Les travaux de Melançon (Melançon 2005) ont montré que le récepteur au glucagon (RG) peut être modulé rapidement par 180 minutes d'exercice ou 24 heures de jeûne. Cette modulation provient en partie de la hausse de la densité des récepteurs au glucagon membranaire. Plus récemment, les travaux de Merlen (Merlen, Fabrega et al., 2006) ont montré l'endocytose du récepteur au glucagon suite à un bolus de glucagon. Le présent projet vise à établir une cinétique de protéines reliées à la signalisation et à l'internalisation du RG. Spécifiquement, nous avons effectué une cinétique sur 24 heures suivant un exercice intense et un jeûne prolongé pour analyser par immunobuvardage l'AMPK, la LKB1, la GRK, la PKC et la β-arrestine. Des rats mâles Sprague-Dawley ont été aléatoirement assignés à des groupes contrôle, d'exercice (90 min et 180 min d'exercice, 180 min + 1 h, + 3 h, + 12 h et + 24 h de récupération au repos post-exercice) ou de jeûne (6 h, 12 h et 24 h de jeûne, 24 h jeûne + 6 h, + 12 h et + 24 h de récupération nourrie post-jeûne). Aucun changement statistiquement significatif n'est observé au niveau de la glycémie. Cependant, les niveaux de glycogène hépatique sont grandement diminués dans les deux cas, 98% de déplétion après 24 heures de jeûne et 74% après 3 heures d'exercice en comparaison à leur groupe contrôle respectif. Une période d'exercice induit, chez des rats sains, une augmentation significative de 244% des récepteurs membranaires au glucagon alors qu'il n'y a aucune variation significative de l'expression des récepteurs totaux. Ces données permettent de formuler l'hypothèse d'un mécanisme de sensibilisation/désensibilisation des récepteurs au glucagon expliquant cette grande mobilité lors de l'exercice. Le mécanisme de sensibilisation apparait en même temps qu'une augmentation des quantités d'AMPK et de GRK de l'ordre de 183 et 158% respectivement. Le mécanisme de désensibilisation en récupération s'opère simultanément avec une augmentation de l'expression de PKC de 207% et une diminution d'AMPK de l'ordre de 60%. Une période de jeûne prolongé induit chez des rats sains une augmentation significative de 165% des récepteurs membranaires au glucagon. Cette augmentation n'est accompagnée d'aucun changement significatif dans l'expression des protéines étudiées ouvrant la voie à la synthèse de l'ARNm pour contribuer à l'augmentation des RG membranaires lors du jeûne. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Récepteur au glucagon, AMPK, LKB1, GRK, PKC, β-arrestine, jeûne, exercice

Pour plusieurs personnes, le vieillissement s'accompagne d'une diminution des performances cognitives, de la qualité de vie et du bien-être. Toutefois, des études récentes ont montré que certains facteurs environnementaux, tel que maintenir un style de vie actif et faire de l'exercice sur une base régulière, peuvent modérer ces effets délétères du vieillissement (Kramer, Bherer, Colcombe, Dong, & Greenough, 2004). Des études transversales suggèrent que la condition cardiorespiratoire est associée à de meilleures performances cognitives chez les aînés, plus précisément aux tests mesurant l'attention et les fonctions exécutives. De plus, les études d'intervention, dans lesquelles des personnes âgées plutôt inactives participent à un programme d'exercices réguliers à une intensité suffisante pour augmenter leur niveau de condition physique, ont également permis de confirmer la relation entre le niveau de condition physique et la vitalité cognitive (voir Colcombe & Kramer, 2003). Toutefois, bien que ces études tendent à démontrer que les bienfaits de la condition physique sur la cognition sont plus marqués dans le domaine de l'attention et des fonctions exécutives, il demeure difficile de préciser la nature des mécanismes cognitifs (inhibition, activation, alternance, préparation, etc.) qui s'améliorent le plus avec la condition physique. L'objectif de la première étude de cette thèse était de comparer les performances cognitives de personnes âgées en bonne santé présentant différents niveaux de condition physique. Dans cette étude transversale, 110 participants ont complété un test de marche (Rockport one-mile, Kline et al., 1987), ainsi qu'une tâche informatisée de préparation à répondre et une batterie de tests neuropsychologiques visant à mesurer la vitesse psychomotrice, l'attention, les fonctions exécutives et la mémoire, afin d'évaluer la relation entre la condition physique et les performances cognitives. Ces personnes ont par la suite été séparées en deux groupes selon leur niveau de condition physique, évalué au moyen du test de marche (Rockport one-mile, Kline et al., 1987) qui permettait d'estimer leur capacité cardiorespiratoire. Dans chacun des groupes, les personnes âgées de 60 à 69 ans ont été comparé à celles âgées de 70 à 79 ans, afin d'évaluer la relation entre la santé cardiorespiratoire et la cognition en fonction de l'âge des participants. Les résultats de cette étude ont montré que les participants âgés présentant une meilleure condition physique avaient de meilleures capacités à développer rapidement un état préparatoire optimal et étaient capables de maintenir un niveau de préparation plus élevé pour de plus longues périodes de temps. De plus, une interaction significative entre l'âge et la condition physique dans les temps d'exécution, a montré que les participants en moins bonne forme physique plus âgés (70-79) étaient plus lents que les individus avec une meilleure condition physique. Ce dernier résultat suggère que la condition physique pourrait avoir un effet protecteur sur le ralentissement relié à l'âge souvent observé dans l'exécution de réponses motrices. Dans la seconde étude, qui était une étude d'intervention, 50 personnes âgées sédentaires ont été assignées à un groupe d'entraînement physique ou à un groupe témoin. Le principal objectif de cette seconde étude était de préciser les effets d'un programme d'entraînement physique adapté aux besoins des aînés sédentaires sur leurs performances cognitives. Un groupe de 25 personnes âgées a pris part au programme d'entraînement physique de trois mois, à raison d'une heure, trois fois par semaine. Les mesures neuropsychologiques et expérimentales utilisées dans la première étude ont été administrées au début et à la fin du programme d'entraînement physique. Les résultats ont montré une amélioration significative des capacités cardiorespiratoires après l'entraînement (VO₂max estimé à l'aide du test de marche du Rockport one-mile, Kline et al., 1987). Cette amélioration n'a pas été observée chez un groupe contrôle n'ayant pas participé à l'entraînement. Les personnes du groupe entraîné montraient également une amélioration significative dans les épreuves cognitives faisant appel aux fonctions exécutives et au contrôle attentionnel (Stroop, Tour de Londres, tâche de préparation à répondre). Les résultats de ces deux études appuient l'hypothèse selon laquelle les performances cognitives des aînés peuvent être maintenues et même améliorées par la condition physique. Plus spécifiquement, les bienfaits de la condition physique sur la cognition sont plus marqués sur les fonctions exécutives. De plus, les données originales des deux études suggèrent que les mécanismes de contrôle attentionnel qui supportent la préparation temporelle sont sensibles au niveau de condition physique des personnes âgées et peuvent également être améliorés à la suite d'un programme d'exercices physiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Condition physique, Fonctions exécutives, Contrôle attentionnel, Préparation à répondre, Vieillissement normal.

