Le vieillissement de la population est le résultat de l’amélioration de la prise en charge des individus, en particulier des sujets âgés, conduisant à l’apparition d’une nouvelle catégorie démographique, le quatrième âge avec les plus de 75 ans. Cette population polypathologique présente de nombreuses spécificités, avec entre autres, une intolérance au glucose, un état de dénutrition et une altération des fonctions cardiovasculaires, les maladies cardiovasculaires restant la première cause de mortalité dans cette tranche d’âge. Comme évoqué dès les années 50 par Harman, le stress oxydant pourrait jouer un rôle important dans l’ensemble de ces comorbidités. Le resvératrol, un polyphénol anti-oxydant connu pour ses biens-faits cardiovasculaires pourrait ainsi être une molécule d’intérêt dans ce contexte. Nos objectifs dans ce travail ont donc été d’évaluer les effets d’un traitement chronique par le resvératrol accompagné ou non d’une prise en charge nutritionnelle chez la souris très âgée. Ces effets du resvératrol ont été étudiés aussi bien sur le plan métabolique que sur le phénotype cardiovasculaire. Nos résultats montrent qu’un régime riche en protéines et pauvre en glucides a des effets variables en fonction de l’âge. Sans effet sur la souris jeune, il devient délétère chez la souris adulte et très âgée avec une majoration de l’altération de l’homéostasie glucidique associée à une détérioration du bilan lipidique. Ces dysrégulations métaboliques ont pour conséquence une dégradation accrue des fonctions artérielles et cardiaques. Chez la souris très âgée, un traitement par le resvératrol amplifie les dommages liés à ce régime en accentuant les altérations métaboliques et cardiovasculaires, soulignant, et ce pour la première fois, de potentiels effets délétères du resvératrol dans le cadre du vieillissement. En revanche, chez la souris âgée dénutrie en l’absence de prise en charge nutritionnelle, le resvératrol présente des effets bénéfiques avec une amélioration de l’insulino-sensibilité et des fonctions artérielles, associée à une modification d’expression de TXNIP, protéine à l’interface de la régulation de l’homéostasie du glucose et de la balance oxydative, faisant d’elle une piste à explorer tant pour expliquer certains mécanismes impliqués dans le vieillissement que dans les effets du resvératrol. / The aging of the population is the result of the improvement of the care of individuals, especially the elderly, leading to the emergence of a new demographic category, the « fourth age » with people more than 75 years old. This polypathological population has many specificities, with among other things, glucose intolerance, a state of malnutrition and impaired cardiovascular function. Cardiovascular disease remains the leading cause of death in this age group. As mentioned in the 50s by Harman, oxidative stress may play an important role in all of these diseases. Resveratrol, an antioxidant polyphenol known for its properties on cardiovascular events could thus be a molecule of interest in this context. Our objectives in this study were therefore to assess the effects of chronic treatment with resveratrol with or without a nutritional care in the very old mice. These metabolic and cardiovascular effects of resveratrol have been studied. Our results show that a high protein and low carbohydrate diet has different effects depending on age. Despite no effect have been observed on young mice, this diet becomes deleterious in adult and very old mice with an increase of impaired glucose homeostasis associated with a deterioration of the lipid profile. These metabolic dysregulations result in a further deterioration of arterial and cardiac function. In the very old mice, treatment with resveratrol boosts the damage related to this plan by increasing the metabolic and cardiovascular alterations, highlighting, for the first time, potential deleterious effects of resveratrol in aging. However, in elderly malnourished mice in the absence of nutritional care, resveratrol has beneficial effects with improved insulin sensitivity and arterial functions associated with altered expression of TXNIP, protein regulating glucose homeostasis and oxidative balance, making it worth exploring as to explain some of the mechanisms involved in aging and in the effects of resveratrol.

