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Cette thèse de doctorat comporte 2 sections principales, reflétant les travaux réalisés dans 2 laboratoires différents, sous la direction du Dr. Yves Tremblay et la co-direction du Dr. André Tchemof. La première partie porte sur l'expression et l'activité de l'enzyme 17 beta-hydroxystéroïde déshydogénase dans l'unité foeto-placentaire. Durant la grossesse, F estradiol est nécessaire pour la maturation des poumons, de la peau et l'activation de l'axe HPA. Par contre, des quantités excessives ou incontrôlées peuvent avoir des effets délétères pour le développement foetal. De plus, la sécrétion asymétrique de l'estradiol et de l'estrone entre la circulation foetale et maternelle suggère fortement la présence d'un mécanisme de contrôle des quantités d'estradiol entrant en circulation foetale. L'enzyme 17βHSD2 a été détectée dans les vaisseaux sanguins foetaux à l'intérieur des villosités. Cette enzyme catalyse la dernière étape et la seule étape réversible de la cascade de réactions menant à la synthèse de l'estradiol. Il a été proposé que les niveaux d'estradiol entrant en circulation pourraient être régulés par la 17βHSD2. Nous avons caractérisé précisément l'expression de cette enzyme dans le villi placentaire à mi-gestation et à terme. L'expression spatiotemporelle de la 17βHSD2 et la comparaison des niveaux de stéroïdes entre le placenta et l'endomètre montrent que la 17βHSD2 pourrait agir comme barrière protégeant le foetus contre de trop grandes concentrations d'estradiol. Nous avons également démontré que la 17βHSD2 est exprimée différemment selon le type de vaisseaux sanguins dans le cordon ombilical et dans les gros vaisseaux sanguins placentaires. La deuxième partie de la thèse porte sur la caractérisation et le métabolisme du tissu adipeux chez la femme. L'accumulation de graisse viscérale ou intra-abdominale est associée à plusieurs altérations métaboliques comme la résistance à l'insuline, l'hyperinsulinémie ou des dyslipidémies. Ces altérations métaboliques augmentent significativement le risque de développer un diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires. Les mécanismes responsables du patron de distribution des graisses ainsi que les mécanismes selon lesquels l'accumulation de graisse viscérale serait associée à une augmentation significative des risques de maladies cardiovasculaire et un diabète ne sont pas encore bien élucidés. La morphologie et la physiologie du tissu adipeux sous-cutané et omental (viscéral) diffèrent à plusieurs niveaux. Des caractéristiques spécifiques du tissu adipeux viscéral comme le diamètre adipocytaire, la sécrétion d'adipokines ou la lipolyse peuvent en partie expliquer l'association entre l'accumulation de graisse viscérale et les altérations métaboliques. Cette section de thèse porte donc sur l'hypertrophie et l'hyperplasie du tissu adipeux omental et sous-cutané, sur la sécrétion d'adiponectine par les adipocytes des 2 dépôts adipeux en relation avec l'obésité abdominale ainsi que sur les caractéristiques des adipocytes omentaux et viscéraux en relation avec une accumulation excessive de graisse viscérale et des niveaux élevés de triglycérides chez la femme. Ces travaux ont pennis de démontrer que les femmes accumulent préférentiellement de la graisse au niveau sous-cutané via l'hyperplasie adipocytaire, que la sécrétion d'adiponectine est diminuée dans le tissu adipeux omental chez les femmes avec de l'obésité viscérale et que les caractéristiques des adipocytes, en particulier la lipolyse sont plus altérées dans le tissu adipeux omental chez les femmes avec un tour de taille et des niveaux de triglycérides élevés.

