Reproduction de : Thèse de doctorat : Qualité et sécurité des aliments : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 177 réf.

Mémoire (M.Ress.Renouv.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1997. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2002. / Dans le titre, le chiffre 3 est en souscrit. Publ. aussi en version électronique. Bibliogr.: f. 156-198.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

INTRODUCTION : En premier lieu, nous avons récemment identifié un rôle neuroprotecteur des acides gras polyinsaturés oméga-3 (n-3 PUFA) dans un modèle murin de la maladie de Parkinson induit par la toxine 1-methyl-4-phenyl-l, 2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP). Ces observations, combinées aux données épidémiologiques actuellement disponibles, suggèrent qu'une alimentation pauvre en n-3 PUFA pourrait constituer un facteur de risque pour la maladie de Parkinson. D'autre part, la littérature médicale associe bon nombre de bénéfices sanitaires au sucre trehalose. Ce dernier est notamment majoritairement cité comme bioprotecteur protéique et cellulaire, agissant comme inducteur d'autophagic favorisant l'élimination des débris cellulaires caractéristiques des plus grandes maladies neurodegeneratives, dont Parkinson. OBJECTIFS : Dans l'optique de potentialiser des moyens thérapeutiques d'applications rapides, nous privilégions la voie alimentaire comme outil pour prévenir et/ou renverser la MP, en agissant avant ou après l'initiation du processus pathologique. Ainsi, afin de solidifier les observations précliniques sur les oméga-3 en tant que prérequis pour engager des essais cliniques, nous avons récemment investiguer le rôle neuroprotecteur des n-3 PUFAs dans un modèle transgénique exprimant une enzyme n-3 acide gras desaturase (souris Fat-1), convertissant les n-6 PUFAs (oméga-6) en n-3 PUFAs. Dans une deuxième étude, nous sommes partis des différentes propriétés bénéfiques du trehalose, puis avons voulu dépasser les dogmes décrits dans la littérature, en investiguant un éventuel effet bénéfique du sucre trehalose administré post-injure MPTP. RÉSULTATS : Dans l'étude relative aux oméga-3, nous montrons une augmentation du ratio cortical n3:n6 dans les cerveaux de souris Fat-1 (28%), mais cette augmentation est bien inférieure à celle retrouvée dans les cerveaux de souris ayant été soumises à la diète riche en n3 et pauvre en n6 (92%). La production limitée des n-3 PUFAs dans le modèle de souris Fat-1 ne semble pas suffisante pour conférer une neuroprotection contre la neurotoxicité du MPTP, tel que révélé par la mesure des niveaux de dopamine, les fibres tyrosine-hydroxylase (TH)-positives nigrostriatales, l'expression mRNA de Nurrl (facteur de transcription des neurones dopaminergiques) et DAT (transporteur à dopamine) nigraux. Néanmoins, des concentrations de DHA (acide docosahexaenoïque, oméga-3) corticales plus élevées ont été positivement corrélées avec des marqueurs de neurones dopaminergiques nigraux tels que les cellules TH-positives, les niveaux mRNA de Nurrl et DAT, appuyant le rôle protecteur du DHA. Les travaux sur le trehalose, dans nos conditions expérimentales, n'ont pas permis de mettre en évidence une éventuelle régénérescence, ou de quelconques effets bénéfiques dans ce sens, induits par un apport journalier en trehalose suite à une lésion de type parkinsonien. CONCLUSION : Ces données suggèrent que l'alimentation se présente comme un excellent mode de prévention contre certaines lésions cérébrales, via la consommation d'oméga-3. En effet, la consommation diététique d'un précurseur de DHA permet d'atteindre plus efficacement des niveaux suffisants de DHA cérébraux et engendrer des phénomènes de neuroprotection dans un modèle animal de maladie de Parkinson. Les bénéfices neuroprotecteurs conférés par l'apport diététique en oméga-3 démontrent la pertinence d'investiguer sur leurs éventuels effets en traitement post-lésionnel chez l'animal. Ces études précliniques sur les oméga-3 pourraient alors conduire à l'initiation d'essais cliniques de phase 2 chez des patients parkinsoniens. Le trehalose pourrait aussi éventuellement faire l'objet du même genre d'investigations menant à des essais cliniques. Cependant, il conviendrait d'abords d'optimiser les conditions expérimentales des études précliniques, afin de statuer de façon plus certaine sur l'éventuel potentiel thérapeutique régénérateur de ce sucre contre la maladie de Parkinson.