De plus en plus d'études suggèrent que l'entraînement physique peut améliorer les capacités physiques, le fonctionnement cognitif, et la qualité de vie d'aînés sédentaires vivant un vieillissement normal. Toutefois, aucune étude n'a évalué les impacts multidimensionnels d'une telle intervention chez les aînés fragiles. En gériatrie, l'état de fragilité est caractérisé par une diminution des réserves fonctionnelles et une moindre résistance face aux stresseurs, rendant les personnes âgées plus à risque de chutes, de maladies aiguës, d'hospitalisation prolongée, et de mortalité. La prévalence d'aînés fragiles augmente avec l'avancée en âge, affectant 7% des aînés de 65 à 74 ans, 18% des 75 à 84 ans, et finalement 37% des aînés âgés de 85 ans et plus. La première étude de cette thèse vise à mieux comprendre le concept de fragilité dans sa globalité. Après une évaluation médicale exhaustive, 39 aînés fragiles ont été comparés à 44 aînés non fragiles sur diverses variables physiques, cognitives, et psychologiques, en contrôlant statistiquement la variance associée à un ensemble de variables sociodémographiques et médicales. Les résultats ont permis d'observer qu'en comparaison des aînés non fragiles, les aînés fragiles ont des atteintes globales sur le plan des capacités physiques [capacités fonctionnelles, endurance physique, vitesse de marche, et mobilité diminuées], ainsi que des atteintes spécifiques cognitives [atteintes de la vitesse de traitement de l'information et des fonctions exécutives], et psychologiques [perception d'une diminution des capacités physiques, des capacités cognitives, de la capacité d'entretien ménager, et de la santé physique, de même qu'une altération de la sphère affective]. Dans le deuxième article de cette thèse, nous avons voulu voir s'il était possible d'améliorer le fonctionnement physique, cognitif, et psychologique d'aînés fragiles par un programme d'entraînement physique adapté. Deux groupes expérimentaux étaient à l'étude : un groupe entraînement (n=36) bénéficiant de trois séances d'exercices physiques multimodaux par semaine durant 12 semaines, ainsi qu'un groupe contrôle sur une liste d'attente (n=36). Les participants fragiles (n=34) et non fragiles (n=38) étaient divisés aléatoirement dans chacune des conditions. Les résultats de cette étude montrent des impacts significatifs comparables entre les aînés fragiles et non fragiles du groupe entraînement en comparaison du groupe contrôle, autant sur les plans physique [endurance physique et mobilité], cognitif [mémoire de travail, vitesse de traitement de l'information, et fonctions exécutives], que psychologique [qualité de vie globale, perception de la santé physique, des capacités physiques, des loisirs, et de la sphère sociale et familiale]. La fragilité étant conceptualisée sur un continuum, les aînés très sévèrement fragiles sont souvent laissés pour compte dans les différentes études évaluant les bienfaits de l'entraînement physique chez les aînés. Ainsi, le troisième article de cette thèse décrit les impacts multidimensionnels de l'entraînement physique chez une aînée sévèrement fragile, en comparaison de trois participants contrôles appariés selon le niveau de fragilité et les caractéristiques sociodémographiques. Des bénéfices notables de l'intervention ont été objectivés chez cette patiente sévèrement fragile sur le plan physique [capacités fonctionnelles], cognitif [raisonnement verbal et fonctions exécutives], et de sa qualité de vie [sphère affective et perception des capacités physiques]. Enfin, le quatrième et dernier article évalue les impacts physiques et cognitifs d'une intervention par l'entraînement physique chez des aînés sévèrement fragiles (n=14), tout juste avant qu'ils reçoivent leur congé d'un hôpital de jour gériatrique (IUGM). Les résultats de cette étude montrent que l'entraînement (deux séances de 90 minutes par semaine durant trois mois) a permis d'améliorer significativement les capacités physiques de ces patients, en plus d'apporter des bénéfices cognitifs potentiels. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Entraînement physique, vieillissement, fragilité, qualité de vie, cognition.

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. 59 f. : ill. Bibliogr. f. 50-53.