Prevalensen av fetma ökar drastiskt i stora delar av världen och utgör en stor riskfaktor för att utveckla insulinresistens och typ 2 diabetes. Fettväven kan bli mycket stor om för mycket energi tas upp av kroppen. Vid extrem övervikt är fettväven i kroppen i ett stresstillstånd, vilket gör att risken för att utveckla metabola sjukdomar som t.ex. typ 2 diabetes ökar. Fett lagras i olika fettdepåer i kroppen. Inlagringen i djupare kroppsdelar, runt och i inre organ s.k. visceralt fett, skiljer sig från fettväven som lagras direkt under huden s.k. subkutant fett. Nyare rön visar att mer visceral fettväv ökar risken för att utveckla insulinresistens och typ 2 diabetes. Fettcellen är tillsammans med muskel- och leverceller de viktigaste för glukosmetabolismen. Fettcellen är en stor cell, som man lätt kan se med blotta ögat. Storleken på ellerna varierar dock kraftigt i en och samma fettvävnad. Upptag av glukos från maten vi äter regleras av hormonet insulin. Insulinresistens är ett tillstånd då cellerna svarar dåligt på insulin, vilket gör att glukoshalten i blodet ökar. Detta förekommer vid typ 2 diabetes, men även vid andra tillstånd där cellerna blir stressade, t.ex. kirurgiska ingrepp. Insulinsignaleringen i fettcellen är komplex och signalöverföringen inne i cellen sker främst via en kaskad av fosforyleringar, där olika proteiner i en signalkedja fosforyleras eller defosforyleras. Slutligen leder denna fosforyleringskaskad till insulinets sluteffekter som t.ex. upptag av glukos, proteinsyntes och celltillväxt. Efter att insulin bundit till och fosforylerat/aktiverat insulinreceptorn delas signalen upp inne i cellen i två huvudvägar; den metabola signalvägen och den mitogena signalvägen. Insulinreceptorsubstrat 1, IRS1, är ett stort protein som insulinreceptorn verkar direkt på. Fosforylering av aminosyran tyrosin på IRS1 är mycket viktigt för fortsatt insulinsignalering i fettcellen. IRS1 fosforyleras även på aminosyran serin som svar på bl.a. insulin. Serinfosforyleringen av IRS1 hämmar eller stimulerar insulinsignaleringen, ofta genom återkoppling av insulinsignalen. Syftet med den här avhandlingen är att beskriva möjliga cellulära mekanismer i insulinsignaleringen vid insulinresistens som resultat av kirurgisk stress eller vid typ 2 diabetes i fettceller från människa. Häri har upptaget av glukos analyserats och jämförts i fettceller från olika fettdepåer. Viscerala fettceller har högre basalt och insulinstimulerat glukosupptag och mer glucostransportörprotein än subkutana fettceller. Däremot är det ingen skillnad i insulinkänslighet angående glukosupptaget i de olika typerna av fettceller. Vidare fann vi att den kirurgiskt orsakade insulinresistensen hos subkutana fettceller från människa återgår till det normala efter övernattinkubering av cellerna i odlingsmedium. Insulinresistensen vid typ 2 diabetes är däremot permanent och har en annan mekanism än den reversibla, stress-relaterade insulinresistensen. Insulinresistansen vid typ 2 diabetes beror på att signalöverföringen mellan olika proteiner i cellen är defekt. Insulinreceptorns förmåga att fosforylera IRS1 på aminosyran tyrosin är nedsatt hos patienter med typ 2 diabetes. Fosforyleringen av IRS1 på serin 307 (i den humana sekvensen) ökar snabbt hos icke-diabetiska fettceller som svar på insulin. Denna serinfosforylering verkar behövas för att IRS1 effektivt ska tyrosinfosforyleras och därmed leda insulinsignalen vidare inne i cellen. Fosforyleringen av IRS1 på serin 307 är kraftigt nedsatt hos subkutana fettceller från patienter med typ 2 diabetes. Fosforyleringen av IRS1 på serin 312 är däremot liknande i fettceller från icke-diabetiker och diabetiker (Öst et.al. (2007) Faseb.J. doi: 10.1096/fj.07-8173com). Fosforyleringen av IRS1 på serin 312 är mest involverad i insulinsignaleringens negativa återkoppling. Fosforyleringen av serin 307 sker snabbt och vid låga insulinkoncentrationer, medan fosforyleringen på serin 312 sker först efter lång inkubering och vid höga insulinkoncentrationer. Detta är en ny mekanism på cellulär nivå som möjligen kan beskriva insulinresistansen i fettceller från människa. Tillsammans styrs återkopplingen via den stimulerande fosforyleringen (serin 307) eller den hämmande fosforyleringen (serin 312) och kontrollerar insulinsignaleringen i cellen. Fosforyleringarna sker möjligen via samma proteinkinas och/eller proteinfosfatas och kan bli mål för terapeutiska läkemedel mot typ 2 diabetes i framtiden. / The prevalence of obesity is increasing in most parts of the world and is a strong risk factor for the development of insulin resistance and type 2 diabetes. Adipose tissue is important in whole body energy balance and grows in size with excess energy intake. Adipose