Les objectifs de l’étude de l’évolution du risque cardiométabolique (RCM) sur une période de quatre ans (2006-2010) chez des adultes béninois consistaient à: • Examiner les relations entre l’obésité abdominale selon les critères de la Fédération Internationale du Diabète (IFD) ou l’insulino-résistance mesurée par le Homeostasis Model Assessment (HOMA) et l’évolution des autres facteurs de RCM, • Examiner les liens entre les habitudes alimentaires, l’activité physique et les conditions socio-économiques et l’évolution du RCM évalué conjointement par le score de risque de maladies cardiovasculaires de Framingham (FRS) et le syndrome métabolique (SMet). Les hypothèses de recherche étaient: • L’obésité abdominale telle que définie par les critères de l’IDF est faiblement associée à une évolution défavorable des autres facteurs de RCM, alors que l’insulino-résistance mesurée par le HOMA lui est fortement associée; • Un niveau socioéconomique moyen, un cadre de vie peu urbanisé (rural ou semi-urbain), de meilleures habitudes alimentaires (score élevé de consommation d’aliments protecteurs contre le RCM) et l’activité physique contribuent à une évolution plus favorable du RCM. L’étude a inclus 541 sujets âgés de 25 à 60 ans, apparemment en bonne santé, aléatoirement sélectionnés dans la plus grande ville (n = 200), une petite ville (n = 171) et sa périphérie rurale (n = 170). Après les études de base, les sujets ont été suivis après deux et quatre ans. Les apports alimentaires et l’activité physique ont été cernés par deux ou trois rappels de 24 heures dans les études de base puis par des questionnaires de fréquence simplifiés lors des suivis. Les données sur les conditions socioéconomiques, la consommation d’alcool et le tabagisme ont été recueillies par questionnaire. Des mesures anthropométriques et la tension artérielle ont été prises. La glycémie à jeun, l’insulinémie et les lipides sanguins ont été mesurés. Un score de fréquence de consommation d’« aliments sentinelles » a été développé et utilisé. Un total de 416 sujets ont participé au dernier suivi. La prévalence initiale du SMet et du FRS≥10% était de 8,7% et 7,2%, respectivement. L’incidence du SMet et d’un FRS≥10% sur quatre ans était de 8,2% et 5%, respectivement. Le RCM s’était détérioré chez 21% des sujets. L’obésité abdominale définie par les valeurs seuils de tour de taille de l’IDF était associée à un risque plus élevé d’insulino-résistance: risque relatif (RR) = 5,7 (IC 95% : 2,8-11,5); d’un ratio cholestérol total/HDL-Cholestérol élevé: RR = 3,4 (IC 95% : 1,5-7,3); mais elle n’était pas associée à un risque significativement accru de tension artérielle élevée ou de triglycérides élevés. Les valeurs seuils de tour de taille optimales pour l’identification des sujets accusant au moins un facteur de risque du SMet étaient de 90 cm chez les femmes et de 80 cm chez les hommes. L’insulino-résistance mesurée par le HOMA était associée à un risque élevé d’hyperglycémie: RR = 5,7 (IC 95% : 2,8-11,5). En revanche, l’insulino-résistance n’était pas associée à un risque significatif de tension artérielle élevée et de triglycérides élevés. La combinaison de SMet et du FRS pour l’évaluation du RCM identifiait davantage de sujets à risque que l’utilisation de l’un ou l’autre outil isolément. Le risque de détérioration du profil de RCM était associé à un faible score de consommation des «aliments sentinelles» qui reflètent le caractère protecteur de l’alimentation (viande rouge, volaille, lait, œufs et légumes): RR = 5,6 (IC 95%: 1,9-16,1); et à l’inactivité physique: RR = 6,3 (IC 95%: 3,0-13,4). Les sujets de niveau socioéconomique faible et moyen, et ceux du milieu rural et semi-urbain avaient un moindre risque d’aggravation du RCM. L’étude a montré que les relations entre les facteurs de RCM présentaient des particularités chez les adultes béninois par rapport aux Caucasiens et a souligné le besoin de reconsidérer les composantes du SMet ainsi que leurs valeurs seuils pour les Africains sub-sahariens. La détérioration rapide du RCM nécessité des mesures préventives basées sur la promotion d’un mode de vie plus actif associé à de meilleures habitudes alimentaires. / The objectives of this study on four-year trends (2006-2010) in cardiometabolic risk (CMR) in Benin adults were: • To examine whether abdominal obesity according to International Diabetes Federation (IDF) waist circumference cut-offs, or insulin resistance measured by the homeostasis model assessment (HOMA) was associated with more unfavourable changes in other CMR factors, • To examine the effects of diet, physical activity and socioeconomic status including place of residence on the evolution of CMR assessed by both the Framingham risk score for cardiovascular diseases (FRS) and the metabolic syndrome (MetS). We hypothesized that: • Abdominal obesity as currently defined by IDF anthropometric criteria is weakly associated with unfavourable changes in other CMR factors while IR exacerbates other CMR factors in sub-Saharan Africans, • Medium income status, less urbanized place of residence (rural or semi-urban), physical activity and healthy eating patterns (higher score of consumption of foods that may protect against CMR) contribute to more favourable evolution of CMR. The study included initially 541 apparently healthy adults aged 25-60 years and randomly selected in a large city (n = 200), a small town (n = 171) and its surrounding rural area (n = 170). After baseline survey, subjects were followed-up after two and four years. Dietary intake and physical activity were assessed by two or three 24-hour recalls in baseline studies and then by short frequency questionnaires at follow-ups. Data on alcohol intake and smoking patterns were collected in personal interviews. Anthropometric data, blood pressure, insulin resistance based on homeostasis model assessment (HOMA), blood glucose and blood lipids were measured. Education, income (proxy) and place of residence were the socioeconomic variables appraised in interviews. A food score based on consumption frequency of “sentinel foods” was developed and used. Complete data at last follow-up was available in 416 subjects. Baseline prevalence of MetS and FRS ≥ 10% was 8.7% and 7.2%, respectively. The incidence of MetS, and a FRS ≥ 10% over four years was 8.2% and 5%, respectively. The CMR deteriorated in 21% of subjects. Abdominal obesity as defined by IDF thresholds of the waist circumference was associated with a higher likelihood of insulin resistance: relative risk (RR) = 5.7 (CI 95%: 2.8-11.5), high total cholesterol/HDL-Cholesterol ratio: RR = 3.4 (CI 95%: 1.5-7.3). However, abdominal obesity was not associated with a significantly increased risk of high blood pressure or high triglycerides. In the study population, the optimal cut-offs of waist circumference that predicted at least one component of MetS were 90 cm in women and 80 cm in men. Insulin resistance measured by HOMA was associated with an increased risk of hyperglycemia: RR = 5.7 (CI 95%: 2.8-11.5). However, the insulin resistance was not associated with a significant risk of high blood pressure and high triglycerides. The combination of MetS and the FRS depicted more at-risk subjects than the use of either tool alone. Diet and lifestyle mediated location and income effects on CMR evolution. Low “sentinel food” scores (foods that may reflect the protective effect of the diet against CMR): meat, poultry, milk and milk products, eggs and vegetables; and inactivity increased the likelihood of CMR deterioration: RR = 5.6 (CI 95%: 1.9-16.4) and RR = 6.3 (CI 95%: 3.0-13.4), respectively. Subjects with medium or low socioeconomic levels, and those living in the rural and semi-urban areas had a lower risk of CMR deterioration. The study showed some differences in the relationship between abdominal obesity, insulin resistance and other CMR factors in Blacks compared to Caucasians and it also highlighted the need to reconsider MetS components and their cut-offs for sub-Saharan Africans. Combining MetS and FRS might be appropriate for surveillance purposes in order to better capture CMR. The results of the present study call for urgent measures to reduce CMR deterioration focusing on more active lifestyle and dietary inadequacies.

INTRODUCTION: Il existe peu d’évidences sur l’association entre le taux de chômage dans le milieu résidentiel (CR) et le risque de maladies cardiovasculaires parmi les résidents de milieux urbains. De plus, on ne sait pas si ce lien diffère entre les deux sexes. Cette thèse a pour objectif de déterminer la direction et la taille de l’association entre le CR et le risque de maladies cardiovasculaires, et d’examiner si cette association varie en fonction du sexe. MÉTHODES: Un sous-échantillon de 342 participants de l’Étude sur les habitudes de vie et la santé dans les quartiers montréalais a rapporté ses habitudes de vie et sa situation socio-économique. Des mesures biologiques et anthropométriques ont été recueillies par une infirmière. Le CR a été opérationnalisé en fonction d’une zone-tampon d’un rayon de 250 m centrée sur la résidence de chacun des participants à l’aide d’un Système d’Information Géographique (SIG). Des équations d’estimation généralisées ont été utilisées afin d’estimer l’association entre le CR et l’Indice de Masse Corporelle (IMC) et un score cumulatif de Risque Cardio-métabolique (RC) représentant la présence de valeurs élevées de cholestérol total, de triglycérides, de lipoprotéines de haute densité et d’hémoglobine glyquée. RÉSULTATS: Après ajustement pour l’âge, le sexe, le tabagisme, les comportements de santé et le statut socio-économique, le fait de vivre dans un endroit classé dans le 3e ou 4e quartile de CR était associé avec un IMC plus élevé (beta pour Q4 = 2.1 kg/m2, IC 95%: 1.02-3.20; beta pour Q3 = 1.5 kg/m2, IC 95%: 0.55-2.47) et un taux plus élevé de risque cardiovasculaires Risque Relatif [RR pour Q4 = 1.82 (IC 95 %: 1.35-2.44); RR pour Q3 = 1.66 (IC 95%: 1.33-2.06)] par rapport au 1er quartile. L'interaction entre le sexe et le CR révèle une différence absolue d’IMC de 1.99 kg/m2 (IC 95%: 0.00-4.01) et un risque supérieur (RR=1.39; IC 95%: 1.06-1.81) chez les femmes par rapport aux hommes. CONCLUSIONS: Le taux de chômage dans le milieux résidentiel est associé à un plus grand risque de maladies cardiovasculaires, mais cette association est plus prononcée chez les femmes. / INTRODUCTION: Little is known about whether area-level unemployment is independently associated with individual-level Cardiovascular Disease (CVD) in an urban setting. Furthermore, it is unclear whether this relationship differs by sex. This thesis examined the direction and magnitude of the association between area-level unemployment (ALU) and Body Mass Index (BMI) and a marker for CVD risk, and whether this association differs by sex. METHODS: A sample of 342 individuals from the Montreal Neighbourhood Survey of Lifestyle and Health (MNSLH) self-reported behavioural and socioeconomic information. A registered nurse collected biochemical and anthropometric data. ALU was operationalised within a 250 m radius buffer centered on individual residence using a Geographic Information System (GIS). Generalized Estimating Equations were used to determine if body mass index (BMI), and a cumulative score for total cardiometabolic risk (TCR) representing elevated values for total cholesterol, triglycerides, high-density lipoprotein cholesterol, and glycosylated hemoglobin, were associated with ALU. RESULTS: After adjustment for age, gender, smoking status, behavioural, and socioeconomic covariates, living in an area in the upper ALU quartiles was associated with an elevated BMI [Q4 beta = 2.1 kg/m2 (95% CI: 1.02-3.20)] and greater TCR [Q4 RR = 1.82 (95 % CI: 1.35-2.44); Q3 RR = 1.66 (95% CI: 1.33-2.06)] relative to the 1st quartile. Sex-by-ALU interaction revealed a 1.99 kg/m2 (95% CI: 0.00-4.01) difference in BMI and 1.39-fold (95% CI: 1.06-1.81) greater TCR Score for women compared to men. CONCLUSIONS: Area-level unemployment is associated with greater CVD risk in men and women but associations are stronger among women.

