La période de transition, c'est-à-dire de 3 semaines avant à 3 semaines après la parturition, est une période critique pour les vaches laitières puisqu'elles font face à divers changements métaboliques et immunologiques. Pendant cette période, les vaches sont en état de balance énergétique négative causée par l'augmentation de la demande en nutriments pour la production laitière. Pour répondre à cette demande, les vaches doivent mobiliser leurs réserves corporelles ce qui peut entraîner d'importants problèmes de santé. Ce projet avait pour but d'évaluer si la traite incomplète ou la tétée pendant les 5 premiers jours de lactation peut diminuer les problèmes de santé suite à la parturition sans affecter la production laitière subséquente. Quarante-sept vaches Holstein multipares ont été assignées à l'un des 3 traitements suivants. Les vaches du traitement Témoin ont été complètement traites [i.e. traitées] 2x par jour; celles du traitement Incomplet ont été partiellement traites [i.e. traitées] (environ 1/3 du lait a été récolté) 2x par jour jusqu'au jour 5 et celles du traitement Tétée ont été laissées avec le veau qui pouvait téter ad libitum jusqu'au jour 5 en plus d'être traites complètement 1x par jour du jour 3 au jour 5.La production laitière, la consommation alimentaire, certains métabolites sanguins et quelques fonctions immunitaires ont été mesurés sur chacune des vaches. Les traitements n'ont pas affecté la production laitière subséquente des vaches et aucune différence n'a été observée entre les traitements pour la consommation alimentaire. Les vaches des traitements Partiels (Incomplet + Tétée) ont montré des concentrations sanguines 16% plus élevées en glucose, 21% plus faibles en acides gras non estérifiés et 44% plus faibles en bêtahydroxybutyrate. Ces différences de concentrations ont persisté jusqu'au jour 5 pour les acides gras non estérifiés et jusqu'au jour 21 pour le glucose et les bêta-hydroxybutyrate. Bref, les traitements Partiels ont permis d'améliorer la glycémie et de diminuer les concentrations en métabolites sanguins néfastes. Par contre, les fonctions immunitaires évaluées n'ont pas permis de mettre en évidence que la diminution de la récolte en lait en début lactation améliore le statut immunitaire des vaches laitières. Néanmoins, ils ont montré une différence significative entre le jour 2 et le jour 61 pour la prolifération des lymphocytes et la production d'interleukine-4. De plus, une corrélation négative a été observée entre la teneur en acides gras non estérifiés du sérum et la prolifération des lymphocytes. En conclusion, la diminution de la récolte en lait pendant les 5 premiers jours de lactation permet de réduire les désordres métaboliques sans avoir de répercussion négative sur la production laitière subséquente des vaches.

Diagnostiqué par la présence d'une hyperandrogénie et d'une dysfonction ovarienne, le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) est le désordre endocrinien le plus fréquent chez les jeunes femmes affectant 6 à 10% d'entre elles. Ces dernières présentent fréquemment divers défauts métaboliques. Par ailleurs, le SOPK semble avoir une composante génétique importante. L'hypothèse principale soutenue dans ce mémoire est que les acides gras non-estérifiés (AGNE) sont impliqués dans la physiopathologie du SOPK, tout comme ils sont impliqués dans le risque accru de diabète de type 2. Le premier objectif est de mieux comprendre le métabolisme des AGNE chez les femmes ayant un SOPK en comparaison à des femmes saines et ceci, en lien avec leur sensibilité hépatique et musculaire à l'insuline, leur sécrétion d'insuline et leur hyperandrogénie. Ce premier volet de l'étude a aussi pour objectif de quantifier l'amélioration du métabolisme des AGNE et de la sensibilité à l'insuline chez les femmes avec SOPK, après la prise d'une médication qui permet spécifiquement d'améliorer le métabolisme des AGNE, soit un agoniste des récepteurs activés par les proliférateurs des peroxysomes gamma (PPARy) en comparaison avec des médications qui ne font que diminuer les niveaux d'insuline, soit l'acarbose ou le diazoxide. Pour ce faire, les femmes SOPK devaient effectuer quatre ou cinq visites composées d'une hyperglycémie provoquée orale (HGPO) ou d'un clamp euglycémique-hyperinsulinémique avec utilisation de traceurs. Nos résultats préliminaires montrent que les femmes SOPK ont des niveaux