tissue in different regions of the body has different characteristics and adipocytes coming from intraabdominal fat depots, are more associated with insulin resistance than adipocytes from subcutaneous fat depots. Insulin signalling is complex and consists of two major signalling pathways in the cell; the metabolic signalling pathway and the mitogenic signalling pathway. After insulin binding to the insulin receptor a cascade of protein phosphorylations and dephosphorylations is started, eventually leading to the target effects of the hormone. Tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate 1 (IRS1), a protein directly downstream of the insulin receptor, is essential for further insulin signalling. Serine phosphorylation of IRS1 also affects insulin signalling through inhibitory or stimulatory effects. Adipocytes are together with muscle cells and liver cells central in the development of type 2 diabetes. The focus of this thesis is to describe mechanisms in insulin signalling in primary human adipocytes in insulin resistant states, surgical stress or type 2 diabetes. Visceral adipocytes from humans were analysed and compared to subcutaneous adipocytes. Visceral adipocytes were slightly bigger than subcutaneous adipocytes. Furthermore, visceral adipocytes had an increased level of the glucose transporterprotein GLUT4 and a higher basal and insulin-stimulated glucose uptake, but the sensitivity to insulin was the same. Here it was found that surgical insulin resistance is reversible after overnight incubation of the adipocytes and the impaired insulin sensitivity is at the level between IRS1 and PKB/Akt in insulin signalling. In contrast, the insulin resistance in type 2 diabetes is irreversible and the impaired insulin sensitivity is at the level of insulin receptor-mediated tyrosine phosphorylation of IRS1. Adipocytes from patients with type 2 diabetes were investigated and it was found that diabetic adipocytes have an attenuated insulin-stimulated phosphorylation of IRS1 at serine 307 (corresponding to serine 302 in the mouse sequence). In adipocytes from non-diabetic individuals, the phosphorylation of IRS1 at serine 307 occurred rapidly at low concentrations of insulin. This phosphorylation was associated with the tyrosine phosphorylation of IRS1. The phosphorylation of IRS1 at serine 312 (corresponding to serine 307 in the mouse sequence) in response to insulin was similar in adipocytes from non-diabetic individuals and from patients with type 2 diabetes (Öst et.al. (2007) Faseb.J. doi: 10.1096/fj.07-8173com) and occurred only at high concentrations after prolonged incubation with insulin. This thesis reports the investigation of mechanisms in insulin signalling at a cellular and molecular level in primary human adipocytes. The insulin resistance resulted from surgical stress is different from that in type 2 diabetes and adipocytes from patients with type 2 diabetes have impaired insulin sensitivity at the level of IRS1. Together, the phosphorylation of IRS1 at serine 307 and serine 312 may control insulin signalling through feedback mechanisms in primary human adipocytes.

L’obésité est définie comme un surplus de masse adipeuse. Cette condition représente un problème de santé publique devenu pandémique dans les pays industrialisés. Elle prédispose à des maladies potentiellement mortelles comme le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires et la stéatose hépatique non-alcoolique. L’accumulation du tissu adipeux intra-abdominal, formé d’adipocytes, est corrélée avec la résistance à l’insuline. L’augmentation de la masse adipeuse se fait par l’hyperplasie des préadipocytes, la différenciation des préadipocytes en adipocytes et l’hypertrophie des adipocytes. La différenciation des préadipocytes se fait selon l’adipogenèse qui est régulée par une multitude de facteurs, mais qui est inhibée pas les stimuli inflammatoires qui sont aussi responsables de la résistance à l’insuline et de l’apparition des problèmes de santé liés à l’obésité. Nous avons identifié un nouveau système de régulation autocrine/paracrine de l’adipogenèse dans les cellules du tissu adipeux. Le pyroglutamylated RF-amide peptide (QRFP), qui était connu pour son rôle dans la régulation de l’appétit, est un activateur de l’adipogenèse par l’activation de son récepteur, le G protein-coupled receptor 103 (GPR103). Le QRFP est exprimé dans les macrophages et les adipocytes alors que le GPR103 de sous-type b est exprimé dans les adipocytes seulement. Un traitement des adipocytes avec le QRFP augmente le captage des acides gras, l’accumulation de lipides ainsi que l’expression et l’activité de l’enzyme LPL. Le QRFP augmente aussi l’expression des gènes des transporteurs