Le risque cardiométabolique (RCM) représente l’ensemble de tous les facteurs de risque pour les maladies cardiovasculaires et le diabète de type 2, incluant les facteurs de risque traditionnels et ceux émergents. Les évidences indiquent que la résistance à l’insuline, l’inflammation et le stress oxydant jouent un rôle clé dans le RCM, bien que l’acteur initiateur des altérations métaboliques caractéristiques du RCM reste encore à définir. Les femmes post-ménopausées constituent un sous-groupe important de la population puisque le risque de complications cardiométaboliques augmente après la ménopause. Les facteurs de RCM peuvent être modulés par l’alimentation, l’activité physique et la perte de poids. Alors que l’étude de nutriments / aliments spécifiques a permis de mieux comprendre l’implication de l’alimentation dans le RCM, celle de la qualité de l’alimentation est prometteuse. L’activité physique a des effets bénéfiques sur le RCM bien démontrés chez des personnes actives. Cependant, la relation entre la dépense énergétique et le RCM chez des individus sédentaires a été moins investiguée. De même, peu ou pas de données existent quant à une interaction synergique possible entre l’alimentation et l’activité physique sur le RCM. L’objectif de la présente thèse est d’investiguer les relations entre l’alimentation, l’activité physique, le stress oxydant et le RCM chez des femmes post-ménopausées en surpoids ou obèses, sédentaires et sans autres complications métaboliques. Les résultats montrent que d’une part, chez ces femmes sédentaires, une dépense énergétique active (DÉAP) élevée est associée à un meilleur profil inflammatoire, indépendamment de l’adiposité. D’autre part, il existe une relation synergique entre la qualité alimentaire et la DÉAP associée à un meilleur RCM. Une qualité alimentaire élevée combinée à une DÉAP élevée est associée à un meilleur profil lipidique et lipoprotéique et à une inflammation sub-clinique moindre, indépendamment de l’adiposité. Par ailleurs, dans une étude pilote, seuls des effets indépendants des changements de la qualité alimentaire et de la DÉAP sur les changements dans les facteurs de RCM ont été observés suite à cette diète hypocalorique de 6 mois, indépendamment du changement de l’adiposité encouru. En effet, au-delà de la réduction de l’adiposité et de l’amélioration du profil lipoprotéique induites par l’intervention, l’amélioration de la qualité alimentaire et de la DÉAP est associée, indépendamment l’une de l’autre, à une meilleure pression artérielle et un meilleur profil lipidique. Par ailleurs, une modification du système glutathion, un des systèmes antioxydants les plus communs de l’organisme, est associée à un RCM élevé. Une activité élevée de la glutathion peroxydase est associée à une résistance à l’insuline et à une épaisseur plus importante de l’intima-media de la carotide. Ces relations pourraient être médiées par un stress réducteur. En conclusion, l’adoption d’une saine alimentation et la pratique d’activités physiques doivent être encouragées dans les interventions visant à contrer l’obésité et ses complications, même en absence d’un changement d’adiposité. D’autre part, l’activité de la glutathion peroxydase pourrait être un paramètre impliqué dans le développement de désordres cardiométaboliques sub-cliniques et asymptomatiques chez des femmes obèses. D’autres investigations sont requises pour confirmer ces observations et élucider les mécanismes d’action impliqués. / The cardiometabolic risk represents all risk factors for cardiovascular diseases and type 2 diabetes, including the traditional and the emerging risk factors. Accumulating evidences indicate that insulin resistance, inflammation and oxidative stress are key players in the cardiometabolic risk, although the main cause initiating the metabolic alterations associated with the cardiometabolic risk has to be identified. Postmenopausal women are an important sub-group of the general population because the risk of developing cardiometabolic complications increases after menopause. The cardiometabolic risk factors can be modulated by dietary intake, physical activity and weight loss. Despite the fact that the study of specific nutrients or foods provided a better understanding of the implication of nutrition in the cardiometabolic risk, the relationship between diet quality and cardiometabolic risk has been less studied. Beneficial effects of physical activity on the cardiometabolic risk have been demonstrated in physically active individuals. However, the relationship between energy expenditure and the cardiometabolic risk in sedentary individuals has been less investigated. Similarly, it is unknown whether dietary intake interacts with physical activity in order to have greater beneficial effects on the cardiometabolic risk. The objective of this thesis is to determine the relationships between diet quality, physical activity and oxidative stress on the cardiometabolic risk in sedentary postmenopausal overweight and obese women without cardiometabolic complications. The results showed that, in these sedentary women, physical activity energy expenditure is associated with reduced inflammation, independently of adiposity. Moreover, there is a synergistic relationship between quality and physical activity energy expenditure (PAEE) which is associated with a reduced cardiometabolic risk compared to their separate effects. Indeed, high diet quality combined to high PAEE levels is associated with a better lipid and lipoprotein profile and a lower inflammatory status, independently of adiposity. However, in a pilot study, only independent effects of changes in diet quality and PAEE on the changes in cardiometabolic risk factors was observed following a 6-month hypocaloric diet. Indeed, beyond the reduction of adiposity and improvement of the lipoprotein profile induced by this diet, improved diet quality and increased PAEE are associated with beneficial changes in blood pressure and lipid profile. On the other hand, modification in the glutathione system, which is one of the most common antioxidant systems in the body, is associated with a higher cardiometabolic risk. Greater glutathione peroxidase activity is associated with insulin resistance and greater intima-media thickness of blood vessels. These relationships may be mediated through a reductive stress. In conclusion, a healthy diet and physical activity should be emphasized in interventions aimed to reduce obesity and its related complications, even in absence of change in adiposity. Moreover, glutathione peroxidase activity may be a parameter contributing to the development of sub-clinical but clinically relevant asymptomatic cardiometabolic abnormalities in obese women. Further investigations are needed to confirm these results and to elucidate the underlying mechanisms.