d'AGNE ainsi qu'un rythme d'apparition des AGNE plus élevés que les témoins. Puisque le recrutement des participantes randomisées sur les bras de traitement n'a pas encore été atteint, il n'est pas possible pour le moment d'établir une corrélation entre l'amélioration du métabolisme des AGNE et la diminution de l'hyperandrogénie. Comme ce ne sont pas toutes les femmes obèses ou résistantes à l'insuline qui présentent un SOPK, le deuxième objectif est de déterminer s'il y a un facteur primaire, possiblement héréditaire, pourrait caractériser les femmes ayant un SOPK et expliquer sa prépondérance héréditaire. Ces travaux font l'objet d'un article original qui est incorporé dans ce mémoire. Pour ce faire, nous avons étudié 9 filles dont la mère ou une soeur avait un SOPK (SOM) et 10 filles témoins sans lien familial de SOPK et âgées entre 8 et 14 ans. Les jeunes filles devaient effectuer une HGPO ainsi qu'une hyperglycémie par voie intraveineuse pour mesurer la sensibilité à l'insuline ainsi que différents androgènes et les AGNE. Les résultats de cette étude ont montré une augmentation de l'hyperandrogénie, une résistance à l'insuline et surtout, une réduction de la suppression de la lipolyse induite par l'insuline chez les jeunes filles prédisposées au SOPK comparativement aux contrôles le tout indépendamment de l'adiposité. En conclusion, les résultats obtenus par nos deux études portent à croire qu'une altération du métabolisme des AGNE pourrait être impliquée dans le développement du SOPK et que l'apparition du SOPK pourrait être liée à une dysfonction adipocytaire. // Abstract: Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most frquent endrocrine disorder in young women in North America. Diagnosed by the presence of hyperandrogenism and ovarian dysfunction, women with PCOS frquently have an adverse metabolic profile. Furthermore, PCOS seems to have a strong genetic component because the prevalence of this syndrome rises to 20 to 40% in PCOS relatives. The main hypothesis supported in this thesis is that non-esterified fatty acids (NEFA) are involved in the pathogenesis of PCOS, similar to their putative role in the development of type 2 diabetes (T2D), a condition that is frquently observed in women with PCOS. The first objective is to better understand the metabolism of NEFA in women with PCOS compared to lean normal women and this, the association with insulin sensitivity (hepatic and muscles), with insulin secretion, and with hyperandrogenism. One of our goal included measurement of NEFA metabolism and insulin sensitivity in women with PCOS, after taking a medication that acts specifically on NEFA metabolism (peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARy) agonist) in comparison to a medication that only reduce insulin levels (acarbose or diazoxide). In order to accomplish this goal, participants had to perform four to five visits, depending of their group, consisting of an oral glucose tolerance test (OGTT) or a hyperinsulinemic-euglycemic clamp. Our preliminary results show that PCOS women tend to have lower levels of NEFA and a rate of appearance of NEFA higher than controls. Since the recruitment of participants randomized to treatment arms is incomplete, it is not possible at this moment to correlate improvement of NEFA metabolism with decreased hyperandrogenism. As mentioned above, SOPK has an hereditary component. The second objective is to determine whether there is a primary factor, maybe inherited, that characterize women with PCOS. This work is the subject of an original article that is embedded in this thesis. We studied 9 girls whose mother or sister had PCOS (PCOSr) and 10 controls girls without family history of PCOS. All were aged between 8 and 14 years old and both groups were matched for age. The girls had to perform an OGTT and an intravenous glucose tolerance test to establish their levels of glucose tolerance and to measure androgens and NEFA levels. The results of this study showed an increase of adrenal hyperandrogenism, insulin resistance, and especially, a reduction in the suppression of lipolysis induced insulin resistance in girls predisposed to PCOS compared to controls, all independently of adiposity. In conclusion, the results of our two objectives suggest that altered NEFA metabolism may be involved in the development of PCOS and the onset of PCOS may be related to adipocyte dysfunction.