L'objectif principal de cette étude était d'évaluer l'efficacité d'un programme d'entraînement physique fait à la maison pour diminuer la fatigue physique et mentale chez les femmes en dépression post-partum. Les objectifs secondaires étaient d'explorer les modérateurs et médiateurs de l'effet des exercices à la maison sur la diminution des scores de fatigue physique et mentale. Quatre-vingt-huit femmes dans la période post-partum (4-38 semaines) ayant obtenu un score ≥10 sur l'échelle de dépression postnatale d'Edinburgh (EPDS) ont été recrutées. Les participantes ont été réparties de façon aléatoire dans le groupe d'intervention (n=46) ou dans le groupe contrôle (n=42). Les femmes du groupe intervention ont participé à un programme d'exercice à domicile supervisé pendant 12 semaines. Toutes les participantes ont complété le test de condition physique cardiovasculaire à l'entrée dans l'étude et en post-traitement. Les participantes ont complété une série de questionnaires mesurant les résultats (fatigues physique et mentale) de même que des variables médiatrices et modératrices potentielles à l'entrée dans l'étude, en post-traitement et 3 mois post-traitement. Basé sur le principe de l'analyse en intention de traiter, les femmes dans le groupe d'exercice sont comparées aux femmes du groupe contrôle et montrent de façon significative, une plus grande diminution de la fatigue physique en post-traitement et à 3 mois post-traitement. Avec l'exercice, on a observé chez les femmes ayant rapporté peu de fatigue physique à l'entrée dans l'étude, une diminution significative de la fatigue mentale en post-traitement. Selon les résultats des régressions linéaires hiérarchiques sur les variables modératrices de l'effet des exercices sur la fatigue physique, les femmes qui commencent à s'entraîner après approximativement 9 semaines post-accouchement et celles avec une meilleure condition physique cardiovasculaire initiale ont montré de plus grandes réductions de la fatigue physique grâce à l'exercice. La sévérité de la dépression au moment de l'entrée dans l'étude n'a pas modéré les effets de l'exercice sur la fatigue physique. Les régressions linéaires hiérarchiques évaluant les variables modératrices de l'intervention sur la fatigue mentale ont montré que l'intervention est efficace pour les femmes qui sont entrées dans l'étude à une période post-partum plus tardive et pour les femmes avec des scores de dépression élevés. La diminution du stress perçu et l'augmentation de la dépense énergétique reliée à l'exercice ont été identifiées comme variables médiatrices des diminutions de la fatigue physique grâce à l'exercice. Dans la période post-partum, la fatigue est un symptôme couramment vécu, et elle peut être amplifiée par la dépression. Ces découvertes montrent que chez les femmes déprimées dans la période post-partum, l'exercice fait à la maison peut réduire les fatigues physique et mentale. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Dépression post-partum, Fatigue, Exercice physique.

L‟athérosclérose est un processus inflammatoire chronique à l‟origine des accidents cardiovasculaires quiconstitue l‟une des premières causes de mortalité en France. L‟inflammation est le facteur essentiel dansl‟initiation, la progression et l'instabilité des lésions athéromateuses à l‟origine des accidents aigus. Lesdonnées récentes suggèrent que l‟activation des récepteurs nucléaires PPAR (Peroxysome-ProliferatorActivated Receptor) par des ligands pharmacologiques prévient le développement et la progression del‟athérosclérose et diminue de manière importante la mortalité cardiovasculaire. À côté de ces traitementspharmacologiques, l‟exercice physique prévient aussi la mortalité cardiovasculaire de manière significative.L‟objectif de notre premier travail a été d‟explorer les effets de l‟exercice physique de natation, sur le développementdes lésions athéromateuses d‟une part et d‟autre part, sur l‟expression des récepteurs nucléairesPPAR. Nos résultats montrent que l’exercice physique de natation diminue la progression del’athérosclérose et stimule l’expression des PPAR-γ vasculaires. De manière intéressante, lorsque lePPAR-γ est inhibé avec l'antagoniste BADGE, les effets antiathérogènes de l’exercice physique sontabolis.L‟hypertension est à l‟origine des complications graves telles que la rupture de plaque d‟athérosclérose.L‟objectif de notre deuxième travail a été