L’objectif de l’étude conduite à Ouagadougou était d’évaluer l’état nutritionnel et les habitudes de vie des écoliers ainsi que leurs pratiques alimentaires et certains déterminants, afin d’orienter puis plus tard d’évaluer une intervention nutritionnelle. L’étude a inclus 799 écoliers du cours moyen (âge moyen : 11,7 ± 1,4a) fréquentant 12 écoles privées ou publiques, urbaines ou péri-urbaines. Le poids, la taille, la tension artérielle et l’hémoglobine ont été mesurés et la thyroïde évaluée par palpation. Les lipides sanguins, la glycémie et le rétinol sérique ont été mesurés dans un sous-échantillon (N=208). Un questionnaire complété en classe portait sur la fréquence de consommation d’aliments « santé » (fruits, légumes, viande, poisson, légumineuses) et «superflus » (gâteaux, biscuits, bonbons, glaces, soda), les déterminants du comportement alimentaire ainsi que les pratiques d’hygiène et d’activité physique. Les signes carentiels étaient : une faible rétinolémie, l’anémie, la maigreur, le retard de croissance et le goitre. Les facteurs de risque cardio-métabolique (RCM) consistaient en une tension artérielle élevée, le surpoids/obésité, l’hyperglycémie et la dyslipidémie. Au moins une carence était présente chez 57% des participants. L’anémie (40,4%) et la carence en vitamine A (CVA) (38,7%) étaient fortement prévalentes. Le retard de croissance touchait 8,8% et la maigreur 13,7% des enfants. L’anémie (p=0,001) et la CVA (p<0.001) étaient significativement plus élevées dans les écoles publiques que privées. Aucun cas de goitre n’a été détecté. Le surpoids/obésité était rare (2,3%) . La maigreur et le retard de croissance étaient significativement plus élevés en milieu périurbain. Au moins un facteur de RCM était présent chez 36% des écoliers dont le principal était un taux de cholestérol-HDL-(HDL-C) bas (19,3%), suivi du cholestérol total et du LDL-C élevés (11,6% chacun) et la pression systolique élevée (9,7%). Le sexe féminin était indépendamment et positivement associé aux taux de lipides sanguins dont paradoxalement le HDL-C. L’IMC était indépendamment associé à une tension élevée. On observait que le double fardeau de la malnutrition (DFM) affectait 27,5% des participants. Le score de fréquence de consommation des aliments superflus était plus élevé que celui des aliments santé (p=0,001). Pendant la semaine précédant l’étude, 25 % des enfants n’avaient pas consommé de fruits, 20% pas de viande, 20% pas de légumineuses alors que 18,3% consommaient des glaces tous les jours. Les écoliers du privé consommaient plus fréquemment autant les aliments santé que superflus que ceux des écoles publiques. Les écoliers du milieu urbain avaient un score plus élevé de consommation des aliments superflus que ceux du milieu péri-urbain. La consommation des aliments santé ou superflus était essentiellement expliquée par le contrôle perçu, la disponibilité des produits ainsi que l’influence de la mère pour les aliments santé et l’influence des pairs pour les aliments superflus parmi les explications explorées. Cette étude a montré que les signes de carence nutritionnelle sont répandus et prédominent encore chez les écoliers du milieu urbain, mais aussi que la fréquence des marqueurs de risque cardiométabolique n’est pas négligeable. Des mesures préventives devraient être entreprises pour contrer tant les problèmes de carences que de surcharge. / The aim of this study carried out in Ouagadougou was to assess the nutritional status of schoolchildren and to assess their lifestyle practices as well as their food habits and determinants, for the guidance and evaluation of a nutrition intervention. The cross-sectional survey included 799 schoolchildren in 5th grade (mean age 11.7 ± 1.4y) attending 12 private or public, urban or peri-urban schools. Weight, height, blood pressure and haemoglobin were measured and thyroid palpation was performed. Fasting serum lipids, glycaemia and serum retinol were measured in a sub-sample (N=208). A questionnaire was filled in classroom to assess consumption frequency of ‘healthy’ foods (fruits, vegetables, meat, fish, legumes) and ‘unhealthy’ items (cakes, cookies, candies, ice, soda) and underlying factors as well as hygiene and physical activity practices. Deficiencies signs were: low serum retinol, anaemia, thinness, stunting and goitre whereas cardiometabolic risk factors (CRF) signs consisted of elevated blood pressure (BP), overweight/obesity, hyperglycaemia, and dysglyceamia. At least one malnutrition sign was found in 57% pupils. Anaemia (40.4 %) and vitamin A deficiency (VAD) (38.7 %) were highly prevalent. Stunting affected 8.8% of children while thinness affected 13.7 % of them. Anaemia (p = 0.001) and DVA (p < 0.001) were significantly higher in public than private schools. Goitre was not detected. Overweight/obesity was rare (2.3 %). Thinness and stunting were significantly higher in peri-urban compared to urban schools. At least one CRF was found in 36% schoolchildren. The main risk factors were low HDL-cholesterol (HDL-C) (19.3%) followed by high total cholesterol, high LDL-cholesterol (11.6% each) and elevated systolic blood pressure (9.7%). Being a girl was independently associated with increased serum lipids including HDL-C paradoxically. Body Mass Index was independently associated with increased BP. It was found that the double burden of malnutrition (DBM) affected 27.5% children. Consumption scores of unhealthy food were significantly higher than healthy foods’ (p= 0.001). During the week prior to the survey, 25% of children had eaten no fruit, 20% no meat, 20% no legume, while 18.3% ate ice pop every day. Compared to public-school pupils, those from private schools consumed both healthy and unhealthy items more frequently. Urban school children had significantly higher unhealthy food scores compared to peri-urban schools. Children’s healthy and unhealthy food consumption was primarily explained by perceived control and availability for both types of foods, and maternal reinforcement for healthy foods and peers’ reinforcement for consumption of unhealthy items among the investigated explanations. This study showed that malnutrition is widely prevalent in schoolchildren in cities, concurrently with a sizeable prevalence of cardiometabolic risk factors. Preventive measures should be tailored to prevent both dietary inadequacies and excess. / Ce travail financé par l'ACDI a été réalisé au Laboratoire TRANSNUT de l'Université de Montréal (Canada)en collaboration avec le Laboratoire National de Santé Publique (Burkina Faso) et HKI-Burkina Faso.

