référés pour un programme de 3 entraînements/semaine pendant 8 semaines. Notre issue primaire était de valider le questionnaire CAT dans une cohorte mixte. Six autres mesures de RP ont été analysées comme issues secondaires.

**RÉSULTATS :** Le pointage moyen du CAT diminue significativement de 3.2 (p<0.01) après un programme de RP. Cette diminution du CAT est

observée dans tous nos groupes de patients avec maladie obstructive ou restrictive. La variation pré et post RP du CAT est de -4.16 (p<0.05) chez les femmes, -3.74 (p<0.05) chez les patients de moins de 70 ans et de -4.41 (p<0.05) chez les patients sans exacerbation. Aucune corrélation entre le changement du pointage CAT et le VEMS n'a été notée (r= -0.11). Le nombre de marches montées était la mesure la plus sensible avec une amélioration de 250% post RP.

**CONCLUSION :** Le questionnaire CAT a été initialement développé pour le suivi de patients avec MPOC. Notre étude démontre qu'il est aussi sensible à la réadaptation chez une population avec maladies pulmonaires mixtes. Une étude prospective est maintenant requise pour étendre l'application du CAT à l'évaluation générale et au suivi des patients avec maladies pulmonaires chroniques.

**RÉFÉRENCES :**

1. Jones PW, et al. Eur Respir J 2009;34(3):648-54.

2. Dodd JW, et al. Thorax 2011;66(5):425

## 13
### PSYCHIATRIC DISORDERS AS PREDICTORS OF THE NUMBER AND LENGTH OF EXACERBATIONS IN COPD PATIENTS

Emilie Daoud<sup>1,2,3</sup>, Catherine Laurin<sup>1,3,4</sup>, Kim L Lavoie<sup>1,3,5</sup>, Simon L Bacon<sup>1,3,4</sup>

<sup>1</sup>Montreal Behavioural Medicine Centre; <sup>2</sup>Department of Psychology, Concordia University; <sup>3</sup>Research Centre Hopital du Sacre-Coeur de Montreal; <sup>4</sup>Department of Exercise Science

Concordia University; <sup>5</sup>Department of Psychology UQAM Montreal, Montreal, QC

**BACKGROUND:** Psychiatric disorders are common in patients with COPD and are associated with a greater risk of exacerbations and increased health care costs. However the length of exacerbations in COPD patients with psychiatric disorders has yet to be extensively studied and could be important in determining health costs. The objective of this study was to assess the impact of comorbid psychiatric disorders on the number and length of exacerbations in COPD patients.

**METHODS:** Participants (n=116) underwent a baseline interview assessing their socio-demographic and medical history and dyspnea severity followed by standard spirometry tests. Psychiatric disorders were clinically diagnosed using a structured interview. Over a 3 year follow-up, the number and length of COPD exacerbations (i.e. those treated outside of a hospital or in a hospital) were documented.

**RESULTS:** A trend was found in the adjusted model for patients with psychiatric disorders to have more exacerbations than patients without psychiatric disorders (an average of 3.6 compared to 2.8 exacerbations, F=3.76, p=0.055), and for patients with psychiatric disorders to have shorter exacerbations than patients without psychiatric disorders (an average of 4.8 compared to 5.2 days, F= 3.13, p=0.080).

**CONCLUSIONS:** Results show that psychiatric disorders tended to be associated with more and shorter exacerbations. This could imply that patients with psychiatric disorders are more likely to detect exacerbations early and therefore prevent them from becoming severe. More research should be directed in understanding how treating psychological disorders may impact exacerbation frequency and length.

## 14
### LE CD34 ET LA RÉACTIVITÉ DU MUSCLE LISSE DANS L'INFLAMMATION PULMONAIRE.

M-A Foucreault, S Aubin, M Veillette, M-R Blanchet
CRIUCPQ

Le CD34 est une sialomucine exprimée chez la plupart des précurseurs inflammatoires et chez les fibrocytes qui semble jouer un rôle dans le trafic des cellules aux tissus. Des études ont démontré que les souris CD34-/-, dans un modèle d'asthme à l'ovalbumine(OVA), développent une réponse inflammatoire pulmonaire significativement moindre que les souris wt et démontrent une protection complète contre l'augmentation de la résistance pulmonaire normalement observée en réponse à l'OVA. Or, cette dernière observation ne peut s'expliquer que par la diminution du trafic des
granulocytes au poumon. Ainsi, le rôle du CD34 dans la réactivité des cellules musculaires lisses(CML) et dans la réparation du muscle lisse ont été investiguées.

Le premier objectif était de vérifier l'expression du CD34 chez les CML. Le deuxième objectif était de vérifier le recrutement des fibrocytes au poumon dans le modèle d'asthme, notre hypothèse voulant que le CD34 soit nécessaire à leur trafic au poumon, participant ainsi à la réparation et l'intégrité du muscle lisse et indirectement à la réactivité musculaire.

L'asthme a été induit chez des souris par deux injections intrapéritonéales d'OVA + Al(OH)3, suivies d'instillations intranasales d'OVA 2% pendant 5 jours. Les trachées ont été mises en culture pendant 6 semaines pour l'isolation des cellules musculaires lisses. Les poumons et lavages bronchoalvéolaires(LBA) ont été mis en culture pendant 14 jours pour l'isolation des fibrocytes. Les analyses de RT-PCR et de cytométrie en flux sur les cultures de trachées de souris naïves nous ont permis de conclure à la présence de CML CD34+, tandis que les cultures de poumons et de LBA des souris de notre modèle d'asthme ont montré un recrutement important de fibrocytes CD34+ en réponse à l'OVA.

Le CD34 est exprimé par les CML et il reste à déterminer cette molécule joue un rôle direct dans la réactivité du muscle lisse et/ou est important dans la réparation tissulaire via le trafic des fibrocytes

# 15 ÉTUDE INTÉGRÉE DES SCIENCES « OMIQUES » POUR DÉFINIR LE RÔLE RÉCEPTEUR DE TYPE 2 DE L'INTERLEUKINE 1 DANS L'ASTHME ALLERGIQUE

VT Vaillancourt, V Gagné-Ouellet, SP Guay, L Bouchard, C Laprise
Université du Québec à Chicoutimi; Écogene-21 et clinique des
lipides, Hopital de Chicoutimi, Chcoutimi, QC

La recherche des traits complexes tels que l'asthme nécessite l'intégration de plusieurs domaines de la recherche. Le présent projet intègre la transcriptomique, la génétique et l'épigénétique, afin de mieux comprendre l'implication du gène codant pour le récepteur de type 2 de l'interleukine 1 (IL1R2) dans l'asthme. Ce récepteur module le niveau d'IL1 en n'entraînant aucune signalisation cellulaire. Une analyse d'expression d'IL1R2 a démontré que celui-ci était significativement plus exprimé (2,5 fois) dans le tissu bronchique de sujets asthmatiques que dans celui de témoins (n=16). Puis, une étude d'association génétique (n>5000 ADN) a révélé qu'IL1R2 était associé avec l'atopie (p=0,0007). Enfin, les gènes impliqués dans les différentes fonctions d'IL1R2 ont également fait l'objet d'une étude d'association génétique. Celle-ci a démontré que douze des treize gènes étudiés (14/990 SNP) étaient associés avec les phénotypes reliés à l'asthme. À la suite de ces résultats, la séquence du gène IL1R2 a été analysée chez des sujets asthmatiques et témoins afin de déterminer la structure moléculaire d'IL1R2 dans le contexte de l'asthme. Les résultats préliminaires tendent à démontrer qu'il existe une hétérozygosité plus élevée chez les asthmatiques (p=0,08). Puis, afin de documenter l'influence de l'environnement sur l'expression de ce gène, une étude épigénétique a été réalisée. L'analyse préliminaire de la méthylation d'IL1R2 a été effectuée par pyroséquençage, et suggère qu'IL1R2 serait hyperméthylé chez les asthmatiques (p=0,07). L'intégration des sciences « omiques » a donc permis de mieux définir le rôle d'IL1R2 dans l'asthme. En effet, la surexpression et l'hyperméthylation chez les asthmatiques, probablement causé par un groupement méthyle situé au niveau d'un site répresseur ou empêchant la fixation d'un inhibiteur, amène une production plus élevée de la protéine. Ainsi, cette surproduction, en empêchant la signalisation d'IL1, favorise la réponse Th2 et l'asthme.

# 16 MODULATION DES RÉCEPTEURS DE LA SPHINGSOINE-1-PHOSPHATE DANS LES CELLULES ÉPITHÉLIALES PROVENANT D'UN MODÈLE D'ASTHME

D Gendron, M Taillefer, AM Lemay, É Bissonnette, D Marsolais
Centre de recherche de l'institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Département de médecine, Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC

**INTRODUCTION** : L'asthme allergique implique une inflammation chronique de l'épithélium bronchique. Les cellules capturant l'allergène libèrent des cytokines proinflammatoires, comme le tumor necrosis factor (TNF). Ces cytokines stimulent la production de chimiokines par l'épithélium bronchique, tel CCL2, qui contribuent au recrutement des cellules inflammatoires. Dans d'autres systèmes, il a été montré que l'activation du récepteur 1 de la sphingosine-1-phosphate (S1PR1) et l'inhibition du récepteur 2 (S1PR2) pouvaient inhiber la libération de facteurs proinflammatoires mais ceci n'a pas encore été étudié dans l'asthme.

**HYPOTHÈSE ET OBJECTIFS** : Puisque l'épithélium bronchique joue un rôle central dans l'asthme, notre objectif était de vérifier la présence de S1PR1/S1PR2 dans les cellules épithéliales et leur implication dans le relâchement de chimiokines. Nous avons émis l'hypothèse que la modulation pharmacologique de S1PR1/S1PR2 dans les cellules épithéliales bronchiques inhibe la production de CCL2 induit par le TNF.

**MÉTHODES ET RÉSULTATS** : Des cellules épithéliales bronchiques ont été obtenues à partir de rats Brown Norway ayant subi ou non un protocole induisant de l'asthme expérimental en réponse à de l'ovalbumine. L'expression de S1PR1 et S1PR2 a été mesurée dans ces cellules de rats normaux (NBEC) et de rats 'asthmatiques' (ABEC) par western blot. S1PR1 et S1PR2 sont surexprimés dans les ABEC, comparativement aux NBEC. Les ABEC ont ensuite été co-incubées avec le TNF et des doses croissantes de CYM-5442 (un agoniste de S1PR1), ou de JTE-013 (un antagoniste de S1PR2). La concentration de CCL2 a ensuite été quantifiée par ELISA dans les surnageants. L'activation de S1PR1 ou l'inhibition de S1PR2 diminue la libération de CCL2 de manière dose-dépendante.

**CONCLUSION** : Ces résultats suggèrent que la surexpression de S1PR1/S1PR2 dans les cellules épithéliales bronchiques de rats serait associée à des mécanismes de protection dans le contexte d'asthme.

# 17 RÉACTIONS ASTHMATIQUES IMMÉDIATES : DISTINCTION DES AGENTS DE HAUT ET FAIBLE POIDS MOLÉCULAIRES

JL Malo, J L'Archevêque
Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal, Montréal, QC

**PERTINENCE ET BUT** : L'exposition à des agents présents dans le milieu professionnel peut causer des réactions asthmatiques immédiates. Nous avons voulu savoir si le type de réaction diffère pour les agents de haut(protéines) et faible(produits chimiques) poids moléculaires.

**MÉTHODES** : Nous avons examiné 467 réactions immédiates dues à des agents de haut (n=248, 53%) ou faible (n=219, 47%) poids moléculaires pour préciser les moments du maximum et de la récupération de la réaction.

**RÉSULTATS** : Le changement maximum du VEMS a été plus important pour les agents de faible (30.5 ±10.3%) que de haut (25.4% ± 7.0%) poids moléculaires. La médiane du changement maximum du VEMS a été de 20 min pour les agents de faible poids moléculaire par comparaison avec 10 min pour les agents de haut poids moléculaire (p<0.001). La médiane du moment de récupération (définie comme un retour du VEMS à 10% de la valeur de base) a été plus courte pour les agents de haut poids moléculaire (60 min) que pour les agents de faible poids moléculaire (90 min) (p<0.01). Plus de sujets exposés aux agents de haut poids moléculaire (89.5%) ont connu une récupération fonctionnelle que pour les agents de faible poids moléculaire (72.6%) (p<0.001). Les réactions immédiates ont été suivies de réactions retardées plus souvent (37.3%) pour les agents de faible que de haut (26.2%) poids moléculaires(p<0.05). Les résultats étaient similaires en comparant les réactions à la farine (n=113), le principal agent de haut poids moléculaire, et les réactions aux diiscoyanates (n=111), le principal agent de faible poids moléculaire.
**CONCLUSION** : Cette étude est la première à montrer que les réactions immédiates aux agents de haut et faible poids moléculaires diffèrent en ce qui a trait aux moments du maximum et de la récupération des réactions.

## 18 SITUATIONS SOCIO-PROFESSIONNELLES ET ÉTATS PSYCHOLOGIQUES À LONG-TERME DE TRAVAILLEURS INVESTIGUÉS POUR UN ASTHME PROFESSIONNEL POTENTIEL AU QUÉBEC

G Moullec, JL Malo, K Lavoie, J L'Archevêque, D Gautrin, M Labrecque

Centre de Recherche de l'Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal - Centre Asthme et Travail, Montreal, QC

**RATIONNEL** : L'évolution à long terme des travailleurs vus pour possibilité d'asthme professionnel (AP) n'a jamais été examinée en fonction du diagnostic posé à l'investigation : AP, asthme exacerbé au travail (AET), non asthme (NA).

**OBJECTIF** : Comparer la situation socio-professionnelle, l'état psychologique et l'utilisation des services de soins de travailleurs AP, AET, et NA, plusieurs années après leur diagnostic.

**MÉTHODE** : Dans cette étude transversale, à partir de la base de données des sujets investigués pour AP, entre 1997 et 2007, à l'Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, 830 sujets ont été retracés et 179 (22%) ont accepté de participer au suivi. Ils ont chacun rempli des questionnaires (envoyés par courriers postaux) évaluant l'état psychologique (quality of life short-form SF-36), et répondu à un entretien téléphonique. Les analyses ont été ajustées avec l'âge, le sexe et le délai depuis l'investigation.

**RÉSULTATS** : Sur les 179 participants contactés en moyenne 6 ans après l'investigation, 64 avaient reçu un diagnostic d'AP, 62 un AET, et 53 NA. Au suivi, la probabilité de changer d'emploi était plus faible chez les AET (OR, 0.19) et les NA (0.27) comparés aux AP. Les chances de réduction ou d'arrêt d'exposition à l'agent irritant étaient plus faibles chez les AET (OR, 0.17) et NA (0.25) comparés aux AP. Parmi les sujets en âge de travailler, seul 2% des AP étaient au chômage contre 14% et 8%, respectivement chez les AET et NA. Le groupe NA montrait de meilleurs scores à l'échelle 'fonction émotionnelle' du SF-36. En revanche, le taux de consultation chez un médecin pour toutes causes était plus élevé chez les NA comparés au OA (rate ratio, 2.64) et au AET (1.28).

**CONCLUSION** : Ces résultats confirment l'efficacité du suivi au Québec notamment dans la réorientation professionnelle des patients AP. Il semble aussi nécessaire de trouver des alternatives pour les sujets AET et NA qui restent très exposés aux agents irritants, plusieurs années après l'investigation.

## 19 EFFICACITÉ DES INTERVENTIONS COMPORTEMENTALES POUR AMÉLIORER L'ADHÉRENCE AUX CORTICOSTÉROÏDES INHALÉS CHEZ DES ADULTES ATTEINTS D'ASTHME: REVUE SYSTÉMATIQUE ET MÉTANALYSE

G Moullec, G Gour-Provençal, SL Bacon, T Campbell, KL Lavoie
Centre de Recherche de l'Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal ;
Département de Psychologie, Université du Québec à Montréal ;
Centre de Médecine Comportementale de Montréal, Montreal, QC

**RATIONNEL** : La faible adhérence aux corticostéroïdes inhalés (CSI) chez les patients asthmatiques est associée à de mauvaises issues de santé. Nous savons peu de choses sur l'efficacité des interventions comportementales sur cette adhérence. De récentes études ont montré que la mise en place des composantes du "Chronic Care Model" (CCM) chez des patients atteints de troubles respiratoires était associée à de meilleurs effets des interventions. Toutefois, nous avons peu d'information sur l'effet spécifique des composantes sur l'adhérence aux CSI chez des patients asthmatiques.

**OBJECTIF** : Nous avons conduit une revue systématique pour évaluer l'efficacité des interventions sur l'adhérence aux CSI chez des adultes asthmatiques, et vérifier si l'utilisation des composantes du CCM était associée à des effets plus importants.

**MÉTHODES** : Nous avons révisé tous les articles ayant testé l'efficacité d'une intervention sur l'adhérence aux CSI, à partir des bases de données Medline et PsychINFO jusqu'en août 2010. Les interventions étaient catégorisées en fonction du nombre de composantes du CCM inclus dans l'intervention (auto-gestion, soutien décisionnel, délivrance des soins, échanges d'informations). Nous avons standardisé les effets des interventions pour obtenir une taille d'effet (ES), et des analyses ont été effectuées en combinant les ES des études, en fonction du nombre de composantes du CCM inclus.

**RÉSULTATS** : 18 études répondaient à nos critères d'inclusion. L'inclusion d'un plus grand nombre de composantes du CCM dans les interventions était associée à de plus larges effets sur l'adhérence aux CSI. Les interventions avec une, deux et quatre composantes du CCM étaient associées respectivement à des tailles d'effet moyenne (0.29), large (0.53), et très large (0.83).

**CONCLUSION** : Ces résultats soutiennent la pertinence du CCM comme cadre conceptuel pour élaborer des interventions destinées à améliorer l'adhérence au traitement chez des patients atteints d'asthme.

## 20 THE ROLE OF SEQUESTOSOME 1/P62 IN THE INNATE IMMUNE RESPONSE TO HUMAN RESPIRATORY SYNCYTIAL VIRUS

Xiaochun Guan, Nathalie Grandvaux
CRCHUM and Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Université de Montréal, Montréal, QC

**Background** : Human respiratory syncytial virus (RSV) is the major cause of lower respiratory tract infections, leading to pneumonia and bronchiolitis, which can be life-threatening in young children. There is no effective vaccine for RSV to date. In response to RSV infection the transcription factors NF-κB and IRF-3 orchestrate the innate immune defense by regulation of proinflammatory and antiviral cytokines and chemokines gene expression, including type I interferons (IFN). IFNs induce the expression of IFN-stimulated genes (ISGs), which encode for proteins with antiviral activities that limit the propagation of the virus. Sequestosome1/p62 (p62) is a scaffold signaling protein with multiple functions, including NF-κB regulation and antioxidant response. P62 was also shown to target invading bacteria's to cellular autophagy degradation. However, little is known about p62 and innate immunity response in the context of virus infection.

**PURPOSE** : To study the role of p62 in RSV-mediated innate immune response and to characterize the molecular mechanisms underlying its function.

**Methods** : We used a RNA interference (RNAi) strategy to downregulate p62 expression in A549 cells, a model of human airway epithelial cells. RSV multiplication is analyzed by plaque assay and qRT-PCR. Production of a panel of proinflammatory and antiviral cytokines were monitored by Elisa. The role of p62 in NF-κB and IRF-3 activation was analyzed by detection of the phosphorylation level of the different factors involved in the signaling cascade leading to their activation by immunoblotting. Intracellular localization of p62 during RSV infection was performed by indirect immunofluorescence.

**Results** : Our results reveal that p62 is essential to prevent RSV multiplication. Additionally, p62 plays a role in NF-κB activation. Interestingly, p62 colocalizes with RSV in the early times of infection. Together these results suggest that p62 is a central player in RSV-induced innate immune response.
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IDENTIFICATION PAR UNE APPROCHE MULTI-HÔTES DU GÈNE YGFL À TITRE DE FACTEUR DE VIRULENCE UNIVERSEL CHEZ LE PATHOGÈNE RESPIRATOIRE PSEUDOMONAS AERUGINOSA LESB58

G Filion¹,², I Kukavica-Ibrulj¹, SGE Tan¹,², V Dekimpe³, A Barthe¹,², E Déziel³, RC Levesque¹, SJ Charette¹,²,⁴

¹Institut de biologie intégrative et des systèmes Université Laval;

²Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec; ³INRS-Institut Armand-Frappier, Laval; ⁴Département biochimie, microbiologie et bio-informatique, Québec, QC

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie qui provoque des infections respiratoryes chroniques chez les personnes atteintes de fibrose kystique. La compréhension aux niveaux physiologiques et moléculaires du comportement virulent de souches comme LESB58 qui provoque ces infections résistantes aux antibiotiques est essentielle pour développer de nouveaux traitements. Pour mettre en évidence de nouveaux facteurs de virulence de LESB58, une approche decriblage génétique en utilisant plusieurs hôtes a été choisie. Ainsi, une banque de près de 10 000 mutants STM de LESB58 ont été analysés dans un modèle d'infection pulmonaire chez le rat. Il en est ressorti que 163 mutants avaient perdu la capacité de croître dans le contexte pulmonaire suggérant une perte de virulence de ces derniers. Par la suite, cette collection de 163 mutants a été criblée en utilisant l'amibe Dictyostelium discoideum, un prédateur bactérien. Le test de virulence chez l'amibe a permis d'identifier 14 mutants particulièrement sensibles à la prédation amibienne, indiquant une perte accrue de la virulence chez ces mutants. Pour exclure un défaut de croissance comme une cause potentielle de la perte de la virulence, la courbe de croissance de ces 14 mutants a été déterminée et trois mutants ont démontré un défaut de croissance claire. Les 11 autres mutants montrant une croissance normale ont été testés avec un test de virulence chez un troisième hôte, la mouche Drosophila melanogaster. Quatre de ces mutants ont été également moins virulents chez l'insecte et plus particulièrement un mutant pour le gène ygfl. Ce gène est potentiellement impliqué dans la fonction du système de sécrétion de type III. Ce criblage multi-hôtes qui incluait le rat, l'amibe et la mouche a donc permis d'identifier au moins un gène ayant un rôle universel pour la virulence de LESB58. Une analyse approfondie de la fonction du gène ygfl constitue la suite de ce projet.

