Les diètes faibles en glucides (Low-Carbohydrate Diet [LCD]; moins de 30 % de l'énergie provenant des glucides) gagnent en popularité chez les personnes atteintes de diabète de type 1 (DbT1). Cependant, l’impact de ces diètes sur le contrôle glycémique et le risque cardiovasculaire (CV) est controversé. Objectif : Évaluer les associations entre le score LCD, le contrôle glycémique et des facteurs de risque CV chez les adultes atteints de DbT1 par le biais d’un registre de DbT1 au Québec (Canada). Méthodologie : Il s’agit d’une étude transversale des données du registre BETTER, utilisant les rappels alimentaires de 24 heures afin de calculer les scores LCD et incluant les données suivantes : mesures anthropométriques auto-rapportées ou mesurées (ex. tour de taille), questionnaires sur les antécédents d’épisodes d’hypoglycémies modérées (nombre d’épisodes dans le dernier mois) et sévères (présence d’au moins un épisode dans la dernière année), perception altérée des symptômes de l’hypoglycémie (score Clarke ≥4) et données biochimiques (HbA1c, cholestérol LDL et cholestérol non-HDL). Un score de 0 à 10 points a été attribué pour chaque macronutriment pour un total de 30 points. Pour les glucides, les participants avec l’apport le plus faible ont reçu 10 points, et l’attribution des points a été inversée pour les lipides et protéines, les participants ayant les apports les plus élevés recevant 10 points. Les participants ont été divisés en quartiles (Q) en fonction de leur score LCD. Résultats : 285 adultes (âgés de 48,2 ± 15,0 ans ; durée du DbT1 de 25,9 ± 16,2 ans) ont été inclus. Dans l’ensemble, les participants ont rapporté des apports faibles en glucides et en fibres et un apport élevé en lipides comparativement aux recommandations. L'apport moyen en glucides contribuait à 31,2 ± 6,9 % (Q1) à 56,5 ± 6,8 % de l'apport énergétique total (Q4). Par rapport au Q4, plus de personnes au Q1 ont signalé une HbA1c ≤ 7 % (Q1 : 53,4 % vs Q4 : 29,4 %; p = 0,011). Les participants au Q3 ont rapporté moins souvent d’avoir un antécédent d’hypoglycémie sévère que le Q1 (Q1 : 60,0 % vs Q3 : 31,0 %; p = 0,004). Il n’y avait aucune différence entre les quartiles pour la fréquence d’évènements d’hypoglycémies modérées, l’altération de la perception des symptômes de l’hypoglycémie et le profil lipidique : cholestérol LDL et cholestérol non-HDL. Conclusions : Les participants avec un faible apport en glucides sont plus nombreux à atteindre la cible d’HbA1c et moins nombreux à présenter des antécédents d’hypoglycémie sévère comparativement à ceux ayant un apport plus élevé en glucides. Cependant, la LCD n’est pas associée à une fréquence de l’hypoglycémie modérée, à une altération de la perception des symptômes de l’hypoglycémie, ni aux facteurs de risque CV. / Low-carbohydrate-diets (LCD; less than 30% of energy from carbohydrates) are gaining popularity in individuals with type 1 diabetes (T1D). However, the impact of such diet on glycemic control and cardiovascular (CV) risk factors is debated. Objective: To evaluate associations between LCD score, glycemic control and CV risk factors in adults with T1D using a registry in Québec (Canada). Research Design and Methods: This is a cross-sectional study using data from the BETTER registry, using 24-hour dietary recalls to calculate LCD scores and including the following data: self-reported or measured anthropometric data (e.g. waist circumference), questionnaires on history of moderate (number of episodes in the last month) and severe (experienced at least one episode in the last year) hypoglycemic episodes, impaired awareness of hypoglycemia (Clarke score ≥4) and biochemical data (HbA1c, LDL-cholesterol and non-HDL-cholesterol). A score of 0 to 10 points was given for each macronutrient for a total of 30 points. For carbohydrates, participants with the lowest intake received 10 points, and the point allocation was reversed for fat and protein, meaning participants with the highest intakes received 10 points. Participants were divided into quartiles (Q) based on LCD score. Results: 285 adults (aged 48.2 ± 15.0 years; T1D duration of 25.9 ± 16.2 years) were included. Overall, participants reported low carbohydrate and fiber intakes and high fat intake compared to recommendations. Mean carbohydrate intake ranged from 31.2 ± 6.9 % (Q1) to 56.5 ± 6.8 % of total energy (Q4). Compared to Q4, more people in Q1 reported HbA1c ≤7 % (Q1: 53.4 % vs Q4: 29.4 %; P = 0.011). Participants in Q3 reported less often having a history of severe hypoglycemia than Q1 (Q1: 60.0 % vs Q3: 31.0 %; P = 0.004). There were no differences between quartiles for frequency of moderate hypoglycemia events, impaired awareness of hypoglycemia and lipid profile: LDL-cholesterol and non-HDL-cholesterol. Conclusions: Participants with low carbohydrate intake are more likely to reach HbA1c target and less likely to have a history of severe hypoglycemia compared to those with a higher carbohydrate intake. However, LCD is not associated with moderate hypoglycemia frequency, impaired hypoglycemia awareness or CV risk factors.