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

Le but de l’étude était de déterminer l’impact d’un supplément d’acide folique et de vitamine B12 (v+ ou v-) à la vache et de diètes contenant différentes teneurs en hydrates de carbone non structuraux sur la production laitière, le gain des veaux, le rendement de carcasse et la qualité de la viande des veaux. Trente-deux couples vache-veau ont été répartis en blocs selon la parité de la mère et la date de vêlage (8 blocs de 4 paires) selon un plan en blocs complets aléatoires. Dans chaque bloc, 2 vaches ont reçu une diète pauvre en hydrates de carbone non-structuraux (PHC) et 2 vaches ont reçu une diète riche en hydrates de carbone non-structuraux (RHC). À l’intérieur de chaque diète, les vaches ont reçu un supplément d’acide folique et de vitamine B12 ou aucun supplément. Durant les 100 premiers jours suivant le vêlage, les vaches ont reçu de l’ensilage avec (RHC) ou sans (PHC) 1 kg de mélasse sèche. Entre 100 et 200 jours, les paires vaches-veau ont reçu de nouvelles parcelles d’ensilage quotidiennement à 6h30 (PHC) ou 18h30 (PHC). Entre 200 et 300 jours, les paires vache-veau ont reçu de l’ensilage fauché à 6h00 (PHC) ou 18h00 (RHC). Les veaux ont été abattus à 305 ±12 jours. La production laitière et le gain des veaux n’ont pas été influencés par les traitements (P>0.05). La qualité de la viande n’a pas été influencée par les traitements sauf la concentration en collagène total qui a été diminuée par le supplément de vitamines (P=0.03). Ces résultats indiquent que les suppléments d’acide folique et de vitamine B12 ont peu d’impact chez des vaches de boucherie qui ne sont pas en carence et que les teneurs en hydrates de carbone non-structuraux n’étaient vraisemblablement pas suffisantes pour affecter les performances animales. / Thirty-two spring calving cows (760 ± 91 kg BW) and calves (44 ± 4.53 kg BW) were blocked according to parity and calving date (8 blocks of 4 cows) according to a randomised complete block design. Within each block, 2 cows were fed a low total non-structural carbohydrate (LTNC) diet, while 2 were fed a high TNC (HTNC) diet. Within each diet, cows were administered either no vitamins (v-) or weekly intramuscular injections of 160 mg of folic acid plus 10 mg of vitamin B12 (v+). From parturition to 100 d post-calving cows received grass silage ad libitum with (HTNC) or without 1 kg of dried molasses (LTNC). From day 100 to 200, cow-calf pairs were allotted new pasture daily at 0630h (LTNC) or 1830h (HTNC). During days 200 to 300, cow-calf pairs were fed ad libitum silage cut at 0600h (LTNC) or 1800h (HTNC). Calves were slaughtered at 305±12 d. Treatments had no effect on milk yield (P=0.17) but increased milk vitamin B12 excretion (P< 0.01) at 195 days post-calving. Treatments had no effect on calf performance except for meat collagen (P>0.05). These results indicate that folic acid and vitamin B12 supplements have little impact on healthy beef cattle and that plant TNC levels did not differ sufficiently to elicit an animal response.

No description available.

No description available.

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie complexe qui requiert une implication importante des patients pour contrôler leur glycémie et ainsi prévenir les complications et comorbidités. L’activité physique (AP) régulière et une attention constante pour les glucides ingérés sont des adjuvants essentiels au traitement insulinique. Nous avons démontré que le questionnaire BAPAD-1, spécifiquement développé pour des adultes atteints de DT1, est un outil valide (validité prédictive, fiabilité interne et reproductibilité) pour définir des barrières associées à l’AP. Bien que le niveau de barrières envers l’AP soit faible, la crainte de l’hypoglycémie est la barrière la plus importante chez cette population. L’adoption d’un mode de vie actif est associée à un profil corporel favorable. Les adultes, avec un DT1 et non diabétique, qui maintiennent un bon niveau d’AP, soit un ratio entre la dépense énergétique totale et celle au repos ≥ 1.7, ont une masse grasse, un indice de masse corporelle et un tour de taille significativement inférieurs à ceux d’adultes moins actifs. Le niveau d’AP peut être estimé au moyen d’un moniteur d’AP comme le SenseWear Armband™. Afin de compléter les études de validation de cet outil, nous avons évalué et démontré la reproductibilité des mesures. Toutefois, la dépense énergétique est sous-estimée durant les 10 premières minutes d’une AP d’intensité modérée sur ergocycle. L’utilisation de cet appareil est donc justifiée pour une évaluation de la dépense énergétique sur de longues périodes. Le calcul des glucides est une méthode