Le placenta permet les échanges entre la mère et le fœtus tout en assurant le maintien de l'implantation fœtale dans l'organisme maternel. De ce fait, le placenta pourrait compenser pour une variation du niveau de lipides maternels circulant en régulant sa propre synthèse de cholestérol et de lipides, afin de protéger le fœtus. La présente étude a été réalisée sur 60 femmes divisées en deux groupes de même taille, en fonction de la médiane de cette population pour la concentration maternelle de cholestérol total plasmatique. Ces femmes ont aussi été classées selon leur indice de masse corporelle pré grossesse et le gain de poids durant la grossesse. De plus, ces mêmes femmes ont servi de groupe contrôle pour 7 femmes atteintes de diabète gestationnel et traitées à l'insuline. Notre hypothèse de départ était qu'une hausse de cholestérol maternel diminuerait la synthèse de cholestérol, mais aussi la synthèse de nova de lipides dans le placenta. Un indice de masse corporelle plus grandi diminuerait quant à lui la lipogenèse mais pas la synthèse de cholestérol. Un gain de poids plus élevé devrait diminuer les deux métabolismes, alors que la présence de diabète gestationnel devrait les augmenter dans le placenta. Par immunobuvardages, les effets des différentes concentrations de cholestérol circulant ont été mesurés au niveau du tissu placentaire sur l'expression de la HMGRI de la FAS et des SREBP1/2, protéines impliquées dans la régulation et le métabolisme du cholestérol et de la lipogenèse. Cette étude montre que l'effet d'une augmentation du cholestérol maternel plasmatique est associé à une augmentation de l'expression de SREBP-2 au niveau placentaire par un mécanisme non identifié. De plus, il semble que la régulation de la lipogenèse dans le placenta est peu dépendante de SREBP-1. Le placenta ne semble pas compenser pour la variation de cholestérol maternel au niveau de la modulation de l'expression de la HMGR et de la FAS. Le fœtus et/ou le transport placentaire semblent pourtant compenser pour ces variations maternelles, puisqu'aucune variation n'a été observée dans la circulation fœtale. D'autre parti l'indice de masse corporelle ainsi que le gain de poids n'affectent pas l'expression des protéines ciblées. Finalement, cette étude démontre que, dans le placenta, le diabète gestationnel maternel entraîne un effet semblable à une augmentation de la concentration de cholestérol circulant sur l'expression de la HMGR et de la FAS, effet sans doute causé par une augmentation de la maturation des SREBP-2 en présence d'une élévation des cytokines inflammatoires dans le placenta. En conclusion, il est démontré que l'expression placentaire de SREBP-2 est corrélée positivement au cholestérol circulant maternel, alors que le métabolisme du cholestérol est modifié par le diabète gestationnel. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : placenta, cholestérol, lipide humain, diabète gestationnel

Depuis plus d'un demi-siècle, le mode de vie traditionnel des Premières Nations a été bouleversé entraînant des conséquences néfastes sur leur santé. La prévalence alarmante du diabète de type 2 dans les communautés des Premières Nations, même chez les enfants de moins de 12 ans, en est une manifestation éloquente. Santé Canada (2001) estime cette prévalence, standardisée selon l'âge, à près du triple de celle de la moyenne canadienne. Par ailleurs, deux Autochtones diabétiques sur trois sont des femmes (Bobet 1997, dans Santé Canada, 2001). Pour le diabète gestationnel chez les femmes des Premières Nations, la prévalence varie de 8 à 18 % (ACD, 2008). Le diabète gestationnel est associé à un suivi médical, un traitement et à des activités d'éducation pour la santé qui devraient favoriser des comportements de santé et améliorer la santé des femmes. Toutefois, près d'une femme sur deux qui a souffert d'un diabète gestationnel développera un diabète de type 2 (Santé Canada, 2002). Peu d'études ont été faites pour connaître les facteurs qui maintiennent, après l'accouchement, les comportements de santé encouragés pendant la grossesse. Or, les femmes des Premières Nations sont à la base de la transmission d'habitudes de vie, particulièrement lorsque l'enfant est jeune. Par conséquent, une étude a été réalisée afin d'explorer les facteurs culturels qui influencent le maintien des comportements de santé dans les deux à dix années qui suivent une grossesse au cours de laquelle un diagnostic de diabète gestationnel a été posé. Notre étude, utilisant l'approche ethnoinfirmière (Leininger, 2001a; Leininger et McFarland, 2002; 2006; McFarland, 2001), a été menée dans la communauté algonquine de Pikogan (environ 250 femmes) et du Lac Simon (environ 575 femmes). Nous avons recruté sept (7) femmes ayant souffert de diabète gestationnel en utilisant la stratégie de boule de neige. Nous avons privilégié, pour décrire les facteurs culturels, des outils comme l'observation participante, le journal de bord ainsi que l'entrevue semi-dirigée. De plus, à l'aide d'un questionnaire, nous avons documenté certaines données sociodémographiques. L'analyse a été faite selon les facteurs culturels du modèle Sunrise (Leininger et McFarland, 2002; 2006). Ces facteurs sont les facteurs d'ordre technologique, religieux, philosophique, familial, social, politique, légal, économique, éducationnel, et relatif au mode de vie et aux valeurs culturelles. Ainsi, en analysant ces facteurs culturels, nous avons pu dégager les thèmes suivants, soit : l'importance de la famille et les liens sociaux comme motivation et soutien pour le maintien des comportements de santé, la possibilité d'adopter de nouveaux comportements de santé en conservant ses valeurs culturelles, la possibilité d'apprendre seule et à l'aide des ressources éducatives adaptées à ses besoins et sa culture, la possibilité de réaliser des économies par une meilleure alimentation et l'accessibilité à ses données de glycémie comme moyen de contrôle grâce aux avancées technologiques associées au glucomètre. Cette étude permettra d'intégrer, dans les programmes d'éducation pour la santé, les facteurs culturels qui peuvent avoir une influence à long terme sur les comportements de santé et, ainsi, agir précocement dans la prévention du diabète de type 2.