Le diabète gestationnel se caractérise par une intolérance au glucose se manifestant pour la première fois durant la grossesse. Depuis quelques années, sa prévalence s'accroît et reflète de façon proportionnelle l'augmentation de celle du diabète de type 2. Les changements hormonaux spécifiques à la grossesse ainsi que certaines cytokines pourraient être impliqués dans la physiopathologie de la maladie. Certains facteurs de risque traditionnels, tels que l'obésité maternelle et l'âge avancé de la mère augmentent significativement le risque de diabète gestationnel. D'autres facteurs de risque non-traditionnels ont été identifiés plus récemment puisque leurs rôles pourraient être considérables dans le développement du diabète gestationnel. Entres autres, la présence de certains facteurs génétiques ou alimentaires ainsi que le gain de poids gestationnel pourraient contribuer à l'augmentation du risque de développer cette condition. Le diabète gestationnel est associé à plusieurs conséquences négatives pour la mère et pour l'enfant et ce, à court et à long terme. Ainsi, dans le but de mieux comprendre le diabète gestationnel, nous avons, d'une part, caractérisé les profils inflammatoires et hormonaux de femmes avec et sans diabète gestationnel. D'autre part, nous avons examiné l'impact du traitement nutritionnel du diabète gestationnel sur les changements alimentaires et le gain de poids gestationnel.

Notre alimentation et notre santé sont à la base du métabolisme des différents substrats. La sélection des substrats énergétiques principalement utilisés, soit le glucose ou les acides gras (AG), est modulée entre autre par l'insuline, les niveaux de glycémie et la disponibilité des lipides circulants. Un excès d'apport d'AG aux organes est associé à une série de phénomènes physiopathologiques collectivement désignés par le terme"lipotoxicité". La lipotoxicité sous-tend le développement de la résistance à l'insuline et du diabète mellitus de type 2 (DMT2). Par ailleurs, il est à la base de dysfonctions organiques associées à cette pathologie, notamment la dysfonction du système cardiovasculaire et l'augmentation de la susceptibilité du myocarde diabétique au développement de l'insuffisance cardiaque. Une augmentation de l'apport myocardique d'AG pourrait être en cause dans la grande dépendance du coeur diabétique aux AG comme source pratiquement unique d'énergie. De plus, ceci pourrait mener à une diminution de l'utilisation du glucose au niveau cardiaque, augmentant la susceptibilité du myocarde diabétique aux dommages ischémiques. L'apport tissulaire des AG est un processus très complexe. D'une part, les AG circulant liés à l'albumine plasmatique (acides gras libres--AGL) sont immédiatement disponibles aux tissus par diffusion simple ou facilitée, donc dépendant directement de la concentration circulante et du flot sanguin à l'organe. Le tissu adipeux est le siège du stockage et de la libération des AGL dans la circulation sanguine et ainsi régule la disponibilité de ces substrats aux autres organes. L'autre source d'AG disponible aux tissus, la lipolyse intravasculaire des triglycérides (LIVTG), est régulée par l'activité de la lipoprotéine lipase (LpL). Cette enzyme est présente à la surface luminale de l'endothélium des capillaires des tissus et hydrolyse les TG des chylomicrons et des lipoprotéines de très basse densité (VLDL). Or, le rôle précis joué par la LIVTG dans la régulation de l'utilisation in vivo des substrats énergétiques cardiaques dans les différentes conditions physiologiques et pathologiques n'est pas bien connu. En particulier, la contribution de cette source à la lipotoxicité cardiaque observée dans les états de résistance à l'insuline doit être davantage investiguée. Le but de ce présent mémoire est de mieux connaître le rôle que joue la LIVTG sur la sélection des substrats énergétiques cardiaques en condition normale et dans le DMT2. Nous avons utilisé le rat, un modèle animal chez lequel nous avons pu établir un DMT2 à l'aide d'une diète riche en fructose et en gras et d'une faible dose de streptozotocine. Nous avons inhibé la LIVTG à