largement utilisée pour évaluer la quantité d’insuline à injecter lors des repas. Nous avons évalué dans un contexte de vie courante, sans révision de la technique, la précision des patients pour ce calcul. L’erreur moyenne est de 15,4 ± 7,8 g par repas, soit 20,9 ± 9,7 % du contenu glucidique. L’erreur moyenne est positivement associée à de plus grandes fluctuations glycémiques mesurées via un lecteur de glucose en continu. Une révision régulière du calcul des glucides est probablement nécessaire pour permettre un meilleur contrôle glycémique. Nous avons développé et testé lors d’un essai clinique randomisé contrôlé un programme de promotion de l’AP (PEP-1). Ce programme de 12 semaines inclut une séance hebdomadaire en groupe ayant pour but d’initier l’AP, d’établir des objectifs et d’outiller les adultes atteints de DT1 quant à la gestion de la glycémie à l’AP. Bien que n’ayant pas permis d’augmenter la dépense énergétique, le programme a permis un maintien du niveau d’AP et une amélioration de la condition cardio-respiratoire et de la pression artérielle. À la fin du programme, une plus grande proportion de patients connaissait la pharmacocinétique de l’insuline et une plus grande variété de méthodes pour contrer l’hypoglycémie associée à l’AP était utilisée. En conclusion, le diabète de type 1 engendre des défis quotidiens particuliers. D’une part, le calcul des glucides est une tâche complexe et son imprécision est associée aux fluctuations glycémiques quotidiennes. D’autre part, l’adoption d’un mode de vie actif, qui est associée à un meilleur profil de composition corporelle, est limitée par la crainte des hypoglycémies. Le programme PEP-1 offre un support pour intégrer l’AP dans les habitudes de vie des adultes avec un DT1 et ainsi améliorer certains facteurs de risque cardio-vasculaire. / Type 1 diabetes (T1D) is a complex disease requiring continuous self-management. Physical activity (PA) and carbohydrate counting are essential counterparts to insulin therapy for blood glucose control in order to prevent complications and comorbidities. We have demonstrated the validity (predictive validity, internal validity and reproducibility) of the BAPAD-1 scale to assess perceived barriers associated with PA practice. Fear of hypoglycemia is the strongest perceived barrier among adults with T1D. An active lifestyle, as described by a physical activity level (ratio of total over resting energy expenditure) ≥ 1.7, is associated with a better body composition compared to less active adults. Adults who are more active show significantly less fat mass, smaller body mass index and smaller waist circumference. Motion sensors, like the SenseWear Armband™, are useful to estimate PA level. To complement prior validation studies, we evaluated and confirmed the reproducibility of the SenseWear Armband™ measurements. However, we also observed that energy expenditure is underestimated at the onset of moderate intensity ergocycling. Thus, this motion sensor should be used to evaluate energy expenditure over long periods of time rather than short length exercise. Carbohydrate counting is a widely used method to evaluate prandial insulin doses. We evaluated, in a real-life setting without prior method revision, the accuracy of adults with T1D for carbohydrate estimation. The mean meal error was 15.4 ± 7.8 g or 20.9 ± 9.7 % of total carbohydrate content. The mean meal error was positively associated with larger daily glucose fluctuations measured by a continuous glucose monitoring system. Regular educational tips regarding carbohydrate counting may be necessary to improve glycemic control. In order to improve PA practice, we developed and tested in a randomized controlled trial a PA promotion program (PAP-1). This 12-week program includes a weekly group session designed for PA initiation, goal setting and improving knowledge about glycemic control during PA. Even if the program failed to improve total energy expenditure, participants improved their cardiorespiratory fitness and blood pressure. At the end of the program, a larger proportion of the participants were knowledgeable of insulin pharmacokinetics and they used more various methods to prevent hypoglycemia related to PA. In conclusion, type 1 diabetes obtrudes many daily challenges. On one hand, carbohydrate counting is a complex job and its inaccuracy is associated with glycemic fluctuations. On the other hand, even if having an active lifestyle is associated with a better body composition, fear of hypoglycaemia may impede PA practice. The PAP-1 program offers support to adults with T1D to adopt an active lifestyle and thus improve some cardivascular risk factors.

No description available.