La grossesse est caractérisée par une augmentation progressive de la résistance à l'insuline et par une sécrétion compensatoire d'insuline par les cellules f3 du pancréas pour maintenir l'état euglycémique. Le diabète gestationnel (DG), quant à lui, constitue un déséquilibre entre la résistance à l'insuline et la capacité de sécrétion d'insuline par les cellules 13, ce qui entraîne une hyperglycémie maternelle. Plusieurs mécanismes de l'augmentation de la résistance à l'insuline en grossesse ont été proposés à ce jour, et parmi ceux-ci on retrouve la diminution de l'adiponectine, une adipokine dont les rôles suspectés incluent le maintien de la sensibilité à l'insuline ainsi que des propriétés anti-inflammatoires. Dans bon nombre d'études, un niveau bas d'adiponectine a été fortement associé à une résistance à l'insuline élevée et à un risque augmenté de développer un diabète de type 2. Puisque la physiopathologie du diabète gestationnel est similaire à celle observée chez les diabétiques de type 2, l'adiponectine pourrait également être impliquée dans la physiopathologie du DG. Cependant, les études portant sur l'association entre l'adiponectine et le DG sont peu nombreuses et contradictoires. Ainsi, les objectifs de mon étude dans le cadre de ma maîtrise sont de déterminer s'il existe une association entre : 1) les concentrations plasmatiques d'adiponectine au 1er trimestre et le risque de développer un DG au 2e trimestre de la grossesse, et 2) les concentrations plasmatiques d'adiponectine des 1er et 2e trimestres et les indices de résistance/sensibilité à l'insuline, de fonction et de compensation des cellules p du 2e trimestre de la grossesse. Les résultats de notre étude ont confirmé que les niveaux d'adiponectine étaient plus bas chez les femmes avec DG (n = 38) que chez les normoglycémiques (NG; n = 407) aux 1er et 2e trimestres de la grossesse. Également, nos résultats ont démontré que des niveaux bas d'adiponectine au 1er trimestre étaient associés à un risque augmenté de développer un DG au cours du 2e trimestre et ce, indépendamment de l'âge, de l'adiposité et de la régulation glycémique du 1er trimestre. De plus, nos résultats ont montré que les niveaux d'adiponectine des 1er et 2e trimestres étaient inversement associés au niveau de résistance à l'insuline au 2e trimestre, indépendamment de l'âge, de l'adiposité et de la sécrétion d'insuline. Les niveaux d'adiponectine des 1er et 2e trimestres n'étaient pas associés à la sécrétion d'insuline ou à la fonction des cellules 13 du trimestre, mais ils étaient associés à la compensation des cellules 13 face à la résistance à l'insuline au 2e trimestre et ce, indépendamment de l'âge et de l'adiposité. Enfin, contrairement aux écrits scientifiques publiés à ce jour sur ce sujet, nos résultats ont montré que le changement des niveaux d'adiponectine entre les 1er et 2e trimestres n'était pas significatif, autant chez les femmes NG, que celles présentant un DG. Ainsi, les résultats de notre étude suggèrent que : 1) une concentration abaissée d'adiponectine dès le 1er trimestre serait un marqueur précoce et fiable de l'augmentation du risque de développer un DG; 2) des concentrations abaissées d'adiponectine aux 1er et 2e trimestres reflètent le niveau de résistance à l'insuline prédisposant les femmes à développer un DG; et 3) l'augmentation de la résistance à l'insuline caractéristique en grossesse ne serait pas causée par un changement des concentrations d'adiponectine, étant donné le changement négligeable des concentrations d'adiponectine entre le Ier et le 2e trimestres. [symboles non conformes]

Le diabète gestationnel (DG) engendre des conséquences graves à long terme pour la mère et l'enfant à naître : la mère est à très haut risque de développer un diabète de type 2 (DT2) tandis que les enfants sont porteurs de facteurs de risque de maladies cardiométaboliques dès l'âge de 7-10 ans. Ces observations chez les enfants du DG soutendent deux paradoxes. D'une part ces études étaient faites sur des cohortes d'enfants et ne pouvaient donc pas controler pour le bagage génétique familial et l'obésité de la mère. D'autre part, seuls les facteurs de risque classiques étaient pris en compte, les marqueurs de l'inflammation et de la coagulation n'ont jamais été évalués dans une population pédiatrique. Trois causes majeures sont retenues pour expliquer la précocité de l'apparition de ces facteurs de risque : les antécédents familiaux de diabète, l'obésité de la mère et le DG lui-même. Nos objectifs sont doubles : évaluer si le DG est un facteur de risque indépendant du syndrome métabolique (SM) et évaluer si les marqueurs biochimiques reconnus des maladies cardiométaboliques sont présents dès l'âge de 4 à 12 ans (avant la puberté) chez les enfants du DG. Nous voulons aussi vérifier si la présence en postpartum d'une intolérance aux hydrates de carbones ou d'un diabète chez la mère influence les résultats chez les enfants. Pour limiter l'effet des facteurs confondants (obésité et antécédents familiaux de DT2 de la mère), nous avons choisi de comparer dans la même fratrie les enfants nés d'une grossesse avec et sans DG. Au moment d'écrire ce mémoire, 13 enfants (garçons ou filles, dont 2 jumelles) caucasiens, impubères, âgés de 4 à 12 ans, nés d'une grossesse avec DG ont été comparés à leurs 12 frères ou soeurs né(e) d'une grossesse sans DG. Chez ces enfants, on a pris les mesures du tour de taille, le poids corporelle, l'IMC, l'âge et la tension arterielle. Pour évaluer les facteur de risque de maladies cardiométaboliques, nous avons mésuré, à jeun, la glycémie, l'insulinémie, le bilan lipidique, la pro-insuline, le peptide-C et aussi les marqueurs plus spécifiques de l'inflammation et de la coagulation, tels que : adiponectine (totale et de haut poids moléculaire), leptine, MCP-1, activité du PAI-1, RBP4, CRP et TNF-a. Une hyperglycémie orale provoquée (HGOP) a été faite après les prélèvements à jeun. Pour l'instant, les résultats de cette étude ne montrent pas que les enfants nés suite à une grossesse avec DG sont plus à risque que leurs frères ou soeurs nés d'une grossesse sans DG. Une étude plus large, pour laquelle nos résultats vaudront pour des résultats préliminaires de faisabilité, permettra de déterminer si l'exposition in utero au DG peut déclencher les anomalies métaboliques qui sont des prédicteurs du SM et du DT2. [symboles non conformes]

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.

L’obésité, problème majeur de santé publique, est en augmentation constante. Elle est responsable d’une altération de la sécrétion des adipokines, telles que l’apeline. L’apeline est impliquée dans diverses fonctions de l’organisme et notamment dans la régulation du métabolisme énergétique. Au cours de la grossesse, ce système semble avoir un rôle crucial dans le développement foeto-placentaire. Le système apelinergique chez la femme enceinte obèse n’a encore jamais été étudié. L’objectif de cette thèse était de vérifier si le système apelinergique est modifié en cas d’obésité chez la femme enceinte, tout d’abord par une approche expérimentale sur un modèle de souris obèse et insulino-résistante, puis par une approche translationnelle vers l’humain (étude OB-APE). Matériel et méthode : Modèle murin : 40 souris femelles ont été réparties en 2 groupes : Témoin (T, n=20) et High Fat (HF, n=20). Après 3 mois de régime, les souris étaient mises en reproduction. Des prélèvements étaient réalisés à E6.5, E12.5 et E18.5. Lors du sacrifice à E18.5, la glycémie à jeun, l’insulinémie, l’apelinémie maternelle et foetale étaient dosées, les souriceaux et les placentas étaient pesés. La moitié de chaque placenta était mis dans du RNA later et l’autre moitié était mis dans de l’azote liquide. Les prélèvements étaient conservés à -80°C. Etude chez l’humain (étude OB-APE) : Etude prospective et comparative menée au sein de la maternité Jeanne de Flandre (Lille, France) entre mai 2016 et juillet 2017. Les patientes inclues étaient réparties en 3 groupes: N (normal, n= 30), O (obèses, n = 30) et ODG (obèse avec diabète gestationnel, n = 30). Trois prélèvements plasmatiques maternels d’apeline étaient réalisés : entre 35 et 40 SA), à l’accouchement et au 2ème jour du post-partum, ainsi qu’un prélèvement néonatal au cordon ombilical. Des fragments placentaires étaient prélevés à l’accouchement et du colostrum était récupéré à J2 en post-partum. Les dosages de l’apeline dans le plasma et dans le colostrum étaient réalisés par ELISA. L’expression placentaire de l’apeline et d’APJ était étudiée par RT-PCR quantitative. La sécrétion placentaire était étudiée dans un milieu nutritif standard (DMEM) ainsi qu’en présence d’insuline (50nM) ou d’angiotensine II (AT2, 1nM). Résultats:Modèle murin : Après 3 mois de régime, les souris HF étaient obèses et intolérantes aux hydrates de carbone. Il n’y avait pas de différence d’apelinémie à jeun entre les souris T et HF hors gestation. Les placentas des souriceaux HF avaient un poids supérieur à ceux des portées T (P=0.006). Il y avait au cours de la gestation