d‟explorer l‟implication des PPAR dans la progression et la stabilitédes lésions athéromateuses chez des souris ApoE-/- hypercholestérolemiques et hypertendues (2K1C),soumises à des exercices physiques (volontaire ou imposé) ou traités avec le telmisartan, un antihypertenseur.Nos résultats montrent que l’exercice physique possède différents mécanismes protecteurs. Demanière similaire, l‟exercice physique favorise la stabilité de lésions athéromateuses de manière comparableau traitement pharmacologique. De plus, nos résultats montrent que les souris traitées avec l‟exerciceimposé ou le telmisartan présentent un mécanisme comparable qui permet de réduire significativementl‟expression des cytokines pro-inflammatoire et d‟activer les PPAR-γ vasculaires. L‟exercice volontairefavorise l‟expression des marqueurs des macrophages alternatifs Mβ et des cytokines anti-inflammatoires(CD 206, IL-1Ra). L‟exercice volontaire diminue significativement l‟extension des lésions athéromateuses demanière comparable au telmisartan. Ces résultats montrent que l’exercice physique volontaire etl’exercice physique imposé ont deux mécanismes d’actions distincts. De plus, la surexpression des M2en réponse à l‟exercice volontaire modifie la balance inflammatoire en faveur des Mβ. Ce renversement dela balance au profit des macrophages alternatifs M2 est significativement corrélé à la diminution dela progression des lésions athéromateuses.Les exercices imposé et volontaire possèdent des mécanismes d‟action distincts. L‟exercice soumis diminuel‟expression des cytokines pro-inflammatoires tandis que l‟exercice volontaire augmente l‟expression descytokines anti-inflammatoires et favorise un phénotype anti-inflammatoire des macrophages M2 quis‟accompagne d‟une réduction des lésions athéromateuses / Atherosclerosis is a complex inflammatory process, leading cause of morbidity and mortality in France.Inflammation is essential in initiation, progression and atherosclerosis plaque destabilization leading to acutecardiovascular events. Recent studies suggest that pharmacological PPAR activation prevents ATH developpementand progression and decreased cardiovascular mortality. Compared to pharmacological treatment,physical exercise also significantly prevents cardiovascular mortality.The aim of the first study was to investigate the influence of physical exercise on ATS development andPPAR expression in arterial wall. Our results had shown that physical exercise decrease ATH progressionand increase PPAR-γ expression in arterial wall. Interestingly, PPAR-γ inhibition with BADGE, a PPAR-γantagonist abolishes these antiatherogenic effects. Hypertension increase ATH complication such as plaque rupture. The aim of the second study were to investigatePPAR-γ implication in progression and stabilization of ATH lesions in hypercholesterolemic and hypertensiveApoE-/- mice (2K1C) submitted to different exercises (voluntary wheel running and submitted treadmillrunning) or treated with telmisartan an anti-hypertensive drug. Our results shown that, physical exerciseprevents ATS cardiovascular events by several mechanisms. Similarly to telmisartan, physical exercisesstabilize ATH lesion. Moreover results shown that, submitted exercise and telmisartan have an comparablemechanism. In fact, they significantly decrease pro-inflammatory cytokines expression and in the same timeactivated PPAR-γ expression in arterial wall. Contrary to submitted exercise, voluntary exercises increasesexpression of anti-inflammatory cytokines IL-1ra and increase M2 marker CD206. These results suggestthat voluntary and submitted exercise have two different mechanism of action. Moreover, M2 surexpressionin response to voluntary exercise shift the inflammatory balance in favor to M2. Further, this change of balancein favor to M2, is significantly correlated to decrease of ATH progression. Voluntary exercises significantlydecreases ATH progression in the same levels like telmisartan treatment.Voluntary and submitted exercise has two different mechanisms, submitted exercise decrease proinflammatory