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GÉNOMIQUE FONCTIONNELLE DES GÈNES ESSENTIELLES À L'INFECTION PULMONAIRE CHRONIQUE ET UNIQUE CHEZ LA SOUCHE ÉPIDEMIQUE PSEUDOMONAS AERUGINOSA LESB58

A-A Lemieux¹, I Kukavica-Ibrulj¹, B Boyle¹, JL Fothergill², G Filion¹, V Dekimpe³, C Winstanley², SJ Charette¹, E Déziel³, RC Levesque¹

¹Institut de biologie intégrative et des systèmes, Université Laval, Québec; ²Institute of Infection and Global Health, University of Liverpool, Liverpool, United Kingdom; ³INRS-Institut Armand-Frappier, Laval, QC

CONTEXTE: Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste responsable des infections pulmonaires chez les personnes atteintes de fibrose kystique. Une nouvelle souche épidémique mutliresistante aux antibiotiques, LESB58, présente un comportement agressif et hypervirulent. Le génome de LESB58 est composé d'une région hautement conservée (90%) et de 455 gènes uniques supplémentaires formant 5 ilots génomiques (GIs) et 6 prophages (PPs).

HYPOTHÈSE ET OBJECTIF: Nous proposons que ces éléments génétiques spécifiques à LESB58 soient en lien direct avec son hypervirulence. Au cours de cette étude, nous tenterons de déterminer l'impact de ces régions dans la virulence et la pathogénie de LESB58.

MÉTHODE ET RÉSULTATS: Une mutagenèse à étiquette signature (STM) a été réalisée donnant accès à une collection de 9216 mutants uniques et identifiables par PCR. Un ccriblage in vivo dans un modèle d'infection pulmonaire chez le rat a permis de retenir 163 mutants

défectueux pour le maintien de l'infection in vivo. Le séquençage et l'analyse bio-informatique de ces 163 mutants a révélé que 12 d'entre eux possédaient une insertion dans un GIs ou un PP. Des indices de compétition (CI) ont démontré que les 12 mutants possédaient une virulence diminuée in vivo variant de 100 à 1000 fois plus faible que le type sauvage. Des analyses dans l'amibe et la drosophile ont permis de confirmer l'atténuation de la virulence pour quelques-uns des mutants. Des analyses plus poussées sur deux mutants, une 'DnaC' et une protéine portale, se trouvant dans les PPs 2 et 3 respectivement, ont démontré une diminution de la quantité de phages spontanés produits. Le transcriptome complet du mutant DnaC a été réalisé sur NGS-454 et a démontré la surexpression de 172 gènes, majoritairement impliqués dans la transcription et la régulation post-transcriptionnelle. L'incapacité des mutants STM à établir l'infection et leur faible production de phage suggèrent l'implication des PPs dans l'hypervirulence

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EFFECT OF AEROSOLIZATION AND SAMPLING ON NEWCASTLE DISEASE VIRUS NEURAMINIDASE ACTIVITY

MJ Toulouse¹, N Turgeon¹, J Ho², C Duchaine¹

¹Centre de Recherche de l'Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Québec, Université Laval, Québec, QC; Defense Research and Development, Suffield, Alberta

Several viruses such as influenza can be transmitted by the airborne route. However, little is known about their aerosolization, propagation, and detection in aerosol state. Apart from specific but time consuming and costly assays like PCR, there are few if any generic approaches to assess viral presence in air. We have previously developed and validated neuraminidase enzyme activity as a rapid and cheap screening test for the presence of model viruses (Turgeon et al. 2010. Aerosol Sci Tech 45: 183). This presentation describes the effect of aerosolization and extended sampling period on the Newcastle disease virus (NDV) neuraminidase enzyme activity (NA). The viral model for this study was a strain of the NDV B1. The effect of aerosolization was measured after the material was sprayed with a TSI model 9302 atomizer. Particle sampling was done with a Biosampler® (SKC) and a NIOSH 2-stages cyclone aerosol sampler (National Institute for Occupational Safety and Health). The number of viruses sampled was quantified with real-time RT-PCR and viral NA was measured using a viral specific fluorescent substrate. We were able to detect NA from the samples collected with the NIOSH aerosol samplers at flow rates of 3.5 and 10 L/min. However, the NA from the samples collected with the Biosampler® were under detection limit. The RT-PCR quantification showed that the NIOSH aerosol sampler collected 10X more viruses compared to the Biosampler®. The NA of NDV B1 was unaffected by both the actions of aerosolization and sampling using NIOSH aerosol samplers over a period of 60 minutes. It has been demonstrated that NA is a good marker for detecting airborne viruses (Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Togaviruses) due to its robustness to aerosolization and sampling, as demonstrated with NDV aerosolization assays. Early detection of viral threat would permit measurement of potential threats in air and implementation of mitigating plans to reduce the spread of infection.

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CARACTÉRISATION DES BIOAÉROSOLS DES FERMES LAITIÈRES : RECONSTRUIRE LE CASSE-TÊTE DES MALADIES RESPIRATOIRES OCCUPATIONNELLES

Pascale Blais Lecours, Marc Veillette, David Marsolais, Caroline Duchaine

Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Université Laval, Québec, QC

Plusieurs maladies respiratoires occupationnelles sont associées aux bioaérosols. Cependant, leur étiologie n'est souvent pas connue. La composition exacte des bioaérosols responsables de ces maladies respiratoires doit être clairement définie afin de bien comprendre ce à quoi sont exposés les travailleurs. Nous avons récemment documenté le potentiel immunogène de microorganismes nouvellement découverts dans l'air des porcheries, les archaea. Afin de définir l'exposition des travailleurs de fermes laitières aux
bioaérosols, nous avons utilisé des méthodes de biologie moléculaire pour
décrire la biodiversité des bactéries et des archaea de l'air de cet environ-
nement. Les objectifs sont : 1) caractériser le contenu en bactéries et en
archaea dans les bioaérosols des fermes laitières, 2) déterminer l'exposition
des travailleurs de fermes laitières à S. rectivirgula, l'agent responsable du
poumon du fermier. Le PCR a été utilisé pour déterminer les quantités de
bactéries et d'archaea présentes dans l'air de fermes laitières. La caracté-
risation de la biodiversité de ces microorganismes a été effectuée par
DGGE. Finalement, la technique d'ELISA a permis de mesurer les anti-
corps spécifiques à S. rectivirgula dans le plasma des travailleurs. Jusqu'à
108 et 106 bactéries et archaea totales par m³ ont été respectivement retrou-
vées dans l'air des fermes laitières. M. smithii et M. stadtmanaea, deux espèces
d'archaea immunogènes, ont aussi été détectées dans l'air de fermes échantil-
lonnées. Malgré les recommandations faites aux fermiers quant à l'entreposage
de leur foin, jusqu'à 107 copies du gène de l'ARNr 16S de S. rectivirgula par
m³ d'air y ont été mesurées. De fait, les travailleurs de fermes laitières sont
davantage exposés à cet actinomycète que les sujets contrôles. Ces résultats
démontrent la complexité des bioaérosols des milieux agricoles dont cer-
taines composantes telles les archaea pourraient avoir un rôle à jouer dans les
maladies respiratoires occupationnelles.

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LA PROTÉINE CPRG EST PRÉSENTE DANS L'ENROBAGE DES BACTÉRIES PAR LES AMIBES, UN PHÉNOMÈNE SUSPECTÉ D'AUGMENTER LA PROPAGATION DE PATHOGÈNES RESPIRATOIRES DANS L'ENVIRONNEMENT

A Sedighi, VE Paquet, G Filion, SJ Charette

Institut de biologie intégrative et des systèmes, Université Laval,
Québec et Centre de recherche de l'Institut universitaire de
cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec, QC

Les amibes ont été identifiés comme un réservoir naturel pour les bactéries
pathogènes des voies respiratoires telles que Legionella pneumophila et les
mycobactéries. Les amibes ingurgitent ces bactéries et les enrobent dans
des corps multilamellaires (multicouches de produits protéo-lipidiques)
avant de les exocytées dans le milieu. L'enrobage offre une protection à ces
bactéries contre les traitements par biocides. Le mécanisme de formation
de l'enrobage est inconnu. Dans le présent projet, nous utilisons l'amibe
Dictyostelium discoideum comme modèle pour étudier l'enrobage bacté-
rien par les protozoaires. Par une analyse en immunofluorescence, nous
avons découvert que l'antigène reconnu par l'anticorps H36, qui est nor-
malement associé aux membranes de l'amibe, est aussi présent sur les corps
multilamellaires. Pour identifier l'antigène reconnu par l'anticorps H36,
une immunoprécipitation avec deux approches différentes soit en utilisant
la protéine A sepharose ou la protéine G sepharose a été faite avec
l'anticorps H36 sur des lysats d'amibes. La bande correspondant à la proté-
ine spécifiquement reconnue par l'anticorps a été excisée et identifiée par
spectrométrie de masse. L'analyse des résultats de spectrométrie de masse
montre que la protéine identifiée par l'anticorps H36 est la Cysteine
Proteinase 7 aussi nommée cprG. Il s'agit d'une glycoprotéine de 47 kDa,
entre autres, associée aux lysosomes de la voie phagocytique. Cette proté-
ine possède aussi un peptide signal et sa structure quaternaire implique des
ponts disulfures. L'identification de l'antigène H36 a été confirmée par des
analyses en Western blot où un anticorps spécifique contre cprG a été
utilisé en parallèle avec l'anticorps H36. Il est apparu que les deux anti-
corps ont reconnu spécifiquement les mêmes bandes. La poursuite de cette
'étude permettra la caractérisation du processus enrobage bactérien pour en
évaluer son importance dans la propagation des bactéries pathogènes.

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LE RÔLE DE L'ÉRYTHOPOIÉTINE DANS LA MATURATION PÉRINATALE DE LA RYTHMOGENÈSE RESPIRATOIRE CHEZ LE RONGEUR

C Caravagna, F Cayetanot, J Soliz

Université Aix-Marseille, France; Faculté de Médecine,
Département de Pédiatrie, Université Laval, Québec, QC

L'érythropoïétine (Epo), en plus de son rôle érythropoïétique, est impliquée
dans la protection cellulaire. On observe chez des souris adultes

transgéniques surexprimant l'Epo au niveau du système nerveux central
une augmentation de la réponse ventilatoire hypoxique (Soliz 2005).
L'absence d'Epo au cours du développement embryonnaire induit éga-
ment un déficit sévère de la neurogénèse (Mazur 2010; Strunck 2007).
Malgré les nouvelles données sur les rôles non-érythropoïétiques de l'Epo
chez l'adulte, ses fonctions physiologiques au cours du développement sont
peu connues.

L'hypoxie est le stimulus majeur augmentant l'expression d'Epo. L'hypoxie chronique gestationnelle (10% O₂, G5-G20) entraîne un retard de croissance et modifie la maturation de la rythmogénèse respiratoire (Peyronnet 2000 et 2007). Ceci traduirait un retard de maturation de l'homéostasie du chlore dans le tronc cérébral.

Au cours du développement foetal, le GABA est exciteur. Il devient
inhibiteur après la naissance (Ben Ari 2007). L'action du GABA est liée au
gradien d'ions chlores, qui dépend de l'expression de cotransporteurs cat-
ions-chlore. Ils permettent l'entrée (NKCC1) ou la sortie (KCC2) d'ions
chlorures de la cellule, modifiant ainsi la transmission synaptique
GABAergique. Leur expression s'inverse au cours du développement
périmatinal.

Un lien entre l'Epo et les neurones GABAergiques a déjà été montré chez l'adulte. En effet, l'Epo protégerait des neurones spinaux GABAergiques de l'excitotoxicité (Won 2007) et modulerait leurs décharges dans l'hippocampe (Wojtowicz 2008). Par ailleurs, l'Epo induit l'expression de facteurs trophiques tels que le BDNF (Viviani 2005). Or, l'application de BDNF sur des neurones immatures augmente l'expression des KCC2 (Ludwig 2011).

L'ensemble de ces données suggèrent donc un lien entre l'Epo et les
cotransporteurs du chlore qui sous-tendent l'influence GABAergique dans
la rythmogénèse respiratoire. Les travaux de ma thèse viseront à étudier ce
mécanisme.

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PROGRAMMATION PRÉNATALE DE L'ACCLIMATATION HÉMATOLOGIQUE ET RESPIRATOIRE CHEZ DES RATS DE HAUTE ALTITUDE.

Alexandra Lemoine¹, Delphine Lumbroso¹, Gabriella Villalpando²,
Marcelino Gonzalez², Rudy Soria², Vincent Joseph¹

¹Département de pédiatrie de l'Université Laval, Centre de
Recherche CHUQ, Hôpital St-François d'Assise, Quebec, QC;
Institut bolivien de la biologie de haute altitude, Universidad
Mayor de San Andrés, Bolivia

Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle l'hypoxie prénatale chez le rat aurait des conséquences à long terme sur l'acclimatation physiologique à la haute altitude. Des rats vivant en haute altitude (3600 m, La Paz, Bolivie) ont été exposés entre le 11e et le 20e jour d'âge gestationnel à l'air ambiant (contrôles - Cont) ou à un environnement enrichi en O₂ (32-35% O₂ correspondant à une PO₂ du niveau de la mer ; pnNorm). À 12 semaines, des mesures d'hématocrite (Hct) et d'hémoglobine (Hb) ont été réalisées. Les paramètres respiratoires de base, en réponse à une brève exposition à 32% d'O₂ (révélant ainsi le stimulus hypoxique ambiant) et en réponse à une exposition à 12% d'O₂ (hypoxie sévère) ont été mesurés. Comparés aux Cont, les rats mâles pnNorm ont un taux d'Hct et d'Hb plus élevé, cet effet n'est pas retrouvé chez les femelles. La fréquence respiratoire de base est plus faible chez les rats pnNorm comparés aux Cont (mâles et femelles). Les variations de fréquence respiratoire en réponse aux expositions à 32% et 12% d'O₂ sont similaires chez les mâles comme chez les femelles pnNorm comparés aux Cont. La réponse ventilatoire observée lors d'une exposition à 12% d'O₂ est supérieure chez les femelles par rapport aux mâles pour les deux groupes. Nous concluons de cette étude que l'hypoxie prénatale altère l'acclimatation hématologique et respiratoire et, en particulier, pourrait prévenir le développement d'une érythrocytose excessive chez les mâles vivant à haute altitude. Supporté par CRSNG.
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# EFFETS CONCOMITANTS D'ANTAGONISTES DES RÉCEPTEURS NICOTINIQUES ET PURINERGIQUES SUR LA RÉPONSE VENTILATOIRE À L'HYPOXIE CHEZ LE RAT EN DÉVELOPPEMENT.

Lalah M Niane, Vincent Joseph et Aida Bairam
Département de Pédiatrie, Centre de recherche CHUQ-HSFA,
Université Laval, Québec, QC.

**INTRODUCTION:** Nous avons récemment démontré que l'activation des récepteurs cholinergique nicotiniques du corps carotidien participent à l'augmentation de la réponse ventilatoire à l'hypoxie de manière âge dépendant alors que cette relation avec l'âge n'est pas notée en activant les récepteurs purinergiques P2X par l'adenosine triphosphate (ATP). Cependant l'usage des antagonistes spécifiques pour chacun des récepteurs réduit (ne supprime pas) ce chémoreflexe ventilatoire. La présente étude avait pour but de déterminer si le double blocage des récepteurs nicotiniques et purinergiques P2X intervient dans la stabilité respiratoire et supprime la réponse ventilatoire à l'hypoxie de manière âge dépendant chez le rat.

**METHODE:** La fréquence respiratoire, le volume courant et la ventilation minute (fréquence respiratoire X volume courant) en condition d'hyperoxie (FiO₂ = 50%), de normoxie (FiO₂ = 21%) et d'hypoxie (FiO₂ = 12%) ont été évalués par plethysmographie à corps entier chez deux groupes de rats âgés de 4 (P4) et 12 (P12) jours de vie répartis chacun en deux sous groupes. Le groupe expérimental a reçu une injection intra-péritonéale d'héxaméthonium + suramine (Hex, 1 mg/kg, antagoniste de récepteurs nicotiniques; Sur, 40 mg/kg antagoniste de récepteurs purinergiques) tandis que le groupe contrôle a reçu du salin. La stabilité respiratoire a été évaluée en mesurant la fréquence des apnées et le coefficient de variation de la ventilation minute. Chaque rat a été utilisé une fois quelque soit l'âge ou le groupe auquel il appartenait.

**RESULTATS:** En comparaison du groupe contrôle et dans chacun des âges étudiés, le double blocage Sur/Hex a réduit 1) la fréquence respiratoire (p<0.01) de manière âge dépendante (effet âge: p<0.03) en condition d'hyperoxie; 2) la fréquence respiratoire et la ventilation minute en condition de normoxie (p<0.0001); 3) la fréquence respiratoire (p<0.001) de manière âge dépendante (effet âge: p<0.02) en hypoxie. Quand au nombre d'apnée et la variabilité de la ventilation minute évalués en condition de normoxie, ils ont été augmentés par le double blocage pour chacun des âges étudié (p<0.0001). Cependant, l'augmentation de la variabilité respiratoire a été plus grande chez les rats plus jeunes (P4 vs P12; p<0.001).

**CONCLUSION:** Chez le rat en développement, le double blocage des récepteurs nicotiniques et purinergiques ne supprime pas la ventilation quelque soit la condition étudiée. De plus, ces récepteurs jouent un rôle déterminant dans la stabilité respiratoire de manière âge dépendant. L'ensemble des résultats suggère que la réponse ventilatoire à l'hypoxie et le contrôle de la stabilité respiratoire au cours du développement dépend d'autres neurotransmetteurs que l'acetylcholine ou l'ATP.

*Remerciements: IRSC, Fondation des étoiles*

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# EFFETS PHYSIOLOGIQUES DE LA CAFÉINE ET/OU DE LA PRESSION POSITIVE CONTINUE NASALE SUR LES ÉVÉNEMENTS CARDIORESPIRATOIRES DES CHÉMORÉFLEXES LARYNGÉS CHEZ L'AGNEAU PRÉMATURÉ

N Boudaa, N Samson, V Carrière et JP Praud
Unité de recherche respiratoire néonatale, Université de
Sherbrooke, Sherbrooke, QC

Les chémoréflexes laryngés (CRL) chez l'agneau prématuré se manifestent fréquemment par des apnées et des bradycardies sévères pouvant mettre en jeu le pronostic vital (St-Hilaire M, 2007). La pression positive nasale (nCPAP) et la caféine font partie des stratégies thérapeutiques dans la prise en charge des apnées du prématuré. L'objectif de cette étude est d'évaluer les effets de la nCPAP et/ou de la caféine sur les événements cardiorespiratoires survenant lors des CRL chez l'agneau prématuré.

**MÉTHODES:** Sept agneaux prématurés nés par voie basse, à un âge gestationnel de 133 jours (terme normal 147 jours) ont été instrumentés

chirurgicalement à 5 jours de vie afin de recueillir les stades de conscience, la pression artérielle, l'activité électrique du cœur et des muscles contracteurs du larynx. De plus, un cathéter supra glottique a été installé pour induire les CRL (injection HCl) durant le sommeil calme et en l'absence de sédation, dans 4 conditions expérimentales randomisées: 1) sans nCPAP et sans caféine (condition contrôle); 2) nCPAP (5 cmH₂O) sans caféine; 3) sans nCPAP et avec caféine (10 mg/kg IV sur 30 minutes); 4) avec nCPAP et caféine.

**RÉSULTATS:** La nCPAP diminue l'inhibition cardiorespiratoire des CRL vs la condition contrôle, incluant le temps passé en apnée (2 vs 10s, p = 0.004), en bradycardie (2 vs 12s, p = 0.007) et le pourcentage de diminution de la saturation en O₂ (4 vs 9 %, p = 0.07), contrairement à la caféine qui n'a pas d'effet bénéfique.

**CONCLUSION:** la nCPAP améliore les évènements cardiorespiratoires liés aux CRL chez l'agneau prématuré contrairement à la caféine, ce qui affirme l'importance de l'utilisation de la nCPAP dans la prise en charge des apnées du prématuré. Supporté par les IRSC et la chaire de recherche du Canada en physiologie respiratoire néonatale.

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# ALTÉRATIONS DE LA MÉCANIQUE RESPIRATOIRE ET DU DÉVELOPPEMENT PULMONAIRE DANS UN MODÈLE OVIN DE DÉFORMATION THORACIQUE CONGÉNITALE

N Samson¹, S Parent², S Bouchard², JP Gagné¹, M Cloutier³,
B Piedboeuf³, JP Praud1

¹Unité de recherche respiratoire néonatale, Université de Sherbrooke, Sherbrooke; ²Centre de recherche de l'hôpital Ste Justine, Département de chirurgie, Université de Montréal, Montréal; ³Centre de recherche du CHUQ, Québec, QC

Le syndrome d'insuffisance thoracique est l'incapacité du thorax à permettre une respiration et un développement pulmonaire normal. L'objectif de cette étude est de développer un modèle ovin de déformation thoracique en utero et d'en évaluer les conséquences sur la mécanique respiratoire et le développement pulmonaire à la naissance. Méthodes: Une déformation thoracique en utero a été créée chez 6 fœtus ovins, à 70-75 jours de gestation, par le retrait des 7ème et 8ème côtes gauches. Deux jours suivant la naissance, des tests de fonction respiratoire ont été réalisés avec le système Flexivent (Scireq, Montréal), in-vivo (agneaux anesthésiés/curarisés/ventilés) et ex-vivo (post-mortem), suivis d'une évaluation histomorphométrique du lobe inférieur gauche. La capacité inspiratoire ainsi que la compliance du système respiratoire in et ex-vivo des agneaux avec déformation thoracique (Def) ont été comparées à celles de 3 agneaux contrôles n'ayant pas eu de chirurgie en utero.

