Thèse réalisée dans le cadre d'une cotutelle entre l'Université de Montréal et l'Université d'Auvergne en France / Introduction De nombreuses études indiquent que la prématurité, qui représente 8 % des naissances, est associée à des indices précoces de dysfonction vasculaire, d’élévation de la pression sanguine et de survenue de diabète de type 2. Les enfants nés prématurément sont plus sujets aux blessures oxydatives de par l’immaturité de leurs défenses antioxydantes et de leur exposition à des situations pro-oxydantes (exposition à l’air ambiant, à un supplément d’oxygène, ou à une exposition aux infections). Cependant, les conséquences à long terme des blessures oxydatives induites par une exposition à l’oxygène en période périnatale restent méconnues. Le but de ce doctorat a été de mettre en évidence certains mécanismes pouvant relier les dommages de la prématurité induits par l’oxygène, et le risque à long terme de développer des maladies cardiovasculaires et métaboliques dans le concept global d’une programmation développementale de l’hypertension et des pathologies reliées au syndrome métabolique. Matériels et méthodes Des ratons Sprague-Dawley (SD) ont été exposés à 80 % O2 (O2) vs air ambiant (AA) du 3ème au 10ème jour de vie. Concernant les paramètres cardiovasculaires, nous avons mesuré au cours de la croissance, la pression sanguine à la queue (de la 4ème semaine à la 15ème semaine) et à l’âge adulte : la réactivité vasculaire à l’angiotensine II (AngII) et au carbachol (ex vivo, carotides) avec ou sans le tempol; la production d’oxyde nitrique (NO) en présence ou non L-arginine et de L-sépiaptérine (aorte, immunohistochimie) ainsi que l’expression de la nitric oxyde synthase endothéliale (eNOS) (aorte, immunohistochimie et western blot); le stress oxydant vasculaire (aorte, chemiluminescence) par la mesure de la production d’anions superoxide en présence ou non des inhibiteurs de la nicotinamide-adenine-dinucleotide-phosphate (NADPH oxydase) et de la nitric oxyde synthase endotheliale (eNOS), l’apocynine, et N-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) respectivement, ainsi que le stress oxydant circulant par la mesure des niveaux plasmatiques de malondialdéhyde (MDA, HPLC); la densité microvasculaire a été évaluée au niveau du muscle tibial antérieur, immunohistochimie); la vitesse d’onde pulsée (VOP) (entre la valve aortique et juste avant la bifurcation ilio-fémorale) a été mesurée par ultrason; le nombre de néphrons a été compté par digestion acide. L’ontogenèse de la plupart de ces mécanismes a été regardée à l’âge de 4 semaines. Concernant les paramètres métaboliques, le poids a été mesuré au cours de la croissance. À l’âge adulte, la composition corporelle et la tolérance au glucose ont été évaluées. Résultats À l’âge de 4 semaines, aucune différence n’a été observée dans la pression sanguine, la réactivité vasculaire et le stress oxydant, mais chez les rats O2 vs AA, la densité microvasculaire est moindre, et des changements histologiques suggèrent la présence d’une rigidité artérielle augmentée. À l’âge adulte chez les rats O2 vs AA (n = 6-8 /groupe) : i) les pressions sanguines systoliques et diastoliques sont augmentées; ii) la réactivité vasculaire à l’AngII est augmentée et celle au carbachol est diminuée, le tempol prévient ces dysfonctions; iii) la production de NO est plus faible au niveau basal et après stimulation par le carbachol, mais est restaurée après la pré-incubation avec L-arginine et L-sépiaptérine; iv) l’expression d’eNOS est diminuée par immunohistochimie et augmentée par western blot; v) les niveaux d’anions superoxide, au niveau basal et en réponse à l’AngII, sont augmentés et sont induits par la NADPH oxydase et le non-couplage d’eNOS; vi) les niveaux plasmatiques de MDA sont augmentés; vii) La densité microvasculaire est moindre; viii) la VOP est augmentée; ix) le nombre de néphrons par rein est réduit; x) le poids est plus faible au cours de la croissance et un catch up est observé à l’âge adulte; la composition corporelle n’est pas différente entre les groupes; xi) la tolérance au glucose est diminuée. Conclusion Ces résultats supportent l’hypothèse d’une programmation développementale des maladies cardiovasculaires et métaboliques à l’âge adulte à la suite d’un stress hyperoxique néonatal. / Introduction Many studies showed that prematurity, which represents 8 % of birth, is associated with early indices of vascular dysfunction, increased blood pressure and Type 2 diabetes. Prematurity babies are more susceptible to oxidative injury, consequence of the immaturity of their antioxidant defences, and exposure to pro-oxidant situations (oxygen supplementation, infection). However, the long-term consequences of oxidative injury induced by oxygen exposure in the neonatal period are unknown. The aim of these PhD studies was to unravel some mechanisms that might underlie the damage induced by oxygen and the long-term risk of developing vascular and metabolic diseases in the overall concept of developmental programming of hypertension and metabolic syndrome-related diseases. Materials and methods Sprague-Dawley pups were kept with their mother in 80 % O2 (O2) or room air (RA) from day 3 to 10 of life. Cardiovascular parameters, tail blood pressure was measured between 4 and 15 weeks of life. In adulthood : vascular reactivity (ex vivo carotid rings) to angiotensine II (AngII) and carbachol with and without tempol was studied; studies of nitric oxide (NO) production with and without L-arginine and L-sépiaptérine (aorta, immunohistochemistry) and endothelial nitric oxide synthase expression (eNOS; aorta, immunohistochemistry, western blot) were performed; vascular oxidative stress (aorta, using chemiluminescence) by measuring superoxide anion production with and without inhibitors of nicotinamide-adenine-dinucleotide-phosphate (NADPH oxydase) and nitric oxyde synthase endotheliale (eNOS), apocynin and