L’activité physique (AP) est liée à plusieurs bénéfices pour la santé chez les personnes atteintes de diabète de type 1 (DT1), mais elles sont peu actives dû à la peur des hypoglycémies liée à l’AP. Un apport en glucides est souvent requis pour prévenir les hypoglycémies lors d’une AP, mais il y a un manque de connaissances quant à la quantité à consommer et la distribution temporelle idéales des glucides. Notre objectif est de comparer l’efficacité de 2 stratégies de collation pour maintenir la glycémie dans les cibles (4,0 - 10,0 mmol/L) lors d’une AP chez les adolescents et adultes avec le DT1. Les participants (N=33) ont effectué 2 interventions durant lesquelles une heure d’ergocycle à intensité moyenne a été réalisée. Ils consommaient un apport en glucides de 0,5g/kg du poids corporel et cet apport était aléatoirement consommé en une prise unique (PU) avant l’AP ou en une prise répartie (PR) avant et pendant l’AP. La GC était mesurée toutes les 10 minutes durant l’AP. Quatre participants ont eu une hypoglycémie durant l’AP avec la PU comparativement à 6 participants pour la PR (P=0,42). Il n’y avait pas de différence significative pour le pourcentage de temps passé dans les cibles entre les deux stratégies (PU : 75 ± 35%; PR : 87 ± 26%; P=0,12). Nos résultats suggèrent qu’un apport en glucide de 0.5g/kg du poids corporel est une option raisonnable pour une AP d’intensité moyenne d’une heure. Les deux stratégies sont similaires pour prévenir les hypoglycémies lors de l’AP. / Physical activity (PA) is associated to many health benefits in people living with type 1 diabetes (T1D), but these patients are not very active due to the fear of PA-related hypoglycemia. Carbohydrate intake is often required to prevent hypoglycemia during PA, but there is a lack of knowledge about the ideal amount to consume and the timing distribution of carbohydrates. Our objective is to compare the efficacy of two snack strategies to maintain glucose levels in the target range (4.0 – 10.0 mmol/L) during PA in adolescents and adults living with T1D. The participants (N = 33) took part in 2 interventions during which one hour of moderate intensity ergocycle was performed. They consumed a carbohydrate intake of 0.5g/kg of body weight and this intake was randomly consumed in a single intake (SI) before PA or in a distributed intake (DI) before and during PA. Capillary blood glucose was measured every 10 minutes during PA. Hypoglycemia occurred in 4 participants with SI compared to 6 participants for DI (P = 0.42). There was no significant difference in the percentage of time spent in the target range between the two strategies (SCI: 75 ± 35%; DCI: 87 ± 26%; P = 0.12). Our results suggest that a carbohydrate intake of 0.5g/kg of body weight is a reasonable option for one hour of moderate PA. The two snack strategies are similar to prevent hypoglycemia during PA.

Vivre avec une maladie chronique a des implications multiples sur une personne atteinte et ses proches. Ces implications sont majeures en cas de diabète insulino-traité comme le diabète de type 1 (DT1) et le diabète de type 2 avancé (DT2). Bien qu’un contrôle glycémique optimal soit indispensable pour prévenir et ralentir les complications micro-vasculaires chroniques, l’atteinte d’un tel objectif avec l’intensification de l’insulinothérapie se heurte à un risque important d’hypoglycémie. Les progrès technologiques : pompes à insuline, systèmes de surveillance de la glycémie interstitielle en continu (SSGC) et couplage de ces dispositifs avec un algorithme dans les systèmes de pancréas artificiel (PA) mono-hormonal avec insuline seule, ou bi-hormonal avec ajout de glucagon permettent de plus en plus de rendre le traitement plus simple (automatisation), plus efficace (moins d’hyperglycémies) et plus sûr (moins d’hypoglycémies). Cependant ces technologies apportent de nouveaux défis que nous avons explorés. À travers les projets de cette thèse : 1) Nous avons exploré la gestion de diabète avec le recours à la technologie de point de vue des utilisateurs actuels pour les pompes et les utilisateurs potentiels futurs pour les systèmes PA. Nos questionnaires ont mis l’accent sur l’enthousiasme des patients pour l’adoption de ces technologies et la perception positive de leur rôle dans le contrôle glycémique et la réduction de la glycémie; toutefois, plusieurs problèmes techniques ont été rapportés avec les pompes (nécessitant une amélioration de la technologie, un meilleur recensement ou une meilleure évaluation des effets indésirables) et une préférence d’être capable au besoin d’ignorer les recommandations du PA. 2) Nous avons testé pour la première fois le système PA développé à Montréal pour les patients vivant avec un DT2 insulino-traité et démontré son applicabilité pour cette population avec amélioration du contrôle glycémique en comparaison aux traitements conventionnels ouvrant la porte aux études plus vastes en vie réelle. 