**RÉSULTATS:** La capacité inspiratoire des agneaux Def est diminuée par rapport aux contrôles in-vivo (24 vs 43 ml/kg) et ex-vivo (25 vs 57 ml/kg). La compliance du système respiratoire est également diminuée in-vivo (5 vs 13 ml/cmH₂O/kg) et ex-vivo (2 vs 8 ml/cmH₂O/kg). De plus, l'intervention anténatale a induit un délai important au niveau du développement pulmonaire du lobe inférieur gauche (architecture alvéolaire simplifiée, diminution du nombre de septations secondaires, épaisseur des septa inter-alvéolaires plus élevée). Conclusion: La mécanique respiratoire et le développement pulmonaire sont altérés dès la naissance par une déformation thoracique créée en utero chez notre modèle ovin, témoignant d'un retentissement sur le développement pulmonaire anténatal, en particulier au niveau de l'alvéolarisation.

Supporté par la chaire de recherche du Canada en physiologie respiratoire néonatale (JPP) et Chaire académique de recherche sur les déformations de la colonne.
## 31 DIFFÉRENCES SEXUELLES DANS LES PROFILS D'EXPRESSION DES GÈNES ASSOCIÉS AU DÉVELOPPEMENT PULMONAIRE CHEZ LA SOURIS; UNE ÉTUDE DES CULTURES ENRICHIES EN CELLULES FIBROBLASTIQUES ET EPITHÉLIALES.

M Kaczmarczyk, Y Tremblay
CRCHUL Axe Reproduction, Santé périnatale et Santé de l'enfant;
CHUQ; Université Laval, Québec, QC

A un stade avancé du développement foetal, l'épithélium alvéolaire des mammifères se différencie pour préparer le poumon aux échanges de gaz. Un déficit en production de surfactant synthétisé par les pneumocytes Type II est une anomalie majeure associée au syndrome de détresse respiratoire (SDR) souvent en corrélation avec une naissance prématurée. Malgré les différentes thérapies mises en place, les garçons prématurés sont plus forte- ment touchés par un SDR sévère et sont plus susceptible d'y sucomber que les filles. Notre objectif est : de décrire les différences dans l'expression des gènes selon le sexe au cours de cette période critique du développement pulmonaire et de déterminer si une alternative spécifique au mâle ou une thérapie complémentaire pourrait être envisagée. Au cours de la prochaine année, nous tenterons de décrire les différences sexuelles entre les profils d'expression des gènes chez la souris à partir de culture cellulaire enrichie. Nous utiliserons des puces ADN pour l'étude des fibroblastes et des popula- tions de cellules épithéliales isolées à partir de poumon. La séparation de ces deux populations cellulaires majeures du poumon en développement est basé sur le fait que la maturation des PTII est régulée par des communi- cations entre les cellules fibroblastiques et épithéliales. Or le synchronisme de cet événement est fortement retardé par les androgènes, ce qui conduit à un retard dans la synthèse et production du surfactant. Chaque profil d'expression génique de l'échantillon sera comparé afin d'identifier les dif- férences liées au sexe pour chaque population de cellule à chaque temps de gestation étudié soit du jour de gestation 17.5 à 18.5. Ces poumons corre- spondent à l'âge gestationnel des bébis prématurés nécessitant une assis- tance. On s'attend pour chaque population cellulaire, à ce que les voies métaboliques majeures ainsi que leurs gènes associés présentent une dif- férence sexuelle nous permettant de progresser vers nos deux objectifs.

## 32 L'INFLUENCE DE LA PRÉMATURITÉ ET DU SEXE DE L'ENFANT SUR SES PERSPECTIVES DE SANTÉ : UNE RÉALITÉ; DES QUESTIONS COMPLEXES; UNE APPROCHE TRANSDISCIPLINAIRE.

E Boucher, M Simard, A-M Gagné, P R Provost et Y Tremblay
Université Laval, CHUQ, CRCHUL, Axe reproduction, santé
périnatale et santé de l'enfant, Québec, QC

L'administration antenatale de glucocorticoïdes, l'administration de surfac- tant exogène et l'amélioration des protocoles de ventilation ont contribués à réduire le risque de syndrome de détresse respiratoire et la mortalité chez les enfants nés prématurés, surtout pour ceux naissant à la limite de la viabilité. Ce succès n'est toutefois pas sans conséquences sur la qualité de vie de ces enfants, les enfants nés prématurés étant susceptibles de vivre avec des séquelles dues à cette prématurité allant de la paralysie cérébrale à des problèmes de développement social et cognitif, sans omettre les diverses conséquences pulmonaires et physiques de toutes sortes. Or, outre le poids à la naissance et l'âge gestationnel, le sexe de l'enfant semble aussi être un facteur de risque associé. La réanimation d'enfants nés à la limite de la viabilité et la part que le sexe de l'enfant doit avoir dans le processus décis- ionnel soulèvent des enjeux interpellant plusieurs sciences dont l'épédimiologie, la recherche biomédicale, la médecine, les sciences psy- cho-sociales, ainsi que l'éthique et le droit. Comment, intégrer avec succès toutes ses expertises et leurs composantes terminologiques, méthod- ologiques et stylistiques? Nous avons utilisé un forum de discussion en ligne organisé en trois phases. Phase unidisciplanire : Chaque discipline a tra- vaillé sur la problématique centrale ou sur une sous-question et a rassemblé ses connaissances en un document vulgarisé. Phase multidisciplinaire : Chacune des disciplines s'est approprié l'information et la terminologie des autres. Phase transdisciplinaire : L'expertise de toutes les disciplines a été

utilisée pour générer un avis transdisciplinaire. Ces travaux furent publiés sous la forme d'un livre intitulé «L'impact de la prématurité et du sexe sur la santé de l'enfant - Une approche transdisciplinaire». Cela constitue un exemple concret de transfert de connaissances.

## 33 IMPLICATION DE LA VOIE NOTCH DANS LA MÉTAPLASIE DES CELLULES À MUCUS RETROUVÉE DANS LES VOIES AÉRIENNES DES SOURIS MUTANTES HOXA5

Olivier Boucherat, Josée Aubin, Jamila Chakir, Lucie Jeannotte

**INTRODUCTION:** Les souris Hoxa5⁻/⁻ présentent un large spectre d'anomalies responsables d'une mortalité néonatale importante. Un nom- bre anormalement élevé de cellules à mucus est observé dans les voies aériennes des souris qui survivent. L'excès de mucus est une des compos- antes responsables de l'obstruction bronchique dans de nombreuses pathologies pulmonaires.

**OBJECTIF:** Identifier les mécanismes moléculaires par lesquels la perte de fonction du gêne Hoxa5 cause une métaplasie des cellules à mucus.

**RESULTATS:** L'expression par les cellules à mucus de CC10 (marqueur des cellules de Clara) indique qu'une transdifférenciation excessive des cellules de Clara en cellules à mucus est responsable de la métaplasie. Contrairement à d'autres modèles, nous avons pu constater que la méta- plasie n'est pas associée à une perte d'expression du facteur de transcription FOXA2. Par contre, une activité augmentée de la voie NOTCH est observée dans les zones de métaplasie des souris Hoxa5⁻/⁻ telle que détermi- née (i) par analyses qPCR de divers acteurs de la voie de signalisation et (ii) par détection immunohistochimique du domaine intracellulaire clivé de NOTCH1 et du gêne cible Hey2. Des résultats similaires ont été retrouvés chez des patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive. Par ailleurs, l'administration postnatale d'un inhibiteur pharmacologique de la voie Notch aux souris Hoxa5⁻/⁻ atténue la métaplasie, confirmant l'implication de la voie Notch dans le phénomène observé.

**CONCLUSION:** Nos résultats font du gêne Hoxa5 un garant de l'intégrité épithéliale pulmonaire. Une diminution de l'expression de ce dernier est une cause de survenue d'une métaplasie des cellules à mucus via la dérégulation de la voie Notch.

Support financier: IRSC

## 34 ÉTUDE DE LA CYTOTOXICITÉ POTENTIELLE DES NANOPARTICULES SUPERPARAMAGNÉTIQUES COMPOSÉES DE ZINC ET DE COBALT : VALIDITÉ DES ESSAIS CLASSIQUES DE NANOCYTOTOXICITÉ.

L Barhoumi¹,², L Tabet¹, M Bergeron-Prévost¹, M Welman¹, L Ben Taher³, L Smiri³, M Sakly², H Abdelmelek², K Maghni¹

¹Centre de recherche HSCM, Université de Montréal, Montréal, QC;

²Laboratoire de Physiologie Intégrée, Université de Bizerte, Tunisie;

³Laboratoire de recherche 99/UR12-30, Université de Bizerte, Tunisie

**INTRODUCTION:** Les nanoparticules (NP) superparamagnétiques (NSPM) d'une dimension comprise entre 1 et 100 nm possèdent des pro- priétés magnétiques intéressantes pour les applications médicales comme l'imagerie des poumons par résonance magnétique. Cependant, leur dimension nanométrique et leur composition chimique peuvent constituer un risque sur la santé humaine. Des études montrent que les propriétés uniques des NP peuvent créer des interactions imprévisibles avec les com- posants d'essais de cytotoxicité conduisant à une fausse conclusion (posi- tive ou négative) sur leur nanocytotoxicité potentielie.

**OBJECTIFS:** Déterminer 1) si les NSPM de type Fe3O4, Co0.5Zn0.5Fe2O4 et Co0.2Zn0.8Fe2O4 présentent une interférence avec les essais de cyto- toxicité et 2) leurs effets cytotoxiques potentiels chez la lignée épithéliale alvéolaire humaine A549.

**MÉTHODOLOGIE:** La possibilité d'interférence entre ces NSPM et les essais de cytotoxicité LDH, MTS et Presto Bleu ont été déterminées (système sans cellule), et les mécanismes d'interactions étudiés. Pour l'étude de la nanocytotoxicité, les cellules A549 furent incubées avec les NSPM (12.5 et 400 µg/ml) pendant 16, 24, 48 et 72 h, et la cytotoxicité a été mesurée en utilisant les trois essais cités.
**RÉSULTATS:** L'étude des interférences a montré que ces NSPM présentent une interaction avec les tests MTS et LDH qui est attribuable à une activité catalytique de ces NSPM. De plus, ces deux essais sont inadéquats pour la mesure de la nanocytotoxicité de ces NSPM, et cela malgré la correction pour ces interférences. L'essai Presto bleu n'a indiqué aucune interférence avec ces NSPM. Cet essai a permis de conclure que ces NSPM sont cytotoxiques à la concentration de 400 µg/ml quelque soit le temps considéré.

**CONCLUSION:** La détermination de l'existence d'interférences est une étape essentielle dans l'étude de la nanocytotoxicité des NSPM. Les NSPM étudiées présentent des effets cytotoxiques sur les cellules A549 par des mécanismes restant à déterminer.

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### REPLICATION OF SUSCEPTIBILITY LOCI FOR LUNG CANCER IN A FRENCH CANADIAN POPULATION

JDU Nguyen¹, M Lamontagne¹, C Couture¹, M Laviolette¹, Y Bossé¹,², The Merck-Laval-UBC-Groningen Lung eQTL consortium ¹Centre de recherche Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec; ²Department of Molecular Medicine, Laval University, Quebec, QC

Recent genome-wide association studies (GWAS) have identified three genetic loci reproducibly associated with lung cancer: 15q25, 5p15 and 6p21. The aim of this study was first to test whether these loci are also associated with lung cancer in a French Canadian population and then to identify the causal genes in these regions using lung expression quantitative trait loci (eQTL) data. More than a million single-nucleotide polymorphisms (SNP) were genotyped in 420 patients undergoing lung cancer surgery. Genetic association tests were restricted to SNPs previously associated with lung cancer on chromosomes 15q25, 5p15, and 6p21. The allele frequencies of seven uncorrelated SNPs were compared to a control group of 3,151 individuals of European ancestry. Genome-wide gene expression profiles of 409 non-tumor lung tissues from the same lung cancer patients were measured to identify eQTLs. SNPs rs8034191 and rs8042374 on chromosome 15q25 were significantly associated with lung cancer (p = 2.91E-6 and 0.006, respectively). SNP rs2736100 on chromosome 5p15 was specifically associated with a histological subtype of cancer, adenocarcinoma (p = 0.004). The single SNP (rs3131379) tested on chromosome 6p21 was also associated with lung cancer (p = 0.032). Genetic variants that were associated with lung cancer on 15q25 were also associated with the expression levels of the gene CHRNA5 located in the same chromosomal region (p = 2.23E-22 for the strongest eQTL). This study confirms the three susceptibility loci for lung cancer in a French Canadian population and also suggests that the risk alleles on chromosome 15q25 confer susceptibility for lung cancer by modulating the expression levels of CHRNA5 in the lungs.

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### LE RENDEMENT DE LA BRONCHOSCOPIE ET DE LA BIOPSIE TRANS-THORACIQUE POUR OBTENIR UN DIAGNOSTIC HISTOLOGIQUE PRÉCIS DANS LE CANCER DU POUMON DE STADE 4

J Lemay, N Blais

Hôpital Notre-Dame, CHUM, Montréal

À l'ère des thérapies ciblées, le diagnostic de néoplasie pulmonaire doit se faire avec suffisamment de matériel pour permettre d'avoir un sous-type histologique précis. Nous voulions savoir si certaines techniques permettent plus souvent que d'autres d'arriver à un diagnostic précis. Nous avons utilisé une banque de données qui regroupent plusieurs informations sur les patients avec néoplasie pulmonaire, investigués et traités à l'hôpital Notre-Dame. Nous avons révisé les prélèvements effectués chez les patients avec néoplasie de stade 4 en 2006 (67 patients) et 2009 (64 patients). Un diagnostic de cancer est considéré positif s'il y a présence de cellules malignes dans le prélèvement. Un sous-type histologique est considéré précis s'il fait mention d'une tumeur de type adénocarcinome, épidermoïde, grandes cellules ou petites cellules. Donc en 2009, 94% des patients ont eu une bronchoscopie. Parmi ceux-ci 65% ont eu un diagnostic de cancer à la bronchoscopie, et 97% de ces derniers ont eu un sous-type histologique précis. Seulement 36% des patients ont eu une biopsie trans-thoracique. 100% ont eu un diagnostic de cancer avec cette technique, et parmi ceux-ci 87% ont obtenu un diagnostic histologique précis. Au total, 93% des patients ont obtenu un diagnostic histologique précis. La majorité des patients (91%) ont eu moins un prélèvement envoyé pour analyse en pathologie, donc seulement 9% ont eu un prélèvement cytologique uniquement. Entre 2006 et 2009, il y a eu peu de changement. On remarque toutefois qu'il y a eu plus de biopsie trans-thoracique à l'aiguille en 2009 (36% vs 16%), et il y a eu aussi plus de prélèvements envoyés pour analyse en pathologie (91% vs 75%). Les différentes techniques révisées offrent donc un excellent rendement pour obtenir un diagnostic histologique précis. Dans le futur, il nous faudra évaluer la contribution de l'immunohistochimie

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### KVLQT1 AS A TARGET TO CONTROL PROLIFERATION AND MIGRATION OF LUNG CANCER CELLS

A Girault, O Bardou, E Maillé, A Privé, NTN Trinh, P Ferraro, E Brochiero

CRCHUM et Département de médecine, Université de Montréal, Montréal, QC

The ability of airway cells to proliferate and migrate is fundamental to maintain epithelial integrity in the airways after injury. However, a dysregulation of these two processes can lead to the development and propagation of lung cancer. Among, numerous actors involved in cell proliferation and motility, ion channels (and particularly K+ channels) are key regulators of these processes. It has been also shown that many cancers types are characterized by abnormal function and/or expression of these membrane transporters. We thus proposed to evaluate the role of KvLQT1 K+ channels in the human lung adenocarcinoma cell line A549.

Using pharmacological and molecular approaches, we showed that KvLQT1, is involved in the cellular biology of A549 cells. Indeed, inhibition of KvLQT1 with increasing concentrations of clofilium (5-25 µM) evokes a dose-dependent reduction of cell growth (to a complete arrest at 25mM). With cell cycle analysis, we demonstrated that this inhibition is due to an accumulation of cells in G0/G1 phase and a reduction in the S phase. We also demonstrated that KvLQT1 inhibition or silencing evokes a 25 to 50% decrease in 2D motility of A549 cells, in our scratch assays. Using Boyden-type chamber experiments, we then observed that clofilium causes a 35% decrease in 3D cell motility. Taken together, these data demonstrate the crucial role of KvLQT1 channels in the proliferation and migration of lung adenocarcinoma cells in vitro. We then decided to evaluate expression levels of this K+ channel in lung cancer tissues, obtained from surgical lung resection (at CHUM and from the Respiratory Health Network tissue bank). By western blotting, we found that KvLQT1 is overexpressed in lung tumor tissues (compared to adjacent normal tissues) from most of patients with bronchoalveolar adenocarcinoma.

Altogether our results demonstrate that KvLQT1 channels could be identified as a new target to prevent lung cancer proliferation and propagation.

Supported by CIHR

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### FEASIBILITY AND EFFECTIVENESS OF A 4-WEEK HOME-BASED EXERCISES TRAINING PROGRAM FOR PATIENTS IN INVESTIGATION FOR LUNG CANCER AND AWAITING LUNG RESECTION SURGERY

Valérie Coats, Maltais, François, Sébastien Simard, Éric Fréchette, Didier Saey

Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Université Laval, Québec, QC

**BACKGROUND:** Patients with lung cancer often experience a reduction in exercise tolerance, muscle weakness, and decreased quality of life. Despite that functional capacity is a predictor of postoperative complications, and that the effectiveness of pulmonary rehabilitation programs is well recognized in other form of cancers and in many pulmonary diseases, few researches have studied its impact in lung cancer patients, particularly in patients awaiting lung resection surgery.
**OBJECTIVES:** To investigate the feasibility of a short home-based exercises training program (HBETP) in patients with lung cancer awaiting lung resection surgery (LRS) and to determine its effectiveness on exercise tolerance, skeletal muscle strength and quality of life.

**METHODS:** Sixteen patients with lung cancer awaiting lung resection surgery participated to a 4-week HBETP including moderate aerobic activities (walking and cycling) and muscular training performed three times weekly. Prior to and after the intervention, cardiopulmonary exercise test, six minute walking test (6MWT), muscular strength and quality of life were measured. Patients were asked to complete a training diary.

**RESULTS:** Thirteen patients completed the 4-week HBETP. In those patients, no adverse event was reported during the rehabilitation program and all the patients completed 75% of the HBRP. In the later, the cycle endurance test duration (263.77±79.12 vs 421.23±240.87 s, p<0.05) and the 6MWT distance (538.92±97.46 s 567.31±100.60m, p<0.05) were significantly improved. Moreover, there was also a significant improvement in strength of the deltoid, triceps and hamstrings (4.03±6.23 lbs, 2.91±3.85 lbs, 7.51±8.14 lbs p<0.05, respectively).

**CONCLUSION:** In patients with lung cancer awaiting LRS, home-based rehabilitation is feasible and improves some physiological parameters, such as exercise tolerance and muscle strength. This may be clinically relevant because poor exercise capacity is a strong predictor of postoperative cardiopulmonary complications.

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## LES MACROPHAGES ALVÉOLAIRES COLLABORENT AVEC LES CELLULES DENDRITIQUES POUR INDUIRE UNE RÉPONSE DE TYPE TH1 ET TOLÉROGÉNIQUE.

K Demers-Roy, J-F Lauzon-Joset, A Langlois, E Bissonnette
Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec (IUCPQ), Québec, QC

**INTRODUCTION** : La quantité importante d'allergène retrouvée dans l'air ambiant est un défi majeur pour la maintenance de l'homéostasie des voies respiratoires. En effet, plusieurs cellules immunitaires sont impliquées dans ce processus, dont les cellules dendritiques (DC) et les macrophages alvéolaires (MA), mais leur coopération est encore incomprise. Les DC sont responsables d'induire une réponse tolérogène (Treg) ou de polariser la réponse immune (Th1 et Th2), alors que les MA sont la première ligne de défense et régulent la réponse immune pulmonaire. Puisque les MA sont à proximité et même en contact avec les DC, nous postulons que l'addition de MA aux DC régulent la production de cytokines impliquées dans la polarisation de la réponse immune.

**MÉTHODES** : Les DC dérivés de la moelle osseuse (BMDC) de rats BN naïfs ont été cocultivés avec une lignée de MA, les NR-8383, en présence ou non d'allergène (OVA). Après 4 jours de coculture, les cytokines de type Th1 (interleukine (IL)-12), Th2 (IL-4, IL-6 et IL-13) et les cytokines impliquées dans la tolérance (IL-10 et transforming growth factor (TGF)-β) présentes dans le surnageant ont été mesurées par ELISA.

**RÉSULTATS** : L'addition de MA aux BMDC stimulés à l'OVA cause une augmentation significative de la production d'IL-12, d'IL-10 et de TGF-β actif, alors que le niveau d'IL-6 diminue. Les niveaux d'IL-4 et d'IL-13 dans les surnageants étaient négligeables (< 5 pg/mL).

**CONCLUSION** : La présence de MA naïfs dans les cultures de DC induit la production de cytokines de type Th1 et des cytokines impliquées dans la réponse tolérogénique, suggérant une protection contre le développement d'une réponse de type Th2. Il est possible que les MA aient perdu cette capacité dans l'asthme, ce qui reste toutefois à être démontré.