Le muscle strié squelettique dispose de la capacité de régénérer à la suite d’un dommage, qu’il soit traumatique, chimique, pathologique ou encore associé à l’exercice. La régénération musculaire est un phénomène complexe faisant appel à de nombreux types cellulaires tels que les cellules souches musculaires, les cellules vasculaires ou encore les cellules immunitaires. Parmi ces cellules immunitaires, les macrophages jouent un rôle majeur, en sécrétant des facteurs trophiques notamment. En effet, en fonction de leur état d’activation, pro ou anti-inflammatoire, les macrophages exercent des effets distincts sur le comportement des cellules souches musculaires et la restauration du tissu musculaire. Parmi les régulateurs des macrophages et des cellules souches musculaires émergent les espèces réactives de l’oxygène.Ainsi, ce travail de doctorat pluridisciplinaire en sciences du sport a pour ambition d’identifier et de déterminer l’implication des espèces réactives de l’oxygène et des molécules sécrétées par les macrophages ainsi leurs effets fonctionnels respectifs au cours de la régénération musculaire chez la souris et l’Homme. En outre, un suivi des marqueurs biologiques associés à la balance pro/antioxydante réalisé chez des footballeurs de haut niveau durant une saison permet de renseigner l’évolution d’un facteur associé à l’étiologie des dommages induits par l’exercice. / Skeletal muscle has the remarkable ability to regenerate following injury. Skeletal muscle regeneration is a complex process that requires different cell types to restore the tissue. Among these cells are found muscle stem cells, vascular cells and immune cells. Among immune cells, macrophages are play a key role by releasing trophic factors. Depending on their activation states, pro or antiinflammatory, they exert different effects on muscle stem cells and regeneration process. Interestingly, reactive oxygen species emerge as important regulators of muscle stem cells and macrophage biology.Consequently, this pluridisciplinary PhD thesis in sport sciences aims to identify and determine the involvement of macrophage derived-reactive oxygen species and secreted molecule and their functional effects on skeletal muscle regeneration both in mice and human. Furthermore, a one-season follow-up of pro/antioxidant balance in high level soccer players contributes to knowledge regarding the evolution of a factor involved in the etiology of exercise-induced muscle damages

L’obésité représente un important facteur de risque prédisposant aux complications cardiovasculaires. Au niveau vasculaire, la dysfonction endothéliale est considérée comme l’une des altérations les plus précoces de ces complications, mais qui peut cependant être corrigé par l’exercice physique. Récemment, de nombreux travaux se sont intéressés aux microparticules circulantes (MPs) qui seraient impliquées dans de nombreux mécanismes cellulaires grâce à leur contenu en protéines et en microARNs. Nous nous sommes donc proposé dans le cadre de cette thèse de nous intéresser aux rôles que pourraient jouer ces MPs circulantes au niveau vasculaire dans un contexte d’obésité et suite à un exercice physique chronique. Notre travail a consisté dans un premier temps à évaluer l’intégrité vasculaire et notamment la fonction endothéliale chez des sujets obèses et normo-pondérés. Nous avons par la suite quantifié les MPs circulantes au niveau plasmatique et évalué leurs effets sur la fonction endothéliale d’aorte de rats ex vivo. Nous avons également étudié la composition de ces MPs circulantes en protéines impliquées dans la fonction endothéliale (eNOS et NADPH oxydase). Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’effet d’un programme d’exercice physique de 8 semaines au niveau vasculaire (fonction endothéliale, inflammation, stress oxydant) pour groupe de sujets sains et obèses. L’effet de l’exercice physique sur la concentration plasmatique et la composition de ces MPs en microARNs a également été évalué. Nos résultats nous ont permis de mettre en évidence une dysfonction endothéliale chez nos sujets obèses, un stress oxydant et une inflammation chronique. Les concentrations plasmatiques des MPs plasmatiques des sujets obèses étaient augmentées sans toutefois être corrélés avec les marqueurs de la dysfonction endothéliale. De plus, l’analyse fonctionnelle de ces MPs ex vivo et l’étude de leur composition nous a permis de conclure que, d’une part, ces MPs ne participaient à l’altération de la fonction endothéliale induite par l’obésité, et d’autre part, qu’elles reflétaient un mécanisme compensatoire au niveau vasculaire tendant à augmenter la biodisponibilité du NO et à contrebalancer les effets néfastes de la dysfonction endothéliale. Nous avons également pu observer