l'aide de l'injection intraveineuse de Triton WR1339, un détergent non-ionique inhibiteur de la LpL. Nous avons eu recours à des méthodes isotopiques conventionnelles mais aussi à la tomographie par émission de positrons (microTEP) afin de quantifier l'impact de la LIVTG sur le captage myocardique des AGL et des AG dérivés des TG, le flot sanguin coronarien, le métabolisme glucidique (MMRG) et oxydatif total (MVO 2 ) au niveau cardiaque. Ce mémoire a pour rôle de suggérer que la disponibilité des AG via la LIVTG régule de façon complexe l'utilisation des substrats énergétiques myocardiques in vivo chez le rat. Par ailleurs, nous avons pu établir un excellent modèle de DMT2 chez le rat. La disponibilité de ce modèle pourra nous permettre dans un futur rapproché d'examiner le rôle potentiel de la LIVTG dans la régulation du métabolisme énergétique cardiaque dans le DMT2.

Les caractéristiques pharmacocinétiques des insulines analogues ultra-rapides (IAUR) furent établies chez des sujets de poids normal, sains ou diabétiques de type 1, et à partir de petites doses d'insuline (4-12 U). La taille de la dose injectée et le flot sanguin dans le tissu adipeux (FSTA) sont des facteurs très importants qui affectent l'absorption sous-cutanée de l'insuline. Cependant, chez les patients obèses et diabétiques de type 2 (DT2), les doses d'insulines injectées sont beaucoup plus importantes et leur FSTA de base est 50 à 70 % plus faible que chez un sujet sain de poids normal. Ce qui porte à croire que l'absorption de l'insuline est moins efficace chez ces patients. Notre objectif est de déterminer la pharmacocinétique et la pharmacodynamie d'une IAUR chez les patients DT2 obèses. Six sujets témoins sains et de poids normal reçurent 10 U d'IAUR lispro et 7 sujets DT2 obèses 10, 30 et 50 U. Après injection sous-cutanée, nous avons procédé à un clamp euglycémique. La lispro plasmatique fut mesurée par RIA spécifique.Les paramètres de cinétique et de dynamique obtenus chez nos sujets sains confirment ceux publiés précédemment. Nos résultats sont donc pleinement en accord avec la littérature. Lors de l'injection de petites doses (10 U) chez les sujets DT2 obèses, l'absorption de la lispro ne semble pas être altérée par rapport aux témoins : la constante d'absorption (ka), le temps au pic plasmatique de lispro (T[indice inférieur max]) et l'aire totale sous la courbe (AUC[indice inférieur 0-[infini]]) sont semblables à ceux des témoins. Cependant, chez les sujets DT2, l'augmentation de la dose injectée couduit [i.e. conduit] à une réduction de la ka et un retard du T[indice inférieur max]. Dans les paramètres de glucodynamie, des différences très significatives se manifestent entre les 2 groupes, avec une réponse à l'insuline retardée et réduite chez les sujets DT2. Avec l'injection de 10 U, le taux d'infusion maximal de glucose (GIR[indice inférieur max]) est 15 fois plus petit et le temps correspondant (tGIR[indice inférieur max]) a presque doublé. Dans ce même groupe, on note un délai qui augmente avec de la dose injectée : le tGIR[indice inférieur max] a doublé entre les doses de 10 et 50 U et se chiffre à 4 heures pour l'injection de 50 U. Cette étude suggère que dans l'application clinique, la taille des doses injectées doit être considérée et que la synchronisation entre l'injection d'une IAUR et la prise du repas chez les patients DT2 obèses doit être étudiée. Afin d'améliorer l'absorption de l'insuline chez nos sujets obèses et DT2, nous avons testé deux méthodes : ajouter un agent activateur de flot (AVD) à la lispro ou bien augmenter la concentration de l'insuline pour diminuer le volume de la dose injectée. L'ajout d'AVD a mené à des résultats surprenants : l'AUC, le pic plasmatique de lispro (C[indice inférieur max]), le GIR[indice inférieur max] et l'infusion totale de glucose (GI[indice inférieur tot]) ont augmenté de 3 fois. Cependant, la diminution du volume de la dose injectée n'a eût [i.e. eu] aucun effet notoire sur l'absorption de la lispro. D'autres études seront donc faites pour mieux caractériser l'effet de lAVD sur l'absorption sous-cutanée de l'insuline.