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## NANOTUBES PHYSICALLY CONNECT CD4+ T CELLS AND AIRWAY SMOOTH MUSCLE CELLS PRESENTING A NOVEL MECHANISM OF T CELL SURVIVAL

S Al Heialy, M Zeroual, M Novali, N Roman, P-A Risse, S Laporte, J Martin

McGill University

**BACKGROUND:** T cell infiltration into the airway smooth muscle (ASM) bundles is a major feature of asthma. Our previous data have shown

that direct contact of both types of cells is essential not only for ASM cell proliferation but also for T cell survival. Following the discovery of nano-tube formation by T cells, we hypothesized that CD4+ T cells and ASM cells are physically connected by these actin-dependent protrusions which plays a role in T cell survival.

**METHODS:** CD4+ T cells were isolated from peripheral blood mononuclear cells of healthy subjects. Activated CD4+ T cells and ASM cells were co-cultured for 24 hours. Confocal microscopy and atomic force microscopy were used to visualize the presence and formation of nanotubes and transfer of anti-apoptotic mediators. Cells undergoing apoptotic cell death were assessed by staining for DNA fragmentation using an Apoptag kit.

**RESULTS:** By various microscopic techniques we demonstrated that CD4+ T cells form long protrusions toward ASM cells following co-culture. These nanotubes enhanced T cell survival as compared to co-cultures in the presence of CD44 neutralizing antibody which also disrupted the formation of nanotubes. Using fluorescent dyes, we demonstrated the possibility of transfer of material between the cells. Immunofluorescence showed the presence of Bcl-2, an anti-apoptotic protein, within the nanotubes following co-culture.

**CONCLUSIONS:** These data provide strong evidence that activated T cells form nanotubes to communicate with ASM cells and provide a novel mechanism of survival of CD4+ T cells. The results also open new options to understand the process of smooth muscle remodeling in asthma.

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## CD40 HOMODIMER FORMATION: MECHANISMS INVOLVED AND BIOLOGICAL OUTCOMES

M Jundi, A Nadiri, W Mourad

Centre hospitalier de l'Université Montréal, Hôpital St-Luc, Département de Microbiologie-immunologie, Montreal, QC

CD40, a member of the tumour necrosis factor receptor family, plays a major role in the immune response by contributing to antibody production, cell proliferation, and cell death. It is well established that CD40, and its major ligand CD154 are implicated in autoimmune and inflammatory diseases. Blockade of CD40/CD154 interactions inhibited many autoimmune processes. Furthermore, the interruption of CD40-TRAF6 binding was shown to decrease the atherosclerosis incidence. Although CD40 seems to be an excellent therapy target in inflammatory diseases, the efficiency of the therapies will depend on a better understanding of the CD40 signaling pathway. The formation of CD40 homodimers was shown to be essential for specific signaling pathways such as the PI3-kinase pathway. However, the mechanisms upstream of the CD40 dimerization and their impact on the autoimmune and inflammatory pathogenesis are still under investigation. In this study, we tried to elucidate the mechanisms involved in the formation of CD40 homodimers and the consequence of such dimerization on the biological responses. In our approach, we used different cell lines ectopically expressing wild type CD40 or different CD40 mutants, where the binding of CD40 to the adaptor proteins was abolished. We also used gene microarray assay in order to screen for different signalling pathways that require the formation of CD40 homodimers. Our results show that CD40 homodimer formation is reduced when we used the hCD40-P227A mutant, which abolished the CD40-Jak3 association. Furthermore, we observed that CD40 homodimerization was mediated by CD40 translocation into lipid rafts and reactive oxygen species (ROS) production. In addition, we demonstrate that CD40 homodimerization is absolutely required for AKT activation. However, the activation of the ERK, JNK and p38 pathway occurs independently of CD40 homodimer formation. The microarray result suggests that the TRAF6/MyD88 are up regulated following CD40 homodimerization. In summary, our results demonstrate that the CD40 homodimer formation requires Jak3 recruitment and ROS. In addition, disulfide bond-CD40 homodimers affect the TRAF6/MyD88 pathway, which is linked to inflammatory response. Our future aim is to further investigate the mechanisms implicated in the formation of the CD40 homodimer and its role in the inflammatory response.
## LE CD103 RÉGULE L'INFLAMMATION PULMONAIRE ALLERGIQUE EXPÉRIMENTALE.

E Bernatchez, M-A Foucreault, D Gendron, A-M Lemay, D Marsolais, M-R Blanchet

Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec, QC

**INTRODUCTION:** La pathogenèse de l'asthme allergique n'est que partiellement comprise. Après exposition à un allergène, les cellules dendritiques (CDt) du poumon présentent l'antigène aux lymphocytes T (LyT) qui prolifèrent et s'accumulent dans le poumon et y libèrent des facteurs contribuant à amplifier l'inflammation. Récemment, le CD103 a émergé en tant que régulateur important des CDt et des LyT dans le contexte de l'immunité mucosale.

**HYPOTHÈSE ET OBJECTIFS:** Notre hypothèse est que le CD103 régule l'inflammation pulmonaire allergique en réponse à l'allergène Dermatophagoides pteronyssinus (DP) chez la souris. Nos objectifs étaient de caractériser les populations de CDt et LyT qui expriment le CD103 dans le poumon dans l'asthme et de comparer la réponse inflammatoire entre des souris C57BL/6 sauvages et CD103-/-.

**MÉTHODES ET RÉSULTATS:** L'asthme allergique expérimental a été induit chez des souris C57BL/6 sauvages et CD103-/- via l'administration de 50µg de DP 1 fois par jour pendant 10 jours. Les sous-types de cellules exprimant le CD103 ont été évalués par cytométrie de flux dans les lavages broncho-alvéolaires (LBA), les poumons et les ganglions lymphatiques. Des comptes totaux et différents ont été effectués dans les LBA pour vérifier la sévérité de l'inflammation. Nos résultats démontrent que le nombre de CDt et de LyT CD103+ est augmenté dans les souris exposées au DP. De plus, les CDt B220+ (plasmacytoides) constituent la majorité des CDt CD103+ et le CD103 est préférentiellement exprimé sur les LyT régulateurs (CD25+). Finalement, la délétion du CD103 est associée à une augmentation significative de l'inflammation en réponse à cet antigène.

**CONCLUSIONS:** Il y a une augmentation du nombre de cellules et de sous-types cellulaires exprimant le CD103 en réponse aux instillations de DP. La perte du CD103 cause une inflammation pulmonaire plus élevée, suggérant que le CD103 joue un rôle dans la régulation de l'inflammation pulmonaire en réponse à l'asthme.

## REGULATION OF ALLERGIC AIRWAYS DISEASE BY CD4+ T CELLS ENGINEERED TO OVEREXPRESS INTERLEUKIN-17

Nakada EM, Kinyanjui MW, Fixman ED

Meakins-Christie Laboratories, McGill University, Montreal, QC

**BACKGROUND:** Clinical data have associated Th17 cells, IL-17 and neutrophilia with severe asthma, while murine models suggest a possible dual role for IL-17 in allergic asthma as both a promoter and a negative regulator of this disease. The objective of these experiments is to assess how T cell specific overexpression of IL-17 modifies OVA-induced airway inflammatory responses using a murine adoptive transfer model.

**METHODS:** Recombinant retroviruses encoding either EGFP alone (pAP2) or both EGFP and IL-17 were used to transduce CD4+ T cells from OVA-sensitized donor BALB/c mice, re-stimulated with OVA ex vivo for targeted retroviral transduction. CD4+ T cells were isolated using magnetic selection and adoptively transferred intraperitoneally into naïve or two-week OVA sensitized mice. Recipients were then anaesthetized and challenged intranasally with OVA daily for 5 days. Mice were sacrificed 24h after the final challenge.

**RESULTS:** Recombinant retroviruses efficiently transduced CD4+ T cells after re-stimulation with OVA such that 0.3% of T cells transduced with control virus expressed IL-17 vs. 4.4% of T cells transduced with IL-17pAP2. IL-17 was detected only in the supernatants from IL-17pAP2 transduced cells. Following adoptive transfer and OVA challenge, transduced T cells were successfully recruited to and recovered in the lungs and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of both naïve and sensitized recipients. Naïve recipients of IL-17pAP2 transduced T cells showed greater levels of IL-17 in the BALF, as well as increased total and neutrophilic airway inflammation when compared to recipients of pAP2 transduced T cells. Conversely, sensitized recipients showed decreased total and eosinophilic airway inflammation in the IL-17pAP2 group. The evidence suggests a dual role for IL-17 in murine models of allergic asthma. This model will allow us to define how allergic airway inflammation is modified by T cell specific IL-17 overproduction.

## RÔLE DE TPL2 DANS LA RÉPONSE IMMUNITAIRE INNÉE DES CELLULES PULMONAIRES ÉPITHÉLIALES LORS DE L'INFECTION PAR PSEUDOMONAS AERUGINOSA

G Martel, S Rousseau

Les laboratoires Meakins-Christie, Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill, Montréal, QC

**INTRODUCTION:** La fibrose kystique (FK) est la maladie génétique mortelle la plus répandue au Québec. Les mutations qui se retrouvent au niveau du gène du régulateur transmembranaire de la fibrose kystique (CFTR) cause une hypersécrétion de mucus ainsi qu'une infection chronique à Pseudomonas aeruginosa (Psa). Notre groupe a montré que la perte de CFTR amplifiait la réponse immunitaire lors de stimulation de cellules pulmonaires épithéliales de patients FK, versus non-FK, par du matériel diffusible de Psa (PsaDM). Cette réponse s'observe par une hyperactivation de la voie des MAP kinases, notamment ERK1/2, et une augmentation de la sécrétion d'IL-6. L'activation de ERK1/2 peut être sous le contrôle de deux kinases en amont soit: Tpl2 et Raf-1. Objectif: Déterminer les voies de signalisation impliquées dans l'activation de ERK1/2 lors de stimulations par PsaDM.

**MÉTHODES:** La phosphorylation de ERK1/2 et la production d'IL-6 ont été mesurées dans des cellules BEAS2-B après stimulation par PsaDM, en présence ou non d'un inhibiteur de Tpl2 ou d'un ARN interférant (ARNi) contre Tpl2. Des cellules de patient FK et non-FK ont été traitées avec l'inhibiteur de Tpl2 afin de mesurer la production d'IL-6.

**RÉSULTATS:** Nous avons découvert que, lors de stimulation des cellules BEAS-2B par PsaDM, l'inhibition pharmacologique de TPL2 bloque la phosphorylation de ERK1/2 et réduit la production d'IL-6 de 82%. L'approche à l'ARNi a inhibé la phosphorylation de ERK1/2 tandis que la production d'IL-6 a diminué de 60% et ce, tant au niveau basal que lors des stimulations. L'inhibition de Tpl2 dans les cellules de patients FK et non-FK a provoqué des baisses marquées de la production d'IL-6 lors des stimulations par PsaDM.

**CONCLUSION:** Nos résultats indiquent que Tpl2 est une enzyme clé dans la voie de signalisation responsable de la réponse immunitaire lors de l'infection par Psa. L'inhibition de cette kinase pourrait être un moyen efficace de diminuer l'inflammation chez les patients FK.

## PROTÉOMIQUE DES CORPS MULTILAMELLAIRES SÉCRÉTÉS PAR L'AMIBE DICTYOSTELIUM DISCOIDEUM ENROBANT DES BACTÉRIES PATHOGÈNES DES VOIES RESPIRATOIRES.

Valérie E Paquet, Ahmadreza Sedighi, G Filion, Steve J Charette Institut de biologie intégrative et des systèmes, Université Laval, Québec; Centre de recherche de l'institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, QC

Les amibes sont des eucaryotes unicellulaires omniprésents dans l'environnement. Ils ingèrent des bactéries par phagocytose afin de se nourrir. Certaines bactéries pathogènes telles Legionella pneumophila et les mycobactéries sont capables de résister à la dégradation enzymatique de la voie phagocytique. Lors de leur séjour dans l'hôte, ces bactéries acquièrent un enrobage multilamellaire protéolipidique provenant de la cellule réservoir. À la suite de l'exocytose par les amibes, les bactéries pathogènes se retrouvent dans ces structures multilamellaires qui leur servent alors de dispositif de protection afin d'augmenter leur survie dans l'environnement. De plus, les bactéries enrobées pourraient être aérosolisées, devenant ainsi une source de particules inhalables pouvant causer des maladies respiratoires. À ce jour, le mécanisme d'enrobage reste toujours nébuleux tout comme la contribution des bactéries enrobées à la prévalence des infections respiratoires. Dans ce projet, nous avons reproduit le processus d'enrobage chez l'amibe hôte Dictyostelium discoideum. Une fois produites et rejetées dans l'environnement, les structures multilamellaires ont été
recueillies, concentrées et séparées par diverses méthodes incluant des étapes de centrifugation. Les protéines totales ont été extraites des structures puis analysées par spectrométrie de masse. Plus de 22 protéines amibiennes ont été identifiées comme composantes de l'enrobage multilamellaire. Le clonage des gènes codant pour ces protéines en phase avec la GFP est en cours dans un plasmide d'expression. L'électroporation de ces vecteurs d'expression chez D. discoideum permettra de suivre en temps réel le mécanisme d'enrobage bactérien. Finalement, les protéines de fusion montrant la plus grande affinité pour les structures multilamellaires pourront aussi servir de marqueurs des bactéries enrobées afin d'analyser leur impact sur la santé respiratoire humaine.

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EFFET DE L'ÉRYTHROPOÏÉTINE DANS LA MATURATION DU RÉSEAU RESPIRATOIRE CHEZ LA SOURIS

H. KHEMIRI, T.Seaborn, J. Soliz

Centre de recherche du CHUQ, Hôpital St-François d'Assise,
Département de Pédiatrie, Université Laval, Quebec, QC

INTRODUCTION : L'érythropoétine (Epo), connue depuis plus d'un siècle pour ses effets érythropoétique, présente un effet neuroprotéacte en condition pathologique. En condition physiologique, l'Epo contribue à moduler l'activité du réseau respiratoire en réponse à des variations en oxygène, dioxyde de carbone et pH, chez l'adulte.

L'objectif de cette étude est de caractériser l'implication de l'Epo dans la maturation des centres de contrôle de la respiration situés dans le tronc cérébral.

MATÉRIELS ET MÉTHODES : Le niveau d'expression, dans le tronc cérébral, des récepteurs membranaires à l'Epo (EpoR) et des récepteurs solubles à l'Epo (sEpoR), qui sont des antagonistes endogènes de l'Epo, a été mesuré par Western blot chez des souris âgées de 4, 10 et 21 et 90 jours. Dans une préparation tronc cérébral moelle épinière isolés de souris âgées de 4 jours, nous avons mesuré l'activité du réseau respiratoire en réponse à un stimulus hypoxique en présence ou en absence d'Epo ou du sEpoR. En pléthysmographie, la réponse ventilatoire à une hypoxie progressive a été mesurée chez des souris âgées de 15 jours préalablement injectées d'Epo ou de Nacl.

RÉSULTATS : L'expression de l'EpoR augmente d'un facteur 3 entre 4 jours et 21 jours, étant significativement plus élevée qu'à l'âge adulte. À l'inverse, l'expression du sEpoR diminue progressivement entre 4 jours et 90 jours. En électrophysiologie, nos résultats montrent que, par rapport au groupe contrôle, la réponse au stimulus hypoxique dans le groupe Epo est augmentée tandis que celle du groupe sEpoR est diminuée. En pléthysmographie, les souris injectées à l'Epo présentent une réponse ventilatoire à l'hypoxie significativement plus élevée que celle du groupe contrôle.

CONCLUSION : Nos résultats suggèrent que l'Epo est impliquée dans la maturation post-natale du réseau respiratoire. Ces résultats pourraient avoir une implication clinique importante, notamment dans les pathologies respiratoires du nouveau-né prématuré.

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LE RÔLE DE LA TESTOSTÉRONE DANS LA RÉPONSE VENTILATOIRE À L'HYPOXIE DES RATS ADULTES MÂLES ASSUJETTIS AU STRESS NÉONATAL

S Fournier, V Joseph, R Kinkead
Université Laval, Quebec, QC

Les rats adultes mâles exposé à un stress néonatal comme la séparation maternelle néonatale (SMN) présentent une réponse ventilatoire à l'hypoxie (RVH) 25% plus élevée que les rats contrôles. Cet effet n'est pas observé chez les femelles. Puisque l'hypoxie fait augmenter les niveaux circulants de testostérone chez les animaux SMN, et non pas chez les animaux contrôles, nous avons postulé que l'élévation de testostérone pendant l'hypoxie chez les animaux SMN est nécessaire à l'augmentation de leur RVH. Les ratons assujettis à la SMN étaient placés dans un incubateur 3h/jour pendant 10 jours consécutifs du jour post-natal 3 à 12. Les animaux contrôles ne recevaient aucune intervention. Les animaux étaient élevés jusqu'à l'âge adulte au moment ou la RVH est mesurée par plethysmographie (12%, 20 min). D'abord, nous avons effectué une gonadectomie

(GDX) pour évaluer l'impact d'une réduction de testostérone sur la RVH des mâles NMS et contrôles. GDX n'a pas eu d'effet sur la RVH des animaux contrôles, mais elle a réduite celle des animaux SMN au niveau des contrôles. Dans une seconde série de manipulation, nous avons évalué l'effet d'une supplémentation aigüe de testostérone chez des animaux anesthésiés aux gonades intactes. Cette fois, l'électromyographie du diaphragme fut utilisé pour quantifier la ventilation de base et en hypoxie (12%, 20 min) des animaux SMN et contrôles. Contrairement aux animaux contrôles, les animaux SMN ont démontré une fréquence respiratoire à l'hypoxie plus élevée lorsqu'ils étaient injecté à la testostérone (2mg/kg). Ces résultats démontrent que 1) les rats SMN sont plus sensibles à la testostérone que les rats contrôles et 2) la testostérone est nécessaire à l'augmentation de la RVH chez les animaux SMN. La SMN semble perturber l'axe hypophyse-hypothalamo-gonadotropique ce qui contribuerait au dimorphisme sexuel des effets du stress néonatal sur le contrôle respiratoire.

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EFFET DE L'HYPOXIE POSTNATALE SUR LA REPONSE A L'HYPOXIE CHEZ LE RAT VIVANT EN HAUTE ALTITUDE.

D Lumbroso¹, G Villalpando², M Gonzàles², R Soria², T Seaborn¹, V Joseph¹

¹Department of Pediatrics, Laval University, Québec, QC;

²Instituto Boliviano de Biologia de la Altura, UMSA, La Paz, Bolivia

OBJECTIF : Selon une étude précédente, l'hypoxie néonatale altère l'acclimatation à la haute altitude au niveau ventilatoire et hématologique. Notre étude actuelle a pour but d'évaluer l'effet de l'hypoxie néonatale de haute altitude sur la réponse à l'hypoxie chez le rat acclimaté à la haute altitude à 15 jours et à l'âge adulte.

MÉTHODE : Des rats vivant à haute altitude (3600 m, La Paz, Bolivie) ont été exposé à une supplémentation en O₂ (groupe sAHA à 35% O₂-PiO₂ = 150 mmHg) durant les 15 premiers jours de vie (P15). A P15 et à l'âge adulte, nous les avons soumis à 20 minutes d'hypoxie (12% O₂) et nous avons comparé la fréquence, le volume courant et la ventilation minute de ces animaux à ceux d'animaux contrôles de haute altitude (groupe AHA), laissés à l'air ambiant donc exposé à une hypoxie hypobare tout au long de leur vie (PiO₂= 90mmHg).

RÉSULTATS : En réponse à l'hypoxie, à P15 comme à l'âge adulte, seule la Fr est plus élevé chez les femelles sAHA que chez les contrôles (+ 16% chez les P15 et +14% chez les adultes) et des valeurs sont plus fortes que celles des males chez qui aucune différence n'apparaît entre les groupes quelque soit le paramètre ventilatoire mesuré.

CONCLUSION : Ainsi, l'hypoxie postnatale semble modifier le patron de réponse à l'hypoxie chez les femelles mais pas chez les males et cette modification semble persister au cours de la vie de l'animal. Ce dimorphisme pourrait s'expliquer par une différence au niveau de la sensibilité des structures impliquées dans la détection de la variation du taux d'O₂.

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ASSESSMENT OF UPPER AIRWAY DYNAMICS USING ANTERIOR MAGNETIC PHRENIC STIMULATION IN AWAKE SLEEP APNEA PATIENTS

CA Melo-Silva, JC Borel, S Gakwaya, F Sériès
Unité de recherche en pneumologie, Centre de recherche Institut Universitaire de Cardiologie et Pneumologie de Québec, Université Laval, Québec, QC

BACKGROUND: Bilateral anterior magnetic phrenic stimulation (BAMPS) and cervical magnetic stimulation (CMS) are common techniques used to assess upper airway (UA) mechanical properties in conscious humans. We hypothesized that sternal magnetic stimulation (a-MS) could be an alternative approach.

PURPOSE: to evaluate UA dynamics in awaked sleep apnea patients using a-MS.Methods: instantaneous flow, pharyngeal and esophageal pressures as well as thoracoabdominal motion were recorded in ten conscious sleep apnea patients. BAMPS and a-MS were applied randomly and at end-expiration.
**RESULTS:** the percentage of flow-limited twitches, the maximal tolerated intensity and the minimal stimulator output capable to induce flow-limited twitches were similar between BAMPS and a-MS. Examining the effects of stimulation site, stimulation intensity and site*intensity interaction on flow-limited twitches, the former was responsible for the more negative mean values of Peso,peak (BAMPS: -11.5±0.94 cmH₂O; a-MS: -6.5±1.1 cmH₂O; P=0.002) and UA closing pressure (BAMPS: -7.7±0.5 cmH₂O; a-MS: -5.8±0.6 cmH₂O; P=0.02) as well as for the lower mean value of linear UAR (BAMPS 3.5±0.4 cmH₂O/l/s; a-MS 2.2±0.4 cmH₂O/l/s; P=0.02).