La prééclampsie est caractérisée par une hypertension gestationnelle accompagnée d’une protéinurie détectable après 20 semaines de grossesse. Une invasion anormale de l’endomètre par le placenta est à l’origine de la pathophysiologie. L’apparition d’une condition hypoxique placentaire est associée à un stress oxydatif ainsi qu’à un dérèglement de la synthèse et du transport des acides gras polyinsaturés vers le fœtus. L’oxydation non enzymatique de l’acide arachidonique, un acide gras insaturé oméga-6, mène à la formation potentielle de soixante-quatre isomères de F₂-isoprostanes. Ces derniers sont d’excellents biomarqueurs du stress oxydatif et peuvent jouer un rôle de vasoconstricteurs, lorsque libérés des phospholipides des membranes cellulaires par les phospholipases A₂. J’ai étudié les niveaux d’acides gras intacts et oxydés libérés par les phospholipases A₂ ainsi que la voie du thromboxane A₂ dans le placenta de grossesses normotensives et prééclamptiques. Mes travaux ont mis en lumière que le plasmalogène, une classe particulière de phospholipides riche en acides gras polyinsaturés, est augmenté dans le placenta en prééclampsie. De plus, les F₂-isoprostanes libres se retrouvent en plus grandes concentrations dans le placenta des grossesses prééclamptiques. Parallèlement, l’expression génique de certaines phospholipases A₂ est plus élevée dans le placenta en prééclampsie que chez les contrôles. En résumé, une augmentation des F₂-isoprostanes à effet vasoconstricteur, additionné à une augmentation de l’expression génique du récepteur au thromboxane A₂, pourraient jouer un rôle important dans l’hypertension locale placentaire en cas de prééclampsie. / Preeclampsia is a complex disorder during pregnancy. It is characterized by hypertension and proteinuria detectable after twenty weeks of gestation. An abnormal placental development/invasion is believed to be the first step of the pathophysiology. Preeclampsia is associated with an hypoxic condition, oxidative stress and the deregulation of polyunsaturated fatty acid synthesis and transfer to the growing fetus. Lipid peroxidation of arachidonic acid, an omega-6 fatty acid, lead potentially to the formation of sixty-four isomers of F₂-isoprostanes. F₂-isoprostanes are reliable biomarkers of oxidative stress and some are vasoconstrictors when released from the phospholipids membranes by phospholipases A₂. I have studied intact and oxidized fatty acids liberated by phospholipases A₂ and the thromboxane A₂ pathways in the placenta of normotensives and preeclamptic placentas. We have observed that plasmalogen, a sub-class of phospholipids enriched in polyunsaturated fatty acids, is elevated in the placenta of preeclamptic pregnancies. Furthermore, concentration of free F₂-isoprostanes is higher in preeclamptic placentas compared to controls. The latter was accompanied by elevated mRNA expression of specific phospholipases A₂ in preeclamptic placentas when compared to normotensive controls. In brief, elevated levels of free F₂-isoprostanes in addition to higher expression of thromboxane A₂ receptors could be involved in the local placental hypertension in preeclampsia.

La réponse postprandiale suite à une prise alimentaire serait reliée au risque cardiovasculaire. Le type de lipides alimentaires pourrait influencer cette réponse, entre autres via leurs effets sur les chylomicrons et la lipémie postprandiale, mais également via des effets potentiels sur le métabolisme lipidique global. Aucun consensus n'existe sur les effets postprandiaux aigus des différents lipides alimentaires, nécessitant d'investiguer les mécanismes sous-jacents potentiels. L'objectif de ce mémoire est donc d'étudier les effets différentiels aigus des gras saturés et trans et des gras monoinsaturés et polyinsaturés sur la lipémie postprandiale, mais également sur l'expression de gènes clés impliqués dans le métabolisme lipidique. Les résultats indiquent qu'un seul repas riche en gras saturés+trans diminue la lipémie postprandiale et induit une régulation à la baisse d'un gène impliqué dans l'absorption intestinale des lipides alimentaires.

