Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Un nombre considérable de personnes dans le monde souffrent de diabète, et beaucoup d'entre elles souffrent d'ulcères du pied diabétique. La prise en charge des ulcères du pied diabétique représente un important défi pour les patients et pour le système de la santé. Durant le processus de cicatrisation, les fibroblastes jouent un rôle important dans les phases d'inflammation, de prolifération et de remodelage. La stimulation des propriétés cicatrisantes des fibroblastes pourrait faciliter le traitement des patients souffrant d'ulcères du pied diabétique. Plusieurs études suggèrent que le champ électrique (CE) peut être utile pour moduler les activités cellulaires. Cependant, l'utilisation du CE pour favoriser la cicatrisation demeure sporadique due au manque d'études relatives aux mécanismes cellulaires activés lors de l'exposition des cellules aux SE. L'objectif à long terme de cette étude est d'analyser la possibilité d'utiliser le CE pour promouvoir la cicatrisation tissulaire chez les patients diabétiques. L'objectif spécifique est d'étudier les effets de la SE sur les comportements des fibroblastes diabétiques humains. À cette fin, les fibroblastes isolés de patients atteints d'un ulcère du pied diabétique ont été cultivés sur une membrane PPy/HE/PLLA biologiquement active, biocompatible et conductrice, puis soumises à différentes CE. Dans la première étape, les paramètres optimaux se référant à l'intensité de la SE, au temps de stimulation, au temps de culture après stimulation et à la croissance cellulaire ont été déterminés. Ensuite, les intensités optimales de ES ont été sélectionnées pour étudier l'effet du CE sur les propriétés cicatrisantes des fibroblastes de diabétiques. Ces propriétés cicatrisantes incluent la croissance cellulaire, la migration, la contraction de la plaie, l'organisation de la matrice extracellulaire et la sécrétion de facteurs de croissance et les cytokines. Finalement, un tissu en trois dimensions a été produit. Ce tissu est composé de fibroblastes de diabétiques cultivés dans une matrice collagénique, et de kératinocytes de diabétiques. Ce modèle nous a permis d'évaluer l'efficacité de la SE à favoriser la cicatrisation chez les diabétiques. Nos travaux montrent que la membrane Ppy/HE/PLLA peut être un bon candidat pour transférer de faible SE vers les cellules de diabétiques. Nous avons démontré que la SE augmente la croissance, la migration des fibroblastes. La SE augmente la sécrétion de facteurs de croissance et de cytokines impliquées dans la cicatrisation. Aussi, la SE favorise la fermeture des plaies. En conclusion, nos travaux démontrent que la SE peut être utilisée en clinique pour favoriser la cicatrisation des ulcères de pied diabétique. / A considerable number of people around the world have diabetes, and many of them suffer from diabetic foot ulcers. The care of diabetic foot ulcers represents a significant challenge for medical professionals and patients and causes a heavy burden to the public health system. During the wound healing process, fibroblasts play important roles in inflammation, proliferation, and remodeling phases, which makes fibroblasts an interesting target for manipulation. Many publications have suggested that electrical field (EF) may be useful in modulating cellular activities. Furthermore, available clinical studies have demonstrated the positive effect of electrical stimulation (ES) on wound healing. However, EF has yet to be widely accepted as a tool to stimulate tissue regeneration. This scarcity of using EF is mostly because of the lack of mechanistic understanding of how cells, including fibroblasts, interact with and respond to EF. The goal of this study is to investigate the effect of ES on human diabetic fibroblast behaviors. For this purpose, fibroblasts isolated from patients with diabetic foot ulcers (DFU) and biologically active and biocompatible PPy/HE/PLLA membranes were used to study the effect of ES on diabetic fibroblasts. In the first step, optimal ES parameters, including EF intensity, time of stimulation, culture time after stimulation, and cell viability/growth were evaluated. Then, the optimized ES parameters were used to study the effect of EF on different aspects of the diabetic human skin fibroblasts (DHSF) including growth, migration, wound contraction, extracellular matrix organization, and the secretion of different proteins such as growth factors and cytokines. As the last step, a diabetic human skin equivalent was produced to study the effect of ES on the crosstalk between diabetic fibroblasts and keratinocytes including the production of basement membrane proteins. The results of this thesis show that PPy/HE/PLLA membranes can be a good candidate for transferring the low DC ES to the DHSF. Importantly, ES was found to modulate DHSF activities favoring wound healing. Furthermore, this thesis suggests that ES applied to diabetic human skin equivalents could be used to manage DFU in a clinical setting.