**CONCLUSIONS:** We concluded that a-MS represent a practical and a useful technique to evaluate UA mechanical properties in sleep apnea subjects.

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A DOUBLE-BLIND, RANDOMIZED, PARALLEL GROUP STUDY TO DETERMINE THE EFFECT OF INITIAL

PRESCRIPTION OF ZOPICLONE ON THE LEVEL OF COMPLIANCE WITH CONTINUOUS POSITIVE AIRWAY PRESSURE IN ADULTS TREATED FOR OBSTRUCTIVE SLEEP APNEA AT 26 WEEKS

Katéri Champagne¹,²,³, Paul Verschelden⁴,⁵, Marcel Baltzan¹,², Germaine Tanzimat⁶, Barbara Capozzolo⁶,

¹Institut de Médecine du Sommeil; ²Mont-Sinai Hospital; ³Institut Thoracique Montréal Respiratory Epidemiology & Clinical Research Unit; ⁴Institut de médecine spécialisée de Laval; ⁵Cité de la Santé; Centre des Troubles du Sommeil OSR Médical⁶

Adherence to CPAP is often inadequate in patients initiating this treatment for OSA. A single hypnotic, Zopiclone with low risk of adverse effects may be a cost-effective intervention to augment the currently low adherence to CPAP, when prescribed for up to 14 doses.

**DESIGN:** Randomized, parallel group, placebo-controlled study comparing use of CPAP at 26 weeks with and without Zopiclone in the initial 14 nights.

**METHODS:** Twenty of the 264 patients were so far randomized to use zopiclone or a placebo. Newly diagnosed patients with obstructive sleep apnea are eligible unless using sedative medication or presenting chronic significant insomnia. All CPAP initiation procedures will be similar for all participants using OSR protocol © which includes standardized education, initiation to a written sleep apnea treatment plan, regular appointments with a dedicated clinical professional, fitting of a mask, revision of the mask fit at all follow-up visits, telephone contact as needed, daytime adaptation to CPAP with an automatic machine (S9 Resmed). Weekly appointments for participant feedback, CPAP data downloads are scheduled during the first month and at 6 months. Patients will fill SAQLI + Epworth questionnaires at baseline, 1 month and 6 months. Physician visits will continue as usual. The main outcome is nightly CPAP compliance at six months as measured by machine download. Secondary outcomes are the scores at six months on the Epworth and SAQLI, as well as changes from baseline, % of time that CPAP was used in average over the last month/ self-estimated total sleep time (h). Residual AHI will be monitored but is not an efficacy parameter. This study is powered to detect a 60 minute difference between arms.

**CONCLUSIONS:** We hope to show that a simple short-lived intervention, Zopiclone may enhance daily use of CPAP therapy.

**Funding:** Unrestricted grant from Centre des Troubles du Sommeil OSR Médical

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SLEEP APNEA ATTENUATES THE EFFICIENCY OF A LIFESTYLE INTERVENTION PROGRAM IN VISCERALLY OBESE MEN

Anne-Laure Borel¹, Xavier Leblanc², Natalie Alméras¹, Angelo Tremblay¹,³, Jean Bergeron⁴, Paul Poirier¹, Jean-Pierre Després¹,³, Frédéric Sériès¹

¹Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec;

²Faculty of Medicine, Université Laval; ³Division of Kinesiology, Department of Social and Preventive Medicine, Université Laval, Québec, QC

**BACKGROUND:** Excess visceral adiposity and sleep apnea are two conditions independently associated with cardiovascular diseases. The two conditions are often combined and are believed to interact in a vicious circle.

**OBJECTIVES:** To compare the response of viscerally obese men with or without sleep apnea syndrome to a one-year healthy eating, physical activity/exercise intervention program.

**METHODS:** Seventy seven men, selected on the basis of increased waist circumference (≥90 cm), and dyslipidemia (triglycerides ≥1.69 and/or HDL-cholesterol <1.03 mmol/L), participated in this study. Body composition and fat distribution were assessed by DEXA/computed tomography and sleep breathing disorders by home-based polygraphic recording. Cardiorespiratory fitness, plasma adipokines, plasma inflammatory markers, fasting lipoprotein-lipid profile and oral glucose tolerance test were assessed.

**RESULTS:** After the one-year lifestyle intervention, the oxygen desaturation index decreased (–3±13 events/hours, p<0.05). Men with sleep apnea syndrome at baseline (ODI ≥10 events/hour) showed smaller reductions in BMI, waist circumference, triglycerides and smaller increases in HDL-c and adiponectin than men without sleep apnea, despite similar compliance to the program. The higher the baseline oxygen desaturation index and time spent under 90% saturation, the lesser were the reductions in fat mass and visceral adiposity as well as the improvement in glucose/insulin homeostasis indices after one year.

**CONCLUSIONS:** A one-year healthy eating, physical activity/exercise intervention program is efficient to manage nocturnal desaturations of viscerally obese men. However, having an elevated number of nocturnal desaturations at baseline impedes the body weight reduction and the metabolic improvements associated with the lifestyle intervention program

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LACK OF LUNG FUNCTION PREDICTION VALUE FOR GENETICALLY DETERMINED ANCESTRY IN FRENCH CANADIAN POPULATION.

Jean-Christophe Bérubé¹, Maxime Lamontagne¹, Michel Laviolette¹, Yohan Bossé¹,², The Merck-Laval-UBC-Groningen Lung eQTL consortium

¹Centre de recherche Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec; ²Department of Molecular Medicine, Laval University, Quebec, QC

A recent report suggests that genetically determined ancestry improves predicted lung function measurements in African Americans. In this study, we test whether genetic ancestry derived from genome-wide genotyping data is useful to predict lung function in a French Canadian population. To do so, the genotypes of 399 subjects were filtered to eliminate SNPs in linkage disequilibrium (r² ≥0.1) using the LD-based SNP pruning option in PLINK. We used genotypes from unrelated HapMap CEU and YRI populations as reference sets for European and African ancestry, respectively. This resulted in a final set of 66,702 autosomal SNPs in linkage equilibrium and shared across the different populations. This set of SNPs was used to calculate genetic ancestry using the ADMIXTURE program and fixing two ancestral populations (K=2). Low variability in genetically determined European ancestry was observed in this French Canadian population (European ancestry range = 93.8 to 99.6%). We used linear regression, stratified by gender, to evaluate the association between lung function and European ancestry. None of the lung function measurements were
significantly associated with the percentage of European ancestry. Two models were compared to assess whether genetic ancestry influences pulmonary function predictions. The first, labeled as the standard model, included age, age squared and height squared. The second one included all the same variables but also the individuals' percentage of European ancestry. Mean absolute differences of 6±5 ml and 14±13 ml were observed between the two models for men and women, respectively. These results suggest that genetically determined ancestry do not change the predicted lung function measurements in this French Canadian population. Further studies using different source of European populations and wider admixed populations will be required to evaluate the clinical potential of ancestry-based lung function prediction models.

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### WEAN EARLIER AND AUTOMATICALLY WITH NEW TECHNOLOGY (THE WEAN STUDY): A MULTICENTRE, PILOT RANDOMIZED CONTROLLED TRIAL

K Burns¹, M Lessard², S Keanan³, M Meade⁴, F Lellouche⁵

¹Hôpital Saint Michael, Toronto, ON; ²Hôpital de l'Enfant Jésus, Québec, QC; ³Royal Columbian Hospital, New Westminster, BC;

⁴McMaster University, Hamilton, ON; ⁵Centre de recherche de l'IUCPQ, Québec, QC

**RATIONALE:** We conducted a pilot randomized trial comparing automated weaning (AW) to a paper-based weaning protocol [protocolized weaning (PW)] in critically ill adults to evaluate clinician compliance and acceptance of the study protocols, recruitment and impact on outcomes.

**METHODS:** From August 2007 to October 2009, we included critically ill adults requiring >24 hours of mechanical ventilation and at least partial reversal of the condition precipitating respiratory failure at 9 centres. We randomized patients who tolerated at least 30 minutes of Pressure Support (PS) and either failed a spontaneous breathing trial (SBT) or were not ready for an SBT to either AW or PW. Both groups utilized PS, included opportunities for SBTs, used a common PEEP/FiO₂ chart, sedation protocol and criteria for extubation, reintubation and use of noninvasive ventilation.

**RESULTS:** We recruited 93 patients (50 AW, 43 PW) over 26 months. Adherence to assigned weaning protocols and extreme sedation scale scores fell within prespecified thresholds in both groups. Median physician/respiratory therapist (RT) and nurse acceptance scores of the weaning and sedation protocols, respectively, were high with significant between-group differences, favoring PW. AW patients had significantly shorter median times to first successful SBT (1 vs. 4 d, p<0.0001), first extubation (3 vs. 4 d, p=0.01), first successful extubation (4 vs. 5 d, p=0.01) and ICU stay.

**CONCLUSIONS:** Clinician compliance and acceptance of the study weaning and sedation protocols were good, however, slow recruitment may impede conduct of a larger trial. AW was associated with promising outcomes that warrant further study.

Trial Registration Number: ISRCTN43760151

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### A PILOT STUDY OF REGULAR HOME USE OF DEEP LUNG INSUFFLATION IN NEUROMUSCULAR PATIENTS WITH MILD TO MODERATE RESTRICTIVE IMPAIRMENT

M Kaminska, F Browman, DA Trojan, A Genge, and BJ Petrof
McGill University Health Centre, Montreal, QC

**INTRODUCTION:** Deep lung insufflation (DLI) for cough assistance is typically used in patients with severe respiratory restriction from neuromuscular disorders. The aim of this study was to evaluate acceptance and physiologic effects of regular DLI in subjects with mild to moderate restrictive impairment.

**METHODS:** Adult patients with post-polio syndrome (PPS), myotonic dystrophy (MD), and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) with vital capacity <75% predicted and total lung capacity <80% predicted were recruited. None of the patients had used non-invasive ventilation. Subjects were taught DLI using a resuscitator-type bag and were instructed to repeat 10 DLIs during 2 to 4 separate sessions daily at home. Pulmonary function data were obtained before and after 3 months of DLI usage.

**RESULTS:** To date, 4 PPS, 1 ALS and 1 MD patients have completed the study. The mean baseline FVC was 2.5L (SD 0.75) or 62.4% predicted (SD 9.9). The initial unassisted peak cough flow (PCF) was 382.5 L/min (SD 96.9). PPS, ALS and MD subjects performed DLIs during a mean of 3.2 (SD 1.1), 3 and 0 sessions per day, respectively. For PPS subjects, the assisted (with maximum insufflation) PCF increased by a mean of 19.8% (SD 17.4, p=0.08) and the unassisted PCF by a mean of 12.3% (SD 20.1, p=0.07). Excluding the non-compliant MD subject, the unassisted PCF increased by a mean of 66 L/min (p=0.06). The maximum insufflation capacity (MIC) increased by 12% in one PPS subject but remained unchanged in all others (<6% change). There were no adverse events. Four of the 6 subjects wanted to continue using the technique over the longer term.

**CONCLUSION:** We find a trend toward increased assisted and unassisted PCF, but not MIC, after 3 months of regular home DLI in neuromuscular patients with mild to moderate restrictive impairment. Most subjects wished to continue using the technique. Home DLI to improve lung function in this patient population appears favourable and deserves further investigation.

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### LE MONITORAGE DE L'ACTIVITÉ DIAPHRAGMATIQUE: UN NOUVEL OUTIL POUR ÉVALUER L'IMPACT DU SUPPORT VENTILATOIRE.

L Ducharme-Crevier¹, G Emeriaud¹, J Beck², P Jouvet¹

¹Soins Intensifs Pédiatriques, CHU Sainte Justine, Université de Montréal, Montreal, QC; ²Li Ka Shing Knowledge Institute of St Michael's Hospital, Toronto, ON

**OBJECTIFS:** Lors de la ventilation assistée (VA), un support inapproprié expose aux risques d'atrophie (par inactivité) ou de fatigue (par support insuffisant) du diaphragme. Ces situations sont difficiles à détecter. La mesure de l'activité électrique du diaphragme (AEdi) est maintenant possible et pourrait renseigner sur l'impact de la VA.

**MÉTHODES:** Les patients âgés de 1 mois à 18 ans, sous VA pour insuffisance respiratoire aiguë étaient éligibles après consentement parental. L'AEdi était enregistrée au moyen d'un tube gastrique spécifique et d'une méthode de traitement de signal validée, à différentes périodes: phase aiguë de la pathologie, heure précédant et heure suivant l'extubation, et état stable (au départ des soins intensifs). Les phases inspiration/expiration étaient identifiées sur le tracé d'AEdi de façon semi-automatice. L'activité inspiratoire moyenne était calculée, ainsi que l'activité tonique (AEdi durant le dernier quartile de l'expiration) qui reflète le freinage expiratoire par le diaphragme utilisé par les nourrissons pour augmenter le volume pulmonaire en fin d'expiration.

**RÉSULTATS:** 10 patients de (médiane, interquartile) 15 mois (1-80) et 10kg (4-26) ont été étudiés. L'AEdi inspiratoire était de 3.3 mcV (0.7-7.9) en phase aiguë, 6.2 mcV (2.4-23.1) en pré-extubation, 9.3 mcV (3.9-15.6) en post-extubation, et 9.1 mcV (4.7-13.9) à l'état stable (Différence significative entre phase aiguë et autres périodes). Une très faible AEdi était souvent observée, parfois avec des niveaux de support minimaux. L'activité tonique, très présente sous VA, diminuait après extubation (capacité rétablie de freinage laryngé) mais restait présente, y compris chez certains grands enfants.

**CONCLUSION:** L'AEdi est souvent faible chez l'enfant ventilé, suggérant un support excessif. L'activité tonique montre que certains patients luttent pour élever leur volume pulmonaire. Le monitorage de l'AEdi fournit des informations précieuses pour l'adaptation de la VA.

## 56

### EFFICIENCY OF NEUROMUSCULAR ELECTRICAL STIMULATION TO PREVENT ICU-ACQUIRED WEAKNESS IN MECHANICALLY VENTILATED PATIENTS.

AA Devost, G Boilard, I Vivodtzev, D Saey, V Mainguy, F Maltais, F Lellouche

Centre de recherche IUCPQ, Québec, QC

**INTRODUCTION:** ICU-acquired weakness is frequent in patients with prolonged mechanical ventilation (MV). Early mobilization is proposed to
prevent ICU acquired weakness but "rehabilitation teams" represent significant resources.

Recent preliminary data on neuromuscular electrical stimulation (NMES) in ICU patients are promising. The purpose of this study was to evaluate the potential of quadricipital NMES in patients with prolonged MV to prevent muscle weakness.

**METHODS:** We included patients expected to stay on MV at least 48 hours. Patients received daily 60 minutes of quadricipital NMES on one leg in a randomized order during 10 days. Non voluntary muscular strength assessment was performed on both legs with magnetic stimulation at inclusion and at day 5 and 10. A complete evaluation of the voluntary muscular strength including MRC scores was done as soon as the patient could collaborate. The primary outcome was the strength loss between inclusion and day 10 in the leg with and without NMES. We analyzed separately patients with early vs. late NMES application (NMES initiated more than 7 days of MV).

**RESULTS:** We present results of thirteen patients who have completed the protocol until day 10. The results tend to show a better conservation of the involuntary muscular strength of the stimulated limb for the group of patients (n=7) who received early NMES (Delta TwitchD0D10= 1.28±1.94, p=0.13), but no difference were present in patients (n=6) with late NMES (Delta TwitchD0D10= -0.24±0.81, p=0.5). The maximal voluntary contractions of the stimulated limb, measured at the end of NMES protocol, were significantly higher for all evaluated patients (p=0.045) and MRC scores were significantly higher too (p=0.02).

**CONCLUSION:** Our results demonstrate a trend for muscle strength preservation with NMES in ICU patients. The optimal modality of this treatment remains unknown. Early application of NMES has the potential for preventing ICU acquired weakness and is not time consuming.

## 57
### DIFFÉRENCIER UN BAROTRAUMA DE L'OREILLE INTERNE DE L'ACCIDENT DE DÉCOMPRESSION

S Chiasson, M Labrecque

Centre de recherche en santé respiratoire, Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, Montréal, QC

**INTRODUCTION:** Le diagnostic d'une atteinte de l'oreille interne par un barotrauma ou un accident de décompression peut être ardu puisque ces deux maladies ont des symptômes similaires. Le traitement de la maladie de décompression s'avère la chambre hyperbare, mais un barotrauma de l'oreille est une contre-indication à celui-ci.

**OBJECTIFS:** Présenter un cas d'accident de décompression de l'oreille interne qui illustre la difficulté à départager ce diagnostic du barotrauma. Nous soulignerons les éléments importants pouvant les distinguer afin d'établir un diagnostic guidant vers le traitement approprié.

**CAS:** Un homme de 37 ans est référé à l'hôpital du Sacré-Cœur de Montréal suite à la suspicion d'un accident de décompression survenu le jour même. Celui-ci se plaint de vertige, de nausée, de vomissements et de surdité nouvelle de l'oreille droite. Le patient ne présentait aucun autre symptôme évoquant une maladie de décompression. Les symptômes sont apparus 45 minutes après une plongée à 120 pieds. Il n'y a eu aucune violation des tables de décompression et le patient ne rapporte aucun problème d'équilibration lors de la descente. L'examen physique révèle une incapacité à procéder à la marche en tandem, mais le reste de l'examen est normal. L'otoscopie est négative pour une atteinte de l'oreille moyenne et on ne peut mettre en évidence une fistule labyrinthique. Un diagnostic d'accident de décompression de l'oreille interne a été retenu. Nous avons donc procédé à un traitement en chambre hyperbare à 3 ATM pour une durée de 90 minutes environ 5 heures après le début des symptômes. Le patient a récupéré complètement de ces déficits.

**CONCLUSION:** Ce cas illustre la difficulté à établir un diagnostic entre la maladie de décompression de l'oreille interne et le barotrauma de celle-ci. La différence entre ces deux diagnostics repose sur l'histoire de la plongée, le pattern d'apparition des symptômes et l'examen otoscopique qui confirme l'intégrité de la membrane tympanique.

## 58
### ÉVALUATION D'OUTILS D'AIDE À LA PRATIQUE SUR L'ASTHME ET LA TOUX CHRONIQUE EN SOIN DE PREMIÈRE LIGNE

LP Boulet¹, S Ziam S², A Lauzier¹, G Côté³

¹Université Laval, Chaire sur le transfert de connaissances, éducation et prévention en santé respiratoire et cardiovasculaire;

²TÉLUQ-UQAM; ³CSSS de Rimouski-Neigette, Agence de la santé et des services sociaux du Bas-Saint-Laurent, QC

**INTRODUCTION:** Les guides thérapeutiques sont utilisés de façon sous-optimale en soins de première ligne. Plusieurs stratégies sont mises de l'avant pour aider les médecins de première ligne à appliquer les principales recommandations des guides de pratique. On y retrouve des aide-mémoires ou synthèses pratiques de ces recommandations.

**BUT DE L'ÉTUDE:** Dans cette étude, nous proposons d'évaluer la perception de l'utilité de deux outils d'aide à la pratique d'un groupe de médecins de première ligne.

**MÉTHODE:** Un groupe de 75 médecins de famille a été invité à participer à l'évaluation des outils respectifs sur l'asthme et la toux chronique récemment développés par la Chaire de transfert des connaissances, éducation et prévention en santé respiratoire et cardiovasculaire de l'université Laval. L'évaluation s'est faite dans le contexte d'un symposium annuel de mise à jour sur différents sujets cliniques, offert par le bureau de formation médicale continue de l'université Laval. Le devis privilégié pour mener cette évaluation repose sur une approche en deux phases. Une première phase où les participants du symposium étaient invités à compléter un questionnaire pré-utilisation portant sur plusieurs aspects des outils d'aide à la pratique : évidences transférées par l'outil, pertinence de l'outil, format, anticipation de son utilisation. Une deuxième phase où ces participants étaient contacités six mois après la réception des outils pour compléter un second questionnaire portant la fréquence d'utilisation des outils, la pertinence des outils pour leur pratique, les barrières à l'utilisation des outils.

**RÉSULTATS PRÉLIMINAIRES:** les résultats préliminaires sur l'évaluation des deux des outils montrent qu'environ 80% de ces praticiens ont dit qu'ils ont l'intention d'utiliser ces deux outils dans leur pratique. Aussi, 71% de ces répondants estiment que ces outils permettront d'améliorer leur pratique.

## 59
### RÔLE DE LA RÉGÉNÉRATION MUSCULAIRE ET DE LA MYOSTATINE SUITE À UN ENTRAINEMENT EN RÉSISTANCE CHEZ DES SUJETS AYANT UNE MALADIE PULMONAIRE OBSTRUCTIVE CHRONIQUE.

M-E Thériault, BB Lemire, M-E Paré, F Maltais, R Debigaré

Centre de recherche Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Université Laval, Québec, QC

La Maladie Pulmonaire Obstructive Chronique est caractérisée par une obstruction bronchique progressive et irréversible. L'atrophie musculaire périphérique y est fréquente et altère la capacité fonctionnelle et la survie des sujets atteints. Les événements et les mécanismes conduisant à l'atrophie musculaire demeurent mal connus. La maintenance et la réparation du tissu musculaire sont du ressort des cellules satellites. La myostatine est reconnue pour réguler négativement la masse musculaire. L'activité des cellules satellites et de la myostatine en réponse à l'exercice en résistance sont inconnues dans la MPOC.

Nous proposons l'hypothèse que l'exercice en résistance va modifier l'expression des gènes impliqués dans la régénération tissulaire contribuant à retarder le développement de l'atrophie musculaire dans la MPOC.