3) Trois stratégies en PA ont été aussi testé pour la première fois pour améliorer le contrôle glycémique pendant l’exercice pratiqué dans la période postprandiale (une situation d’hyperinsulinémie et variations rapides de la glycémie). Nous avons comparé : a) un contrôle glycémique exclusivement basé sur les données de la SSCG, b) une annonce avant le repas visant une glycémie plus haute et c) une annonce combinant la réduction du bolus du repas avec la cible glycémique plus haute. L’option qui consiste à annoncer l’exercice avant le repas à l’algorithme en combinant une cible glycémique plus haute avec une réduction de tiers du bolus prandial constituait l’approche la plus pratique pour éviter les hypoglycémies pendant un exercice d’intensité modérée pour 1h débuté 90 minutes post-repas. 4) Le système PA bi-hormonal est avantageux pour la réduction de l’hypoglycémie mais la formulation actuelle du glucagon présente la problématique de la stabilité avec une recommandation d’utilisation immédiate. Nous avons démontré sa stabilité pour 24 heures en contexte de PA ce qui permet de mener des études pour explorer le bénéfice du PA bi-hormonal. 5) Nous avons également exploré la question de sécurité de cette nouvelle utilisation du glucagon en mini-bolus et de façon chronique et nous avons proposé une liste de paramètres à surveiller dans les études prolongées compte tenu l’effet pléiotropique du glucagon sur la majorité des organes. 6) Nous avons démontré que le traitement des épisodes d’hypoglycémie non-sévères résiduels qui surviennent lors du traitement par PA restent difficiles à traiter avec seulement 17% des épisodes corrigés 15 min après l’ingestion des 15 grammes de glucides tel que recommandé. 7) Nous avons finalement exploré si le traitement des épisodes d’hypoglycémies non sévères pourrait être modulé en fonction du seuil glycémique atteint et de la quantité initiale des glucides consommés. Nous avons alors testé l’ingestion de 16 g de glucides (selon les recommandations) contre 32 g de glucides (plus représentatif des pratiques des patients) à deux seuils d’hypoglycémie (3,0 à 3,5 mmol/L et  3,0 mmol/L). Nos résultats confirment la difficulté de traitement de ces épisodes (lenteur de la correction et besoin fréquent de second traitement) quel que soit le seuil de traitement et/ou la dose initiale de glucides consommés. Ainsi, nous avons démontré les avantages et les limites de la technologie pour le diabète insulino-traité, y compris les systèmes PA, en allant de la préférence des patients pour la technologie, à l’utilité du PA dans le DT2 avancé, à la nécessité de annoncer l’exercice à l’algorithme avant le repas pour l'exercice postprandial, à la stabilité de la formulation disponible du glucagon et les paramètres cliniques à surveiller dans les essais à long terme du PA. Cette thèse a finalement montré le manque d’efficacité du traitement de l'hypoglycémie non-sévère par consommation de glucides oraux même dans le cadre du PA. / Living with diabetes, a chronic disease, has multiple implications for a person and their loved ones. These implications are major in the case of insulin-treated diabetes such as type 1 diabetes (T1D) and advanced type 2 diabetes (T2D). Although optimal glycemic control is essential to prevent and slow chronic microvascular complications, achieving such a goal through intensive insulin therapy has the drawback of increased risks of hypoglycemia. Technological advances: insulin pumps, continuous glucose monitoring systems (CGMS) and coupling of these devices with an algorithm in artificial pancreas (AP) systems, mono-hormonal (insulin) or bi-hormonal (with glucagon), can make diabetes treatment simpler (automation), more effective (less hyperglycemia) and safer (less hypoglycemia). However, these technologies bring up new challenges that we have explored through the projects of this thesis: 1) We have examined the use of technology in diabetes management from the perspective of current users for insulin pumps and potential future users for AP systems. Our online surveys highlighted the enthusiasm of patients for technology adoption and the positive perception they hold about its role in glycemic management; nevertheless, several technical problems have been reported with insulin pumps (hence the need to improve the identification of adverse events) and a preference to ignore AP recommendations if necessary. 