d’acides gras CD36 et FATP1, de l’enzyme activatrice d’acides gras ACSL1 et des facteurs de transcription PPAR-γ et C/EBP-α, qui sont tous impliqués dans l’adipogenèse. En plus de ses effets sur l’adipogenèse, le QRFP possède aussi un effet inhibiteur sur l’activité lipolytique induite par les catécholamines. Nous avons montré que l’expression du QRFP est diminuée dans le tissu adipeux des souris obèses. Selon nos résultats, cette diminution pourrait être expliquée par une augmentation des endotoxines circulantes chez les obèses, appelée endotoxémie métabolique, qui agirait, entre autres, par l’induction des interférons dans les macrophages. Les voies de signalisation de ces effets ont aussi été identifiées. Nous avons montré un autre exemple de stimulus inflammatoire qui régule les signaux adipogènes à la baisse. / Obesity is defined as an excess of fat tissue mass. Obesity is a public health problem which became pandemic in developed countries. The condition of obesity predisposes to potentially fatal diseases like type 2 diabetes, cardiovascular diseases and non-alcoholic steatohepatitis. The increase in intra-abdominal adipose tissue mass is intimately associated with the development of insulin resistance. An increase in fat tissue mass occurs by preadipocytes hyperplasia, preadipocytes differentiation into adipocytes and adipocyte hypertrophy. The differentiation of preadipocytes occurs during adipogenesis and is regulated by multiple factors but inhibited by inflammatory stimuli that are responsible for insulin resistance and the emergence of obesity-related dysfunctions. We identified a new autocrine/paracrine system of regulation of adipogenesis in adipose tissue cells. The pyroglutamylated RF-amide peptide (QRFP), previously known for its role in the regulation of appetite, is an activator of adipogenesis by activating its receptor, G protein-coupled receptor 103 (GPR103). QRFP is expressed in adipocytes and macrophages whereas the GPR103 subtype b is expressed in adipocytes only. Treatment of adipocytes with QRFP increases fatty acids uptake, lipid accumulation, LPL enzyme expression and activity. QRFP upregulates gene expressions of fatty acids transporters CD36 and FATP1, of the fatty acid activating enzyme ACSL1 and of transcription factors PPAR-γ and C/EBP-α, which are all involved in adipogenesis. In addition to its effects on adipogenesis, QRFP shows an inhibitory effect on lipolytic activity induced by catecholamines. We have shown that QRFP expression is decreased in adipose tissues of obese mice. According to our results, this decrease could be explained by an increase of circulating endotoxins in obesity, called metabolic endotoxemia, which mediate its effect, in part, by the induction of interferons in macrophages. Signaling pathways of these effects have been identified. We demonstrated another example of inflammatory stimulus downregulating adipogenic signals.

In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass die Serumkonzentration des insulinähnlichen Wachstumsfaktorbindungsproteins-2 (IGFBP-2) bei Krebserkrankungen, die mit dem Verlust des Tumorsuppressorgens PTEN einhergehen, erhöht ist und daher möglicherweise einen Marker für den PTEN-Status und die Aktivität des PI3K/AKT/mTOR-Signalweges darstellt. Schmid et al. haben 2014 einen Patienten mit PTEN-Hamartom-Tumor-Syndrom (PHTS) mit einer heterozygoten PTEN-Keimbahndeletion und massiver Lipomatose beschrieben, bei dem erhöhte IGFBP-2 Serumspiegel gemessen wurden. Ziel dieser Arbeit war es zu analysieren, ob PTEN-defiziente Lipomzellen des Patienten im Vergleich zu Kontrollfettzellen mehr IGFBP-2 produzieren, sowie den Einfluss verschiedener pharmakologischer Inhibitoren des AKT/PI3K/mTOR - und des MAPK- Signalwegs auf die IGFBP-2 Produktion zu untersuchen. In der PTEN-defizienten Lipomzellkultur, gewonnen aus reseziertem Lipomgewebe des Patienten, wurden vergleichbare Mengen an IGFBP-2 wie in den nicht PTEN-defizienten Kontrollzellen gefunden. Die pharmakologische Hemmung der PI3K und AKT bewirkten eine signifikante Senkung der IGFBP-2 Expression und Sekretion, wohingegen sich bei Hemmung der MEK und des mTORC1 keine Effekte zeigten. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine heterozygote PTEN-Deletion in Lipomzellen nicht zu einer erhöhten IGFBP-2 Produktion führt und daher die erhöhten Serumspiegel des Patienten nicht darauf zurückzuführen sind. Des Weiteren bestätigen die in vitro Ergebnisse die klinische Beobachtung, dass unter der Therapie mit dem mTORC1-Inhibitor Rapamycin die IGFBP-2 Serumspiegel des Patienten nicht zurückgingen. Möglicherweise stellt IGFBP-2 jedoch einen geeigneten Verlaufsmarker für eine Therapie mit PI3K- oder AKT-Inhibitoren dar.