L’activité physique (AP) induit des nombreux bénéfices sur la santé. Cependant, le niveau d’inactivité reste important : 42% des Français ne pratiquent aucune AP de loisir. Plusieurs facteurs déterminent l’engagement durable dans l’AP. Cette thèse a pour objectif d’évaluer certains des facteurs susceptibles d’améliorer cet engagement : modalité d’exercice, réponse affective à l’exercice, motivation pour l’AP, et d’optimiser les réponses physiologique et affective à l’exercice.L’oxydation des lipides joue un rôle important dans la prévention et le traitement de certaines pathologies cardio-métaboliques. Des travaux récents montrent l’intérêt potentiel d’un programme d’exercice intermittent intense (EII) sur la diminution de la masse grasse. Nous avons tenté d’optimiser l’oxydation lipidique survenant au cours d’un exercice combiné (COMB : 10-min d’EII + 35-min d’exercice d’intensité modérée continu, EIMC) comparé à une séance d’EIMC prolongé. Ce protocole original induit une oxydation lipidique plus importante (1,5 fois) dans la phase de 35-min d’EIMC au cours de COMB que celle obtenue au cours d’un EIMC prolongé isocalorique. Cette étude montre l’intérêt de l’EII pour augmenter le métabolisme lipidique.La modalité d’exercice ainsi que la réponse affective à l’exercice sont importants pour l’engagement durable dans l’AP. L’étape suivante de ce travail de thèse a consisté donc à évaluer la réponse affective aux différentes modalités d’exercice aigus (EIMC vs EII, avec pic d’intensité au début, au milieu et à la fin, avec ou sans soutien de l’autonomie) chez les individus en surpoids/obèses et chez la personne âgée. Ces populations ont été choisies car elles sont peu enclines à faire de l’AP régulière, alors qu’elle est importante pour eux. Les résultats de ces études montrent que la réponse affective diminue progressivement au cours de l’exercice dans toutes les conditions. Cependant, cette diminution est moins importante dans les conditions avec soutien de l’autonomie (chez la personne âgée et chez les sujets sains) indiquant l’importance de ce facteur. D’autre part, le moment auquel le pic d’intensité apparait détermine la réponse affective qui est plus négative quand la séance se termine avec l’exercice le plus intense.Après avoir évalué les effets de l’exercice aigu sur la réponse affective à l’exercice chez la personne en surpoids/obèse, nous nous sommes intéressés aux effets de l’entraînement sur la condition physique, les variables cardio-métaboliques, la réponse affective et la motivation. Ainsi, la dernière partie de travail de recherche a consisté alors à examiner les effets à court et long terme de l’entrainement (exercice intermittent intense sans : EII, et avec soutien de l’autonomie : EII+SA vs EIMC et groupe contrôle). Les résultats montrent qu’après les deux modalités d’entrainement intermittent intense la condition physique était améliorée après 24 séances. Ce type d’exercice influence positivement la composition corporelle. Cependant, les indicateurs de santé cardio-métabolique n’ont pas été modifiés. L’EII induit un moindre niveau de difficulté perçu de l’effort quand il est combiné avec un soutien de l’autonomie.Cette thèse montre que certaines modalités d’exercice (EII et/ou exercice qui se termine avec une intensité moins importante) ainsi que le soutien de l’autonomie favorisent une réponse affective positive qui pourrait influencer un engagement durable à l’AP. Ceci reste cependant à être démontré. / Regular physical activity (PA) induces many health benefits. However, the level of inactivity remains high: in France 42% of the population do not engage in any sport or leisure time PA. Many factors are responsible for the long-term involvement in PA. The main objective of this thesis was to evaluate some of those factors (exercise modality, affective response to exercise, PA motivation) and to optimize the physiological and affective responses to exercise.Lipid oxidation plays an important role in the prevention and in the treatment of metabolic diseases. Recent studies show the effectiveness of high intensity intermittent exercise (HIIE) on body fat. In this study we sought to optimize the lipid oxidation during a combined exercise (COMB: 10-min HIIE + 35-min prolonged moderate intensity continuous exercise, MICE). The results of this innovative study shows that fat oxidation can be increased (1.5 times) during 35-min MICE of COMB compared to the same period of a prolonged MICE if it’s performed after high intensity interval exercise (HIIE) vs an isocaloric MICE alone. This study shows the importance of HIIE to increase fat metabolism.The type of exercise, as well as affective response to exercise are important in order to increase regular PA participation. In the next part of this thesis, we assessed the affective response to different exercise modalities (MICE vs HIIE, peak of intensity at the beginning, in the middle or at the end of exercise, exercise with or without autonomy support) in overweight/obese subjects and in older adults. These populations were chosen because of their low PA participation level despite of its importance for health. The results show the decrease of affective response in each type of exercise. However, this decrease was lower in all autonomy supportive conditions (in older adults and in healthy subjects) showing the importance of this factor. In addition, the peak intensity time influenced the affective response: more negative feelings were observed when the session ended with the peak of intensity.After examining the effects of acute exercise sessions on affective response in overweight/obese subjects, we focused on the effects of exercise training on physical fitness, cardio metabolic health, affective response and motivation. Hence, in the last part of this thesis we examined the short and long-term effects of HIIE training vs MICE and control group. The main results showed the increase in physical fitness after two high intensity conditions. In addition, HIIE improved body composition. However, the cardio metabolic health variables remained unchanged after 24 sessions. In addition, HIIE induced a lower level of perceived exertion during exercise when it was combined with autonomy support.The results of this thesis show that some of exercise modalities (HIIE and/or exercise that ends with lower intensity) and autonomy support promote more positive affective response and can potentially influence the long term PA engagement. But the latter needs to be demonstrated.