Le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) touche entre 5 à 10 % des femmes en âge de procréer et est associé à de nombreuses complications. Ce désordre endocrinien est caractérisé par des niveaux circulants élevés d’androgènes, dont la production est principalement modulée par la P450c17 et son cofacteur, soit la P450oxydoréductase (POR). Plusieurs études démontrent que l’hyperandrogénie présente chez les femmes SOPK pourrait être causée par la formation de phénomènes toxiques survenant à la suite de l’exposition des tissus non adipeux à un excès d’acides gras non estérifiés (AGNE), appelé lipotoxicité. Ainsi, l’objectif de cette étude est de déterminer les mécanismes cellulaires sous-jacents à l’hyperandrogénie induite par la surexposition des cellules productrices d’androgènes aux AGNE. Pour y arriver, les cellules surrénaliennes bovines (CSB) ont été exposées en présence de forskoline (Fsk; 1X/2 jours; 10 µM; activateur des adénylates cyclases) et d’oléate (acide gras monoinsaturé, 2X/jour; 200 µM) durant 48 heures. Par la suite, le milieu de culture a été prélevé afin de doser le DHEA (principal androgène surrénalien) par ELISA. De plus, les protéines ont été récoltées afin de déterminer l’expression protéique de la P450c17 et de POR par Western blot. Finalement, pour déterminer les activités 17αhydroxylase et 17,20-lyase de la P450c17, la concentration de plusieurs stéroïdes a été déterminé par LC-MS/MS et le ratio produit/substrat a été effectué. Les résultats sont présentés en moyenne ± SEM. Ainsi, sous stimulation à la Fsk, la présence de 200 µM d’oléate (vs absence d’oléate) augmente la production de DHEA de 114% par les CSB (n=17; 214 ± 20% vs 100 ± 0%; p<0,0001). De plus, l’ajout d’oléate n’affecte pas l’expression de la P450c17 (n=8; 98 ± 6% vs 100 ± 0%; p=0,74) et de POR (n=7; 119 ± 13% vs 100 ± 0%; p= 0,22). Finalement, la présence d’oléate augmente l’activité 17αhydroxylase de la P450c17 de 124% (n=7; 224 ± 19% vs 100 ± 0%; p= 0,02) et tends à augmenter l’activité 17,20-lyase de la P450c17 de 81% (n=7; 181 ± 28% vs 100 ± 0%; p= 0,08). Ainsi, l’augmentation de la production des androgènes induite par les AGNE pourrait être due principalement à leurs effets sur l’augmentation des deux activités enzymatiques de la P450c17, sans effet significatifs sur l’expression de la P450c17 ni de son cofacteur POR. Les mécanismes sous-jacents à l’augmentation des activités de la P450c17 demeurent à élucider.

Dans le plasma, la protéine humaine de transfert des esters de cholestérol joueun rôle central dans le métabolisme des lipoprotéines plasmatiques en catalysant le transfert net massique d'esters de cholestérol des HDL vers les lipoprotéines contenant de l'Apo.B, et de triglycérides des VLDL vers les HDL et LDL. Bien que le rôle de la CETP sur l'athérogénicité du profil lipoprotéique reste à l'heure actuelle encore ambigu, l'étude des mécanismes de régulation de cette protéine suscite un intérêt croissant d'un point de vue pharmacologique en particulier en ce qui concerne le développement d'inhibiteurs. <br />Une approche in vitro nous a permis de montrer que des composés amphipathiques (acides gras non estérifiés et rétinoïdes) constitués d'une chaîne carbonée hydrophobe et d'un groupement carboxylique ionisable induisaient une augmentation de l'activité de transfert des esters de cholestérol en augmentant l'électronégativité des particules lipoprotéiques. <br />In vivo, nos études ont permis de mettre en évidence une corrélation significative entre la concentration en acides gras non estérifiés liés aux protéines et l'activité de la CETP plasmatique chez des sujets normolipidémiques. L'effet des acides gras non estérifiés est encore plus marqué dans des situations pathologiques associées à une redistribution des AGNE de l'albumine vers les lipoprotéines plasmatiques (analbuminémie ou syndrôme néphrotique). La mise au point d'une méthode électrophorétique spécifique nous a permis de confirmer que, chez des sujets analbuminémiques, les échanges d'esters de cholestérol s'effectuent préférentiellement avec les lipoprotéines les plus électronégatives dont le contenu en AGNE est le plus élevé.<br />Globalement, les résultats de cette étude montrent que les AGNE constituent des modérateurs potentiels de l'activité de transfert des esters de cholestérol au niveau plasmatique et qu'ils pourraient ainsi influencer l'athérogénicité du profil lipoprotéique.