Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La fracture est un problème de santé publique majeur au Québec, au Canada, ainsi qu'à travers le monde. Elle est l'une des causes les plus fréquentes de perte d'autonomie et de morbidité dans la population, et peut entrainer des conséquences significatives sur la qualité de vie et le bien-être. En effet, la fracture peut être la source de douleurs aigues et chroniques, de perte de mobilité, d'incapacité physique voire d'un décès prématuré. De plus, des impacts psychologiques et sociaux peuvent survenir à la suite d'un événement fracturaire : la peur de subir une autre fracture ou de chuter, éprouver de l'anxiété ou de la dépression, vivre de l'isolement et la perception diminuée du rôle dans la société. L'obésité est un facteur de risque de fracture qui est encore peu connu et abordé en clinique, et pour lequel la prévention n'est pas mise de l'avant. En plus d'être associée au développement de nombreuses comorbidités, l'obésité a des effets néfastes sur le métabolisme osseux, affectant la densité et la qualité de l'os, ainsi que le risque de fracture. De plus, le risque de fracture pourrait être différent selon la mesure d'obésité utilisée. Considérant la hausse de la prévalence de l'obésité, il est nécessaire de mieux comprendre son impact sur la santé osseuse et le risque de fracture. Cela permettra d'identifier chez les individus avec obésité lesquels sont les plus à risque de fracture et de mettre en place des programmes ciblés de prévention des fractures. Le premier objectif de cette thèse était d'effectuer une revue systématique et méta-analyse sur les associations entre l'obésité et le risque de fracture, la densité minérale osseuse (DMO) et la qualité osseuse chez une population adulte. Plus spécifiquement, nous avons comparé l'incidence de fracture à tous sites et à des sites osseux spécifiques, la DMO à la hanche totale, au col fémoral, à la colonne lombaire, au radius et au tibia ainsi que certains paramètres de la qualité osseuse, comprenant la microarchitecture osseuse et des marqueurs de remodelage osseux, chez des hommes, des femmes préménopausées et des femmes ménopausées avec et sans obésité. Les principaux résultats de cette méta-analyse montrent que 1) le risque de fracture de la hanche est diminué chez les hommes et les femmes ménopausées ayant une obésité comparativement aux individus sans obésité, 2) le risque de fracture du poignet est diminué alors que celui de la cheville est augmenté chez les femmes ménopausées ayant une obésité, 3) les individus ayant une obésité ont une DMO plus élevée et une microarchitecture osseuse supérieure ou similaire aux individus sans obésité, et 4) les niveaux sanguins des marqueurs de remodelage osseux en obésité sont diminués ou similaires aux individus sans obésité. Cependant, plusieurs limites ont été notées incluant un manque d'études chez une population adulte plus jeune et évaluant certains sites spécifiques de fracture ainsi que l'hétérogénéité des études quant à la définition de l'obésité utilisée. Cette synthèse des connaissances a permis d'identifier les limites de la littérature actuelle et d'élaborer les questions de recherche subséquentes. Ainsi, nous avons ensuite étudié les relations entre l'obésité, définie selon l'indice de masse corporelle ou la circonférence de taille, et l'incidence de fracture à tous sites et à des sites squelettiques spécifiques (fractures ostéoporotiques majeures, membres inférieurs distaux et membres supérieurs distaux), en utilisant les données d'une cohorte prospective québécoise, la cohorte CARTaGENE. Plus précisément, cette étude visait à déterminer la forme des relations entre les deux définitions de l'obésité et le risque de fracture. Selon nos résultats, la relation entre la circonférence de taille et le risque de fracture est linéaire alors que celle entre l'indice de masse corporelle et le risque de fracture suit une fonction moins bien définie, représentée par une fonction spline cubique. De plus, nous avons démontré que le risque de fracture des membres inférieurs distaux augmente de façon linéaire en fonction de l'augmentation de la circonférence de taille, montrant l'importance de ne pas catégoriser les individus selon cette mesure. Afin de permettre une utilisation en clinique de ces résultats, nous avons voulu étudier si la circonférence de taille ajoute de l'information à l'IMC pour identifier les individus avec obésité à risque de fracture. Pour ce faire, nous avons évalué comme troisième objectif de cette thèse les relations entre la circonférence de taille et l'incidence de fracture à l'intérieur des catégories cliniques d'IMC, qui est la définition de l'obésité la plus utilisée en pratique. Nous avons également déterminé si l'IMC exerce un effet modifiant sur les relations entre la circonférence de taille et l'incidence de fracture. Notre étude a montré un risque de fracture des membres inférieurs distaux qui augmente linéairement en fonction de la circonférence de taille et ce, principalement chez les individus ayant un IMC normal ou en surpoids. Enfin, un effet modifiant de l'IMC sur les relations entre la circonférence de taille et le risque de fracture a été observé. En conclusion, les résultats obtenus à travers ces projets de doctorat soulignent la relation complexe entre l'obésité, le risque de fracture et la santé osseuse, qui diffère selon le sexe, le statut ménopausique, le site squelettique de la fracture et la définition d'obésité utilisée. De plus, nos études sont les premières à rapporter une relation linéaire entre la circonférence de taille et le risque de fracture dans une population adulte plus jeune. Elles ont permis d'approfondir les connaissances quant à l'impact de l'obésité sur le risque de fracture et la santé osseuse en 1) démontrant que l'obésité augmente principalement le risque de fracture des membres inférieurs distaux, peu importe la définition de l'obésité utilisée, 2) soulignant la