N-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) respectively, and circulating oxidative stress by measuring the plasma levels of malondialdéhyde (MDA, HPLC) were evaluated; microvascular density was assessed on tibialis anterior muscle sections; pulse wave velocity (PWV) was measured by ultrasound, between aortic valve and ilio-femoral bifurcation; nephrons were counted after hydrochloric acid digestion. The main observations were also evaluated at 4 weeks of age. Metabolic parameters: body weight has been measured during the growth. In adulthood, body composition, glucose tolerance were evaluated. Results A 4 weeks of age, no difference was observed regarding blood pressure, vascular reactivity, and oxidative stress indices, but in rats O2 vs. RA (n = 6-8 /group), microvascular rarefaction and histological changes suggesting enhanced vascular stiffness were present. To adulthood, rats O2 vs. RA (n = 6-8/group) : i) systolic and diastolic blood pressures are increased; ii) vascular reactivity to Ang II is increased and to carbachol is decreased, these dysfunction were totally abolished by co-incubation of the vessel rings with tempol; iii) NO-production is decreased in basal condition and after carbachol stimulation, but is restored after pre-incubation of aorta sections with L- arginine and L-sépiaptérine; iv) eNOS expression is decreased by immunohistochemistry but increased by western blot; v) vascular superoxide anion levels are increased in basal condition, after AngII stimulation and this is mediated by NADPH oxydase and eNOS uncoupling; vi) the plasma levels of MDA are increased; vii) microvascular density is decreased; viii) PWV is increased; ix) nephron count per kidney is decreased; x) body weight is less during growth, but a catch up is observed in adulthood, body composition is similar; xi) the glucose tolerance is decreased in adults. Conclusion These results support the hypothesis of developmental programming of vascular and metabolic diseases in adulthood, after exposure to hyperoxic stress in the neonatal period.

Les antipsychotiques de deuxième génération (ADG) sont de plus en plus employés dans le traitement de troubles psychiatriques. Selon de nombreuses observations cliniques, les effets secondaires reliés à la prise d’ADG diffèrent chez les patients atteints de schizophrénie (SCZ) et de maladies affectives (MA) éprouvent divers. Ainsi, il s’avère nécessaire d’étudier la fréquence et l'intensité des effets secondaires induits par les ADG qui pourraient différer selon le diagnostic. Pour ce faire, nous avons effectué une revue systématique de la littérature afin d’identifier l’ensemble des études rapportant les effets secondaires de cinq ADG (aripiprazole, olanzapine, quétiapine, rispéridone et ziprasidone) dans le traitement de la schizophrénie ou des maladies affectives. Les effets secondaires métaboliques et extrapyramidaux ont été recueillis séparément pour les deux groupes de patients, puis ont été combinés dans une méta-analyse. Des méta-régressions ainsi que des sous-analyses ont également été effectuées dans le but de regarder l’effet de différents modérateurs (i.e. âge, genre, et dose). Dans la présente méta-analyse, 107 études ont été inclues. Les résultats montrent que le traitement avec l’olanzapine a occasionné une plus importante prise de poids chez les patients SCZ comparativement aux patients MA. De plus, le traitement à la quétiapine a amené une hausse significative du taux de LDL et de cholestérol total dans le groupe SCZ par rapport au groupe MA. Selon nos résultats, les symptômes extrapyramidaux étaient plus fréquents dans le groupe MA, excepté pour le traitement à l'olanzapine qui a induit davantage de ces symptômes chez les patients SCZ. Également, nos résultats suggèrent que les patients SCZ seraient plus vulnérables à certains effets métaboliques induits par les ADG dû à une possible susceptibilité génétique ou à la présence de facteurs de risque associés au style de vie. D'autre part, les patients MA en comparaison aux SCZ étaient plus enclins à souffrir de troubles du mouvement induits par les ADG. Bref, les ADG semblent exacerber certains types d’effets secondaires tout dépendant de la maladie dans laquelle on les utilise. / Second generation antipsychotics (SGAs) are extensively prescribed for psychiatric disorders. Based on clinical observations, schizophrenia (SCZ) and affective disorders (AD) patients experience different SGAs side effects. The expanded use of SGAs in psychiatry suggests a need to investigate whether there is a difference in the incidence and severity of side-effects related to diagnosis. A comprehensive literature search was conducted to identify studies reporting side effects of five SGAs (aripiprazole, olanzapine, quetiapine, risperidone and ziprasidone) in the treatment of SCZ or AD. The metabolic and extrapyramidal side effects were collected separately for each group, and then were combined in a meta-analysis. Meta-regression and sub-analyses were also performed to investigate the role of different moderators (e.g., age, dose and gender). One hundred and seven studies were included in the analysis. Olanzapine induced a body weight gain significantly higher in SCZ patients than in AD patients. In addition, quetiapine treatment led to significantly higher LDL and total cholesterol mean change in the SCZ group relative to the AD group. Based on our results, the incidence of extrapyramidal side effects was more frequent in the AD group, except for olanzapine that caused more parkinsonism in SCZ patients. Our results suggest that SCZ patients may be more vulnerable to some SGA-induced metabolic disturbances, in which lifestyle risk factors and a possible inherent genetic vulnerability may play a role. Most of the studied SGAs caused more movement disorders in AD patients than in schizophrenics. It might be that an antipsychotic induces severity of side effect according to the phenotype.