La cholestase (altération du flux biliaire altéré) est caractérisée par la rétention des acides biliaires (AB) toxiques dans les cellules du foie: hépatocytes. Comme cette accumulation d’AB peut conduire à la cirrhose, la fibrose et finalement à l'insuffisance hépatique, la réduction de leurs niveaux et de leur toxicité est une cible importante pour les thérapies anti-cholestatiques. Le but de notre projet était donc d'identifier de nouvelles approches pharmacologiques qui stimuleraient la détoxification des AB dans les maladies cholestatiques du foie telles que la cholangite biliaire primitive (CBP) et la cholangite sclérosante primitive (CSP), 2 maladies auto-immunes du foie avec une indication commune pour une transplantation hépatique. Les activités de recherche ont porté sur le rôle des acides gras polyinsaturés oméga-3 (AGPI n-3) tels que l’acide docosahexaénoïque (ADH) et l’acide eicosapentaénoïque (AEP) dans la détoxification des AB. Ces études ont été soutenues par des techniques in vitro et in vivo pour caractériser les signatures moléculaires, cellulaires et métaboliques pertinentes à l'état cholestatique. Dans les expériences in vitro, nous avons démontré que dans le foie, les AGPI n-3 mènent d’une part, à l’inhibition de l'expression des gènes impliqués dans la synthèse et d'absorption des AB, et d’autre part à l'activation de ceux codant pour le métabolisme et l'excrétion des AB dans le foie, l'intestin et les reins. Le prétraitement à l’AEP et/ou à l’ADH atténuait de façon significative l’apoptose induite par les AB dans le foie et pourrait donc être efficace dans la protection des cellules hépatiques contre les dommages du foie induits par les AB lors de la cholestase. De plus, l’administration d’une diète riche en ADH à des souris sauvages a mené à une diminution des niveaux circulants d’AB totaux, favorisant ainsi la formation d’un profil moins toxique d’AB. Le profil transcriptomique des gènes liés aux AB a été affecté par une intervention nutritionnelle chez la souris, puisque l'expression de gènes codant pour la synthèse et de l'absorption des AB ont été inhibée, tandis que l’expression de ceux codant pour l'export et le métabolisme a été augmentée dans le foie, l’intestin et les reins. La variation interindividuelle observée dans la réponse à ces traitments limite malheureusment la portée e ces observations, mais pris dans un contexte plus large, nos données suggèrent cependant que ces effets contribuent aux effets hépato-protecteurs de l’AEP et de l’ADH contre les dommages hépatiques induits par les AB comme observé lors de situations cholestatiques. Dans la deuxième partie du projet de recherche, nous avons développé une méthode de spectrométrie de masse en mode d’acquisition « multiple reaction monitoring » (MRM-MS) pour la détection sélective et sensible de l’enzyme CYP3A4 dans les microsomes et homogénats de foies humains (normal ou provenant de patients présentant une lésion hépatique, tels que chez la CBP et la CSP). Ces études proposent de nouvelles approches pharmacologiques, qui assurent la régulation de l'homéostasie des AB dans les pathologies et des traitements cholestatiques, en plus du développement de nouveaux outils pour la quantification protéomique impliquée dans le métabolisme xéno- et endobiotique comme un indicateur de maladies du foie. / Cholestasis (impaired bile flow) is characterized by the retention of toxic bile acids (BAs) in hepatocytes. Since the BA accumulation can lead to cirrhosis, fibrosis and further to liver failure, the reduction of BA levels and toxicity is an important target for anti-cholestatic therapies. The aim of the project was therefore to identify novel pharmacological approaches stimulating BA detoxification for cholestatic liver diseases such as primary biliary cholangitis (PBC) and primary sclerosing cholangitis (PSC), 2 autoimmune liver diseases with a common indication for liver transplantation. The research activities were focused on the role of omega 3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) such as docosahexaenoic (DHA) and eicosapentaenoic (EPA) acids in BA detoxification. Those studies were supported by the use