que l’expression de nombreux micro-ARNs, qui seraient impliquées dans les mécanismes inflammatoires et athéroprotecteurs, étaient augmentées dans les MPs de sujets sains et obèses suite au programme d’exercice physique suggérant que ces MPs pourraient contribuer dans les effets bénéfiques de l’exercice observées au niveau vasculaire. / Obesity is a major risk factor predisposing to cardiovascular diseases. Endothelial dysfunction is considered as one of the earliest vascular alterations, but which could besides be restored by exercise. Recently, circulating microparticles (MPs) emerged as an important actor in many cellular mechanisms in the vasculature, through their protein and microRNA contain. In this thesis, we proposed to focus on these circulating MPs and their possible roles in the vasculature, in a context of obesity and in response to a chronic physical exercise. We previously evaluated vascular integrity, including endothelial function, in a population of obese and normal-weighted control group. Then, we quantified plasmatic circulating MPs and assessed their effects on endothelial function of rat aorta ex vivo. We also studied MPs composition on proteins implicated in endothelial function (eNOS and NADPH oxidase). In a second time, we interested on the effect of an 8 week training program on endothelial function and inflammatory and oxidative markers. The effect of exercise on plasmatic MPs level and their microRNAs-containing expression was also evaluated. Our results showed endothelial dysfunction, oxidative stress and inflammation in obese group. Moreover, MPs plasmatic level was enhanced for this group but were not correlated with endothelial dysfunction markers. In addition, functional analysis of obese MPs and their composition in eNOS and NADPH oxidase proteins allowed us to conclude that, firstly, these MPs are not implicated in obesity induced endothelial dysfunction and, secondly, they reflect a compensatory vascular mechanism which tends to increase nitric oxide bioavailability to offset endothelial dysfunction adverse effects. We also observed that microRNA expression, implicated in inflammatory and atheroprotective mechanisms, was enhanced in MPs of obese and normal-weighted subjects following the training program suggesting that these MPs could contribute in exercise beneficial effects.

Afin de mieux comprendre et de préciser les réponses cardio-respiratoires chez l'homme lors d'exercices physiques effectués à des niveaux de gravité (ag) différents, des expérimentations en hypergravité et des analyses de données obtenues en microgravité ont été réalisées.Ainsi nous avons pu identifier les variables influençant la cinétique des réponses cardio-pulmonaires en fonction d‘ag lors de la pratique d'exercices physiques, et proposer un modèle prédictif de la dépense énergétique en fonction d'ag. Il ressort de nos analyses que les effets de ag sur la consommation d'oxygène (VO2) sont déterminés par des changements de la puissance métabolique interne et non pas par des changements de la puissance mécanique ou de la VO2 de repos. Quant à la consommation maximale d'oxygène (VO2 max) estimée, celle-ci diminue de façon importante en fonction de l'augmentation d'ag. Selon nos estimations, la VO2 max serait atteinte au repos à une valeur d'ag de 4.5 G. Ceci indiquerait que l'être humain serait dans l'impossibilité d'effectuer le moindre travail sur les plus grandes planètes du système solaire, rendant ainsi leur colonisation impossible / In order to better understand and clarify the cardio-respiratory responses of humans to physical exercise at varying levels of gravity acceleration (ag) we have set up experiments in hypergravity and we have analyzed data obtained in microgravity. We have thus been able to identify the variables that influence the kinetics of cardio-pulmonary Reponses in function of ag during physical exercise and propose a model that predicts the amount of energy spent when ag varies. From our analysis, it appears that the effects of ag on oxygen consumption (VO2) depend on variations in internal metabolic power and not at all on changes in mechanical power nor on the rest oxygen consumption. We found out that the estimated maximal consumption (VO2 max) of oxygen goes down considerably when ag augments. According to our estimations, the VO2 max is likely to be reached at rest when ag is 4.5 G. T. This seems to indicate that a human would be unable to perform the slightest work on the largest planets of our solar system, thus making the colonization of these planets impossible