L’adaptation de l’organisme à son environnement est essentielle à sa survie. L’homéostasie énergétique permet l’équilibre entre les apports, les dépenses et le stockage d’énergie. Un surplus calorique important dérègle ce processus et mène au développement du syndrome métabolique caractérisé, entre autres, par une obésité, un diabète de type II, des maladies cardiovasculaires et des dyslipidémies. La ghréline participe au maintien de l’équilibre énergétique durant le jeûne en stimulant la production de glucose par le foie et le stockage lipidique dans le tissu adipeux. Le coactivateur transcriptionnel PGC-1alpha, surexprimé en situation de jeûne, est impliqué dans l’induction de la production de glucose par le foie et l’oxydation des acides gras. Notre hypothèse est que ces deux acteurs clés du métabolisme énergétique constituent un axe de régulation commun. Dans cette étude, nous montrons que la ghréline participe à la régulation de PGC-1alpha. Son récepteur GHS-R1a, possédant une forte activité constitutive, est également impliqué de façon indépendante au ligand. GHS-R1a réduit l’activité transcriptionnelle de PGC-1alpha tandis que l’ajout du ligand inverse modérément cette action. L’effet de GHS-R1a corrèle avec l’acétylation de PGC-1alpha qui est fortement augmentée de façon dose-dépendante. La stabilité de PGC-1alpha est également augmentée par le GHS-R1a indépendamment de l’ubiquitine. La ghréline diminue la capacité de PGC-1alpha à lier PPARbeta, un récepteur nucléaire partenaire de PGC-1alpha. De plus, la ghréline réduit, de façon ligand-dépendante, la capacité de coactivation de PGC-1alpha sur PPARbeta dans les hépatocytes. L’ensemble de ces résultats identifie PGC-1alpha comme cible du signal de la ghréline et suggère un axe de régulation ghréline/PGC-1alpha/PPARbeta.Une meilleure compréhension de cet axe de régulation va permettre la mise en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques pour faire face aux pathologies associées au syndrome métabolique. / The adaptation of an organism to its environment is essential to its survival. Energy homeostasis is defined as the balance between intakes, expenses and storage of energy. An excess of calories disrupts this process and leads to the development of the metabolic syndrome that is characterized by obesity, type II diabetes, cardiovascular diseases and dyslipidemia. During fasting, ghrelin participates in the maintenance of energy balance by stimulating hepatic production of glucose and lipid storage in adipose tissue. The transcriptional coactivator PGC-1alpha is overexpressed in the liver during fasting and is involves in the induction of the hepatic glucose production and fatty acid oxidation. Our hypothesis is that these two key performers in the energy metabolism constitute a common axis control. In this study, we show that ghrelin plays a role in the regulation of PGC-1alpha. The ghrelin receptor GHS-R1a is also involved because of its strong constitutive activity in absence of ligand. We found that GHS-R1a inhibited PGC-1alpha transcriptional activity whereas adding ghrelin to cells moderated this effect. PGC-1alpha activation by GHS-R1a correlated with a dose-dependent increase of PGC-1alpha acetylation. The stability of PGC-1alpha was also increased by ghrelin receptor in a manner involving the ubiquitin-independent proteasome pathway. Ghrelin decreased the ability of PGC-1alpha to bind to PPARbeta, one of its nuclear receptor partners. Furthermore, ghrelin decreased the ability of PGC-1alpha to coactivate PPARbeta in a ligand-dependent manner in hepatocytes. Together, these results identify PGC-1alpha as a metabolic target of GHSR-1a signaling and defines a new regulatory axis involving ghrelin/PGC-1alpha/PPARbeta in hepatocytes. A better understanding of this regulation axis will provide novel aspects in therapeutic targeting of diseases associated with the metabolic syndrome.