Os hormônios tireoidianos atuam sobre o metabolismo dos diversos tecidos do organismo e participam da regulação do consumo de glicose pelas células. Estudos já evidenciaram que o T3 atua, dependendo do tipo celular, aumentando a expressão de algumas isoformas dos transportadores de glicose (GLUTs) e a translocação do GLUT4 para a membrana plasmática, melhorando, também, a captação de glicose (CGlic) em poucos minutos. Os mecanismos envolvidos nessas ações do T3, contudo, ainda não estão bem esclarecidos. O objetivo do presente estudo foi investigar as possíveis vias de sinalização envolvidas na ação aguda do T3 sobre a CGlic em células adiposas 3T3-L1. Nossos dados demonstraram que o T3 promove aumento na CGlic, com pico aos 10 min, retornando ao nível do controle após 30 min de incubação das células com o hormônio. Sugerimos que essa ação depende, ao menos, de duas vias de sinalização. Uma delas envolve a ativação das proteínas Src, PI3K e Akt. A outra, aparentemente, é iniciada a partir da membrana plasmática via integrina aVb3 / Thyroid hormones act on the metabolism of many tissues and participate in the regulation of glucose consumption by cells. Studies from this and other laboratories have demonstrated in muscle and adipose cells that T3 increases, in a short period (minutes), the expression of some glucose transporter (GLUTs) isoforms and GLUT4 translocation to the plasma membrane leading to an improvement of glucose uptake. However, the mechanisms involved in these T3 actions are still not clear. The aim of this study was to investigate the possible signaling pathways involved in the acute T3 action on glucose uptake in 3T3-L1 adipocytes. Our results have shown that T3 increases glucose uptake with a peak at 10 min returning to the control level after 30 min of the cell incubation with the hormone. We suggest that this action depends on at least two parallel signaling pathways. One involves the activation of Src, PI3K and Akt proteins, while the other involves another mechanism triggered by T3, apparently, from the plasma membrane at aVb3 integrin.

Recentes estudos vêm demonstrando os efeitos benéficos da infiltração percutânea de dióxido de carbono em diferentes campos da Medicina, inclusive como alternativa para tratamento de depósitos localizados de gordura formados após lipoaspiração da parede abdominal. É possível que os efeitos dessa terapia encontrem-se relacionados à capacidade do método em aumentar a circulação sangüínea local, bem como aos efeitos lipolíticos do CO2 sobre adipócitos do tecido envolvido. Entretanto, até a presente data, poucos estudos avaliaram os efeitos histológicos e citométricos sobre adipócitos, presentes no tecido subcutâneo da parede abdominal. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da infusão de gás carbônico sobre a população e morfologia de adipócitos da parede abdominal. Quinze voluntárias, com média de idade de 34 anos, foram submetidas a sessões de infusão de CO2 durante três semanas consecutivas (duas sessões por semana com intervalos de dois a três dias entre cada sessão). O volume de gás carbônico infundido por sessão, em pontos previamente demarcados, foi sempre calculado com base na superfície da área a ser tratada, com volume de gás de 250 mL/100 cm de superfície tratada. Utilizou-se As áreas foram demarcados respeitando-se o limite eqüidistante 2 cm entre elas. Em cada ponto de punção se injetou 10 mL, por sessão, mantendo-se fluxo de gás de 80 mL por minuto. Foram colhidos, por biópsia cirúrgica, fragmentos de tecido celular subcutâneo da região anterior da parede abdominal para estudo histológico antes e após tratamento. Os números e as alterações histomorfológicas nos adipócitos, tais como área, diâmetro médio, perímetro, comprimento, largura e número de adipócitos por campos de observação foram mensurados por processamento de imagem assistida por computador, utilizando-se o programa Image-Pró-plus. Os resultados encontrados antes e após a infusão de gás carbônico foram analisados por meio de teste t pareado, adotando-se nível de significância de 5% (p<0,05). Encontrou-se redução significativa nos valores das variáveis histomorfológicas mensuradas após o uso da hipercapnia tais como redução de sua área (p= 0,00001), diâmetro (p= 0,00001), perímetro (p= 0,00001), comprimento (p= 0,00001), largura (p= 0,00001), maior espaçamento entre as mesmas (p<0,0001) e menor número de adipócitos por campo (p= 0,00001). Conclui-se que existe efeito na morfologia e população dos adipócitos do tecido adiposo subcutâneo após utilização terapêutica de hipercapnia. / Recent researches have demonstrated the beneficial effects of percutaneous infiltration of carbon dioxide in different fields of