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La santé maternelle et la santé pédiatrique font partie des priorités de santé publique mondiale. La présente thèse a pour objectif d’élargir les connaissances portant sur l’influence de la santé maternelle durant la grossesse sur la santé pondérale et cardiométabolique de la population pédiatrique. Une première étude a montré qu’une exposition intra-utérine à une ou plusieurs conditions gestationnelles sous-optimales (diabète gestationnel, désordres hypertensifs de la grossesse, tabagisme maternel durant la grossesse) avait un effet délétère sur la santé pondérale et cardiométabolique de la population pédiatrique et que cet effet était spécifique au sexe. Une seconde étude a montré que l’efficacité mécanique et l’oxydation des substrats énergétiques (lipides et glucides) au repos et durant l’exercice ne sont pas altérées dans cette population en comparaison avec les enfants non exposés. Ainsi, ce résultat suggère que d’autres mécanismes seraient à l’origine des effets délétères des conditions gestationnelles sous-optimales sur la santé pondérale et cardiométabolique de cette population. Enfin, la troisième étude a montré que seule l’activité physique d’intensité légère réduisait l’effet délétère d’une exposition intra-utérine à plus d’une condition gestationnelle sous-optimale sur le taux de cholestérol à lipoprotéine de haute densité chez les garçons. De plus, une durée de sommeil correspondant aux recommandations canadiennes actuelles n’avait pas d’effet protecteur vis-à-vis du risque d’obésité abdominale (enfants) et d’obésité (filles) dans le contexte d’une exposition au tabagisme maternel durant la grossesse. Par ailleurs, les autres saines habitudes de vie telles que l’activité physique d’intensité moyenne à élevée et une alimentation riche en fruits et légumes, en produits laitiers et en produits céréaliers n’ont pas contrecarré les effets délétères d’une exposition intra-utérine à une ou plusieurs conditions gestationnelles sous-optimales sur la santé pondérale et cardiométabolique des enfants. L’ensemble de ces résultats souligne l’importance de la santé maternelle durant la grossesse pour la santé pondérale et cardiométabolique de la population pédiatrique. Par ailleurs, étant donné que ces effets délétères ne sont que peu contrecarrés par les habitudes de vie durant l’enfance, il reste important de continuer les efforts de prévention et de prise en charge des conditions gestationnelles sous-optimales auprès des femmes enceintes qui les présentent. En terminant, il est important de continuer à explorer les mécanismes sous-jacents à ces effets délétères et à déterminer si des interventions en habitudes de vie peuvent prévenir l’obésité et les facteurs de risque cardiométaboliques dans cette population. / Maternal and children’s health are major worldwide public health concerns. The current thesis aimed to explore the impact of maternal health during pregnancy on children’s and adolescents’ health and included three original research projects. The first study found that a prenatal exposure to independent or combined suboptimal gestational factors (SGF : gestational diabetes mellitus, hypertensive disorders during pregnancy, maternal smoking during pregnancy) was positively associated with obesity and cardiometabolic risk factors in children around puberty, and these associations were sex-dependent. The second study found that children exposed to one SGF display a similar physiological response in terms of mechanical efficiency and substrate oxidation at rest and during exercise (submaximal and maximal) in comparison with non-exposed children. The third study of the thesis found that light-intensity physical activity reduced the adverse impact of prenatal exposure to combined SGF on high density lipoprotein-cholestrol levels in boys. A sleep duration within the range of the current Canadian recommendations for sleep did not mitigate the risk of high waist circumference (children) and obesity (girls) in a context of exposure to maternal smoking during pregnancy. Furthermore, other lifestyle factors such as moderate-to-vigorous physical activity and a healthy diet (intakes of: fruits and vegetables, grains, and dairy products), did not mitigate the adverse impact of a prenatal exposure to independent or combined SGF on children’s risk of obesity and cardiomeatbolic outcomes. Taken together, these results suggest that it is important to continue maternal SGF prevention and management programs to provide optimal health for children. Moreover, future studies should also develop and evaluate the impact of lifestyle habits interventions to design future prevention strategies during childhood and adolescence to reduce obesity and cardiometabolic risk factors in this population.

<p>Accumulating evidence from randomized-controlled, full-feeding trials suggests neutral to beneficial effects of consuming lean and unprocessed red meat within a healthy dietary pattern on cardiovascular health. It is unclear how red meat interacts with the dietary pattern and the host in mediating its health effects. The gut microbiome provides a novel perspective in understanding the diet-host relationship for its abilities to metabolize dietary components including those within red meat and influence cardiovascular health. Prior to starting our study, we identified a lack of evidence in the English literature for the effects of consuming lean red meat, in unprocessed or processed forms, on gut microbiota in the context of a controlled healthy dietary pattern. Our findings presented in this dissertation demonstrate differential effects of consuming unprocessed versus processed red meat on gut microbiota. Consistent with previous research, we observed cardiovascular improvements induced by the healthy dietary pattern independent of lean red meat intakes among young adults with apparently healthy cardiovascular profiles. Importantly, with three intervention periods, we found consistent and reproducible changes in both gut microbiota and cardiovascular risk factors when repeatedly adopting and abandoning a healthy dietary pattern. Collectively, findings in this dissertation highlight the importance of gut microbiota in potentially mediating or responding to diet-induced cardiovascular improvements. Future research should investigate the changes in the function of gut microbiota induced by healthy dietary patterns containing red meat. Studies assessing the unique food matrix of processed versus unprocessed animal- or plant-based protein-rich foods are also warranted. Additionally, dietary strategies should focus on promoting healthy dietary modifications and enhancing dietary adherence for long-term cardiovascular benefits. </p>