une diminution de l’apelinémie dans les 2 groupes en fin de gestation, de façon plus importante dans le groupe HF que dans le groupe Témoin (P =0.01). Chez les souris obèses, il y avait une augmentation de l’insulinorésistance en fin de gestation par rapport au groupe T (P<0.05). L’expression placentaire de l’apeline et d’APJ était augmentée dans les placentas de souris obèses. Etude chez l’humain (étude OB-APE) : L’apelinémie maternelle était diminuée dans les groupes O et ODG en comparaison avec le groupe N aux 3 temps de l’étude. L’apelinémie néonatale était également diminuée dans ces mêmes groupes. Les concentrations en apeline dans le colostrum étaient à l’inverse plus élevées dans les groupes O et ODG que dans le groupe N (P = 0,007 et P = 0,05 respectivement). Ex-vivo, la sécrétion placentaire était diminuée dans les groupes O et ODG en comparaison avec le groupe N. L’ajout d’insuline dans le milieu entrainait une augmentation de la sécrétion d’apeline, alors que l’ajout d’AT2 aboutissait à une diminution de cette sécrétion. L’expression placentaire de l’ARNm d’APJ était plus importante dans les placentas de femmes obèses que chez patientes d’IMC normal (N) [...] / Obesity is a major public health problem and is constantly increasing. Obesity alters the adipokines’ secretion, such as apeline. Apeline is involved in various functions, such as energy metabolism regulating. During pregnancy, the apelinergic system seems to be crucial for fetal development. The apelinergic system in obese pregnant women has never been studied before. The aim of this thesis was to verify whether the apelinergic system is modified in case of obesity in pregnant women, first by an experimental approach on an obese and insulin-resistant mouse model and then by a translational approach to the human (OB-APE study). Material and methods : Murine model: 40 female mice were divided into 2 groups: Control (C, n = 20) and High Fat (HF, n = 20). After 10 weeks of diet, mice were mated. Samples were taken at E6.5, E12.5 and E18.5. Mice were sacrificed by decapitation at E18.5 and blood samples were collected. Fetuses and placentas were collected after cesarean section and weighed. Fasting blood glucose, insulinaemia, maternal and fetal apelinemia were measured. At E18.5, blood samples of fetuses were collected and placentas were frozen and stored at -80°C. Human model (OB-APE study) : Prospective and comparative study conducted in Jeanne de Flandre maternity (Lille, France) between May 2016 and July 2017. Patients were divided into 3 groups: group N (normal, n=30), group O (obese, n=30) and group ODG (obese with diabetes mellitus, n=30). The maternal plasma samples were obtained at 3 different times: at the end of pregnancy (35-40 weeks of gestation), at delivery and at day 2 in postpartum, as well as a neonatal umbilical cord sampling. Placental fragments were collected at delivery and colostrum was recovered on day 2 in postpartum. The measures of apelin concentrations in plasma and colostrum were performed by ELISA. The placental expression of apelin and APJ was studied by quantitative RT-PCR. Placental secretion was studied in a standard nutrient medium (DMEM) as well as in presence of insulin (50nM) or angiotensin II (AT2, 1nM). Results: Murine model: After 3 months of diet, HF mice were obese and intolerant to carbohydrates. There was no significant difference in fasted apelinemia between non-pregnant T and HF mice. The placentas of HF mice were heavier than controls (P=0.006). There was an increase in apelinemia at E12.5 in the 2 groups (P<0.05), higher in the group HF (4.89 ± 1.18 ng/mL, vs 2.44 ± 0.42 ng/mL, P<0.001). In obese mice, there was an increase in insulin-resistance at the end of pregnancy compared to the group T (P<0.05). The placental expression of apelin and APJ was increased in obese mice. Human model (OB-APE study) : Maternal apelinemia was decreased in the O and ODG groups in comparison with the N group at the 3 times of the study. Neonatal apelinemia was also decreased in these groups. The apelin concentrations in colostrum were higher in the groups O and ODG than in the group N (P=0.007 and P=0.05 respectively). Ex-vivo, placental secretion of apelin was decreased in the groups O and ODG compared to the group N. The addition of insulin in the medium led to an increase in apelin secretion, whereas the addition of AT2 led to a diminution of this secretion. Placental expression of APJ mRNA was greater in placentas of obese women than in normal (N) patients [...]