medicine. Currently, this therapy proves to be an alternative for treatment of localized fat deposits formed after lipectomy of the abdominal wall. The effects appear to be related to the ability of therapy to increase local blood circulation and lipolitic effects of CO2 on tissue involved. However few studies have evaluated histological and cytometric effects on subcutaneous adipocytes tissue subjected to this new therapeutic modality. The purpose of this study was to evaluate the effects of infusion of carbon dioxide on the population and morphology of adipocytes in the abdominal wall. Fifteen volunteers were subjected to sessions of CO2 infusion for three consecutive weeks with two sessions per week at intervals of two to three days between each session. The volume of carbon dioxide infused per session, at points previously marked, was always based on the surface of the area to be treated with gas volume of 250 mL/100 cm2 of surface treated. Areas were demarcated with the limit up to 2 cm equidistant between them. At each point of puncture was injected 10mL of CO2, per session, keeping the gas flow of 80 mL/minute. Fragments of subcutaneous tissue of the anterior abdominal wall were collected by surgical biopsy for histological study before and after treatment. The numbers and histomorphological changes in adipocytes, such as area, diameter, perimeter, length, width and number of adipocytes per field of view were measured by image processing computer assisted using the program Image-Pro Plus. The results before and after the infusion of carbon dioxide were analyzed by paired t test. Significance level of 5% (p<0.05) was adopted. A significant difference was found in the values of variables measured after the use of hypercapnia as reduction of its area (p = 0,00001), diameter (p = 0.00001), perimeter (p = 0,00001), length (p = 0,00001), width (p = 0,00001), greater spacing between them and lower number of adipocytes per field (p = 0,00001). It is concluded that there is effect of adipocyte morphology and population of the subcutaneous adipose tissue after therapeutic use of hypercapnia

La plupart des pathologies, qu'elles soient d'origine génétique ou non trouvent leur origine dans l'altération structural et/ou fonctionnelle de protéines d'intérêt. L'agrégation, la glycation et l'oxydation constituent les principaux types de modification protéique fréquemment observées dans de nombreuses maladies tels que le diabète, l'athérosclérose ou encore les maladies neurodégénératives. Généralement, l'altération des activités biologiques de ces protéines est étroitement corrélée avec ses changements conformationnels et structuraux. L'albumine représente la protéine circulante la plus abondante et constitue le plus important antioxydant du plasma sanguin susceptible d'être exposée à un stress glycoxydant accru, et aboutir à la formation de Produits Avancés de Glycation (AGEs) dont les effets peuvent être néfastes au niveau cellulaire et tissulaire. Dans cette étude, je me suis intéressé à l'effet de trois types d'altérations, que sont l'agrégation, la glycation et l'oxydation, sur la structure, le statut redox et l'activité antioxydante de l'albumine ainsi que l'incidence de cette protéine modifiée sur la physiologie de différentes lignées cellulaires. Au cours de ce travail, j'ai abordé les quatre points suivants : 1. Afin de mieux comprendre l'impact de ces processus altératifs sur les propriétés antioxydantes de l'albumine, j'ai étudié, en utilisant des techniques de la Biochimie et de la Biophysique, les modifications structurales de la protéine soumise successivement à la glycation, l'agrégation et aux deux processus simultanément. 2. J'ai mis en évidence et identifié des cibles protéiques sensibles à l'oxydation au niveau d'adipocytes matures humains incubés en présence d'albumine bovine glycoxydée in vitro. 3. J'ai effectué une comparaison de l'action différentielle des modèles in vitro de d'AGEs préparés à partir de l'albumine d'origine bovine ou humaine au niveau de monocytes THP1. 4. Enfin, afin de valider les caractéristiques structurales et biologiques obtenues à partir de nos modèles in vitro d'AGEs dérivés de l'albumine, j'ai étudié sur des modèles purifiés à partir de plasmas de sujets, l'état structural, redox et antioxydant de l'albumine altérée in vivo. Les résultats obtenus lors de ce travail permettent de mettre en avant l'importance de la structure native de la plus abondante des protéines circulantes sur l'intégrité de ses fonctions biologiques et en particulier sur son activité antioxydante. Également, cette étude apporte un nouvel éclairage sur l'implication de l'albumine altérée dans de nombreux désordres métaboliques tels que le diabète.