But: Le diabète est un problème important de santé publique et la complication oculaire la plus commune est la rétinopathie diabétique (RD). Certaines études indiquent que la choroïde des patients diabétiques est affectée sans signe apparent de RD. Notre hypothèse est que l’élévation du stress oxydant liée à l’hyperglycémie chronique affecte la fonction choroïdienne à un stade précoce de la RD. Nous proposons d’étudier la glycolyse, le métabolisme mitochondrial, le stress nitrosatif et la méthylation de l’ADN ainsi que de caractériser les modifications histologiques dans la choroïde diabétique. Méthodes: L’expression des gènes/protéines associés à la glycolyse, au métabolisme mitochondrial et à la production de l’oxyde nitrique a été comparée par profilage génique et immunobuvardage Western entre les choroïdes saines et diabétiques. Les niveaux globaux de méthylation et d’hydroxyméthylation de l’ADN ont été quantifiés par immunoslot blot et HPLC-MS/MS dans ces tissus. Enfin, des coupes tissulaires d’yeux de donneurs sains ou diabétiques avec RD non proliférante (RDNP) ou proliférante (RDP) ont été colorées au trichrome de Masson et au Weigert. L’épaisseur de la choroïde et de la membrane de Bruch, ainsi que la densité et le diamètre des vaisseaux sanguins choroïdiens ont été analysés. Résultats: Nos résultats montrent une dérégulation de l’expression de certains transcrits de la choroïde diabétique, mais peu de différences au niveau de l’expression protéique des cibles validées. Le niveau global de méthylation de l’ADN est similaire entre les donneurs sains et diabétiques. Nos analyses histologiques démontrent une diminution de l’épaisseur de la choroïde et une dégénérescence des choriocapillaires et des veines/veinules chez les donneurs diabétiques atteints de RDP. Conclusions: L’étude de la choroïde est importante, car l’atteinte de ce tissu a de graves répercussions sur la fonction rétinienne. L’identification de cibles dans la choroïde ouvre de nouvelles perspectives pour un traitement préventif de la RD. / Purpose: Diabetes is an important public health problem, and diabetic retinopathy (DR) is the most common ocular complication. Some studies indicate that the choroid of diabetic patients is affected without apparent signs of DR. Our hypothesis is that the increase of oxidative stress linked to chronic hyperglycemia affects the choroidal function at an early stage of DR. We propose to study glycolysis, mitochondrial metabolism, nitrosative stress and DNA methylation as well as to characterize histological modifications in the diabetic choroid. Methods: The expression of genes/proteins involved in glycolysis, mitochondrial metabolism and production of nitric oxide was compared by DNA microarray and Western blot between healthy and diabetic choroids. Levels of DNA methylation and hydroxymethylation were quantified by slot blot and HPLC-MS/MS in these tissues. Finally, eye sections from healthy or diabetic donors with non-proliferative (NPDR) or proliferative (PDR) DR were colored with Masson’s trichrome and Weigert’s stains. Choroid and Bruch’s membrane thickness, as well as density and diameter of choroidal vessels were analyzed. Results: Our results show a deregulation of the transcriptome of the diabetic choroid, but little variation in the protein expression of validated targets. The global DNA methylation level was similar between diabetic and healthy donors. Our histological analyses demonstrate a thinning of the choroid, and a degeneration of choriocapillaris and choroid veins in diabetic donors with PDR. Conclusions: The study of the choroid is important since damages to this tissue have serious effects on the retinal function. Identification of targets in the choroid opens new perspectives for a preventive treatment of DR.