Les patients atteints de diabète de type 1 (DbT1) présentent un risque accru de maladies cardiovasculaires. De plus, sous l’influence sociétale et iatrogénique, leur profil de risque cardiométabolique a défavorablement évolué au cours des dernières décennies. Cette population aurait aussi davantage de barrières à l’adoption d’un mode de vie sain. L’objectif de ce mémoire visait à explorer le mode de vie des adultes DbT1 et sa relation avec les facteurs de risque cardiométabolique. Une étude transversale observationnelle menée auprès de 124 adultes DbT1 a permis d’obtenir une caractérisation de leur profil cardiométabolique et de leurs habitudes de vie. Les résultats démontrent que la majorité des adultes atteints de DbT1 n'adoptent pas les saines habitudes de vie recommandées (bonne qualité alimentaire, pratique régulière d’activité physique, non fumeur) et que ceux-ci présentent un profil cardiométabolique altéré comparativement aux adultes DbT1 qui les adoptent. De plus, il y aurait une relation proportionnelle entre l’adoption d’un plus grand nombre de saines habitudes de vie et l’amélioration du profil cardiométabolique. Des études d’interventions ciblant les patients DbT1 et visant à améliorer ces trois grandes composantes des habitudes de vie sont nécessaires. / Cardiovascular disease is a major cause of morbidity and mortality in patients with type 1 diabetes (T1D). In addition, over the past decades, there was a major upward shift in the prevalence of cardiometabolic risk factors (central obesity, insulin resistance, hypertension and dyslipidemia) among this population which could have either an additive or synergistic effect on cardiovascular disease risk. Those patients also have more barriers to the adoption of a healthy lifestyle. The objective of this master thesis was to explore the lifestyle habits of adults with T1D and its relationship with cardiometabolic risk factors. An observational cross-sectional study among 124 adults with T1D has resulted in a characterization of their cardiometabolic profile and their lifestyle habits. The results show that the majority of T1D adults do not adopt the recommended healthy lifestyles habits (good diet quality, regular physical activity, none-smoking status) and present altered cardiometabolic profile compared to those who adopt them. In addition, there would be a proportional relationship between the adoption of a healthier lifestyle and the improvement of the cardiometabolic profile. Prospective studies and clinical trials interventions among patients with T1D are although needed to confirm these findings.

Le prédiabète et le diabète de type 2 (DT2) affectent approximativement 9 millions de canadiens, soit près de 30% de la population. Le DT2 est caractérisé par une résistance à l’insuline (RI) qui ne peut être compensée par une sécrétion d’insuline augmentée. La dysfonction du tissu adipeux blanc (TAB) est centrale à ce phénomène et est caractérisée par de l’inflammation et un flux augmenté de lipides vers les tissus périphériques, dont on sait qu’ils favorisent le développement de RI et une hypersécrétion d’apoB-lipoprotéines (apoB) par le foie menant à une élévation de l’apoB plasmatique. En parallèle, les études épidémiologiques montrent que l’apoB plasmatique prédit le développement du DT2 de 3 à 10 ans avant l’apparition de la maladie, indépendamment de facteurs de risque classiques. Dans cette thèse, nous avons formulé l’hypothèse que l’augmentation de la sécrétion d’apoB-lipoprotéines secondaire à un TAB dysfonctionnel contribue à aggraver cette même dysfonction. En ce sens, les apoB-lipoprotéines et le TAB seraient le centre d’un cercle vicieux menant au développement de facteurs de risque cardiométaboliques. Au courant de cette investigation, nous avons combiné des expériences in vitro, ainsi que des analyses post-hoc sur des données in vivo et ex vivo au sein d’une population d’hommes et de femmes post-ménopausées recrutés à l’Institut de recherches cliniques de Montréal pour deux études métaboliques entre 2006 et 2019. En circulation, 90% de apoB-lipoprotéines sont des LDL. Le nombre d’apoB-lipoprotéines en circulation se mesure par l’apoB plasmatique, qui est associé au développement du TAB dysfonctionnel chez l’humain via divers mécanismes. Parmi ceux-ci, l’enrichissement postprandial des lipoprotéines riches en triglycérides (TG) par l’apolipoprotéine C-I (apoC-I) sécrétées par le TAB a été suggéré comme un facteur contributoire. Dans un premier manuscrit, nous montrons que les sujets (N=39) avec un TAB dysfonctionnel sécrètent de plus grandes quantités d’apoC-I, ce qui est associé spécifiquement à une clairance postprandiale réduite des chylomicrons. Cette dysfonction semble due à une diminution de l’hydrolyse des TG secondaire à une inhibition de la lipase lipoprotéique (LPL) des adipocytes, ce qui constitue un nouveau mécanisme par lequel le TAB contribue à l’augmentation de l’apoB plasmatique. La proprotéine convertase subtilisin-kexin type 9 (PCSK9) est une enzyme circulante qui cible les récepteurs aux apoB-lipoprotéines comme le récepteur aux LDL (LDLR) et le CD36. Une PCSK9 circulante faible combinée à un haut apoB plasmatique, donc un ratio apoB-sur-PCSK9 élevé, est fortement associée au TAB dysfonctionnel et à la RI, suggérant qu’une augmentation de l’internalisation des apoB-lipoprotéines par voie de récepteurs joue un rôle dans ces pathologies. En parallèle, les apoB-lipoprotéines, principalement les LDL natifs et oxydés, activent l’inflammasome NLRP3 (Nucleotide-binding domain and Leucine-rich repeat Receptor, containing a Pyrin domain 3), le récepteur intracellulaire responsable de la sécrétion d’interleukine 1 bêta (IL-1), dont on sait qu’elle joue un rôle majeur dans le développement de l’inflammation liée au DT2. Dans un deuxième manuscrit, nous montrons que le ratio apoB-sur-PCSK9 plasmatique est un index, dans les états à jeun et postprandial, de l’expression des récepteurs aux apoB-lipoprotéines LDLR et CD36 en surface du TAB chez une population en surpoids ou obèse (N=31). Ce même ratio est aussi indicateur de la régulation à jeun et postprandial de l’expression de l’inflammasome NLRP3 et de