2) We have tested for the first time the mono-hormonal AP system developed in Montreal for patients living with insulin-treated T2D and demonstrated its applicability for this population with improved glucose management in comparison to conventional treatments opening the door to larger studies in real life settings. 3) Three strategies in AP were also tested for the first time to improve glucose management during exercise practiced in the postprandial period (a situation of hyperinsulinemia and rapid changes in blood sugar). We compared: a) glycemic control based exclusively on CGMS data, b) a pre-meal announcement of exercise to the algorithm that increases target glucose levels, and c) a combination of exercise announcement with meal bolus reduction. The last strategy offered the most practical approach to avoid hypoglycemia during moderate-intensity aerobic exercise of one hour duration that is practiced 90 minutes post-meal. 4) The bi-hormonal AP system is advantageous for the reduction of hypoglycemia but the current commercial glucagon formulation (lyophilized powder) is not stable in liquid form and is only approved for immediate use post reconstitution in an acid solution. We have however demonstrated its stability for 24 hours in the context of AP use (mini-boluses through pumps), which makes it possible to conduct studies to explore the benefit of bi-hormonal AP until new stable formulations are approved. 5) We have also explored the question of the safety of this new use of glucagon in mini-bolus and in chronic way. We have proposed a list of parameters to be monitored in prolonged bi-hormonal AP studies given the pleiotropic effect of glucagon on the majority of organs. 6) We have demonstrated that during AP control (mono-or bi-hormonal), residual non-severe hypoglycaemic episodes remain difficult to treat with a resolution of only 17% of these episodes 15 min after ingestion of the recommended 15 grams of carbohydrates (CHO). 7) We have finally investigated whether non-severe hypoglycaemia treatment with oral CHO could be modulated according to the hypoglycemia threshold reached and the initial amount of CHO consumed. We have thus tested 16 g CHO (recommended by guidelines) versus 32 g CHO (closer to patients’ practices) at two hypoglycemia thresholds (3.0- 3.5 mmol/L and  3.0 mmol/L). Our results confirm the difficulty of treating these episodes (slow correction and frequent need for a second treatment) regardless of the treatment threshold and/or initial CHO dose consumed. Therefore, we have demonstrated the advantages and limits of technology in insulin-treated diabetes including AP systems, by revealing the preferences of patients for technology use, the usefulness of AP in insulin treated T2D, the need of pre-meal announcement to the algorithm during postprandial exercise, the stability of commercial glucagon formulation and the clinical parameters to be monitored in long-term trials. This thesis finally showed the compromised efficacy of non-severe hypoglycaemia treatment with recommended oral CHO even in the context of AP.

L'obésité est une épidémie mondiale qui augmente le risque de développer un diabète de type 2 ainsi que ses complications. Chez les individus obèses, le tissu adipeux sécrète de grandes quantités d'hormones et de cytokines qui affectent négativement le métabolisme du glucose et des lipides, ce qui provoque l'inflammation et la résistance à l'insuline. L'obésité augmente également l'activité du système rénine-angiotensine (RAS) localement au niveau de différents tissus et de façon systémique dans la circulation. L’angiotensinogène est convertie en angiotensine I par la rénine, ainsi que par la prorénine uniquement quand la prorénine est liée au récepteur de la rénine et prorénine [(P)RR] 1 . Ceci est la voie angiotensine-dépendante (Ang-D) du (P)RR. La liaison de la rénine et de la prorénine avec le (P)RR active également une voie angiotensine-indépendante (Ang-ND), ce qui produit une signalisation intracellulaire comportant la mitogen activated protein kinase (MAPK), la extracellular regulatory kinase 1/2 (ERK1/2), la promyelocytic leukemia zinc finger protein (PLZF) et le tumor necrosis factor alpha (TNF-a). Ceux-ci peuvent provoquer la croissance et la prolifération cellulaire, l'apoptose et la fibrose et pourraient donc être reliés aux dommages tissulaires et aux complications associées à l'obésité 1, 2. Plusieurs effets bénéfiques d’un blocage pharmacologique du (P)RR ont été rapportés tels la prévention du développement d'une fibrose cardiaque et rénale ainsi que la prévention de la néphropathie et de la rétinopathie diabétique. Cependant, les