L’exercice physique (EX) est reconnu comme la stratégie non pharmacologique la plus efficace pour améliorer la santé cérébrale. Les études menées chez l’Homme et l’animal s’accordent pour impliquer le brain-derived neurotrophic factor (BDNF), une neurotrophine dont les taux cérébraux augmentent en réponse à l’EX et qui est unanimement reconnue comme une molécule de signalisation cruciale de la neuroplasticité. Principalement exprimé par les neurones, le BDNF est également très exprimé par la cellule endothéliale et la cellule musculaire. Très largement sollicités lors d’un effort physique, l’endothélium et le muscle pourraient intervenir dans les effets positifs induits par l’EX. Bien qu’il existe aujourd’hui un consensus sur l’implication du BDNF dans les effets cérébraux de l’EX, il n’en existe pas concernant les modalités d’EX à pratiquer pour optimiser de manière efficace la plasticité cérébrale. Dans ce contexte, les objectifs de ces travaux étaient de déterminer l’impact des modalités de l’EX sur les expressions protéiques de BDNF dans différents territoires (cerveau, endothélium, muscle) et d’étudier les mécanismes à l’origine de l’augmentation de BDNF en réponse à l’EX.Nos résultats montrent que 1) l’expression du BDNF dans des vaisseaux périphériques de même territoire vasculaire (diamètre interne différent) est similaire en réponse à l’EX et majoritairement d’origine endothéliale, 2) l’augmentation de l’expression cérébrale de BDNF en réponse à l’EX dépend de l’intensité de l’EX, mais pas du type de contraction (excentrique/concentrique), 3) la mémoire est restaurée par un EX de forte intensité, 4) l’EX n’impacte pas l’expression musculaire de BDNF, mais augmente l’expression du précurseur de l’irisine (FNDC5), 5) l’expression du BDNF dépend de la composition du muscle en fibres musculaires, 6) les effets cérébraux de l’intensité de l’EX ne semblent pas être reliés à la surexpression de l’irisine musculaire.En conclusion, nos données démontrent que l’EX impacte positivement l’expression endothéliale, cérébrale mais pas musculaire de BDNF. Les résultats mettent en évidence l’importance du paramètre intensité de l’EX sur les taux cérébraux de BDNF. Enfin, selon nos données obtenues, l’irisine et le BDNF musculaires ne semblent pas être impliqués dans l’augmentation cérébrale de BDNF en fonction de l’intensité de l’EX. / Physical exercise (EX) is recognized as the most potent non-pharmacological strategy to positively enhance brain health. From Human and animal studies there is a consensus to involve brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a neurotrophin strongly expressed in response to EX and implicated in neuroplasticity mechanisms. Mainly expressed by neurons, BDNF is also expressed by endothelial and muscle cells. Largely sought during a physical effort, endothelium and skeletal muscle could be involved in positive effects induced by EX. Although there is a real consensus about BDNF and cerebral effect of EX, the typology of the better regimen of EX to enhance cerebral plasticity is not known. In this context, objectives of this works were to determine the impact of EX modalities on BDNF protein expression in different territory (brain, endothelium and muscle) and to identify mechanisms related in BDNF increases in response to EX.Our results showed that 1) BDNF expression in peripheral vessels from the same vascular territory (distinct internal diameter) is similar in response to EX, 2) cerebral BDNF increases induced by EX is dependent on EX intensity but not on the type of contraction (eccentric/concentric), 3) memory is restored by high intensity EX, 4) after EX, BDNF muscular expression is unchanged while the precursor of irisine (FNDC5) expression is increased, 5) BDNF expression depends on muscular fibers typology, 6) cerebral beneficial effects of EX intensity is might not be related to muscular irisine production.In conclusion, our data demonstrated that EX positively impact endothelial, cerebral but not muscular BDNF expression. Results highlighted the importance of the intensity parameter of EX on cerebral BDNF levels. Finally, according to our data, irisine and BDNF from the muscle might not be related to the cerebral increases of BDNF induced by EX intensity.