Le diabète de Type 1 est une maladie auto-immune caractérisée par la perte de production d'insuline par les îlots [béta] du pancréas. Les causes menant à la destruction de ces îlots par les cellules T autoréactives sont méconnues. Certains événements tels qu'une infection virale ou des facteurs environnementaux peuvent déclencher cette auto-immunité. Chez le rat BB-DP qui développe un diabète de type 1 semblable à l'homme, une mutation qui affecte les cellules T a été découverte. La mutation nommée lyp amène une perte de survie des cellules T dans la périphérie malgré tous les facteurs de survie des cellules T présents chez l'animal. Cette mutation située sur le chromosome 4 affecte un gène de la famille GIMAP, plus particulièrement la protéine GIMAP5 qui se retrouve tronquée et non fonctionnelle. Des résultats du laboratoire ont démontré une implication de GIMAP5 dans la voie du calcium. La manière par laquelle GIMAP5 joue son rôle dans la survie des lymphocytes T n'est pas connue. Afin de comprendre ces fonctions, nous voulons identifier la localisation cellulaire de GIMAP5 ainsi que ses partenaires d'interaction. Les lignées cellulaires transfectées avec le gène de GIMAP5 étiqueté ont été marquées en fluorescence à l'aide de marqueurs d'organelles et examinées en microscopie confocale afin de déterminer la localisation de GIMAP5. Une étude de double-hybride combinée avec des marquages fluorescents à l'aide d'anticorps fluorescents dirigés contre ces protéines et l'utilisation de la microscopie confocale permettent de vérifier les partenaires d'interaction de GIMAP5. Les cellules T de rats gimap5[indice supérieur lyp/lyp] et sauvages ont été utilisées afin de faire des marquages au Rhod-2 (calcium mitochondrial) et de vérifier l'effet de la mutation sur la capacité des mitochondries à absorber le calcium. Une localisation de GIMAP5 au niveau du RE a été identifiée dans les cellules HEK 293T surexprimant GIMAP5, mais n'as [i.e. n'a] pu être vu chez les lignées de cellules T Jurkats. Les résultats de l'étude de double-hybride ont donné des partenaires d'interaction de faible affinité (avec une cote de D). Les essais de microscopie confocale n'ont pu démontrer cette interaction. Finalement, les mitochondries des cellules T de rats gimap5[indice supérieur lyp/lyp] ont une vitesse d'incorporation du calcium plus lente et un retour à la normale plus lent que les mitochondries des cellules T de rats sauvages. Chez le rat, GIMAP5 semble jouer un rôle au niveau de l'homéostasie du calcium et de l'intégrité des mitochondries, puisque la mutation gimap5[indice supérieur lyp/lyp] apporte une baisse du potentiel membranaire des mitochondries et une baisse de l'accumulation du calcium par ces dernières.Le mécanisme par lequel GIMAP5 régule l'homéostasie du calcium reste encore à élucider.