Les abondances relatives naturelles des différents isotopes stables de l'azote (δ15N) varient selon les tissus au sein d'un individu et selon les individus au sein d'une population, et ces différences reflètent à la fois les caractéristiques de structure et de fonctionnement du métabolisme azoté et ses modulations en lien avec des variations des conditions nutritionnelles et physio-pathologiques. Cette thèse vise, à travers une approche couplée d'expérimentation et de modélisation, à mieux caractériser et comprendre les modulations des δ15N des différents pools azotés et à démontrer la capacité des δ15N à fournir des informations sur les flux azotés de l'organisme, leurs valeurs et modulations, qui sont encore mal connus. Nous avons, dans un premier temps, mesuré les δ15N dans plusieurs tissus (intestin, foie, plasma, muscles, rein, peau...) et dans différentes fractions azotées (acides aminés, protéines, urée, NH4) chez le rat, dans différentes conditions nutritionnelles (chez des rats nourris avec des P de qualité différente, les protéines de lait et de soja) ou physiopathologiques (chez des rats présentant ou non un syndrome métabolique, associant insulino-résistance et obésité, après avoir consommé un même régime potentiellement obésogène). Ces données expérimentales nous ont permis (i) de montrer que l'écart de δ15N entre les protéines tissulaires et le régime est plus important lorsque la qualité protéique est moindre, et (ii) de mettre en évidence que, lors de l'initiation précoce d'un syndrome métabolique associant insulino-résistance et obésité, les δ15N de certains pools métaboliques sont modulés et constituent des signatures isotopiques des modulations métaboliques associées. Par ailleurs, grâce à l'analyse par modélisation compartimentale des cinétiques de δ15N mesurées expérimentalement dans les fractions acides aminés et protéines de différents tissus après augmentation du δ15N du régime, nous avons pu estimer les taux de renouvellement protéique tissulaires et explorer la structure et le fonctionnement des échanges entre acides aminés et protéines des différents tissus et comparer leur degré de compartimentation. Enfin, nous avons développé un modèle multi-compartimental reproduisant l'ensemble des flux azotés inter- et intra-organes de l'organisme et rendant compte des variations de δ15N observées. Cette représentation globale du métabolisme azoté fournit une vision novatrice du fonctionnement intégré du métabolisme azoté dont les données éparses de la littérature ne donnaient auparavant qu'une vision parcellaire et fragmentée. Le modèle a permis de reconstituer les mécanismes qui conduisent à l'observation de différences de δ15N entre pools azotés, de mieux comprendre quelles modulations sont les plus susceptibles d'affecter les δ15N, avec quelle amplitude et dans quel sens, et finalement d'expliquer les variations de δ15N mises en évidence expérimentalement en terme de modulation des flux azotés. L'ensemble de nos résultats d'expérimentation et de modélisation démontre la capacité des δ15N à apporter des informations sur les flux métaboliques azotés et souligne l'intérêt prometteur de cette approche nouvelle pour acquérir une compréhension intégrée du système complexe du métabolisme azoté inter- et intra-organes et des processus homéostatiques qui le régulent et de ses dérégulations pré-pathologiques. / Natural abundances of stable nitrogen isotopes vary among tissues within an individual and among individuals within a population, and these differences are linked to the structural and functioning characteristics of the nitrogen metabolism and also to its modulations in response to variations in nutritional and physiological conditions. In this thesis, we developed an approach combining both experimentation and modeling, in order to better characterize and understand the modulations in the δ15N values of various nitrogen metabolic pools, and to show the capacity of the δ15N to provide information regarding the values and modulations of the body nitrogen fluxes, that are still poorly determined. We first measured the δ15N in various tissues (intestine, liver, plasma, muscle, kidney, skin …) and in various nitrogen fractions (amino acids, proteins, urea, NH4) in rats, under different nutritional (i.e. in rats fed with P of distinct quality, that were milk and soy P) or pathophysiological (i.e. in rats that had or not become obese and insulin resistant after being fed a high-fat diet for 10 weeks). From these experimental data, we showed (i) that the tissue nitrogen discrimination (i.e., the difference between tissue and diet δ15N) is higher when the P is of lesser quality, and (ii) that, during the onset of a metabolic syndrome, in the presence of both insulin resistance and obesity, the δ15N differed in some nitrogen pools and thus constitute isotopic signatures of the metabolic impact of such conditions. In this thesis, we also measured the δ15N kinetics in the amino acid and protein fractions of several tissues after a shift in the diet δ15N. The analysis of these kinetics, using a compartimental modeling approach, enabled us to estimate tissue fractional turnover rates and to investigate the structure and the functioning of the protein synthesis and breakdown exchanges in some tissues and their level of compartmentation. Lastly, we developed a multi-compartmental model that describes the various body nitrogen transfers between and within tissues and accounts for the observed δ15N variability. This model of the nitrogen metabolism provides a new and systemic insight of the interactions and modulations of the various nitrogen fluxes, as opposed to the fragmented information available from the literature data. This model enabled us to reconstruct the mechanisms that caused the observed δ15N differences between nitrogen pools, to better understand how they vary, depending on which metabolic modulation and with which amplitude, and finally to hypothesize which nitrogen fluxes alterations are the more likely to be responsible for the δ15N variations that we observed in our experimentations. In conclusion, our experimental and modelling results show that it is feasible to gain information from the δ15N values regarding the metabolic nitrogen fluxes and their modulations, and highlight the interest of this new approach to get an integrated insight into the complex nitrogen metabolic system and a better understanding of the way the various between and within tissues nitrogen fluxes are regulated and altered.