effets du (P)RR dans le tissu adipeux ont été peu étudiés. Par conséquent, notre objectif était d'étudier le rôle du (P)RR dans le développement de l'obésité et de la résistance à l'insuline par : 1) l'administration de HRP (un peptide bloquant l’effet du (P)RR) chez un modèle de souris obèse par l’administration d’une diète riche en gras (HFD), et 2) l’évaluation de souris ayant une délétion (KO) du gène (P)RR spécifiquement dans le tissu adipeux, qui a été généré dans notre laboratoire par la technologie Cre-LoxP. L'expression du gène et de la protéine du (P)RR dans les tissus adipeux était augmentée chez les souris nourries avec une HFD indépendamment du traitement au HRP. Le traitement par le HRP a réduit le poids corporel et la masse adipeuse chez les souris nourries avec une HFD alors qu’une tendance pouvait être observée chez les souris sur diète normale (ND). De façon similaire, les souris (P)RR KO spécifiquement dans le tissu adipeux avaient une réduction du poids corporel et de la masse adipeuse, même sur ND, ce qui suggère fortement l'implication du (P)RR dans le tissu adipeux dans le développement de l'obésité. Le phénotype des souris KO incluait une augmentation de l'activité horizontale uniquement dans leur période active, ce qui pourrait contribuer à augmenter leur métabolisme énergétique et ainsi réduire leur poids corporel et leur masse adipeuse. De plus, les souris KO homozygotes mâles avaient un métabolisme de base plus élevé car nous avons observé une augmentation de la consommation d'oxygène et de la production de dioxyde de carbone pendant leur période active et de sommeil. Cette augmentation du métabolisme pourrait résulter, en partie, d'une augmentation de la thermogenèse comme en témoigne l’expression accrue du gène de brunissement, PRDM16, dans le tissu adipeux péri-rénale de souris mâles KO. Conformément à cela, des résultats récents provenant de notre laboratoire ont également démontré que le HRP pouvait induire du brunissement au niveau du tissu adipeux sous-cutanée 3. Chez les souris traitées avec le HRP, bien que la glycémie eût été similaire aux souris recevant le placebo, l'insuline plasmatique et le rapport insuline/glucose était plus faible indépendamment de la diète. De façon similaire, les souris (P)RR KO avaient une insulinémie et un taux de peptide C plus faibles par rapport aux souris contrôles, sans aucune différence dans les courbes de la glycémie au cours d'un test de tolérance au glucose par voie orale. Les niveaux d'insuline dans l’état basal et stimulé étaient significativement plus faibles chez les souris KO, sans aucune modification du contenu pancréatique en insuline et du ratio insuline/peptide-C, ceci indique donc qu’il n’y a pas eu d’altération du niveau du métabolisme pancréatique de l'insuline. L’augmentation de l'adiponectine plasmatique chez les souris KO pourrait, entre autres, contribuer à une meilleure sensibilité à l'insuline observée. De plus, dans les groupes traités aux HRP, nous avons observé une amélioration du profil d'expression des gènes des transporteurs de glucose GLUT1 et GLUT4, du TNF-alpha, MCP-1, F4/80 et de la leptine dans le tissu adipeux ce qui pourrait contribuer à la meilleure sensibilité à l'insuline. Comme une meilleure sensibilité à l'insuline a été observée chez la souris suite au blocage pharmacologique et à la suppression génétique du (P)RR, ceci suggère que le (P)RR est impliqué dans la régulation de l’homéostasie du glucose. De plus, un taux circulant réduit des triglycérides (TG) a été observé chez les souris traitées au HRP, alors que des niveaux inférieurs de TG ont été trouvés seulement dans les muscles squelettiques chez les souris KO. Ces modifications du métabolisme des lipides et des taux circulants d'adiponectine résultent probablement d'un tissu adipeux plus sain tel que révélé par nos analyses histologiques démontrant une réduction de la taille des adipocytes chez les souris KO et traitées au HRP 3. Nos résultats démontrent que le (P)RR, en particulier dans le tissu adipeux, est impliqué dans la régulation du poids corporel et de l'homéostasie du glucose probablement par la modulation de la morphologie et de la fonction des adipocytes. Le développement d'une nouvelle stratégie clinique axée sur le blocage du (P)RR pourrait aider à traiter l'obésité et ses pathologies associées telles la résistance à l'insuline et le diabète de type 2. / Obesity is a worldwide epidemic and increases the risk of developing type 2 diabetes and its complications. In obesity, adipose tissue secretes large amounts of hormones and cytokines that negatively regulate glucose and lipid metabolism, causing inflammation