Résumé : Au Canada, un tiers des enfants souffrent d’embonpoint ou sont obèses. Les événements survenant au cours de la vie intra-utérine jouent un rôle important dans la détermination de la susceptibilité des enfants à développer des maladies liées au métabolisme énergétique comme l’obésité et le diabète. L’épigénétique pourrait expliquer en partie ce risque à long terme. Mon projet de maîtrise s’appuie sur les résultats d’une approche à l’échelle du génome qui a pour objectif d’identifier les changements épigénétiques (méthylation de l’ADN), chez les nouveau-nés, associés à une exposition fœtale à l’obésité maternelle ou au diabète gestationnel (DG). Cette stratégie a permis d’identifier le gène PRDM16 qui joue un rôle clé dans le développement du tissu adipeux brun (BAT). Un déficit dans la fonction du BAT résulte en une accumulation de lipides dans le tissu graisseux ce qui est associé au développement de maladies métaboliques. Notre hypothèse est que le profil de méthylation de l’ADN de PRDM16 et d’autres gènes centraux impliqués dans la genèse du BAT est perturbé par une exposition aux débalancements métaboliques associés à l’obésité maternelle et au DG. Cette étude inclut 133 femmes et leur nouveau-né recrutés dans la région du Saguenay-Lac-St-Jean. Les données anthropométriques et métaboliques des femmes ont été récoltées à la fin de chaque trimestre de grossesse. Une hyperglycémie orale provoquée (HGOP, 75g), entre la 24e et la 28e semaine de grossesse, a permis d’établir le diagnostic de DG selon les critères de l’OMS. À la naissance, des biopsies de placenta ont été recueillies ainsi que les données anthropométriques et métaboliques pour chaque enfant. Les niveaux de méthylation de l’ADN des gènes PRDM16, PPARGC1α, BMP7 et CTBP2 dans le placenta fœtal ont été mesurés par pyroséquençage de l’ADN traité au bisulfite de sodium. Les résultats ont montré que le DG était associé à une méthylation de l’ADN du gène BMP7 plus faible dans le placenta des nouveau-nés exposés au DG contrairement à ceux non exposés. Les niveaux de méthylation des gènes BMP7, PPARGC1α et PRDM16 étaient corrélés au statut glycémique maternel au 2e trimestre de grossesse et expliquaient une partie des niveaux de leptine dans le sang de cordon ombilical. Ces résultats suggèrent que la méthylation des gènes associés à la genèse du BAT est affectée par le DG. Ces résultats suggèrent également que le métabolisme énergétique des enfants exposés au DG est altéré ce qui pourrait mener au développement de troubles métaboliques plus tard dans la vie comme l’obésité et le diabète de type 2. // Abstract : In Canada, one third of children are overweight or obese. The events occurring during the intrauterine life play an important role in determining the susceptibility of children to develop diseases related to energy metabolism such as obesity and diabetes. Epigenetic changes can to explain this long-term risk. My project is build on the results of an epigenome-wide aiming to identify epigenetic changes (DNA methylation) in newborns associated with fetal exposure to maternal obesity and gestational diabetes (GD). This strategy has identified the PRDM16 gene which plays a key role in the development of brown adipose tissue (BAT). A deficiency in the function of BAT results in accumulation of lipids in the adipose tissue that is associated with the development of metabolic diseases. Our hypothesis is that the profile of DNA methylation at PRDM16 gene and other genes involved in BAT genesis are disrupted by exposure to metabolic dysregulation associated with maternal obesity and GD. This study included 133 women and their newborn recruited in the Saguenay-Lac-St-Jean region. Anthropometric and metabolic data of the women were collected at the end of each trimester of pregnancy. An oral glucose tolerance test (OGTT, 75g), between the 24th and 28th week of pregnancy, resulted in the diagnosis of GD according to the WHO criteria. At birth, the fetal placenta biopsies were collected and anthropometric and metabolic data for each newborn. DNA methylation levels of PRDM16, PPARGC1α, BMP7 and CTBP2 genes in fetal placenta were measured by pyrosequencing of sodium bisulfite treated DNA. The results showed that GD was associated with lower DNA methylation of BMP7 gene in the placenta of newborns exposed to GD in contrast to those not exposed. DNA methylation levels of BMP7, PPARGC1α and PRDM16 genes were correlated with maternal glycemic status in the 2nd trimester of pregnancy and partially explained leptin level variability in cord blood . These results suggest that DNA methylation of genes associated with BAT genesis is affected by GD. Therefore, energy metabolism of children exposed to GD could be altered and thus leading to the development of metabolic disorders such as obesity and type 2 diabetes later in life .