L’objectif de cette thèse est d’évaluer l’impact potentiel de l’activité physique de loisirs en milieu de travail sur la prévention du SM et sur la réduction des coûts médicaux que le système de santé destine au diabète de type 2 et à l’hypertension artérielle. Résultats : La prévalence du SM est de 24,4%. La proportion des individus qui ont un niveau d’activité physique de loisirs insuffisant est de 78,2%. Les hommes et les femmes qui effectuent ≥30 minutes d’activité physique de loisirs par jour montrent respectivement, 28% et 22% de moins de risque de présenter le SM. Par ailleurs, un investissement hypothétique de 25 852 dollars américains par an (≈ 18 096 euros) pour inciter 400 travailleurs d’une université publique à effectuer un niveau d’activité physique de loisirs recommandable pour la santé, pourrait nous apporter une réduction potentielle de 9% des cas de SM, 6,1% des cas de glucose altéré et 7,4% de cas de tension artérielle altérée ; ainsi que 138 880 dollars américains par an (≈ 97 216 euros) économisés sur le budget que la système de santé mexicain destine aux soins de santé du diabète et de l’hypertension artérielle. Ce qui génèrerait un ratio coût-bénéfice de 0,19 ; ce qui signifie, qu’un dollar investi dans l’organisation des activités physiques de loisirs, permettrait de réduire de 5,2 dollars les coûts médicaux liés au diabète et à l’hypertension artérielle. Conclusion : Nos résultats, nous apportent d’une part, plus d’éléments clefs pour fonder les décisions d’allocation des ressources dans le cadre de la prévention des maladies chroniques, et d’autre part, des éléments clefs pour la mise en œuvre de manière plus efficiente des programmes d’incitation à l’activité physique déjà existants au Mexique / Objective: This thesis assesses the potential impact of leisure-time physical activity on metabolic syndrome prevention and Mexican healthcare system expenditures on type 2 diabetes and hypertension treatment, in a sample of urban Mexican health workers. Results: The prevalence of MS was 24,4%. The proportion of participants who did not perform recommended levels of leisure time physical activity was 78,2%. MS risk was reduced at 28% in men and 22% in women who reported ≥30 minutes per day of physical activity during their leisure time. In addition, a hypothetical investment of $25 852 US dollars annually (≈ 18 096 euros) for engaging 400 workers in the recommended levels of physical activity at workplace, could decrease the prevalence of MS by 9%, cases of hyperglycemia by 6,1%, cases of hypertension by 7,4%, and reduce healthcare system expenditures for treatment of type 2 diabetes and hypertension by 138 880 of US dollars per year (≈ 97 216 euros). That would be a cost-benefit ratio of 0,19: one dollar invested might translate into a healthcare cost reduction of 5,2 dollars. Conclusion: Physical activity should be one of the most important strategies for chronic diseases prevention. Our findings may help to improve resource allocation decisions in the context of chronic disease prevention, as well to guide implementation of more efficient physical activity programs for Mexican workers

Les données de la littérature rapportent la supériorité de la chirurgie bariatrique sur le traitement médical optimisé concernant la perte pondérale et l'amélioration du diabète de type 2. Les facteurs prédictifs de bons résultats en terme pondéral et métabolique restent encore méconnus et des échecs sont constatés. Le phénotypage de l'obésité et de son retentissement métabolique semble essentiel afin d'adapter la procédure chirurgicale au cas par cas et améliorer les résultats. Dans ce travail de thèse, par une approche clinique, nous avons cherché à identifier les facteurs prédictifs d'amélioration des paramètres métaboliques et de succès pondéral après chirurgie bariatrique. Nous avons démontré le rôle majeur de la perte de poids après chirurgie dans l'amélioration du métabolisme glucidique et des paramètres métaboliques. Nous avons également montré l'impact positif de la masse musculaire initiale sur la perte pondérale, facteur également déterminant dans le contrôle du métabolisme glucidique. Les marqueurs du dysfonctionnement cellulaire Beta sont également apparus déterminants pour prédire la rémission du diabète de type 2 après chirurgie. Ainsi, l'efficacité de la chirurgie dans le contrôle du syndrome métabolique, au-delà de la technique opératoire, apparaît très dépendante de la perte de poids mais aussi du terrain, confirmant l'importance du phénotypage de l'obésité en préopératoire. Par une approche expérimentale, nous avons cherché à identifier l'impact du tissu adipeux sur les organes sièges de l'insulino-résistance (muscle et foie) impliqués dans le syndrome métabolique. La constitution de la tissuthèque DioMede et l'obtention de milieux conditionnés de tissu adipeux nous ont permis d'étudier l'impact des sécrétions de ce tissu sur les tissus insulino-sensibles en se rapprochant des conditions physiologiques. Nous avons identifié un effet direct du tissu adipeux sur le métabolisme musculaire des acides gras (AG) par la régulation négative du facteur de transcription SREBP-1c. Nos résultats identifient les acides gras insaturés comme les médiateurs de l'inhibition de SREBP-1, conduisant à une diminution de la lipogenèse par l'intermédiaire des gènes cibles de ce facteur de transcription. La composition et les proportions respectives d'AG mono ou poly insaturés et d'AG saturés dans le tissu adipeux, leur niveau de sécrétion, et leur taux circulant apparaissent donc déterminants dans la régulation de la lipogenèse des tissus insulino-sensibles (foie et