Le cycle régulier des contractions des oreillettes, suivi par des contractions ventriculaires, pompe le sang de manière efficace à travers le coeur. Par contre, lorsque le fin équilibre qui régule le mécanisme est débalancé, les arythmies peuvent s'installer. Parmi les multiples facteurs qui peuvent affecter l'équilibre électrophysiologique cardiaque, il faut noter une maladie métabolique dont la prévalence ne cesse d'augmenter dans la population mondiale : le diabète de type 2. En effet, cette maladie augmente les risques de souffrir d'arythmie. Nous avons d'abord développé un modèle de cobaye diabétique de type 2 par une alimentation avec une diète spéciale sur une période de 200 jours. Ces animaux nous ont permis d'obtenir nos résultats dans des conditions ex- et in-vivo. Par la suite, nous avons évalué une hypothèse selon laquelle, en présence de diabète, l'ajout d'un bloquant d'IcaL évite la prolongation excessive du QT et la pro-arythmie, lorsque d'autres médicaments prolongeant le QT sont utilisés de manière concomitante. Nous avons quantifié l'effet de l'amlodipine (Norvasc®), un médicament bloquant d'IcaL et du dofétilide (Tikosyn®), un médicament bloquant d'iKr- Les résultats obtenus ont montré que l'amlodipine renverse partiellement l'effet pro-arythmique du dofétilide et protège contre la prolongation excessive de l'intervalle QT et la pro-arythmie médicamenteuse, particulièrement en présence de diabète de type 2. En parallèle, nous avons qualifié et quantifié l'effet pro-arythmique du bupropion (Wellbutrin®, Zyban®), un antidépresseur et adjuvant à la cessation tabagique. Des élargissements du QRS avaient été rapportés lors de surdosages de bupropion. Nous avons voulu vérifier l'hypothèse selon laquelle le bupropion affecte la conduction cardiaque par un bloc des jonctions gap. À l'aide des résultats obtenus, nous avons pu dire que, contrairement aux anti-arythmiques de classe I, le bupropion n'élargit pas le QRS en bloquant IN3, mais plutôt en inhibant les jonctions gap. C'est une propriété pharmacologique exceptionnelle observée chez aucun autre médicament actuellement disponible sur le marché. L'élargissement du QRS et les troubles de conduction cardiaques s'observent à des concentrations de bupropion facilement atteignables en clinique.

Objectifs : Le but du présent mémoire était de dresser un portrait global de la problématique des patients aux prises avec un ulcère plantaire diabétique (UPD) traités par une équipe interdisciplinaire spécialisée à la Clinique des plaies complexes (CPC) de l'Hôtel-Dieu de Lévis du Centre intégré de santé et de services sociaux (CISSS) de Chaudière-Appalaches et d'évaluer la qualité de la prise en charge basée sur des indicateurs de qualité reconnus. Méthodes et devis d'étude : Pour ce faire, premièrement, une étude rétrospective observationnelle d'une cohorte de patients adultes, diabétiques, avec un UPD, ayant fréquenté la CPC entre 2012 et 2018, a été réalisée. Un total de 140 patients a rempli les critères d'éligibilité. Les données ont été extraites des dossiers médicaux électroniques provenant de registres. Des analyses prédictives et explicatives ont été effectuées par régression logistique multivariée et au moyen de courbes Receiver Operating Characteristic (ROC). Deuxièmement, une analyse descriptive de la qualité des soins a été réalisée, basée sur le modèle étendu de Donabedian, à partir de 22 indicateurs de qualité reconnus (3 de structure, 9 de processus, 10 d'issues). Résultats : Près de la moitié des patients traités pour un UPD dans une clinique de soins des plaies selon une approche intégrée interdisciplinaire atteignent la guérison complète de leur plaie en 3 mois ou moins. Le meilleur prédicteur de la guérison de la plaie à trois mois était une réduction de l'aire de la plaie de 41,8% à un mois (aire sous la courbe ROC-AUC : 0,86; sensibilité : 83,1%; spécificité : 67,2%; valeur prédictive positive : 72,8%; valeur prédictive négative : 78,9%; rapports de vraisemblance positif et négatif : 2,53 et 0,25, respectivement). Les variables initiales associées négativement à ce prédicteur étaient : le sexe masculin (RC 3,58, IC95% : 1,30- 9,87), le tabagisme (RC 4,70, IC95% : 