l’infiltration de macrophages au sein du TAB. Finalement, les études épidémiologiques récentes suggèrent que le risque de DT2 est aussi augmenté chez les sujets avec un LDL cholestérol (LDL-C) faible causé par des variants génétiques perte-de-fonction dans le gène de la PCSK9 ou suite à une thérapie hypocholestérolémiante. Dans un troisième manuscrit, nous montrons que, chez les sujets avec LDL-C faible (<3.5mM, N=28), une PCSK9 plasmatique plus basse identifie les sujets avec une expression augmentée de LDLR et CD36 en surface de leur TAB. Malgré le LDL-C faible, les sujets avec une PCSK9 faible montraient une dysfonction du TAB et à un indice de disposition diminué et une sécrétion augmentée d’IL-1, suggérant une progression vers le DT2. Dans une exploration mécanistique, une exposition chronique des adipocytes humains SGBS aux LDL natifs induit une différenciation anormale, marquée par une diminution de leur fonction. Bien que ce phénomène soit indépendant de l’inflammasome NLRP3, qui n’est pas exprimé chez ces adipocytes, les LDL natifs induisent une augmentation du ratio de sécrétion d’IL-1 actif relativement à la pro-IL-1 inactive qui suggère une activation du système NLRP3 chez les macrophages humains THP-1. En conclusion, ces données suggèrent que le TAB dysfonctionnel contribue en partie via une sécrétion d’apoC-I à la clairance réduite des lipoprotéines et, donc, à l’hyperapoB et au risque cardiométabolique. En retour, une internalisation plus grande d’apoB-lipoprotéines par voie des récepteurs semble associée au développement d’un TAB dysfonctionnel et aux facteurs de risque cardiométaboliques associés. Au sein du TAB, au niveau cellulaire, ceci pourrait être dû à un effet concomitant des LDL natifs, qui induiraient une baisse de différenciation des préadipocytes menant à leur dysfonction ainsi qu’une activation de l’inflammasome NLRP3 chez les macrophages. / Prediabetes and type 2 diabetes (T2D) affect approximately 9 million Canadians, which represents close to 30% of the population. T2D is characterized by insulin resistance (IR) that cannot be compensated by increased insulin secretion. White adipose tissue (WAT) dysfunction is at the root of this pathology and is characterized by increased lipid flux to peripheral tissues causing IR and hypersecretion of apoB-lipoproteins (apoB) by the liver, contributing to increased plasma apoB. In line, epidemiological studies show that plasma apoB is an independent predictor of T2D development 3 to 10 years before onset. In this thesis, we formulated the hypothesis that increased secretion of apoB-lipoprotein secondary to WAT dysfunction promotes further development of this dysfunction in a feed-forward cycle that contributes to increased metabolic risk. To investigate this, we have combined in vitro experiments as well as post hoc analyses of in vivo and ex vivo data from a cohort of men and postmenopausal women recruited from two metabolic studies conducted at Institut de recherches cliniques de Montréal between 2006 and 2019. In circulation, more than 90% of apoB-lipoproteins are in the form of LDL. The number of apoB-lipoproteins (measured by plasma apoB), is associated to the development of WAT dysfunction in humans via different mechanisms. Postprandial enrichment of triglyceride-rich lipoproteins (TRL) by WAT-secreted apoC-I has been proposed as one of them. In a first manuscript, we show that subjects (N=39) with dysfunctional WAT secrete greater amount of apoC-I, which is associated specifically to delayed postprandial chylomicrons clearance in a mechanism that appears to be dependent on apoC-I-mediated inhibition of adipocyte lipoprotein lipase. This constitutes a new mechanism linking adipose tissue dysfunction to increased plasma apoB. Proprotein convertase subtilisin-kexin type 9 (PCSK9) is a circulatory enzyme that targets apoB-lipoprotein receptors, such as the LDLR and CD36, for degradation. Low circulating PCSK9 relative to high plasma apoB, expressed as a higher apoB-to-PCSK9 ratio, is strongly associated to WAT dysfunction and IR, suggesting that increased receptor-mediated uptake of apoB-lipoproteins plays an important role in these pathologies. In parallel, apoB-lipoproteins, mostly native and oxydized LDL, activate the NLRP3 inflammasome (Nucleotide-binding domain and Leucine-rich repeat Receptor, containing a Pyrin domain 3). The NLRP3 inflammasome is an intracellular receptor responsible for interleukin-1 beta (IL-1) secretion, which is known to be implicated in the pathogenesis of T2D. In a second manuscript, we demonstrate in overweight and obese subjects (N=31) that the apoB-to-PCSK9 is indeed an index of WAT surface-expression of LDLR and CD36 both at fasting and in the postprandial state. Similarly, the apoB-to-PCSK9 ratio is associated with chronic NLRP3 inflammasome priming at fasting and with postprandial macrophage infiltration and concomitant NLRP3 upregulation within WAT. Finally, recent epidemiological studies suggest an increased risk for T2D in subjects with low plasma LDL cholesterol (LDL-C) secondary to loss-of-function genetic variants in PCSK9, or secondary to cholesterol-lowering therapies. In a third manuscript, we show that in subjects with low LDL-C (<3.5mM, N=28), lower plasma PCSK9 identifies subjects with higher WAT LDLR and CD36 surface-expression. Despite having lower LDL-C, subjects with lower plasma PCSK9 show dysfunction WAT and decreased disposition index. Mechanistically, human SGBS adipocytes chronically exposed to native LDL show impaired differentiation and concomitant dysfunction. While this phenomenon cannot be described by NLRP3 inflammasome activation, since it is not expressed in these adipocytes, native human LDL increase the ratio of secreted active Il-1 relative to inactive pro-IL-1 suggesting activation of the NLRP3 inflammasome in human THP-1 macrophages. In conclusion, these observations suggest that dysfunctional WAT promotes delayed postprandial lipoprotein clearance via increased apoC-I secretion, thus promoting hyperapoB and increased cardiometabolic risk. In turn, upregulated receptor-mediated uptake of apoB-lipoproteins appears to be connected to the development of WAT dysfunction and associated cardiometabolic risk factors. At the cellular level within WAT, this could be secondary to a concomitant effect of LDL on preadipocytes inducing their reduced differentiation and function and on macrophage inducing activation of the NLRP3 inflammasome.