muscle), et pourraient être un marqueur des obésités avec désordres métaboliques / Literature data reported the superiority of bariatric surgery on optimized medical treatment concerning weight loss outcomes and improvement of type 2 diabetes. Predictive factors of good weight loss results and metabolic control are still unrecognized and failures are recorded. Phenotyping obesity and its metabolic consequences seem essential to tailor the surgical procedure to each patient and to improve the outcomes. In this work, by a clinical approach, we have tried to identify predictive factors of metabolic control and weight loss after bariatric surgery. We have demonstrated the major role of weight loss to achieve glucose homeostasis and metabolic control. We have also reported the positive impact of initial Fat Free Mass on weight loss outcomes and glucose metabolism control. Beta cell dysfunction markers appeared to also have a major impact on Type 2 Diabetes remission after surgery. Thus, the efficacy of surgery on metabolic control, beyond the surgical technique, seems highly related to weight loss and patients history, which underlines the importance of phenotyping obesity before surgery. By an experimental approach, we have tried to identify the impact of adipose tissue on muscle and liver, organs that are involved in the metabolic syndrome. By means of a tissue collection (Diomede) and the use of conditioned media of adipose tissue, we studied the impact of adipose tissue secretions on insulin sensitive tissues, close to physiological conditions. We found a direct effect of adipose tissue on fatty acid metabolism in muscle through SREBP-1c down regulation. Unsaturated Fatty Acids were identified as the mediators of SREBP-1 inhibition, leading to a decrease in lipogenesis through target genes of this transcriptional factor. The composition and the respective proportion of mono or poly unsaturated fatty acids and saturated fatty acids in adipose tissue, their level of secretion, and their circulation rate appear to be determinant in lipogenesis regulation in insuline sensitive tissues (muscle and liver), and could be markers of metabolic disorders in obese patients

L’obésité est devenue un véritable problème de santé publique. Elle est fréquemment associée à plusieurs anomalies cardiométaboliques telles que l’hypertension artérielle, l’insulinorésistance et les dyslipidémies qui font le lit du diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires. Cependant la fréquence de ces anomalies varie considérablement parmi les sujets obèses faisant de cette maladie chronique une situation clinique très hétérogène. A ce titre un nouveau concept a émergé, impliquant une population de patients sans facteurs de risque apparents, appelé « obèse métaboliquement sain » ou « metabolically healthy obese » (MHO). Des efforts sont en cours pour comprendre les mécanismes sous-jacents à ce phénotype et ses conséquences à long terme. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier le lien entre le phénotype MHO et diverses pathologies chroniques connues pour être associées à l’obésité. Les données provenant des cohortes Whitehall II et GAZEL ont été utilisées pour examiner les associations entre le phénotype MHO et la mortalité, les maladies cardiovasculaires, le diabète de type 2 et la dépression. En comparaison aux sujets de poids normal métaboliquement sains, les individus MHO ont un risque accru de mortalité globale et cardiovasculaire, de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires mais pas de dépression. Comparés aux sujets obèses avec anomalies métaboliques, les individus MHO ont un risque similaire de mortalité et de maladies cardiovasculaires, mais un moindre risque de diabète de type 2 et dépression. Nos résultats suggèrent que l’obésité à profil cardiométabolique normal n’est pas une condition bénigne. Une meilleure compréhension de ce phénotype contribuera à améliorer la décision thérapeutique et aidera peut-être à identifier des cibles thérapeutiques nouvelles. / Obesity has become a major public health concern. It is frequently associated with several cardiometabolic abnormalities such as hypertension, insulin resistance and dyslipidemia leading to type 2 diabetes and cardiovascular disease. However, the frequency of these abnormalities varies widely among obese subjects, making this chronic condition a very heterogeneous clinical situation. As such a new concept has emerged, involving a population of patients without metabolic risk, called "metabolically healthy obese" (MHO). Intense interest surrounds the MHO phenotype with on-going efforts to understand the mechanisms underlying this phenotype and its long-term consequences. The main objective of this thesis was to study the relationship between the MHO phenotype and various chronic diseases known to be associated with obesity. Data from the Whitehall II and GAZEL cohorts were used to examine associations between this phenotype and mortality, cardiovascular diseases, type 2 diabetes, and depression. Compared to metabolically healthy normal weight subjects, MHO individuals have an increased risk of overall and cardiovascular mortality, type 2 diabetes and cardiovascular diseases, but not depression. Compared to metabolically unhealthy obese subjects, MHO individuals have a similar risk of mortality and cardiovascular disease, but a lower risk of type 2 diabetes, and depression. Our results suggest that obesity with normal cardiometabolic profile is not a benign condition. A better understanding of this phenotype will enhance therapeutic decision making and possibly help to identify new therapeutic targets.