Sept sujets ayant une MPOC modérée à sévère (VEMS : 39.7 ± 1.1%) et sept sujets ayant une fonction pulmonaire normale (VEMS : 121.7 ± 4.6%) ont été recrutés et soumis à un exercice musculaire en résistance (2 séries 10-12 répétions à 80% de 1RM). À l'aide d'une biopsie à l'aiguille, un échantillon du vastus lateralis a été recueilli avant et après la session d'exercice afin d'analyser l'expression des gènes impliqués dans la myostatine et la signalisation induite par la myostatine.

Au repos, l'expression des gènes liés à la régénération (Myf5-MyoD-MRF4-Myogenin-Numb-Notch) est augmentée tandis que la signalisation induite
par la myostatine est diminuée (ActIIRb-SMAD4-FST) chez les sujets ayant une MPOC par rapport à ayant une fonction respiratoire normale. Outre MRF4, l'expression de ces gènes n'est pas différente entre les deux groupes suite à l'exercice.

Nos résultats suggèrent que l'exercice en résistance rectifie l'expression des gènes impliqués dans la régénération musculaire chez les sujets ayant une MPOC. L'entrainement en résistance semble donc être une modalité inté-ressante pour ces sujets participant à un programme de réadaptation.

# 60
## DIURNAL VARIATIONS IN THE ACUTE RESPONSE TO EXERCISE IN CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE

Emilie Chan-Thim¹,²,⁴, Marie Dumont¹,³, Gregory Moullec¹,³, Amanda Rizk¹,²,⁴, Rima Wardini¹,², Barbara Trutschnigg¹, Myriam de Lorimier¹, Jean Paquet³,⁵, Simon Parenteau¹, Véronique Pepin¹,²

¹Centre de recherche, Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal (HSCM);

²Department of Exercise Science, Concordia University; ³Faculty of

Medicine, Université de Montréal; ⁴Special Individualized Program,

Concordia University; ⁵Sleep Disorder Center, HSCM, Montreal, QC

**PURPOSE:** Indices of lung function and symptoms have been shown to vary throughout the day. In COPD, these variations may have clinical repercussions. The general aim of this study was to investigate the impact of time of day on the acute response to exercise in individuals with COPD.

**METHODS:** Subjects followed a counterbalanced randomized design, performing three symptom-limited incremental cycling tests – each preceded by a pulmonary function test and each separated by a minimum of 36 hours – at 08:00, 12:00, and 16:00. COPD medications were withdrawn 6-24 hours prior to each test. Physiological response was measured breath by breath at rest and during exercise. Changes in outcomes were assessed with repeated-measures ANOVAs using the General Linear Model.

**RESULTS:** Fourteen subjects (9 men, 5 women) aged 71±7 years with moderate airflow obstruction (FEV₁: 58±13% predicted) completed all evaluations. No overall time effect was found for peak exercise capacity (p=0.22) or pulmonary function. However, changes at or beyond the suggested minimal clinically important difference were observed in nine of the 14 subjects for both variables. Resting RER was higher in the morning than at other time points (p=0.001). Trends for time effects were found for mean VT (p=0.096) and HR (p=0.08). VT tended to decrease throughout the day, while HR tended to increase from morning to afternoon.

**CONCLUSION:** These results suggest that diurnal variations in the acute response to exercise may be heterogeneous among COPD patients and may follow more than one pattern.

# 61
## EFFETS CYTOTOXIQUES DES POINTS QUANTIQUES SUR LES CELLULES MUSCULAIRES LISSES BRONCHIQUES HUMAINES (CMLBH).

L Tabet, M Welman, L Castellanos, K Maghni
Laboratoire de neuroimmunologie de l'asthme, Centre de recherche de l'Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, Université de Montréal, Montréal, QC

Les points quantiques (PQs) représentent une forme spéciale de nanocris- taux sphériques de 1 à 10 nm de diamètre. Selon leurs dimensions, les PQs peuvent avoir des effets quantiques distinctifs ce qui leurs confèrent des propriétés de fluorescence intéressantes pour des applications biomédicales futurs comme nanosondes pour l'identification de tumeurs par imagerie médicale. Cependant, les risques potentiels des PQs sur la santé de l'homme doivent être déterminés.

**OBJECTIF:** Étudier les effets et les mécanismes de nanotoxicité des PQs de 2ème génération sur les CMLBH.

**MÉTHODOLOGIE:** Les CMLBH (Promocell) ont été exposées à des PQs (1-10 nm) de type CdTe/CdS (ViveNano). La cytotoxicité a été étudiée en utilisant les essais: LDH (basé sur l'intégrité membranaire), MTS (basé sur l'activité mitochondriale) et Presto bleu (basé sur le

métabolisme cellulaire). Les cellules ont été incubées avec les PQs à des concentrations de 1 à 1000 µg/ml durant 16, 24, 48 et 72h. L'expression des MMPs (1, 2, 3, 7, 8, 9, 12 et 13) intracellulaires et secrétées a été déterminée avec le système Luminex.

**RÉSULTATS:** Les PQs n'interferent pas avec les essais de cytotoxicité, validant ainsi ces essais pour la mesure de la nanotoxicité de ces PQs. Nos résultats ont montré que les PQs à 1000 µg/ml présente une cytotoxicité importante dès 16h alors que la concentration 100 µg/ml n'est cytotoxique qu'après 48h. L'analyse de l'expression des MMPs étudiées a montré une diminution variable (2 à 80%) chez les cellules exposées à 1000 µg/ml de PQs versus les cellules témoins quelque soit le temps considéré. L'inhibition de l'expression de MMP-12 a été la plus importante avec environ 80% de diminution à 72h versus les cellules témoins.

**CONCLUSION:** Ces PQs présentent des effets cytotoxiques sur les CMLBH et altèrent la régulation des MMPs. La connaissance du risque de nanotoxicité des PQs et les mécanismes impliqués devraient être appro-fondies avant de passer à l'étape de l'application biomédicale.

# 62
## MODULATION DE L'ACTIVATION DES CELLULES DENDRITIQUES MYÉLOÏDES DANS LA TOLÉRANCE IMMUNITAIRE PULMONAIRE

J-F Lauzon-Joset¹,², DH Strickland², D Marsolais¹, PG Holt², EY Bissonnette¹

¹Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et pneumologie de Québec; ²Telethon Institute for Child Health Research, Perth (WA), Australie

**INTRODUCTION** : Dans le poumon, les cellules dendritiques (DC) capturent l'antigène et interagissent avec les lymphocytes pour initier une réponse immune ou tolérogène. Les DC pulmonaires de rats (homologues aux DC humains), sont composées d'une majorité de DC myéloïdes (mDC) CD4+ et CD4- avec quelques DC plasmacytoïdes (pDC). Le but de cette étude était de déterminer la modulation des DC dans le développement de la tolérance immune.

**MÉTHODES** : Pour étudier le rôle des DC dans l'immunité pulmonaire, des rats de souche PVG, soit naïfs, asthmatiques ou tolérants, ont été utilisés. Les rats ont été sensibilisés avec de l'adjuvant (Alum) et de l'ovalbumine (OVA), et exposés soit 1 seule fois avec de l'OVA (réponse immune asthmatique) ou 6 fois consécutives (tolérance et disparition des symptômes). La dernière exposition a été effectuée avec de l'OVA fluores- cente pour visualiser la capture de l'antigène. Les DC (mDC CD4+, mDC CD4- et pDC), ainsi que la capture de l'OVA ont été analysées en cytomé- trie de flux à partir des poumons et des ganglions lymphatiques (GL).

**RÉSULTATS** : Le recrutement de mDC CD4- dans le poumon de rats tolérants est beaucoup plus important que chez les asthmatiques. De plus, suite à des expositions multiples à l'OVA, la proportion de mDC CD4- capturant l'allergène augmente significativement. Par contre, la quantité d'OVA capturée n'est pas modulée chez les mDC CD4-, mais augmenté chez les mDC CD4+ et les pDC. Finalement, la migration vers les GL de mDC CD4- chargées d'OVA est fortement augmentée chez les rats tolérants, contrairement aux rats asthmatiques.

**CONCLUSION** : Le développement de la tolérance implique une modulation différentielle de l'activation et de l'accumulation des différentes populations de mDC. Puisque la réponse des mDC CD4- est quantitative-ment supérieure aux autres sous-types de DC chez les rats tolérants, tant dans le poumon que dans les GL, nous spéculons qu'elles jouent un rôle important dans l'induction de la tolérance.

# 63
## DIFFÉRENCES IMPORTANTES AU NIVEAU DE LA CAPACITÉ RÉPLICATIVE ET DE LA VIRULENCE ENTRE DIFFÉRENTES SOUCHES DU MÉTAPNEUMOVIRUS HUMAIN.

L Aerts, M-E Hamelin, C Rhéaume, C Couture, P Joubert, G Boivin
Centre de Recherche en infectiologie, Université Laval, Québec, QC
**CONTEXTE:** Le métapneumovirus humain (hMPV) est un paramyxovi- rus causant des infections respiratoires aiguës. Nous avons comparé la capacité réplicative et la virulence de 2 souches cliniques de hMPV;
C-85473 (A1, produisant des grands syncytia) et CAN98-75 (B2, produisant des petits syncytia).

**MÉTHODES:** La capacité réplicative des 2 souches a été évaluée en vitro et la virulence a été évaluée chez la souris Balb/C. Pour ce faire, les souris ont été infectées par voie intranasale avec $1 \times 10^6$ TCID50 de C-85473 ou CAN98-75. Elles ont été suivies quotidiennement pour la perte de poids, les symptômes cliniques et la mortalité. Au jour 5 post-infection (J5), 8 souris ont été sacrifiées afin d'évaluer les titres viraux, la production de cytokines dans les poumons et l'inflammation pulmonaire.

**RÉSULTATS:** In vitro, les titres viraux obtenus au J4 avec C-85473 étaient significativement plus élevés (8,6 vs $4,2 \times 10^4$ TCID50/ml, p<0,001.) Par la suite, les titres obtenus avec C-85473 ont diminué rapidement en raison d'une lyse complète du tapis cellulaire, tandis que CAN98-75 a continué à croître jusqu'au J7. In vivo, C-85473 a induit une perte de poids maximale (J4 vs J7) et une mortalité plus élevée que CAN98-75 (37,5% vs 0,0%). Au J5, les titres viraux pulmonaires étaient de 11 et $2,7 \times 10^3$ TCID50/g pour C-85473 et CAN98-75, respectivement (p<0,05). Des augmentations significatives de la production d'IL-6 (166 vs 101pg/ml), MCP-1 (8200 vs 6800pg/ml) et RANTES (6900 vs 4100 pg/ml) ont aussi été observées avec la souche C-85473 comparée à CAN98-75. Finalement, les scores d'inflammation étaient plus élevés avec la souche C-85473 au niveau endobronchique (score d'histopathologie de 0,8 vs 0,5), péri-vasculaire (2,2 vs 1,6) et de l'œdème pulmonaire (0,4 vs 0,0) (p <0,05).

**CONCLUSION:** La souche d'HMPV C-85473 se réplique plus rapidement que CAN98-75 en vitro et in vivo. De plus, C-85473 induit des symptômes cliniques plus sévères et une mortalité plus élevée chez la souris Balb/C.

# 64 GÉNOMIQUE COMPARATIVE ET FONCTIONNELLE DES SOUCHES AGRESSIVES DE PSEUDOMONAS AERuginosa DANS DES INFECTIONS PULMONAIRES CHRONIQUES EN FIBROSE KYSTIQUE

J Jeukens, B Boyle, I Kukavica-Ibrulj, C Winstanley, RC Levesque Institut de biologie intégrative et des systèmes (IBIS), Université Laval, Quebec, QC; University of Liverpool, Liverpool, United Kingdom

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie Gram négative ubiquitaire. Ce pathogène opportuniste est la principale cause d'infections pulmonaires chroniques chez les personnes atteintes de fibrose kystique. Le séquençage et l'analyse du génome de 6,6 Mb de la souche agressive LESB58 suggèrent qu'il existe un « core genome » conservé parmi les souches additionné d'éléments accessoires tels que des ilots de pathogénie et des prophages responsables de la pathogénie agressive. Les souches LES400, LES431 et LESB65 sont aussi très agressives pour les patients et dérivent de façon clonale de la souche LESB58. L'objectif principal de cette étude était de séquencer et d'assembler les génomes de ces souches afin des comparer entre elles ainsi qu'avec le génome de LESB58, utilisé comme référence. Le séquençage a été effectué par pyroséquençage 454 GS FLX Titanium, à raison d'un quart de plaque par souche. L'assemblage des génomes a ensuite été réalisé avec le logiciel Newbler. Les résultats montrent d'abord que les trois souches nouvellement séquencées ont une taille de génome semblable à LESB58, soit environ 6,6 Mb. Des couvertures de 19 X, 50 X et 30 X ont été obtenues pour LES400, LES431 et LESB65, respectivement. Une première comparaison par BLAST entre chacune de ces souches et la souche de référence LESB58 a permis d'identifier quelques différences importantes, dont des délétions de plusieurs dizaines de kb dans les souches dérivées qui correspondent à des prophages identifiés comme étant très important pour la compétitivité in vivo de la souche LESB58. Une analyse comparative plus poussée permettra d'identifier les régions génomiques uniques à chaque souche. Par la suite, il sera possible de déterminer si ces régions ont un impact sur le maintien de l'infection in vivo dans un modèle murin d'infection pulmonaire chronique. L'identification de gènes essentiels au maintien de l'infection pourra ensuite contribuer au développement de nouveaux traitements.

# 65 THE ANTI-INFLAMMATORY POTENTIAL OF 1,25-DIHYDROXYVITAMIN D3 IN MACROPHAGES FROM PATIENTS WITH CYSTIC FIBROSIS

K Herscovitch, N Dauletbaev, LC Lands

McGill University Health Centre/Montreal Children's Hospital, Montreal, QC

The lung damage in Cystic Fibrosis (CF) is typified by chronic infection and elevated airway inflammation, involving overproduction of inflammatory mediators, such as the main neutrophil chemoattractant Interleukin (IL)-8. There is a need for anti-inflammatory therapies to reduce lung damage and slow progression of CF lung disease. The active metabolite of Vitamin D3, 1,25-dihydroxyvitamin D3, can downregulate IL-8 production amongst its anti-inflammatory abilities. Intracellular levels of 1,25-dihydroxyvitamin D3 depend upon local conversion from its circulating precursor, 25-hydroxyvitamin D3, by cells such as pulmonary macrophages. Many CF patients show deficient serum levels of 25-hydroxyvitamin D3, despite receiving regular Vitamin D3 supplements. It is unknown whether CF pulmonary macrophages can efficiently convert 25-hydroxyvitamin D3 to 1,25-dihydroxyvitamin D3. If there is efficient conversion, vitamin D3 supplementation at doses sufficient to increase serum 25-hydroxyvitamin D3 could downregulate IL-8 production by CF macrophages. Our preliminary work shows that monocyte-derived macrophages (MDM) have similar inflammatory responses to pulmonary macrophages. Blood monocytes obtained from healthy donors and CF patients were matured into MDM, exposed to 25-hydroxyvitamin D3 (25-150 nM) and inflammatory stimuli (Lipopolysaccharide and IL-1β), and then assessed for IL-8 production. In healthy MDM, co-incubation of 25-hydroxyvitamin D3 with inflammatory stimuli dose-dependently downregulated IL-8. The effects in CF MDM were minor or inconsistent, and were potentiated only when 25-hydroxyvitamin D3 was given before stimuli. Our results suggest that the ability of CF macrophages to suppress IL-8 using 25-hydroxyvitamin D3 may be altered. We will directly measure the ability of CF MDM to convert 25-hydroxyvitamin D3 in subsequent studies. Our results further support that vitamin D3 supplementation has potential as a maintenance anti-inflammatory therapy in CF.

# 66 ROLE DU TNF-ALPHA DANS LA RÉGULATION DES PROCESSUS DE RÉPARATION DE L'ÉPITHÉLIUM DES VOIES AÉRIENNES FK ET NON-FK

É Maillé¹,², NTN Trinh¹,², A Privé¹, C Bilodeau¹, É Bissonnette³, N Grandvaux¹,², E Brochiero¹,²

¹Centre de recherche du CHUM (CRCHUM); ²Département de médecine et de biochimie de l'Université de Montréal, Montréal;

³Département de médecine de l'université Laval, Québec, QC

L'infection et l'inflammation sont impliquées dans l'endommagement de l'épithélium des voies aériennes chez les patients Fibrose Kystique (FK). Cependant, le rôle de l'inflammation sur la réparation de l'épithélium respiratoire est peu connu. Nous avons donc étudié la régulation de la réparation par le facteur de nécrose tumorale-α (TNF-α), une composante majeure de l'inflammation en FK.

Nous avons observé que le TNF-α stimulait le taux de réparation de lignées cellulaires épithéliales bronchiques, les NuLi (cellules non-FK) et les CuFi (cellules FK), et de cellules primaires de voies aériennes. De façon surprenante, une exposition chronique (24-48 h) au TNF-α accentue cette stimulation chez les NuLi et les CuFi tout comme la vitesse de migration. Les mécanismes impliqués dans cette stimulation ont ensuite été évalués. Premièrement, nous avons montré que l'exposition au TNF-α entraîne l'activation de la métalloprotéïnase (MMP)-9, la libération d'EGF et l'activation d'EGFR. Deuxièmement, la stimulation du taux de réparation des NuLi et des CuFi induite par le TNF-α est abolie par la présence de GM6001 (inhibiteur de MMP), d'un anticorps anti-EGF et par des inhibiteurs d'EGFR. D'autre part, nous avons récemment montré une relation cruciale entre l'EGF et les canaux K+, contrôlant tous deux la réparation bronchique. Nous montrons maintenant que le TNF-α augmente les couants K+, alors que leur inhibition prévient la stimulation du taux de
réparation par le TNF-α. Ces résultats indiquent que l'effet stimulateur du TNF-α est régulé en partie par l'activation d'EGFR et la stimulation des canaux K⁺. De façon contraire, la prolifération cellulaire lors de réparation est ralentie par le TNF-α.

Donc, en plus de son rôle reconnu dans l'inflammation entraînant le dével-
opplement de lésions épithéliales, le TNF-α peut exercer des actions com-
plexes sur les mécanismes de réparation de l'épithélium des voies
respiratoires FK.

Soutenu par : CFC, CRCHUM, FRSQ-RSR, FESP de l'UdeM.

67
IMPACT DE L'HYPERGLYCEMIE SUR LA SECRETION DE
CHLORE ET LA REPARATION EPITHELIALE DANS LES
CELLULES BRONCHIQUES HUMAINES EPITHELIALES.

O Bardou, A Privé, C Bilodeau, Y Berthiaume, E Brochiero.
CRCHUM et Département de Médecine, Université de Montréal,
Montréal, QC

Chez les patients atteints de la fibrose kystique (FK), causée par des muta-
tions du canal chlore CFTR, le développement de diabète (CFRD) est une
complication associée à une diminution des fonctions pulmonaires et à une
augmentation de la mortalité. Nous proposons que l'hyperglycémie con-
tribue au dérèglement de la fonction des cellules épithéliales pulmonaires,
en particulier au niveau du transport ionique et du processus de réparation
épithéliale suite aux lésions des voies aériennes FK.

Nos données montrent que l'hyperglycémie dérègle les transports ioniques des cellules des voies aériennes « saines » (CFBE-WT) et « FK » (CFBE-deltaF508). En effet, les courants chlore transépitheliaux sont significativement réduits après un traitement de 24h en haut glucose. D'après nos résultats, cette diminution pourrait s'expliquer par une inhibition en condition hyperglycémique, des courants potassiques, qui contrôlent la sécrétion de chlore.

La capacité de réparation des monocouches de cellules CFBE-wt et CFBE-
deltaF508, soumises à des lésions, est diminuée lorsqu'elles sont cultivées
avant les lésions, pendant 24h, 48h ou une semaine en haut glucose. Nos
données préliminaires indiquent que ce phénomène pourrait s'expliquer
par la diminution de l'expression de beta1-intégrines, observées dans les
cellules CFBE cultivées en hyperglycémie.

En résumé, l'hyperglycémie réduit le transport ionique transépithélial.
D'autre part, celle-ci réduit aussi la capacité de réparation épithéliale et
l'expression des beta1-intégrines, suite à des lésions. Ces résultats tendent
à expliquer les mécanismes responsables de la détérioration de la

Projet subventionné par la Cystic Fibrosis Canada et la FESP de
l'Université de Montréal.

68
IMPROVEMENT OF DEFECTIVE CYSTIC FIBROSIS AIRWAY
EPITHELIAL REPAIR AFTER CFTR RESCUE

NTN Trinh¹,², O Bardou¹,², A Privé¹, E Maillé¹,², S Lingée⁴,
P Ferraro¹,³, M Desrosiers¹, C Coraux⁴, E Brochiero¹,²

¹Centre de recherche Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM); ²Département de Médecine; ³Département de Chirurgie, Université de Montréal, Montréal, QC; ⁴INSERM UMRS, Reims, France

Respiratory failure due to airway epithelial damage and remodelling
remains the main cause of mortality in Cystic fibrosis (CF) patients. Thus,
better knowledge of the mechanisms controlling epithelial repair is crucial
to develop new therapeutic strategies in CF. Our histological analyses of
bronchial tissues from ΔF508/ΔF508 CF patients revealed several ultra-
structural anomalies, including epithelial desquamation, secretory, basal
and glandular cell hyperplasia as well as squamous metaplasia. Although
some areas were in the process of epithelial regeneration, the repair mecha-
nisms in CF airways seemed to be obviously insufficient in maintaining
epithelial integrity. We thus postulated that the basic CFTR defect could
affect the capacity of CF epithelia to repair.