L’obésité est définie comme un surplus de masse adipeuse. Cette condition représente un problème de santé publique devenu pandémique dans les pays industrialisés. Elle prédispose à des maladies potentiellement mortelles comme le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires et la stéatose hépatique non-alcoolique. L’accumulation du tissu adipeux intra-abdominal, formé d’adipocytes, est corrélée avec la résistance à l’insuline. L’augmentation de la masse adipeuse se fait par l’hyperplasie des préadipocytes, la différenciation des préadipocytes en adipocytes et l’hypertrophie des adipocytes. La différenciation des préadipocytes se fait selon l’adipogenèse qui est régulée par une multitude de facteurs, mais qui est inhibée pas les stimuli inflammatoires qui sont aussi responsables de la résistance à l’insuline et de l’apparition des problèmes de santé liés à l’obésité. Nous avons identifié un nouveau système de régulation autocrine/paracrine de l’adipogenèse dans les cellules du tissu adipeux. Le pyroglutamylated RF-amide peptide (QRFP), qui était connu pour son rôle dans la régulation de l’appétit, est un activateur de l’adipogenèse par l’activation de son récepteur, le G protein-coupled receptor 103 (GPR103). Le QRFP est exprimé dans les macrophages et les adipocytes alors que le GPR103 de sous-type b est exprimé dans les adipocytes seulement. Un traitement des adipocytes avec le QRFP augmente le captage des acides gras, l’accumulation de lipides ainsi que l’expression et l’activité de l’enzyme LPL. Le QRFP augmente aussi l’expression des gènes des transporteurs d’acides gras CD36 et FATP1, de l’enzyme activatrice d’acides gras ACSL1 et des facteurs de transcription PPAR-γ et C/EBP-α, qui sont tous impliqués dans l’adipogenèse. En plus de ses effets sur l’adipogenèse, le QRFP possède aussi un effet inhibiteur sur l’activité lipolytique induite par les catécholamines. Nous avons montré que l’expression du QRFP est diminuée dans le tissu adipeux des souris obèses. Selon nos résultats, cette diminution pourrait être expliquée par une augmentation des endotoxines circulantes chez les obèses, appelée endotoxémie métabolique, qui agirait, entre autres, par l’induction des interférons dans les macrophages. Les voies de signalisation de ces effets ont aussi été identifiées. Nous avons montré un autre exemple de stimulus inflammatoire qui régule les signaux adipogènes à la baisse. / Obesity is defined as an excess of fat tissue mass. Obesity is a public health problem which became pandemic in developed countries. The condition of obesity predisposes to potentially fatal diseases like type 2 diabetes, cardiovascular diseases and non-alcoholic steatohepatitis. The increase in intra-abdominal adipose tissue mass is intimately associated with the development of insulin resistance. An increase in fat tissue mass occurs by preadipocytes hyperplasia, preadipocytes differentiation into adipocytes and adipocyte hypertrophy. The differentiation of preadipocytes occurs during adipogenesis and is regulated by multiple factors but inhibited by inflammatory stimuli that are responsible for insulin resistance and the emergence of obesity-related dysfunctions. We identified a new autocrine/paracrine system of regulation of adipogenesis in adipose tissue cells. The pyroglutamylated RF-amide peptide (QRFP), previously known for its role in the regulation of appetite, is an activator of adipogenesis by activating its receptor, G protein-coupled receptor 103 (GPR103). QRFP is expressed in adipocytes and macrophages whereas the GPR103 subtype b is expressed in adipocytes only. Treatment of adipocytes with QRFP increases fatty acids uptake, lipid accumulation, LPL enzyme expression and activity. QRFP upregulates gene expressions of fatty acids transporters CD36 and FATP1, of the fatty acid activating enzyme ACSL1 and of transcription factors PPAR-γ and C/EBP-α, which are all involved in adipogenesis. In addition to its effects on adipogenesis, QRFP shows an inhibitory effect on lipolytic activity induced by catecholamines. We have shown that QRFP expression is decreased in adipose tissues of obese mice. According to our results, this decrease could be explained by an increase of circulating endotoxins in obesity, called metabolic endotoxemia, which mediate its effect, in part, by the induction of interferons in macrophages. Signaling pathways of these effects have been identified. We demonstrated another example of inflammatory stimulus downregulating adipogenic signals.