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Les antipsychotiques de deuxième génération (ADG) sont de plus en plus employés dans le traitement de troubles psychiatriques. Selon de nombreuses observations cliniques, les effets secondaires reliés à la prise d’ADG diffèrent chez les patients atteints de schizophrénie (SCZ) et de maladies affectives (MA) éprouvent divers. Ainsi, il s’avère nécessaire d’étudier la fréquence et l'intensité des effets secondaires induits par les ADG qui pourraient différer selon le diagnostic. Pour ce faire, nous avons effectué une revue systématique de la littérature afin d’identifier l’ensemble des études rapportant les effets secondaires de cinq ADG (aripiprazole, olanzapine, quétiapine, rispéridone et ziprasidone) dans le traitement de la schizophrénie ou des maladies affectives. Les effets secondaires métaboliques et extrapyramidaux ont été recueillis séparément pour les deux groupes de patients, puis ont été combinés dans une méta-analyse. Des méta-régressions ainsi que des sous-analyses ont également été effectuées dans le but de regarder l’effet de différents modérateurs (i.e. âge, genre, et dose). Dans la présente méta-analyse, 107 études ont été inclues. Les résultats montrent que le traitement avec l’olanzapine a occasionné une plus importante prise de poids chez les patients SCZ comparativement aux patients MA. De plus, le traitement à la quétiapine a amené une hausse significative du taux de LDL et de cholestérol total dans le groupe SCZ par rapport au groupe MA. Selon nos résultats, les symptômes extrapyramidaux étaient plus fréquents dans le groupe MA, excepté pour le traitement à l'olanzapine qui a induit davantage de ces symptômes chez les patients SCZ. Également, nos résultats suggèrent que les patients SCZ seraient plus vulnérables à certains effets métaboliques induits par les ADG dû à une possible susceptibilité génétique ou à la présence de facteurs de risque associés au style de vie. D'autre part, les patients MA en comparaison aux SCZ étaient plus enclins à souffrir de troubles du mouvement induits par les ADG. Bref, les ADG semblent exacerber certains types d’effets secondaires tout dépendant de la maladie dans laquelle on les utilise. / Second generation antipsychotics (SGAs) are extensively prescribed for psychiatric disorders. Based on clinical observations, schizophrenia (SCZ) and affective disorders (AD) patients experience different SGAs side effects. The expanded use of SGAs in psychiatry suggests a need to investigate whether there is a difference in the incidence and severity of side-effects related to diagnosis. A comprehensive literature search was conducted to identify studies reporting side effects of five SGAs (aripiprazole, olanzapine, quetiapine, risperidone and ziprasidone) in the treatment of SCZ or AD. The metabolic and extrapyramidal side effects were collected separately for each group, and then were combined in a meta-analysis. Meta-regression and sub-analyses were also performed to investigate the role of different moderators (e.g., age, dose and gender). One hundred and seven studies were included in the analysis. Olanzapine induced a body weight gain significantly higher in SCZ patients than in AD patients. In addition, quetiapine treatment led to significantly higher LDL and total cholesterol mean change in the SCZ group relative to the AD group. Based on our results, the incidence of extrapyramidal side effects was more frequent in the AD group, except for olanzapine that caused more parkinsonism in SCZ patients. Our results suggest that SCZ patients may be more vulnerable to some SGA-induced metabolic disturbances, in which lifestyle risk factors and a possible inherent genetic vulnerability may play a role. Most of the studied SGAs caused more movement disorders in AD patients than in schizophrenics. It might be that an antipsychotic induces severity of side effect according to the phenotype.

L’étude visait à décrire la transition nutritionnelle et ses liens avec des facteurs de risque de maladies cardiovasculaires (MCV) dans une ville secondaire du Bénin et dans ses environs ruraux, puis de comparer à cet égard, les habitants de la petite ville avec ceux du milieu rural et de la métropole. Les sujets de 25 à 60 ans (n = 541), apparemment en bonne santé, ont été aléatoirement sélectionnés dans la petite ville de Ouidah (n = 171), sa périphérie rurale (n = 170) et dans la métropole Cotonou (n = 200). Les apports alimentaires et l’activité physique ont été cernés par trois rappels de 24 heures. Les données socioéconomiques ont été recueillies par questionnaire. La qualité de l’alimentation a été évaluée par un score de diversité alimentaire, un score d’adéquation en micronutriments et un score de prévention contre les maladies chroniques. Des mesures anthropométriques et de composition corporelle ont été prises. La tension artérielle a été mesurée. Des échantillons sanguins ont été prélevés pour déterminer le profil lipidique à l’aide du sérum et la glycémie à jeun plasmatique. La transition alimentaire était plus poussée dans la métropole que dans la petite ville et le milieu rural, et elle était marquée par des apports plus importants en viande, produits laitiers, œufs, légumes et huiles, mais plus faibles en céréales, poisson, légumineuses, fruits et fibres. La diversité alimentaire y était plus élevée, mais l’adéquation en micronutriments et la prévention étaient plus faibles que dans les autres sites. Il n’y avait pas de différences majeures entre le milieu rural et la