Résumé : Introduction : Le débat sur l’utilisation des hypoglycémiants oraux (HGO) dans le traitement du diabète gestationnel (DG) perdure. Plusieurs études ont montré que la metformine et le glyburide sont deux alternatives acceptables en grossesse. Malgré tout, l’insuline reste le choix de première intention pour le traitement du DG lorsque la diète et l’exercice physique ne suffisent plus. Les principaux arguments en faveur des HGO sont la possibilité d’une meilleure observance du traitement et une meilleure qualité de vie (QDV). Cependant, les études sur la QDV chez les femmes atteintes de DG sont rares et d’autres études sur le HGO sont nécessaires pour valider leur efficacité et innocuité dans le traitement du DG. Méthodes : Étude pilote; 73 patientes avec DG ont été randomisées au groupe HGO (metformine ± glyburide, et ajout d’insuline au besoin) ou au groupe insuline. L’objectif primaire est de comparer, entre les deux groupes, la préférence du traitement ainsi que plusieurs aspects de la QDV (état de santé général, bien-être général, satisfaction quant au traitement du diabète et dépression post-natale). Les objectifs secondaires étaient de comparer le contrôle glycémique maternel et les issues maternelles et néonatales. Résultats : Des 73 femmes recrutées, 68 ont été incluses pour analyses. Dans le groupe HGO (n=34), 35,3% des participantes ont reçu de l’insuline. Plus de femmes dans le groupe HGO ont mentionné préférer recevoir le même traitement pour une prochaine grossesse (72.7% vs. 42,4%, p=0.01) si un traitement s’avérait nécessaire. Aucune différence n’est ressortie pour l’état de santé général, le bien-être général, la satisfaction quant au traitement et la dépression post-natale. Le taux moyen d’hypoglycémies maternelles (glycémie < 3.3 mmol/L) était supérieur dans le groupe HGO (0.8 vs. 0.1, p=0.008). Il n’y a eu aucune différence dans les autres complications maternelles et néonatales. Conclusion : La QDV est similaire dans les deux groupes mais, si un traitement pharmacologique s’avérait nécessaire lors d’une prochaine grossesse, les femmes préfèreraient débuter par les HGO. L’utilisation des HGO n’était pas associée à une hausse cliniquement significative des complications maternelles et néonatales. / Abstract: Background: The use of oral hypoglycemic agents (OHA) in gestational diabetes mellitus (GDM) is still debated. Insulin remains the first line treatment after diet failure. We hypothesized that OHA allows for better quality of life (QOL) in women with GDM and that the y prefer OHA to insulin therapy. Methods: Pilot study; 73 women with GDM were randomly assigned to the OHA group (metformin ± glyburide ± supplementary insulin, as needed) or the insulin group. General health, well-being, and treatment satisfaction using established questionnaires (SF-36, Well-Being Questionnaire and Diabetes Treatment Satisfaction Questionnaire) were respectively assessed at randomization, 38 weeks, and postpartum. Treatment preference and depression were assessed 8 weeks postpartum using the MIG questionnaire and the Short-form Edinburgh Depression Scale. Our primary outcomes were 1) preference of treatment and 2) QOL. Secondary outcomes included maternal glycemic control (hypoglycemia defined as plasma glucose < 3.3 mmol/L), as well as gestational and neonatal complications. Results: Analyses were performed in 68 women. In the OHA group (n= 34), 35.3% women received insulin therapy. More women in the OHA group than in the insulin group preferred their assigned treatment for another pregnancy (72.7% vs. 42.4%, p < 0.01) if a treatment is needed. No statistical differences between groups were found for the 3 items of QOL, the depression score, and neonatal complications. The mean rate of maternal hypoglycemia was higher in the OHA group (0. 8 vs. 0.1, p < 0.008). No statistical differences were found for other maternal and neonatal issues. Conclusion: Women declared to prefer OHA to insulin for a subsequent pregnancy complicated by GDM. QOL was similar in both groups. Use of OHA was not associated to clinically significant differences in maternal and neonatal complications.

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

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