We used wound healing assays to compare the repair rates between human
CF and non-CF airway cells. Our results showed that bronchial and nasal
cells from CF patients repaired slower than non-CF. We then demonstrated

that CFTR inhibition (GlyH101) and silencing (siRNA) in non-CF pri-
mary cell monolayers significantly inhibited wound closure of non-CF air-
way cell monolayers. Interestingly, wound repair in CF airway cell lines
transduced with wt-CFTR was enhanced in comparison to non-corrected
CF cells Then, we discovered that CFTR corrector VRT-325 not only res-
cued CFTR protein and function, but also improved wound repair in
CFBE-ΔF508 cells as well in primary CF bronchial monolayers. Altogether
our results demonstrated that functional CFTR channels play a critical role
in airway repair, and CFTR correction may represent a novel strategy to
promote CF airway restoration.

Supported by Cystic Fibrosis Canada, FRSQ-Inserm and Association vaincre la mucoviscidose.

69
L'ACTIVATION DU RÉCEPTEUR 1 DE LA SPHINGOSINE-1-
PHOSPHATE INHIBE LA LIBÉRATION DE CCL2 ET
PROVOQUE UN RÉARRANGEMENT DU CYTOSQUELETTE
DANS DES CELLULES ÉPITHÉLIALES BRONCHIQUES
HUMAINES

Sara-Mélissa Larouche, Michel Taillefer, Anne-Marie Lemay,
David Marsolais

Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec, QC

INTRODUCTION : La libération de chimiokines et l'augmentation de la perméabilité des cellules épithéliales favorisent la pathogenèse de l'asthme. Nous avons démontré que le récepteur 1 de la sphingosine-1-phosphate (S1PR1) est surexprimé dans les cellules épithéliales bronchiques de rat et que son activation pharmacologique inhibe la libération de chimiokines. Aussi, l'activation de S1PR1 peut favoriser l'accumulation corticale d'actine polymérisée, ce qui est associée à une diminution de la perméabilité cellulaire. Toutefois, l'effet de l'activation de S1PR1 n'a jamais été étudié dans les cellules épithéliales humaines.

HYPOTHÈSES ET OBJECTIFS : Notre hypothèse est que l'activation de S1PR1 sur les cellules épithéliales bronchiques humaines (la lignée BEAS-2B) interfère avec des processus sous-jascents à l'asthme. Nos objectifs étaient d'évaluer si l'activation de S1PR1 1- inhibait la libération de CCL2 en réponse au TNF; 2-induisait un réarrangement du cytosquelette.

MÉTHODES : La présence de S1PR1 a été confirmée dans les BEAS-2B par western blot. Les BEAS-2B ont été incubées avec un véhicule ou avec des doses croissantes (10⁻⁹-10⁻⁶M) d'un agoniste de S1PR1 (CYM-5442). 15 min plus tard, un véhicule ou du TNF (25ng/ml) a été ajouté aux cellules. CCL2 a été quantifiée par ELISA dans les surnageants après 18 heures. La visualisation de l'actine polymérisée a été réalisée en microscopie en fluorescence (phalloïdine pour l'actine; DAPI pour les noyaux) après une stimulation de 5 min avec du CYM-5442 (1 mM) et/ou un antagoniste de S1PR1 (W146 ; 10 mM).

RÉSULTATS : L'activation de S1PR1 diminue la libération de CCL2 en réponse au TNF de manière dose-dépendante. L'activation de S1PR1 induit également une accumulation corticale d'actine.

CONCLUSION : Ces résultats supportent que l'activation de S1PR1 peut
interférer avec deux processus impliqués dans l'asthme. Ces données dev-
ront être confirmées dans des cultures primaires et des essais de perméabil-
ité devront être effectués.

70
SYNDROME DE DÉTRESSE RESPIRATOIRE AIGUË (SDRA) :
QUEL TRAITEMENT?

C Chupin, G Bouvet, J Lavoie, A Privé, E Brochiero, Y Berthiaume
CRCHUM, Département de Médecine, Université de Montréal,
Montréal, QC

Le SDRA se développe suite à une atteinte pulmonaire lésionnelle d'origine directe ou indirecte, induisant un œdème et une inflammation excessive, suivis d'une réparation atypique menant à la fibrose. Malgré de signifiants progrès dans la survie des patients, la mortalité reste élevée : ~ 40 %.

Théoriquement les glucocorticoïdes pourraient diminuer la sévérité du
SDRA et augmenter la survie des patients puisqu'ils peuvent réduire
l'œdème, les lésions et la réponse inflammatoire liés au SDRA. Les résultats obtenus par Dr Meduri indiquent une amélioration de la survie, tandis que l'examen fait par l'ARDSnetwork réfère cette analyse.

L'objectif de cette étude est d'éclairer cette controverse en évaluant avec un modèle animal murin de SDRA direct (bléomycine ; i.t. ; 4 U/kg) si l'usage de glucocorticoïdes (dexaméthasone ; i.p. ; 0.5 mg/kg/j) réduit la sévérité des lésions pulmonaires et la mortalité des animaux. Ce traitement ne diminue pas les lésions pulmonaires (sévitéré : histologie) ou leur répétition physiologiques (œdème : Wet/Dry) et inflammatoires (BAL : leucocytes, protéines, TNFα), ni la mortalité suite au traitement à la bléomycine. Afin d'éclaircir cette absence d'effet, différents impacts du dexaméthasone sur les cellules épithéliales alvéolaires en culture primaire sont étudiés. Nous constatons que le dexaméthasone ralentit la fermeture de plaies mécaniques (40%), non en raison d'un défaut de prolifération ou de l'augmentation de l'apoptose, mais à cause d'un accroissement de l'adhésion cellulaire (230%), dont l'origine moléculaire n'a pas encore été identifiée.

Notre étude suggère que le traitement aux glucocorticoïdes n'est pas efficace dans ce modèle de phase aiguë du SDRA direct. Par contre, les glucocorticoides sont efficaces pour un modèle indirect de SDRA issu de la malaria. L'ensemble de ces résultats mettent en lumière l'importance de tenir compte de l'origine du SDRA lors des essais thérapeutiques.

Étude soutenue par RSR-FRSQ, IRSC.

## 71
### ANALYSE AUTOMATIQUE DES RADIOGRAPHIES PULMONAIRES POUR LE DIAGNOSTIC PRÉCOCE DU SYNDROME DE DÉTRESSE RESPIRATOIRE AIGÜE (SDRA)

Zaglam N, Cheriet F, Ducharme-Crevier L, Emeriaud G, Jouvet P
Ecole Polytechnique de Montréal; Centre de recherche CHU Sainte-Justine, Montréal, QC

**INTRODUCTION:** Le Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë (SDRA) correspond à une atteinte inflammatoire aiguë du poumon ayant une mortalité de 25-30%. Un diagnostic précoce du SDRA fait partie des mesures qui permettraient d'améliorer la prise en charge de cette maladie avec notamment, l'initiation précoce d'une assistance respiratoire de protection pulmonaire. Le diagnostic de SDRA est actuellement retardé en partie du fait de manque de fiabilité de l'analyse de la radiographie pulmonaire. Aussi, nous développons un outil d'analyse automatique des radiographies pulmonaires qui sera intégré à un Système d'Aide à la Décision Clinique (SADC) permettant le diagnostic précoce du SDRA.

**MÉTHODES:** Notre méthode d'analyse de la radiographie pulmonaire regroupe sur les 3 étapes suivantes : (1) Une étape de Segmentation: qui consiste à segmenter automatiquement les poumons dans le but de les extraire et travailler uniquement sur une zone. La méthode de segmentation qui sera utilisée est : ASM. (2) Une étape d'analyse des poumons : afin de différentier la clarté dans le champ pulmonaire liée aux côtes de celle liée à une opacité alvéolaire, nous appliquons une méthode de segmentation semi automatique des côtes afin d'analyser les tissus pulmonaires qui peuvent contenir les opacités alvéolaires entre les côtes.

**CECI RÉSULTE EN DEUX DIFFÉRENTES ANALYSES :** une analyse des poumons dans leur totalité et une analyse du poumon intercostal. Pour cette analyse, on propose une extraction des caractéristiques qui combine trois types de caractéristiques: de l'histogramme, des matrices de cocurrence et du domaine fréquentiel. (3) Une étape de classification : Afin d'évaluer les performances de notre méthode d'analyse, nous utilisons comme classificateurs le SVM et KNN. Une validation de la classification se fera sur une base de données des radiographies pulmonaires en étudiant la sensibilité, spécificité, valeur prédictive positive et valeur prédictive négative de SRDA.

## 72
### IMPLICATION DES MICROARNS PULMONAIRES DANS LE DÉVELOPPEMENT PULMONAIRE ET L'INFLUENCE DES ANDROGÈNES SUR LE PROFIL D'EXPRESSION: LE MODÈLE DU SYNDROME DE LA DÉTRESSE RESPIRATOIRE (SDR)

W Bouhaddioui, P Provost, Y Tremblay
Université Laval, CHUQ, CRCHUL, Axe reproduction, santé périnatale et santé de l'enfant, QC

**Les bébés prématurés mâles sont exposés au syndrome de détresse respiratoire (SDR), plus fréquemment que les bébés femelles. La cause majeure de cette détresse respiratoire est un retard dans la libération du surfactant par les cellules épithéliales de Type 2. Les androgènes jouent un rôle important dans la maturation de ces cellules, il a été démontré que les androgènes présents dans le poumon retardent la maturation pulmonaire et la production du surfactant. Comment les androgènes agissent-ils et comment leur présence se traduit-elle dans le délai temporel entre mâle et femelle?**

**HYPOTHÈSE :** Il existe un mécanisme de régulation impliquant les microARNs et les androgènes, et les microARNs jouent un rôle important dans le développement pulmonaire.

**OBJECTIF :** Le but de ce projet est de déterminer le mécanisme de régulation des androgènes par les microARNs dans des poumons fcetaux, ainsi qu'analyser le profil d'expression des microARNs pulmonaires en présence d'androgènes chez les fœtus mâles et femelles. Il a été démontré que le profil des microARNs change dans un tissus androgéno-dépendant tel la prostate, en présence et en absence d'androgènes. Actuellement, il y'a peu de données à propos de l'implication des microARNs dans le SDR, notre projet vise à mettre en évidence une éventuelle implication des microARNs sous l'influence des androgènes dans le développement du SDR.

**MÉTHODOLOGIE :** Comme tests préliminaires, nous avons étudié le profil d'expression des microARNs sur des poumons fcetaux mâles à l'âge gestationnel GD17 et GD18. Nous avons deux groupes d'animaux qui ont subit deux types de traitements, un traitement avec le flutamide et un traitement avec un véhicule. Les profils d'expression des microARNs ont été analysés par micro-puces à ADN.

## 73
### HYGROMETRIC PERFORMANCES OF MOST RECENT ACTIVE HUMIDIFIERS: A BENCH STUDY

PA Bouchard, A Bojmehrani, C Bouchard, F Lellouche
Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec, QC

**INTRODUCTION:** We previously have shown the impact of ambient temperature on heated wire humidifiers hygrometric performances. The aim of the study was to evaluate the performance of recent active humidifiers.

**METHODS:** Hygrometry of inspired gases was measured on bench using the psychrometric method with four active humidifiers (MR850-Fisher&Paykel with and without automatic compensation algorithm, Hydrate OMNI - Hydrate inc., HC200 - Gründler medical) under several conditions, varying ambient air temperatures (high, 28-30°C; and normal, 22-24°C) and two minute ventilation levels (10 and 21L/min). We performed 3 hygrometric measurements for each condition.

**RESULTS:** No systems are able to obtain the manufacture specifications. In normal temperature room (22-24°C), all systems having good performance (absolute humidity of inspire gases above 30 mgH₂O/L). At ambient temperature room 28-30 °C with level of minute ventilation at 21 l/minute, the result of absolute humidity of inspire gases was MR850 (compensation algorithm OFF, ON ) : 24.7, 28.0, Hydrate 30.7 and HC 200 40.9 mgH₂O/L. At ambient temperature room 22-24 °C with level of minute ventilation at 21 l/minute, the result of absolute humidity of inspire gases was MR850 (compensation algorithm OFF, ON ) : 36.8, 36.4, Hydrate 32.9 and HC 200 37.9 mgH₂O/L.

**CONCLUSION:** Within unfavourable conditions (high ambient temperature and high minute ventilation), absolute humidity of inspired gas was lower than recommended (under 30 mgH₂O/L) with humidifiers that are the most used (F&P devices). Specific settings or new compensatory algorithms in some conditions improved performances. Such systems
should be avoided in these conditions unless automatic compensation algorithms are used. Inline vaporizers deliver adequate humidity with moderate influence of the ambient temperature. Counter flow humidifiers deliver the higher humidity; however, there is no clinical experience with such high levels.

## 74 THE CD154 TRANSLOCATION INTO LIPID RAFTS INFLUENCES INTRACELLULAR SIGNALING AND BIOLOGICAL EVENTS

N Benslimane, H Alturaihi, N Naddaf, G Hassan, W Mourad Centre Hospitalier de l'Université Montréal, Hôpital St-Luc, Montréal, QC

CD154, mainly expressed on T cells, is a type II transmembrane protein that belongs to the tumor necrosis factor superfamily. While its interaction with CD40 expressed on B cells is clearly important for humoral immunity, previous studies indicated that a reciprocal costimulation of T cells might also occur. In fact, engagement of CD40 with CD154 leads to recruitment of this latter into lipid rafts, resulting in cell activation and cytokine production. In addition, an upregulation of CD154 as well as lipid rafts is observed in T cells during many inflammatory events, suggesting a role of CD154/lipid raft association in these conditions. However, the precise mechanism by which CD154 is recruited to lipid rafts and its impact on CD154 signaling remain largely unknown. Our aim is to determine the possible role of CD154 transmembrane domain in facilitating its association with lipid rafts and its impact on signaling events as well as cytokine production. To address this issue, we generated CD154 chimera (CD154chim); the transmembrane domain of CD154 wild-type (CD154wt) was replaced with that of the transferrin receptor; a molecule known to be excluded from lipid rafts. We then transfected CD154chim or CD154wt into Jurkat E6.1 T cells. Our results show that stimulating Jurkat E6.1 T cells with soluble CD40 leads to the association of CD154wt with lipid rafts but not the CD154chim. This is correlated with failure of CD154chim to activate AKT and p38 MAP kinase, known signaling molecules of the intracellular pathway through CD154wt. We also found that CD154chim lost the ability to promote IL-2 production upon costimulating cells with anti-CD3/CD28 in the presence or absence of soluble CD40. These results demonstrate that the transmembrane domain of CD154 is responsible for regulating its inducible association with lipid rafts, and that this association appears necessary for CD154-mediated AKT and p38 MAP kinase activation with consequent enhancement of IL-2 production. O

## 75 PROPRIÉTÉS DISCRIMINANTES DU BECK DEPRESSION INVENTORY-II CHEZ DES PATIENTS ATTEINTS D'ASTHME

G MOULLEC, A PLOURDE, SL BACON, KL LAVOIE
Centre de Recherche de l'Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, Université du Québec à Montréal (UQAM), Centre de Médecine Comportementale de Montréal, Montréal, QC

**RATIONNEL:** Le Beck Depression Inventory-II (BDI-II) est largement utilisé pour détecter les niveaux cliniquement significatif de dépression chez des populations de patients. Cependant, aucune étude n'a investigué le score seuil approprié pour diagnostiquer un trouble dépressif majeur (TDM) dans une population de patients atteints d'asthme.

**OBJECTIF:** En considérant l'effet potentiellement confondant du chevauchement des symptômes physiques, cette étude était destinée à déterminer le score seuil du BDI-II dans un échantillon de patients asthmatiques vus en soins tertiaires. Méthode: Un échantillon de 668 patients asthmatiques (âge moyen 49 ans, 61% femme) a rempli le BDI-II et a répondu au PRIME-MD – un entretien psychiatrique structuré, utilisé comme 'référent standard' pour le diagnostic de TDM. Une courbe ROC a été utilisée pour représenter la relation entre la sensibilité et 1-spécificité à différents scores seuils. Le score seuil optimal était le point avec (i) la somme de sensibilité et de spécificité la plus élevée, et (ii) la plus petite différence entre les deux. La différence entre les sexes a également été vérifiée.

**RÉSULTATS:** D'après le PRIME-MD, le TDM était présent chez 84 patients (13% de la cohorte). Pour l'échantillon total, l'aire sous la courbe était de

.926 (95%CI, .899 à .952) et le score seuil optimal était de 13 (sensibilité, 86%; spécificité, 84%). Par ailleurs, une légère différence entre les sexes a été trouvée: le score optimal était de 14 chez les femmes (sensibilité, 82%; spécificité, 83%), et 13 chez les hommes (sensibilité, 88%; spécificité, 89%).

**CONCLUSIONS:** Le BDI-II est un bon outil de dépistage de la dépression dans un échantillon d'asthmatiques en soins tertiaires. L'asthme et le sexe affectent la précision de classification du score seuil recommandé dans la validation d'origine. Les chercheurs et les cliniciens doivent être avertis qu'un score de dépistage établi dans une population n'est pas forcément pertinent dans une autre.

## 76 EVALUATION D'UN QUESTIONNAIRE COURT POUR LE DEPISTAGE DE L'ASTHME PROFESSIONNEL EN MILIEU CLINIQUE

J Pralong, G Moullec, E Suarthana, M Gérin, D Gautrin, M Labrecque

**Axe de recherche en santé respiratoire, Hôpital du Sacré-Cœur, Montréal, QC**

**RATIONNEL:** L'asthme professionnel (AP) est un problème de santé publique majeur, notamment à cause de sa fréquence élevée, de ses conséquences sur la santé des travailleurs et de son coût financier. Le dépistage précoce des travailleurs est donc capital. Pour ce faire, un questionnaire court basé sur les symptômes respiratoires constitue un moyen simple et peu coûteux. Aucune étude n'a évalué en milieu clinique un tel outil de dépistage pour l'AP.

**OBJECTIF:** L'objectif de cette étude est d'évaluer l'efficacité du questionnaire OASQ-11 (Occupational Asthma Screening Questionnaire-11 items) pour le dépistage de l'AP en milieu clinique.

**MÉTHODE:** Entre janvier 2009 et juillet 2011, les travailleurs référés au Département de Pneumologie de l'Hôpital du Sacré-Cœur pour suspicion d'AP ont répondu au questionnaire OASQ-11 et ont ensuite été pris en charge par un pneumologue spécialisé dans l'asthme professionnel afin d'obtenir un diagnostic final. La sensibilité et la spécificité ont été calculées pour chacun des 11 items. Une courbe caractéristique de fonctionnement du récepteur (i.e., courbe ROC) a été utilisée afin de tester les propriétés discriminantes du questionnaire.

**RÉSULTATS PRÉLIMINAIRES:** Parmi les 150 travailleurs qui ont répondu au questionnaire OASQ-11, 19 (13%) ont reçu un diagnostic d'AP, 63 (42%) avaient un asthme personnel, et 68 (45%) étaient non asthmatiques. La sensibilité individuelle des items pour l'AP s'échelonnait de 68% à 100%, et leur spécificité de 13% à 45%. Lorsque tous les items étaient combinés dans le modèle de dépistage, l'aire sous la courbe ROC était de .830 (95% IC, .733 à .928).

**CONCLUSION:** Le questionnaire OASQ-11 montre, sur un échantillon de travailleurs référés en clinique pour suspicion d'AP, une précision de dépistage modérée. Associé à des paramètres cliniques facilement mesurables en ambulatoire, le OASQ-11 pourrait être un instrument utile et efficace pour dépister, en milieu professionnel, les travailleurs ayant un AP.

## 77 RELATIONSHIP BETWEEN OBESITY AND BRONCHIAL HYPERRESPONSIVENESS: A MECHANICAL EFFECT?

Sébastien Nguyen, Marie-Pier Hogan, Jocelyne L'Archevêque, Manon Labrecque

Research Center, Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, Montreal, QC

**BACKGROUND:** In recent years, the prevalence of obesity and asthma are both increasing in the Western world, suggesting a possible link between both conditions. Despite a growing number of epidemiological studies supporting this association, controversy in the literature remain. Indeed, asthma may contribute to obesity, due to inactivity or side effects of systemic corticosteroids whereas obesity itself is associated with respiratory symptoms which can lead to over diagnosis.

**OBJECTIVES:** In this study, we investigated the relationship between BMI and airway hyper responsiveness (AHR) in a large sample of patients referred for confirmation of asthma.
**METHODS:** All subjects over 18 years old with symptoms of asthma and referred for a methacholine challenge test from 2000 to 2010 at Sacré-Coeur Hospital were included in the analysis. Data were analyzed for obesity class I (BMI 30-34.9 kg/m²), class II (BMI 35-39.9 kg/m²), class III (40-45 kg/m²) and over 45 kg/m². Odds ratios were estimated for AHR in the presence of obesity and then adjusted for age and baseline FEV₁.

**RESULTS:** A total of 14 007 patients were included for the analysis among which 4590 (32.8%) had a PC₂₀ below 8 mg/mL. The non adjusted ORs for the different categories of BMI were: 1.1 (95% CI: 1.01-1.25) for a BMI of 30-35, 1.3 (95% CI: 1.14-1.53) for a BMI of 35-40, 1.5 (95% CI: 1.20-1.88) for a BMI of 40-45 and 2.0 (95% CI: 1.52-2.68) for a BMI above 45. However, when the ORs for each categories of BMI were adjusted for baseline FEV₁, there was no statistically significant relationship between BMI and AHR.

**CONCLUSION:** The risk of AHR increases with each class of BMI. However, when analyses are adjusted for baseline FEV₁, this association is no longer significant supporting the hypothesis of the mechanical effects of obesity on lung volumes. This mechanical effect enhances bronchial hyper-responsiveness.