petite ville pour la consommation et la qualité alimentaire. L’influence du niveau socioéconomique sur l’alimentation et sa qualité était surtout marquée dans la métropole. Un gradient positif du milieu rural vers la petite ville et la métropole a été observé pour l’obésité générale (8,8%; 12,3%; 18%, p = 0,031) et abdominale (28,2%, 41,5%, 52,5%; P<0,001) et pour le syndrome métabolique (4,1% ; 6,4% ; 11%; P = 0,035) d’après les critères de la Fédération Internationale de Diabète. La fréquence de tension artérielle élevée [TAE] (24,1% ; 21,6% et 26,5%, respectivement pour le milieu rural, la petite ville et la métropole), bien qu’importante, n’était pas significativement différente selon les sites. Le HDL-cholestérol bas était moins fréquent dans la petite ville (18,1%) par rapport au milieu rural (25,3%) et à la métropole (37,5%). L’activité physique, plus importante en milieu rural et en petite ville que dans la métropole, était protectrice contre des valeurs élevées d’IMC (ß = -0,145 ; p<0,01), de tour de taille (ß = -0,156 ; p<0,001), de tension systolique (ß = -0,134 ; p<0,01) et diastolique (ß = -0,112, p<0,01), et de triglycérides (ß = -0,098 ; p<0,05). La consommation de légumes était négativement et indépendamment associée à la tension artérielle diastolique (ß = -0,129, p<0,01), alors que celle de poisson était positivement associée au HDL-cholestérol (ß = 0,168 ; p<0,01). L’adéquation en micronutriments était positivement associée au HDL-cholestérol (ß = 0,144; p<0,01) et à un moindre risque de tension artérielle élevée (OR = 0,46 ; IC 95% : 0,26-0,84). L’étude a confirmé l’existence d’un plus grand risque de MCV avec l’urbanisation, un stade plus avancé de transition alimentaire et un mode de vie sédentaire. Ce risque pourrait être réduit par la promotion d’un mode de vie plus actif associé à des apports plus adéquats en micronutriments et une consommation élevée de poisson et de légumes. //// / The purpose of this study was to describe the nutrition transition and its links with cardiovascular disease (CVD) risk factors in a small-size city of Benin and its rural outskirts, and to compare in this regard, the small-size city and the rural area with the major city. A sample of 541 apparently healthy subjects aged 25-60 years was randomly selected from Ouidah, a small-size city of Benin (n = 171), the rural outskirts of Ouidah (n = 170), and Cotonou, the major city (n= 200). Dietary intake and physical activity were assessed with three non consecutives 24-hour recalls. Socioeconomic data were collected by questionnaire. Dietary quality was assessed using a dietary diversity score, a micronutrient adequacy score and a healthfulness score. Blood pressure was measured. Anthropometric measurements were taken. Blood samples were collected to determine serum lipid profile and plasma glucose. A more advanced stage of dietary transition was observed in the major city, which was characterised by higher intakes of meat, milk products, eggs, vegetables and oils, but lower intakes of cereal, fish, legumes, fruit and fibre than the small-size city and the rural area. Dietary diversity was higher in the major city, while micronutrient adequacy and healthfulness scores were lower compared to the small city and the rural area. There was no significant difference in diet and diet quality scores between the small-size city and the rural area. Socioeconomic factors had a strong influence on diet and its quality in the major city. A positive gradient from the rural area to the small-size city to the major city was observed in the prevalence of overall obesity (18%, 12.3%, 8.8%, p = 0.031), abdominal obesity (28.2%, 41.5%, 52.5%; P<0,001) and the metabolic syndrome (4.1%; 6.4%; 11%; p = 0.035) according to the International Diabetes Federation criteria. The prevalence of elevated blood pressure was high, but did not differ across sites (24.1%, 21.6%, 26.5% for rural, small-size city and major city, respectively). The prevalence of low HDL-cholesterol was lower in the small-city (18.1%) compared to the rural area (25.3%) and the major city (37.5%), while fasting plasma glucose was more highly prevalent in the small city (14.6%) and the rural area (10%) compared to the major city (4%). Elevated triglycerides were uncommon. Physical activity was higher in the rural area and small-size city than in the major city, and it was protective against elevated body mass index (ß = -0.145; p<0.01), waist circumference (ß = -0.156; p<0.001), systolic (ß = -0.134; p<0.01) and diastolic (ß = -0.112, p<0.01) blood pressure, and triglycerides (ß = -0,098; p<0,05). Vegetable intakes were negatively and independently associated with diastolic blood pressure, while fish intake was positively associated with HDL-cholesterol. Micronutrient adequacy score was positively associated with HDL-cholesterol (ß = 0,144; p<0,01) and with a lower likelihood of high blood pressure (OR = 0.46; CI 95%: 0.26-0.84). The study confirmed a higher CVD risk with urbanization, advanced stage of dietary transition and a sedentary lifestyle. This risk could be curtailed by improving micronutrient adequacy and increasing vegetables and fish consumption, and by promoting an active lifestyle. / Ce travail a été réalisé avec l'appui du Centre Collaborateur de l'OMS sur la Transition Nutritionnelle et le Développement (TRANSNUT) de l'Université de Montréal, en collaboration avec deux parténaires du Bénin: l'Institut de Sciences Biomédicales Appliquées (ISBA) de Cotonou et l'Institut Régional de Santé Publique de Ouidah.