of in vitro and in vivo techniques to characterize molecular and cellular signatures relevant to cholestatic condition. Using in vitro experiments, we demonstrated that in the liver n-3 PUFAs inhibit the expression of genes involved in BA synthesis and uptake, while activating those encoding the proteins for BA detoxification and excretion in the liver, intestine and kidneys. EPA and/or DHA pretreatment significantly attenuated BA-induced liver apoptosis and thus could be efficient in protecting liver cells from BA-induced liver damages in cholestasis. Moreover, in mice fed a DHA-enriched diet, circulating abundance of total BAs was reduced, favoring the formation of a less toxic BA profile. The transcriptomic profile of BA-related genes was affected by nutritional intervention in mice, since the expression of genes coding for the BA synthesis and absorption was inhibited, while of those encoding for the BA export and metabolism was increased in the liver, intestine and kidneys. While the interpretation of these results remains limited due to a large inter-individual variability in the response to DHA, we hypothesize that those effects may contribute to the hepatoprotective effects of EPA and DHA against BA-induced liver damages as observed in cholestatic situation. In the second part of the research project, we developed a novel multiple reaction monitoring mass spectrometry method (MRM-MS) for the selective and sensitive detection of CYP3A4 in human liver microsomes and homogenates for CYP3A4 quantification in normal liver samples or from the patients with hepatic injury, such as PBC and PSC specimens. Overall, these studies provide novel pharmacological approaches, which ensure the regulation of BA homeostasis for cholestatic pathologies and treatments, in addition to the development of new tools for the quantification of protein involved in the xeno- and endobiotic metabolism as an indicator of liver diseases.

L’impact biologique exact des acides gras trans (TFA) sur la santé globale n’est toujours pas clair. Actuellement, il y a deux sources principales de TFA : 1- ceux qui se produisent naturellement dans les produits laitiers et de viande à la suite de la biohydrogénation chez les ruminants (R-TFA) et 2-ceux formés par des procédés industriels (I-TFA). Les I-TFA ont des effets néfastes sur le risque cardiovasculaire (CV), la résistance à l’insuline et le diabète de type 2. Cependant, les résultats actuels suggèrent que les R-TFA peuvent avoir des effets bénéfiques sur les facteurs de risque du diabète. À ce jour, peu d’études animales ont été menées à l’aide de R-TFA. Ces études suggèrent des mécanismes d’action potentiels qui peuvent expliquer les effets de la R-TFA sur le diabète de type 2 : diminution de l’inflammation, modification des niveaux d’expression génique et diminution de la graisse hépatique. L’objectif de cette étude était de développer une formulation qui pourrait encapsuler des R-TFA de manière isolée sans les autres constituants du lait. Pour ce faire, une stratégie de formulation visant à obtenir des solutions de TFA stables, solubles dans l’eau et biodisponibles ont été développées. Dans un premier temps, nous avons développé des formulations encapsulant les TFA dans des nanovésicules de 100 nm en moyenne. Nos résultats démontrent que ces formulations sont stables physiquement et chimiquement pendant une semaine. Dans un deuxième temps, nous avons administré ces formulations contenant les TFA aux animaux, par gavage. Les résultats obtenus démontrent que nos formulations assurent la biodisponibilité des TFA, sans moduler les concentrations plasmatiques d’autres acides gras. Enfin, nous avons démontré la versatilité de cette technique en coencapsulant des TFA avec d’autres molécules hydrophiles et hydrophobes telles que la vitamine D3 et la L-leucine. Ces résultats démontrent l’intérêt de l’utilisation de nanovésicules en sciences des aliments pour l’encapsulation de composés non solubles dans l’eau. In fine, ces formulations représentent une base solide pour mener à bien les études in vivo futures et comprendre les effets réels des R-TFA sur le DT2 et ses facteurs de risques.