Malgré l’amélioration des prises en charge diabétologiques et obstétricales, la grossesse chez la patiente ayant un diabète pré-gestationnel ou gestationnel reste à ce jour à haut risque pour la mère et pour l’enfant. Chez l’enfant, les anomalies de croissance, macrosomie, mais parfois Retard de Croissance Intra-Utérin (RCIU) restent à ce jour très fréquentes avec des conséquences à court et à long terme. La croissance fœtale est un processus complexe mettant en jeu la susceptibilité génétique fœtale mais surtout le milieu intra-utérin à savoir l’environnement métabolique maternel et placentaire. Les mécanismes physiopathologiques en lien avec ces anomalies de croissance dans ce contexte de diabète restent encore incompris et mal expliqués par l’hyperglycémie maternelle seule. A l’interface entre la mère et le fœtus, le placenta exerce plusieurs fonctions influençant le métabolisme maternel et fœto-placentaire donc le développement de l’unité fœto-placentaire. Le placenta, acteur crucial de la programmation fœtale, va s’adapter à son environnement afin de permettre la survie fœtale.L’objectif de ce travail de thèse était d’étudier le compartiment placentaire en analysant l’expression des gènes impliqués dans la croissance fœto-placentaire afin de déterminer des facteurs prédictifs des anomalies de croissance au cours du diabète maternel. Pour répondre à cet objectif, nous avons d'abord utilisé un modèle de rate gestante rendue diabétique par la streptozotocine seule ou associée avec la nicotinamide et validé certains de nos résultats dans des placentas issus de patientes diabétiques de type 1. L’analyse du transcriptome placentaire a mis en évidence l’implication prépondérante de certains gènes appartenant à la famille prolactine (PRL), au système rénine-angiotensine et aux métalloprotéases. La caractéristique phénotypique de ces ratons était de présenter un RCIU à la naissance avec sur le plan histologique une hypovascularisation placentaire associée.Nous nous sommes surtout intéressés aux gènes placentaires appartenant à la famille PRL, non décrits auparavant dans la littérature dans le diabète, comme prl8a2, connu aussi sous le nom de Dprp (Decidual Prolactin Related-Protein). La PRL dans sa forme native de 23-kDa a des propriétés pro-angiogéniques alors que clivée en vasoinhibines par la Bone morphogenetic protein1 (BMP1), la cathepsine D, a des propriétés anti-angiogéniques. Chez nos 2 modèles de rates, nous confirmons une surexpression par qPCR de Dprp, et de Bmp1 et une augmentation du rapport du clivage de la PRL et donc des vasoinhibines par rapport aux contrôles.Nous avons pu valider ces résultats dans des placentas de patientes diabétiques de type 1 dont la caractéristique chez les nouveaux nés était un petit poids de naissance. Enfin, nous nous sommes intéressés à la cinétique de ces anomalies concernant la famille PRL dans nos modèles animaux. Nous avons pu montrer chez la rate gestante diabétique que le RCIU était présent dès le 14ème jour de gestation et que la quantité en vasoinhibines et l’expression des gènes Bmp1 et Dprp n'étaient modifiées qu'à partir du 17ème jour de gestation.Ces travaux sont en faveur d’une implication de la PRL placentaire et de ses vasoinhibines dans le diabète maternel laissant leur supposer un rôle dans l’hypovascularisation placentaire, mise en évidence à la fois chez l'homme et l'animal. En perspective, nous envisageons de poursuivre ces travaux avec une approche plus fonctionnelle. Il convient de préciser l’implication de la BMP1 en confirmant sa responsabilité dans le clivage de la PRL, en analysant plus finement la relation entre vasoinhibines et hyperglycémie en tenant compte du degré et de la durée d’exposition de l'hyperglycémie. Enfin, il serait intéressant de regarder l’implication de la PRL placentaire non plus au cours du RCIU mais plutôt au cours de la macrosomie fœtale, qui reste l’anomalie de croissance la plus fréquente au cours du diabète maternel. / Despite the improvement of obstetrical and diabetological care, the pregnancy of the patient presenting a gestational or pregestational diabetes remains ourdays at a high risk for the mother and for its child. For the child, fetal growth disorders such as macrosomia but also intra-uterine growth restriction (IUGR) are still very frequent with short and long-term consequences. Fetal growth is a complex process involving the fetal genetic susceptibility but also the intra-uterine environment especially in its maternal and placental metabolic aspects. The link between the physiopathological mechanisms of these disorders and fetal growth in this context of maternal diabetes remains unclear and partially explained by maternal hyperglycemia only. At an interface between the mother and the fetus, the placenta employes multiples functions that influence maternal, fetal and placental metabolisms and consequently the fetoplacental unit development. The placenta, as crucial actor of fetal programming, must