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THE PREVALENCE OF AIRWAY HYPERRESPONSIVENESS IN OBESE PATIENTS WITH OBSTRUCTIVE SLEEP APNEA

J Smith, J L'Archevêque, C Lafond, M Labrecque
Research Center, Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal, Montreal, Quebec, QC

**BACKGROUND:** Obstructive sleep apnea (OSA) and asthma are both frequent diseases that share common nocturnal symptoms. It is generally recognized that OSA can aggravate pre-existing asthma. However, the reverse relationship is still up to debate: should we suspect bronchial hyperresponsiveness in OSA patients? This could be explained by mechanisms such as reflex bronchoconstriction, acid reflux and airway inflammation affecting OSA patients.

**OBJECTIVES:** In this study, we investigated the relationship between airway hyperresponsiveness (AHR) and OSA in patients suffering from morbid obesity awaiting a bariatric surgery.

**METHODS:** All subjects over 18 years old, with morbid obesity, awaiting a bariatric surgery and referred systematically for a pre-surgery assessment, including a metacholine challenge test and an ambulatory polysomnography, from 2001 to 2010 at Sacré-Coeur Hospital, were included in the analysis. A FEV₁ fall of 20% or more, at a metacholine concentration of less than 8 mg/mL, was considered a positive result for AHR. OSA was diagnosed by ambulatory polysomnography with an apnea-hypopnea index of 15 or more.

**RESULTS:** A total of 253 patients awaiting bariatric surgery with a mean age of 41,2±10,7 years (26.1% males) were included in the analysis. Among them, 95 patients (37.5%) suffered from OSA. AHR was present in 21 OSA patients – a prevalence of 22% compared to 30% in the non-OSA patients (representing 47 patients out of a total of 158). The prevalence of AHR was not more frequent in the OSA group. However, we noticed in our cohort that women were more prone to have AHR than men (30% prevalence in women versus 17% in men) and that men were more prone to develop OSA than women (62% prevalence in men and 29% in women).

**CONCLUSION:** In our cohort of morbidly obese patients, AHR was no more frequent in patients with OSA than in those without OSA. Moreover, men suffered more often from OSA and women were more prone to AHR.

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DISCREPANCIES BETWEEN ASTHMA CONTROL CRITERIA

ME Boulay, LP Boulet
CRIUCP, Québec, QC

**BACKGROUND:** Asthma management is mostly done according to clinical features. However, the airflow limitation and bronchitis components are central to this condition although discrepancies may be observed between clinical, physiological, and inflammatory criteria of asthma control. Persistent inflammation has been associated with an increased risk of exacerbations. This study aimed to compare the prevalence of discrepancies between these control criteria.

**METHODS:** Files from a large database were revised retrospectively. Demographic data, and results from the Asthma Control Scoring System (ACSS) tool were analysed. The % score obtained for clinical (C) asthma control criteria (symptoms), for a physiological (P) parameter (FEV₁), and for airway inflammation (I) (sputum % eosinophils) were compared. Discrepancy was defined as a greater than 20% difference between 2 scores. In the groups where discrepancies were observed, phenotypes were determined based on the higher score.

**RESULTS:** Data from 213 subjects were analysed. Twenty percent of subjects showed discrepancies between C and P scores (34±10%), while 32% had discrepancies between C and I (46±18%), and 31% between P and I (52±16%). In subjects showing discrepancies between C and P scores, 38% had a higher C than P score. In subjects with discrepancies between the I score and the C or P score, the I score was often lower than the C (88% of subjects) and the P (89% of subjects) scores, meaning that significant inflammation can be present even if asthma seems well controlled according to symptoms and pulmonary function.

**CONCLUSIONS:** There are significant discrepancies between scores of subjective and objective criteria used to assess asthma control. Although clinical or physiological scores seem adequate, underlying inflammation often persists. This stresses the need to assess the various components of asthma not only to better evaluate and achieve control but also to reduce the risk of future exacerbation.

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PERCEPTION OF BRONCHOCONSTRICTION IN THE ELITE ATHLETE: RELATIONSHIP WITH SPORT, AIRWAY RESPONSIVENESS AND INFLAMMATION

S Couillard, V Bougault, J Turmel, LP Boulet
Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Québec, Québec, QC

**BACKGROUND:** A high prevalence of airway hyperresponsiveness (AHR) and exercise-induced bronchoconstriction (EIB) is found in athletes, but respiratory symptoms reported in questionnaires are a poor predictor of airway function. Whether athletes have a reduced perception of bronchoconstriction still needs to be determined.

**METHODS:** Athletes (n=130: 61 swimmers, 50 cold air athletes, 19 other endurance sport athletes) and non-athlete controls (n=32: 15 asthmatics and 17 non-asthmatics) completed a standardized questionnaire and had allergy skin prick tests, Eucapnic Voluntary Hyperpnea (EVH; except asthmatic controls), Methacholine Inhalation Test (MIT), and induced sputum analysis. Cough, breathlessness, chest tightness, and wheezing were recorded on a Borg scale (0 to 10) throughout the bronchial provocative challenges. Scores were transformed in slopes for analysis.

**RESULTS:** Symptom perception slopes were not different between athlete groups, except for wheezing during MIT, which was higher in swimmers than in cold air athletes (0.04±0.07 and 0.01±0.05, respectively; p=0.0006). During EVH, cough, breathless, and wheezing were greater in athletes with either AHR/EIB than in those without (p<0.05). No athlete group perceived significantly less than the non-asthmatic control group. Eosinophil and bronchial epithelial cell percentages correlated with breathlessness during EVH in swimmers (r=0.61, p=0.03; r=0.78, p=0.002, respectively). No correlation was found with baseline lung function.

**CONCLUSION:** Perception of bronchoconstriction is similar in athletes compared to healthy non-athletes, although swimmers seem to perceive wheezing better than cold air athletes. Airway inflammation is associated with perception of breathlessness in swimmers. The discrepancy between perception of bronchoconstriction, report of respiratory symptoms, and prevalence of AHR/EIB in athletes may be due to environmental factors during training and/or to reduced report of nociceptive stimuli.
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INFLUENCE DE LA DYSFONCTION DIASTOLIQUE ET DE L'INFLAMMATION SYSTÉMIQUE SUR LA FONCTION PULMONAIRE ET LA RÉACTIVITÉ BRONCHIQUE DES PATIENTS AVEC OBÉSITÉ SÉVÈRE.

A-A Gagnon-Audet, P Poirier MD, H Turcotte, J Martin, S Simard, L-P Boulet

Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec (IUCPQ), Université Laval, Québec, QC

**INTRODUCTION:** L'obésité, un facteur de risque de l'asthme, est associée à la dysfonction diastolique (DD) et à une altération de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC). Cependant, la relation entre l'asthme et la VFC n'est pas connue chez les patients sévèrement obèses. Cette étude vise à déterminer si la forte prévalence d'asthme et d'hyperréactivité bronchique (HRB) observée chez les patients obèses peut être associée à la présence de DD et à une altération de la VFC.

**MÉTHODES:** Soixante et un patients avec obésité sévère (IMC >35 kg/m²) ont participé à cette étude. Tous ont complété un questionnaire respiratoire et ont eu une spirométrie, un test de provocation bronchique à la métacholine, une mesure des volumes pulmonaires, en plus d'un Holter de 24 heures et une échocardiographie. Un échantillon sanguin a également été obtenu. Les patients avec HRB (Groupe H), défini par une CP20 métacholine <8 mg/ml, ont été comparés à ceux ayant une réactivité bronchique normale (groupe N, CP20 >8 mg/ml).

**RÉSULTATS:** Le groupe H incluait 32 patients (CP20 moyenne : 2.84 mg/ml) et le groupe N, 29 patients (15.4 mg/ml, p<0.001). Ceux-ci étaient comparables pour les données anthropométriques et pour les comorbidités. (tous p>0.05). Le taux moyen de glucose, Hb1Ac, cholestérol total, LDL-cholestérol, triglycérides, APO-B, protéine C-réactive (CRP) et NT-proBNP étaient comparables (tous p>0.05). Seule la CRP était corrélée avec la CP20 (HRB r=0.38, p=0.03). Les indices de VFC étaient comparables (p>0.05). Un plus grand nombre de patients avec HRB (19/32) présentaient une dysfonction diastolique de grade 2 (groupe N: 8/29, p=0.37). La CP20 moyenne n'était cependant pas significativement différente selon les grades de (p=0.39).

**CONCLUSION:** Une CRP élevée est associée à l'hyperréactivité bronchique chez les patients avec obésité sévère. La VFC et la dysfonction diastolique ne semblent pas avoir d'influence significative sur la réactivité bronchique chez ces patients.

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ÉVALUATION DE L'UTILISATION DES SOINS DE SANTÉ DES TRAVAILLEURS AVEC DE L'ASTHME RELIÉ AU TRAVAIL AU QUÉBEC ET EN ONTARIO.

C de Olim¹, A Forget¹, C Tremblay¹, L Blais¹, S Tarlo², T To³,

C Lemière¹

¹Hôpital du Sacré-Cœur, Université de Montréal, Montréal, QC;

²Université de Toronto; ³Hôpital pour Enfants Malades, Toronto, ON

**RATIONNELLE:** L'asthme relié au travail est responsable d'une importante utilisation des soins de santé. Il y a des différences dans l'investigation et la compensation de cette maladie entre les provinces Canadiennes.

**OBJECTIFS:** 1. Comparer les caractéristiques cliniques des sujets avec de l'asthme professionnel (AP) et de l'asthme exacerbé au travail provenant du Québec et de l'Ontario. 2. Comparer l'utilisation des soins de santé de deux ans avant et deux ans après le diagnostique d'asthme relié au travail de ces sujets.

**MÉTHODES:** Une étude de cohorte rétrospective à été entreprise chez des travailleurs avec de l'AP et de l'asthme exacerbé au travail qui ont été évalués entre 2000 et 2007 dans deux centres tertiaires du Québec et de l'Ontario. Les données concernant les caractéristiques cliniques de ces patients ont été recueillies dans les dossiers médicaux. Les données sur l'utilisation des soins de santé (taux d'hospitalisation, de visites à l'urgence et visites médicales pour asthme et toutes causes ont été obtenues en faisant le lien entre les données cliniques et les bases de données administratives de la RAMQ et MED_ECHO (Québec) et de l'Institute of Clinical Evaluative Science (Ontario) à l'aide du numéro d'assurance maladie des travailleurs.

**RÉSULTATS:** Un total de 436 sujets de Montréal, et 128 sujets de Toronto ont été recrutés pour cette étude. Nous n'avons pas noté de grandes différences dans les caractéristiques cliniques. En revanche l'investigation de l'asthme relié au travail était réalisée par tests de provocation bronchique au Québec dans 97,7% des cas comparé à 0,03% en Ontario. Le taux de visite à l'urgence pour asthme des sujets avec AP diminuait de 17.2% entre l'année précédant et l'année suivant le diagnostique au Quebec et de 4.2% en Ontario. Chez ces mêmes sujets le taux de visite à l'urgence pour des symptômes respiratoires suivant le diagnostique diminue de 20.8% au Québec et de 6.9% en Ontario.

**CONCLUSION:** La diminution des visites à l'urgence et des hospitalisations pour asthme et symptômes respiratoire après le diagnostic d'AP est plus marquée au Québec qu'en Ontario. La pratique des tests de provocation bronchiques spécifiques pour diagnostiquer l'AP pourrait permettre de diminuer les faux positifs qui ne bénéficient pas du retrait de l'exposition.

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CHARACTERIZATION OF OXYGEN DYNAMIC RESPONSE FOR PATIENTS AND HEALTHY SUBJECTS

F Lellouche¹,³, N Zoso³, PA Bouchard¹, C Bouchard¹, E L'Her¹,³, A Desbiens²

¹Centre de recherche de l'IUCPQ; ²Département de génie électrique et informatique de l'Université Laval; ³Oxynov,inc, Québec, QC

**INTRODUCTION:** Our group develops a closed-loop system (FreeO₂) that adjusts the oxygen flow to maintain the SpO₂ constant, using a Proportional integral (PI) controller. For better performances, the PI parameters must be adjusted based on patient's oxygen dynamic response. The aim of the study is to assess the oxygen dynamic response for healthy subjects and patients, using first-order models.

**METHODS:** We prospectively included spontaneously breathing patients using nasal oxygen with different pathology (COPD, pulmonary fibrosis, pulmonary hypertension, obese patients, cardiopulmonary edema) and healthy subjects (during hypoxic challenge breathing 10% of FiO₂) to assess their response to oxygen increases or decreases. The initial oxygen flow was set to obtain 94% of SpO₂, and then oxygen flow was increased and decreased following a series of predefined steps. The oxygen responses were then analyzed and characterized by first-order models, defined by a gain (ratio of SpO₂ variation to oxygen flow variation, in steady-state) and a time constant (time necessary to reach 67% of the steady state value).

**RESULTS:** Thirty-five subjects have been included in the study. Among the thirty-five subjects, the gain varies from 1 to 8 (% of SpO₂ per oxygen liter) and the time constant from 30 to 300 seconds. The gain is usually higher for healthy subjects than for patients. The time constant is usually larger for patients.

**CONCLUSION:** The response to oxygen widely differs in patients and in healthy subjects as expected. These data suggest that with fixed parameters, PIs could not suit to all subjects with the certainty of reaching correct oxygenation in a reasonable time and with reasonable damping. An adaptive PI is a solution to improve oxygen adjustment in populations with wide ranges of oxygen dynamic responses. Present data are used to refine the controller used in the FreeO₂ system and could be also used to evaluate the global lung function for oxygenation.

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PROSPECTIVE RANDOMIZED CONTROLLED STUDY
COMPARING CONVENTIONAL VENTILATION VERSUS A
FULLY CLOSED-LOOP VENTILATION (INTELLIVENT®) IN
POST CARDIAC SURGERY ICU PATIENTS.

F Lellouche¹, PA Bouchard¹, T Laubscher², S Blackburn¹, E L'Her¹, M Wysocki²

¹Centre de recherche de l'IUCPQ, Quebec, QC; ²Hamilton Medical
INTRODUCTION: IntelliVent® (Hamilton medical) is a new system
that provides fully closed-loop mechanical ventilation. Minute ventilation
(MV) is automatically adjusted (VT and RR are determined according to
the ASV principles) to keep end-tidal CO₂ (EtCO₂) within expert-based
acceptable ranges. PEEP and FiO₂ are automatically adjusted based on the
ARDSnetwork PEEP-FiO₂ table to keep SpO₂ within expert-based acceptable ranges.

**OBJECTIVES:** This prospective randomized controlled study was designed to assess safety, gas exchanges and workload related to ventilator settings with IntelliVent® as compared to conventional ventilation in post cardiac surgery ICU patients.

**METHOD:** After the surgery, the patients were randomized to receive a conventional ventilation (VT, RR, FiO₂ and PEEP set according to the physician in charge and further adjusted according to the local protocol) or IntelliVent® with automatic adjustment of VT, RR, FiO₂ and PEEP. VT, peak pressure (Ppeak), SpO₂, and EtCO₂ were continuously recorded, arterial blood gas analyzed every hour and periods of optimal, acceptable and not acceptable for VT, Ppeak, EtCO₂ and SpO₂ were a priori defined.

**RESULTS:** Sixty patients have been included in the study, 30 were assigned to conventional ventilation and 30 to IntelliVent®. Demographic, pre and per-operative data were comparable. All the patients completed the study in both groups. Percentage of time within the predefined optimal, acceptable and not acceptable range for physiologic parameters were 85-12-3% with IntelliVent and 6-73-21% with conventional ventilation (P<0.001).148 interventions were required during conventional ventilation compared to 5 interventions with IntelliVent (P<0.001).

**CONCLUSION:** Fully automated closed-loop system was safe in the specific population of patients after cardiac surgery. In spite of a reduced number of interventions, the system maintained the patient within pre-defined target of optimal ventilation.

ClinicalTrials.gov identifier

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### AUTOMATIC WEANING OF PEEP AND FIO₂ AFTER CARDIAC SURGERY USING AUTOMATED SYSTEM

G Babin, PA Bouchard, P Hernert, P Jouvet, L Brochard, F Lellouche Institut de Cardiologie et de Pneumologie de Québec (IUCPQ), Québec, QC

**BACKGROUND:** Automation of PEEP and FiO₂ settings based on the SpO₂ signal has the potential to avoid hyperoxia, hypoxia and reduce the clinicians workload in patients on mechanical ventilation. We developed an algorithm reproducing the medical reasoning to achieve this goal and conducted the clinical evaluation of this automated system (AS).

**METHODS:** The study was conducted in patients mechanically ventilated immediately after cardiac surgery. The algorithm was embedded in a computer connected to a pulse oxymeter and recommendations were provided every minute for PEEP and FiO₂ settings. Patients were randomized for PEEP and FiO₂ management based on AS recommendations (open-loop evaluation) or based on the usual protocol (written protocol relying on the SpO₂ value) during two hours. Continuous SpO₂ values were recorded, as well as PEEP/FiO₂ settings and haemodynamic values. AS recommendations and rate of agreement were noted in the AS group and time to set the ventilator was recorded in the control group.

**RESULTS:** 25 patients were prospectively included. Mean initial PEEP and FiO₂ were 6 cmH₂O and 70% respectively. The mean time to wean the PEEP at 5 and FiO₂ to 40 was 33.5±17 min in the control group and 18.1±10 min in the AS group (P=0.006). Mean PaO₂ after one hour was 145±68 mmHg in the control group and 117±38 mmHg in the AS group (P=0.22). Rate of agreement between the AS recommendations and the clinician was 82,7 %. All disagreements occurred because of inadequate SpO₂ signal. No subsequent disagreement occurred after modification of the algorithm to consider SpO₂ signal quality.

**CONCLUSION:** An automated algorithm reproducing medical reasoning could safely and more rapidly wean PEEP and FiO₂ after cardiac surgery compared to a protocol driven by clinicians. The adequacy of the SpO₂ signal is essential in such automated system.

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### HYGROMETRY OF GAS DELIVERED WITH HIGH FLOW OXYGEN HUMIDIFIERS: A BENCH STUDY

PA Bouchard, A Bojmehrani, C Bouchard, F Lellouche

Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec, Québec, QC

**INTRODUCTION:** High-flow oxygen therapy is increasingly prominent in health care. However, an adequate humidification is necessary to improve patient tolerance to this therapy. Few data is available in literature about this subject.

**METHODS:** We have tested on a bench the hygrometric performance of different oxygen high flow therapy systems (OptiFlow - Fisher&Paykel, Hydrate OMNI - Hydrate inc., Precision flow - Vapoterm,). We have used psychrometric method to measure hygrometry. For each condition, we made 3 hygrometric measurements at different moments of the day. The measurements were taken proximal to the simulated patient's interface. We have tested the incidence of different flow rates (10, 20-30-40 and 60l/min) at two ambient temperature levels: normal temperature (22-24°C) and high temperature (28-30°C).

**RESULTS:** At normal temperature (22-24°C), the Fisher&Paykel Optiflow system (with or without compensation algorithm) provided the highest absolute humidity (39.3 vs. 35.9 vs. 32.0 for F&P, Hydrate and Vapotherm, p=0.0009), regardless of the used flow rate (hygrometric performance >37 mgH₂O/L). At high temperature (28-30°C), the Precision flow -Vapotherm system provided the highest absolute humidity at lower flow rates (10 and 20 l/min) (31.8 vs. 32.2 vs. 37.2, for F&P, Hydrate and Vapotherm, p=0.001). However, at high flows, performances were significantly reduced with the Vapotherm device (37.2 vs.31.8 for 10-20L/min and 30-40L/min, p=0.027).

**CONCLUSION:** Even though the majority of systems tested deliver at least 30 mgH₂O/L, no recommended hygrometric levels for this therapy exist in literature yet. At high temperature (28-30°C), the majority of the systems showed a decrease in their hygrometric performance (except Precision flow). The flow rate influence is moderated regarding the humidification performance (except for Vapotherm). The new technology Hydrate performed reasonably well within the tested conditions.

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### REDUCTION OF THE OXYGEN CONSUMPTION WITH AUTOMATED TITRATION (FREEO₂)

J Morin, A Vanderschuren, PA Bouchard, E L'Her, F Lellouche Centre de recherche de l'IUCPQ, Québec, QC

**INTRODUCTION:** Oxygen therapy is widely used in hospitalized patients. Recent data demonstrate that high oxygen target may be harmful in several clinical situations (COPD, acute coronary syndroms, head trauma). The aim of the study was to evaluate the target used by physicians and to demonstrate the potential advantage to use automated adjustment of oxygen flow.

**METHODS:** We first conducted an observational study in three Canadian hospitals to assess practices regarding oxygen management. During one day, investigators collected in all hospitalized patients how frequently oxygenation status was monitored, the level of SpO₂, the oxygen flow used as well as patient's characteristics. In the second part of the study, we evaluated the potential oxygen sparing in patients and in healthy subjects undergoing a hypoxic challenge with a new device that automatically titrates oxygen and continuously monitors oxygenation and respiration parameters (FreeO₂).

**RESULTS:** 1) In the 3 hospitals, the number of patients receiving oxygen/number of hospitalized patients was 9/83 (10.8%), 23/250 (9.2%) and 87/287 (30.3%). Among patients receiving oxygen, 11, 30 and 33.3% had continuous SpO₂ monitoring. The median (25-75) number of daily SpO₂ (%) recorded by the nurses was 6(3-8), 8(8-24) and 6.6(3-24). The median (25-75) SpO₂ was 94(93-96), 96(94-98) and 96 (93-97). 2) The relation between the SpO₂ target and the oxygen flow is not linear and a small increase of the SpO₂ target requires a high increase in the oxygen flow.

**CONCLUSION:** In this study, less than 1/3 of the hospitalized patients received oxygen with continuous monitoring. This may explain the relatively high SpO₂ targets chosen by the clinicians while it is recommended