valeur ajoutée de la circonférence de taille pour identifier chez les individus avec un IMC normal ou en surpoids ceux étant les plus à risque de fracture. D'autres recherches devront porter sur les mécanismes expliquant la fragilité osseuse à certains sites squelettiques des patients avec obésité (et principalement l'obésité abdominale) afin de développer des programmes de prévention des fractures adaptés à cette population. / Fractures are a major public health burden in Quebec, Canada, and worldwide. Fractures are a frequent cause of autonomy loss and morbidity in the population and can lead to substantial consequences on the quality of life. Indeed, fractures can cause acute and chronic pain, loss of mobility, physical disabilities, and premature death. Moreover, psychological and social consequences may occur following a fracture event, such as fear of sustaining another fracture or of falling, anxiety, depression, isolation and diminished perception of role in society. Obesity is a risk factor for fracture that is still under-recognized, barely addressed in clinical practice, and for which prevention is not present. In addition to being associated with the development of numerous comorbidities, obesity has detrimental effects on bone metabolism, affecting bone mineral density (BMD) and bone quality, as well as fracture risk. Moreover, fracture risk could differ depending on the definition of obesity used. Considering the increasing prevalence of obesity, it is necessary to better understand its impact on bone health and fracture risk. This will help identify among obese individuals those who are most at risk of fracture and implement targeted fracture prevention programs. The first objective of this thesis was to conduct a systematic review and meta-analysis on the associations between obesity and the risk of fractures, BMD, and bone quality in an adult population. Specifically, we compared the incidence of fractures at all sites and specific skeletal sites, BMD at the total hip, femoral neck, lumbar spine, radius, and tibia, as well as certain parameters of bone quality, including bone microarchitecture and serum markers of bone remodeling, in men, premenopausal women, and postmenopausal women with and without obesity. The main findings of this meta-analysis showed that: 1) the risk of hip fracture is decreased in men and postmenopausal women with obesity compared to individuals without obesity, 2) the risk of wrist fracture is reduced in postmenopausal women with obesity, while the risk of ankle fractures is increased, 3) individuals with obesity have a higher BMD and superior or similar bone microarchitecture compared to individuals without obesity, and 4) levels of serum bone remodeling markers in obesity are decreased or similar to individuals without obesity. However, several limitations were noted, including a lack of studies in a younger adult population and of studies that evaluated specific fracture sites, as well as heterogeneity in obesity definitions between studies. Nevertheless, this systematic review and meta-analysis helped identify the limitations of the current literature and develop subsequent research questions.Thus, we subsequently studied the relationships between obesity, defined by body mass index (BMI) or waist circumference, and the incidence of fractures at all sites and specific skeletal sites (major osteoporotic fractures, distal lower limbs, and distal upper limbs), using data from a prospective cohort from the province of Quebec, the CARTaGENE cohort. Specifically, this study aimed to determine the shape of the relationships between the two definitions of obesity and fracture risk. According to our results, the relationship between waist circumference and fracture risk is linear, while the relationship between BMI and the risk of fracture follows a cubic spline. Furthermore, we demonstrated that the risk of distal lower limb fractures increases linearly with increasing waist circumference, highlighting the importance of not categorizing individuals at risk of fracture based on this factor. To enable the clinical application of these findings, we then investigated whether waist circumference provides additional information to BMI in identifying individuals with obesity at risk of fracture.To achieve this, the third objective of this thesis was to evaluate the relationships between waist circumference and the incidence of fractures within clinical BMI categories, which is the most commonly used definition of obesity in practice. We also determined whether BMI exerts a modifying effect on the relationships between waist circumference and the incidence of fracture. Our study showed an increasing linear risk of distal lower limb fractures with increasing waist circumference, mainly among individuals with a BMI within the normal or overweight categories. Finally, a modifying effect of BMI on the relationships between waist circumference and the risk of fracture was observed. In conclusion, the results of these Ph.D. projects highlight the complex relationship between obesity, fracture risk and bone health, which varies according to sex, menopausal status, skeletal site, and the definition of obesity. Moreover, our studies are the first to report a linear relationship between waist circumference and fracture risk in a younger adult population. They have deepened our understanding of the impact of obesity on fracture risk and bone health by 1) demonstrating that obesity primarily increases the risk of distal lower limb fractures, regardless of the definition of obesity used, and 2) highlighting the added value of waist circumference in identifying individuals with a normal or overweight BMI who are at the highest risk of fracture. Additional research should focus on the mechanisms explaining bone fragility at specific skeletal sites in patients with obesity (and primarily abdominal obesity) to develop fracture prevention programs tailored to this population.