adapt to its environnment for the survival of the fetus.The objectives of this thesis were to study the placental compartment with an analysis of expression of genes involved in feto-placental growth to determine the predictive factors of these growth disorders during maternal diabetes. To bring a response to these objectives, we used initially a model of gestant rat diabetes induced by streptozotocin alone or in combination with nicotinamide and we validated some of our results in the placenta from type 1 diabetic mothers.The placental transcriptomic analysis pointed out the involvment of some genes of the prolactin (PRL) family, of the renine-angiotensin-aldosterone system and of metalloproteinase family. The principal phenotypical characteristic of the pups at birth was an IUGR with an histological aspect of a placental hypovascularization associated.We focused especially to the placental genes of the PRL familly, non described before in the litterature in diabetes, such as prl8a2 also known as Dprp (decidual prolactin related-protein). PRL in its native form of 23 kDa is proangiogenic but when processed by Bone morphogenetic protein 1 (BMP-1) or cathepsin D (CTSD) to vasoinhibins has antiangiogenic properties. In our 2 rat models, we demonstrated by qPCR an upregulation of Bmp-1 and Dprp with an increase amount of vasoinhibins when compared to controls.We could validate some of our results in the placenta from diabetic type 1 women with a characteristic of small birth weight of the newborns.Finally, we interested in the course of these disorders concerning PRL family in our animal models during their pregnancy. We could demonstrate that IUGR was present by 14th day of gestation. Bmp-1 or Dprp gene expression and the vasoinhibin amount were not different between groups at the 14th day of gestation but modified by 17th day of gestation.These studies highlighted a placental involvment of PRL and its vasoinhibins during maternal diabetes suggesting a role in placental hypovascularisation in animal and women.The perspectives will be in continuing these studies with a more functional approach. We have to bring more details about the involvment of BMP-1 in this PRL process with an in-depth analysis of the link between hyperglycemia and vasoinhibins among the degree and the time of exposition to hyperglycemia. Finally, it would be interesting to study the involvment of placental PRL not only in the cases of IUGR but also in that of macrosomia, that remains the most frequent fetal growth disorder during maternal diabetes.

Contexte. La corpulence de la mère au moment de la conception et son évolution pondérale pendant la grossesse ont été mises en relation dans de nombreuses études avec le poids de naissance de l’enfant et sa croissance postnatale, ainsi qu’avec le risque ultérieur d’obésité et d’anomalies métaboliques de la mère et de l’enfant. Néanmoins, peu d’études se sont intéressées à la trajectoire pondérale de la mère avant grossesse et à son lien avec le déroulement de la grossesse et avec la croissance et l’adiposité des enfants.Objectif : Etudier les relations entre différents paramètres de l’histoire pondérale de la mère avant et pendant la grossesse et leurs liens avec le risque de diabète gestationnel et la corpulence des enfants.Populations. Nous avons utilisé les données de deux cohortes mère-enfant françaises : ELFE et EDEN. L’étude Elfe (Etude longitudinale française depuis l’enfance) a inclus 18329 nouveau-nés dans un échantillon aléatoire de 344 maternités en 2011 en France métropolitaine. La cohorte EDEN (l’Étude des Déterminants pré- et postnatals du développement et de la santé de l’Enfant) a recruté 2002 femmes enceintes dans les maternités de Nancy et Poitiers entre 2003 et 2006. Dans les deux cohortes nous avons utilisé des données du dossier obstétrical et des questionnaires remplis par les parents. Dans la cohorte EDEN nous disposions également des données des examens cliniques des femmes pendant la grossesse et en post-partum, du nouveau-né et de l’enfant à 5-6 ans, incluant l’estimation de la composition corporelle par impédancemétrie des enfants à 5-6 ans.Résultats. Dans la cohorte Elfe, un régime avant grossesse, une perte ou un gain de poids important avant grossesse étaient associés à un gain de poids pendant la grossesse plus important, indépendamment de l’IMC pré-conceptionnel et du statut socio-économique. L’association positive entre la perte pondérale avant grossesse et la prise de poids gestationnelle était plus marquée chez les femmes obèses en début de grossesse ou ayant suivi un régime avant la grossesse. Les femmes ayant pris beaucoup de poids dans l’année avant grossesse présentaient un risque plus élevé de diabète gestationnel, indépendamment de la corpulence atteinte à la conception.Dans la cohorte EDEN, l’IMC maternel pré-conceptionnel était positivement associé à l’IMC, au pourcentage de masse grasse et à une distribution plus défavorable de l’adiposité (tronculaire, viscérale) des enfants à 5-6 ans. Ces associations étaient observées indépendamment de la prise de poids pendant la grossesse et du statut socio-économique des femmes. Une analyse fine de la forme des relations a permis de souligner l’existence de liens essentiellement aux deux extrémités de la corpulence maternelle. Après ajustement sur l’IMC pré-conceptionnel, le gain pondéral gestationnel était positivement associé au Z-score d’IMC des enfants à 5-6 ans, surtout chez les femmes maigres avant grossesse. Un ajustement supplémentaire sur le poids de naissance des enfants a diminué la force des associations entre le Z-score d’IMC des enfants et l’IMC maternel ou la prise de poids pendant la grossesse, mais les deux associations restaient significatives.Conclusion. Une perte de poids avant grossesse, surtout si elle est intentionnelle, semble engendrer une augmentation compensatoire du gain de poids pendant la grossesse. La prise de poids importante avant grossesse, au-delà de la corpulence maternelle en début de grossesse, pourrait être considérée comme un facteur de risque indépendant de diabète gestationnel. A l’âge de 5-6 ans, l’effet rémanent de l’environnement nutritionnel intra-utérin sur l’adiposité des enfants n’est détecté que chez les femmes maigres ou très obèses avant grossesse. D’autres études chez l’enfant sont nécessaires pour pouvoir conclure sur des recommandations de perte de poids avant grossesse chez les femmes en surpoids et obèses. / Context. Maternal BMI at conception and weight gain during pregnancy were related in numerous studies with offspring’s birth weight and postnatal growth, as well as with mothers’ and children’s obesity and metabolic risk later on. Nevertheless, few studies addressed the weight trajectory of the mother before pregnancy and its association with children’s growth and adiposity.Objective: To study the associations between different parameters of maternal weight history before and during pregnancy and their relations with the risk of gestational diabetes and with children’s BMI and adiposity.Populations. We used data from two French mother-child cohorts: ELFE and EDEN. The ELFE study (Etude longitudinale française depuis l’enfance) included 18329 newborns in a random sample of 344 maternity wards in 2011 in mainland France. The EDEN cohort (study of pre- and early postnatal determinants of child development and health) recruited 2002 pregnant women in the maternity wards of Nancy and Poitiers between 2003 and 2006. We used data from obstetric files and from questionnaires filled-in by parents in both cohorts. In addition, the EDEN cohort had data from clinical examinations (of mothers during pregnancy and after delivery and of children at birth and at 5-6 years of age), including the estimation of children’s body composition by bio-impedancemetry at 5-6 years.Results. In the ELFE study, either maternal dieting to lose weight or an important weight gain or loss in the year before pregnancy were associated with a higher weight gain during pregnancy, independently of maternal pre-pregnancy BMI and socioeconomic status. The positive association between weight loss before pregnancy and weight gain during pregnancy was stronger in women who were obese or who had reported weight-reducing diets before pregnancy. Women who had gained an important amount of weight in the year before pregnancy had a higher risk of gestational diabetes, independently of the BMI reached at the beginning of pregnancy.Our analyses on the EDEN cohort showed that maternal pre-pregnancy BMI was positively related with children’s BMI, fat mass percent and central adiposity at 5-6 years of age. These associations were observed independently of women’s weight gain during pregnancy and socioeconomic status. A more thorough analysis of the shape of these relations showed associations essentially at the extremities of the maternal BMI range. Gestational weight gain was positively associated with children’s BMI Z-score at 5-6 years, after adjustment for maternal pre-pregnancy BMI, especially in women who were thin before pregnancy. Additional adjustment for children’s birth weight decreased the force of associations between children’s BMI Z-score and both maternal pre-pregnancy BMI and gestational weight gain, but both associations remained statistically significant.Conclusion. Important weight loss before pregnancy, especially if intentional, seems to enhance a compensatory increase in gestational weight gain. Important weight gain before pregnancy, beyond its role in maternal BMI reached before pregnancy, might be considered as an independent risk factor of gestational diabetes. At 5-6 years, the persistent effect of the intra-uterine environment on children’s BMI and adiposity is only detected in women who were thin or severely obese before pregnancy. Additional studies on children are necessary in order to conclude on weight loss recommendations before pregnancy in overweight and obese women.