1,44-15,29) et la présence d'une onde monophasique au Doppler (RC 7,52, IC95% : 2,64-21,39). Les résultats suggèrent que les principaux indicateurs de structure et de processus ont été rencontrés, alors que les indicateurs d'issues ont été influencés par les caractéristiques de la population, particulièrement la maladie vasculaire athérosclérotique périphérique (MVAS) et l'ischémie critique chronique. Conclusions : Le clinicien devrait être particulièrement vigilant et intensifier sa prise en charge de l'UPD chez les patients masculins fumeurs présentant initialement une onde monophasique au Doppler, de même que chez tous ceux qui ne présentent pas de réduction de l'aire de la plaie d'au moins 41,8% après quatre semaines de traitements. Cette étude est l'une des premières à étudier la qualité des soins et de la prise en charge de l'UPD. Les résultats suggèrent que ce modèle de clinique avec une approche interdisciplinaire remplit une majorité de critères d'indicateurs de qualité. Considérant le fardeau socio-économique de l'UPD pour les patients, les établissements de santé et les décideurs politiques; qu'il n'y ait que peu d'études concernant l'évaluation de la qualité et de la performance des soins et de la prise en charge de l'UPD, nous suggérons davantage d'études sur le sujet. De la recherche portant sur la performance et centrée sur le patient, particulièrement par une approche de patients-partenaires, devrait être intégrée pour une perspective plus large et complète de l'évaluation des soins. / Objectives: The objectives of this Master's thesis were to determine the wound healing outcomes of patients with a diabetic foot ulcer (DFU) treated with an interdisciplinary team approach at the Complex Wound Care Clinic (CWCC) of Hôtel-Dieu de Lévis Hospital of Centre intégré de santé et de services sociaux (CISSS) de Chaudière-Appalaches and to evaluate its quality of care based on recognized quality indicators. Methods: First, a retrospective observational cohort study of adult patients, with a plantar DFU, treated between 2012 and 2018 at the CWCC, was conducted. A total of 140 patients were included. Data were retrieved from electronic medical charts based on registries. Predictive and explanatory analyses were conducted with logistic multivariate regression and Receiver Operating Characteristic (ROC) curves. Second, a descriptive analysis of the quality of care was performed with an extended Donabedian model based on 22 recognized quality indicators (3 for structure, 9 for processes, 10 for outcomes). Results: About half of patients with a DFU treated with an interdisciplinary team approach healed during the first 3 months. The best predictor of wound healing at 3 months was a 41.8% wound size reduction at 4 weeks (AUC: 0.86; sensitivity: 83.1%; specificity: 67.2%, positive predictive value: 72.8%; negative predictive value: 78.9%; positive and negative likelihood ratios: 2.53 and 0.25, respectively). Main baseline variables negatively associated with this predictor were: male gender (OR 3.58, 95% CI (1.30-9.87)), cigarette smoking (OR 4.70, 95% CI (1.44-15.29)), and a monophasic Doppler waveform (OR 7.52, 95% CI (2.64-21.39)). The principal indicators regarding structure and processes were met, while outcome indicators were influenced by study population characteristics, particularly peripheral artery disease (PAD) and critical-limb ischemia. Conclusions: The health care provider should be cautious, adopt a prompt response and intensify its management of DFUs particularly with patients of male gender, smoking, having a monophasic waveform with a hand-held Doppler, and not achieving a minimal 41.8% wound area reduction at four weeks of treatment. This study suggests that DFU care at a Canadian wound care clinic with an interdisciplinary approach meets a majority of quality of care indicators. The socio-economic burden of DFUs for patients, health care organizations and policy makers, and the paucity of quality and performance evaluations call for more studies evaluating DFU care. Patient-centered performance research, especially with a patient-as-partner approach, should be integrated for a broader and complete evaluation of care.