Recentes estudos vêm demonstrando os efeitos benéficos da infiltração percutânea de dióxido de carbono em diferentes campos da Medicina, inclusive como alternativa para tratamento de depósitos localizados de gordura formados após lipoaspiração da parede abdominal. É possível que os efeitos dessa terapia encontrem-se relacionados à capacidade do método em aumentar a circulação sangüínea local, bem como aos efeitos lipolíticos do CO2 sobre adipócitos do tecido envolvido. Entretanto, até a presente data, poucos estudos avaliaram os efeitos histológicos e citométricos sobre adipócitos, presentes no tecido subcutâneo da parede abdominal. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da infusão de gás carbônico sobre a população e morfologia de adipócitos da parede abdominal. Quinze voluntárias, com média de idade de 34 anos, foram submetidas a sessões de infusão de CO2 durante três semanas consecutivas (duas sessões por semana com intervalos de dois a três dias entre cada sessão). O volume de gás carbônico infundido por sessão, em pontos previamente demarcados, foi sempre calculado com base na superfície da área a ser tratada, com volume de gás de 250 mL/100 cm de superfície tratada. Utilizou-se As áreas foram demarcados respeitando-se o limite eqüidistante 2 cm entre elas. Em cada ponto de punção se injetou 10 mL, por sessão, mantendo-se fluxo de gás de 80 mL por minuto. Foram colhidos, por biópsia cirúrgica, fragmentos de tecido celular subcutâneo da região anterior da parede abdominal para estudo histológico antes e após tratamento. Os números e as alterações histomorfológicas nos adipócitos, tais como área, diâmetro médio, perímetro, comprimento, largura e número de adipócitos por campos de observação foram mensurados por processamento de imagem assistida por computador, utilizando-se o programa Image-Pró-plus. Os resultados encontrados antes e após a infusão de gás carbônico foram analisados por meio de teste t pareado, adotando-se nível de significância de 5% (p<0,05). Encontrou-se redução significativa nos valores das variáveis histomorfológicas mensuradas após o uso da hipercapnia tais como redução de sua área (p= 0,00001), diâmetro (p= 0,00001), perímetro (p= 0,00001), comprimento (p= 0,00001), largura (p= 0,00001), maior espaçamento entre as mesmas (p<0,0001) e menor número de adipócitos por campo (p= 0,00001). Conclui-se que existe efeito na morfologia e população dos adipócitos do tecido adiposo subcutâneo após utilização terapêutica de hipercapnia. / Recent researches have demonstrated the beneficial effects of percutaneous infiltration of carbon dioxide in different fields of medicine. Currently, this therapy proves to be an alternative for treatment of localized fat deposits formed after lipectomy of the abdominal wall. The effects appear to be related to the ability of therapy to increase local blood circulation and lipolitic effects of CO2 on tissue involved. However few studies have evaluated histological and cytometric effects on subcutaneous adipocytes tissue subjected to this new therapeutic modality. The purpose of this study was to evaluate the effects of infusion of carbon dioxide on the population and morphology of adipocytes in the abdominal wall. Fifteen volunteers were subjected to sessions of CO2 infusion for three consecutive weeks with two sessions per week at intervals of two to three days between each session. The volume of carbon dioxide infused per session, at points previously marked, was always based on the surface of the area to be treated with gas volume of 250 mL/100 cm2 of surface treated. Areas were demarcated with the limit up to 2 cm equidistant between them. At each point of puncture was injected 10mL of CO2, per session, keeping the gas flow of 80 mL/minute. Fragments of subcutaneous tissue of the anterior abdominal wall were collected by surgical biopsy for histological study before and after treatment. The numbers and histomorphological changes in adipocytes, such as area, diameter, perimeter, length, width and number of adipocytes per field of view were measured by image processing computer assisted using the program Image-Pro Plus. The results before and after the infusion of carbon dioxide were analyzed by paired t test. Significance level of 5% (p<0.05) was adopted. A significant difference was found in the values of variables measured after the use of hypercapnia as reduction of its area (p = 0,00001), diameter (p = 0.00001), perimeter (p = 0,00001), length (p = 0,00001), width (p = 0,00001), greater spacing between them and lower number of adipocytes per field (p = 0,00001). It is concluded that there is effect of adipocyte morphology and population of the subcutaneous adipose tissue after therapeutic use of hypercapnia