Résumé : L’aggravation de certaines caractéristiques cliniques des femmes enceintes (âge, poids) et l’augmentation de la prévalence du diabète gestationnel (DG) poussent à dépister le DG le plus tôt possible pour éviter chez la mère et le fœtus les complications à court et à long terme. Le dépistage du DG est recommandé à 24-28 semaines de grossesse, et le plus souvent un test de tolérance à 50g de glucose (TTG) est réalisé. Pour les femmes qui ont des facteurs de risque, ce test doit être effectué plus précocement, habituellement pendant le premier trimestre de la grossesse. Cette dernière recommandation est peu suivie, d’autant qu’il n’y a pas de consensus international sur le dépistage du DG pendant le premier trimestre de la grossesse. Objectifs. 1) Définir au premier trimestre de la grossesse la valeur de la glycémie du TTG qui prédit le diagnostic de DG à 24-28 semaines avec une sensibilité et une spécificité optimales à l’aide d’une courbe ROC. 2) Déterminer si la glycémie du TTG au premier trimestre est un facteur prédictif indépendant du DG. Méthodes. Étude prospective de cohorte. Les facteurs d'inclusion étaient : âge ≥ 18 ans et âge gestationnel entre 6 et 13 semaines après la dernière menstruation. Les TTG ont été effectués à la première visite prénatale. Une deuxième visite était programmée à 24-28 semaines pour faire une hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO) et donc un éventuel diagnostic de DG. Les critères utilisés pour ce diagnostic étaient ceux de l’Association américaine du diabète. Résultats. Les TTG ont été faits à 9,1±2,0 semaines et les HGPO à 26.5±1.1semaines chez 1180 femmes (28,2±4,4 ans, IMC : 25,2±5,5 kg/m[indice supérieur 2]). Un DG a été diagnostiqué chez 100 (8,4%) participantes. La valeur de glycémie du TTG à 5,6 mmol/L a prédit le DG avec une sensibilité de 84,1% et une spécificité de 62,3%, tandis que la valeur prédictive positive était de 0,121 et la valeur prédictive négative de 0,985. Cette valeur de 5,6 était indépendamment associée au DG (OR=2,806, IC 95%: 1,98 à 3,97, p <0,001). Comparé à d'autres facteurs de risque, le TTG était le plus puissant prédicteur indépendant du DG (OR=1,767, IC 95%: 1,52 à 2,05, p <0,001). Conclusions. Au premier trimestre, la valeur glycémie de 5.6 mmol/L du TTG prédit avec une bonne sensibilité et spécificité l’apparition d’un DG à 24-28 semaines. La glycémie du TTG au premier trimestre est le plus puissant prédicteur indépendant de DG. / Abstract : The changes in clinical characteristics of pregnant women and an increase in the prevalence of gestational diabetes mellitus (GDM) warrant the importance of screening as early as possible in order to possibly prevent short and long-term complications in both the mother and fetus. GDM screening is recommended at 24-28 weeks of pregnancy, using a 50g glucose challenge test (GCT) although women with multiple risk factors are expected to be assessed “early” in pregnancy, a recommendation poorly followed. Most importantly, there is no universal agreement currently in place for GDM screening, particularly during the first trimester of pregnancy. Objectives. 1) To define the cut-off value of GCT during the first trimester in order to predict GDM diagnosed at 24-28 weeks of gestation with optimal sensitivity and specificity using ROC curve. 2) To determine if GCT during the first trimester of pregnancy is an independent predictor of GDM diagnosed at 24-28 weeks gestation. Methods. This is a prospective cohort study. Women were recruited at their first prenatal visit. Inclusion factors were: age ≥ 18 years and gestational age between 6 and 13 weeks from their last menstrual period. GCT were performed at the first prenatal visit. The second visit was scheduled at 24-28 weeks for the diagnostic 75g oral glucose tolerance test (OGTT). GDM diagnosis was made in accordance with the American Diabetes Association guidelines. A variety of statistical analysis including multivariate logistic regression models and ROC curve were used to address the aims of the study. Results. Participants (n=1180, age: 28.2±4.4 years, BMI: 25.2±5.5 kg/m[superscript 2]) underwent GCT at 9.1±2.0 weeks and OGTT at 26.5±1.1 weeks of gestation. GDM was diagnosed in 100 (8.4%) women. The cut-off value of 5.6 mmol/L predicted GDM with 84.1% (75.4-92.7) sensitivity, 62.3% (59.5-65.1) specificity, while the positive predictive value was 0.121 (0.091-0.150) and the negative predictive value was 0.985 (0.975-0.994). This 5.6 value was independently associated with GDM (OR=2.806, 95% CI: 1.98-3.97, p<0.001). Compared to other risk factors, GCT was the strongest independent predictor of GDM (OR=1.767, 95% CI: 1.52-2.05, p<0.001). Conclusions. The cut-off value of 5.6 mmol/L has the optimal sensitivity and specificity for the GCT during the first trimester to predict GDM at 24-28 weeks of gestation according to ADA guidelines. GCT during the first trimester is the strongest independent predictor of GDM at 24-28 weeks of gestation.