and insulin resistance. Obesity also increases the activity of both local (tissue-specific) and circulating renin-angiotensin system (RAS). Angiotensinogen is converted to angiotensin I by renin, whereas prorenin may only do so upon binding to the (pro)renin receptor [(P)RR] 1. This is thus the angiotensin-dependent (Ang-D) pathway of the (P)RR. The binding of renin and prorenin with the (P)RR also activates an angiotensin-independent pathway (Ang-ND), leading to intracellular signaling involving, for instance, the mitogen activated protein kinase (MAPK), the extracellular regulatory kinase ½ (Erk1/2), the promyelocytic leukemia zinc finger protein (PLZF) and tumor necrosis factor alpha (TNF-a) 1, 2. These can produce cell growth and proliferation, apoptosis and fibrosis 1, 2, and as such may contribute to tissue damage and complications associated with obesity. The beneficial effects of pharmacological blockade of the (P)RR include prevention of the development of cardiac and renal fibrosis, as well as of diabetes-associated nephropathy and retinopathy. However, effects of the (P)RR in adipose tissue have been poorly investigated. Hence, our objective was to study the role of the (P)RR in the development of obesity and insulin resistance by: 1) administering HRP (a (P)RR blocker peptide) to mice fed a high-fat diet (HFD), and 2) in knock-out (KO) mice with adipose tissue-specific (P)RR gene deletion, which were generated in our laboratory by cre-loxp technology. (P)RR gene and protein expression in adipose tissue were increased in mice fed a HFD independently of HRP treatment. HRP treatment also reduced mice body weight and fat masses in HFD-fed mice while they only tended to be lower in mice on normal diet (ND). Similarly, the adipose tissue specific (P)RR KO mice had reduced body weight and fat masses, even on ND, and as such confirmed the involvement of adipose tissue (P)RR in the development of obesity. The KO phenotype included increased horizontal activity, only in the dark cycle (active period), which would increase energy expenditure and could contribute to their lower body weight and fat mass. Male hemizygous KO mice had higher basal metabolic rate as they had increased oxygen consumption and carbon dioxide production during both their active and inactive period. This increased basal metabolism may result in part from an increase in thermogenesis as increased “beiging” gene expression, PRDM16, was observed in peri-renal fat of male KO mice. In line with this, recent results from our laboratory have also shown that HRP may induce “beiging” in subcutaneous fat 3. In mice treated with the HRP, although glycemia was similar to placebo treated mice, plasma insulin and the insulin to glucose ratio were lower compared to untreated groups on both HFD or ND. Similarly, (P)RR KO mice had lower plasma insulin and C-peptide levels compared to controls, without any differences in the glycemia curves during an oral glucose tolerance test. Given that the basal and stimulated insulin levels were significantly lower in KO mice, without any changes in total pancreatic insulin content and with similar insulin to C-peptide ratio, this suggests that pancreatic insulin metabolism was not modified. The increased circulating adiponectin levels observed in KO mice may have contributed to the better insulin sensitivity present in the mice. In the HRP treated mice, we observed an improved gene expression profile of glucose transporters GLUT1 and GLUT4, TNF-alpha, MCP-1, F4/80 and leptin in adipose tissue, which may also contribute to the increased insulin sensitivity. Given that better insulin sensitivity was observed in mice with both (P)RR pharmacological blockade and genetic suppression, this suggests that the (P)RR is involved in the regulation of glucose homeostasis. In addition, lower circulating triglycerides (TG) levels were found in mice treated with HRP, whereas lower TG levels were observed only in skeletal muscles in (P)RR KO mice. Put altogether, the lower lipid content and higher plasma adiponectin levels likely result from a healthier fat tissue as revealed by histological analysis which showed a reduction in adipocytes size in KO mice and was recently revealed in HRP treated HFD fed mice 3. Our results demonstrate that the (P)RR, particularly in adipose tissue, is implicated in the regulation of body weight and glucose homeostasis via modulation of adipocytes morphology and function. The development of a new clinical strategy focused on blockade of the (P)RR specifically in adipose tissue could help to treat obesity and its associated pathologies such as insulin resistance and type 2 diabetes.