La prévalence du diabète ne cesse d’augmenter et la détection de sujets à risque de développer cette maladie reste une préoccupation importante afin qu’un programme de prévention leur soit proposé. Le dosage de l’HbA1c est utilisé pour l’évaluation de l’efficacité du traitement pris par les diabétiques. Il n’était pas utilisé pour le diagnostic des dysglycémies car les méthodes de ce dosage n’étaient pas standardisées. Actuellement l’IFCC (International Federation of Clinical Chemistry) propose une nouvelle méthode de référence pour cette mesure, et l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) a intégré ce paramètre dans les critères diagnostiques du diabète. but Evaluer la capacité de l’HbA1c à prédire un diabète incident, chercher des seuils, d’HbA1c, de GAJ et de glycémie deux heures (G2H) après un test d’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO), au delà desquels les sujets sont plus à risque de développer un diabète incident et, enfin, étudier l’influence du tabac sur les variations de ces mesures. Méthodes Pour l’évaluation de la prédiction du diabète et la recherche de seuils, nous avons utilisé les données de l’étude australienne AusDiab, de l’étude danoise Inter99 et de l’étude française D.E.S.I.R. avec plus de 5500, 4500 et 3550 sujets, respectivement. Dans la troisième partie, nous avons utilisé les données du projet DETECT-2 (12 études, 26 000 sujets), ainsi que celles des études françaises D.E.S.I.R. et TELECOM (3700 sujets). Les distributions de l’HbA1c dans les trois premières études étaient différentes, nous avons donc, dans les deux premières parties d’analyses, ajusté les moyennes d’HbA1c à l’inclusion et après le suivi. Nous avons utilisé un modèle logistique pour la comparaison du pouvoir prédictif de l’HbA1c et de GAJ ; l’intervalle de confiance des Odds Ratios (ORs) à été obtenu par bootstrap. Pour rechercher les seuils de prédiction du diabète, nous avons comparé le modèle logistique (avec la variable glycémique) sans seuil au modèle avec seuil. Enfin, nous avons utilisé un modèle linéaire mixte pour évaluer la différence entre les moyennes d’HbA1c, de GAJ et de G2H en fonction du tabagisme, en attribuant un effet aléatoire à la variable ‘centre’. Résultats Avant ajustement des moyennes d’HbA1c, l’incidence du diabète (défini par la prise de traitement antidiabétique, une HbA1c≥6.5% ou une GAJ≥7mmol/l) était de 3.1% dans AusDiab, 2.7% dans Inter99 et 2.5% dans D.E.S.I.R. Les sujets dépistés comme étant diabétiques par l’HbA1c et par la GAJ n’étaient pas toujours les mêmes. L’incidence estimée du diabète augmente bien avec l’augmentation du taux de l’HbA1c et de la GAJ à l’inclusion. Pour chaque critère, l’aire sous la courbe de ROC (Receiver Operating Characteristic) était supérieure à 0.80 témoignant d’une bonne discrimination des deux tests entre les diabétiques incidents et les non diabétiques et le test de Hosmer-Lemeshow témoigne d’une bonne adéquation des modèles utilisés (p>0.05). Dans les trois populations, les ORs qui mesurent l’association entre les taux d’HbA1c et de GAJ et la survenue du diabète étaient presque toujours supérieurs pour l’HbA1c. Les seuils d’HbA1c et de GAJ au-delà desquels les sujets étaient plus à risque de développer un diabète variaient en fonction de la définition du diabète incident sauf pour l’HbA1c dans l’étude D.E.S.I.R. (5.3%) et la GAJ dans l’étude AusDiab (5.5mmol/l). Enfin, la moyenne d’HbA1c chez les fumeurs actuels était 0.10%(0.08,0.12) plus élevée que chez ceux qui n’ont jamais fumé ; la moyenne de G2H était -0.44(-0.51,-0.36) moins élevée chez les fumeurs actuels que chez ceux qui n’ont jamais fumé.Conclusion Ces résultats soulignent : 1) l’importance de l’utilisation de l’HbA1c comme critère diagnostique de dysglycémies, 2) la nécessité de mieux explorer les limites inférieures des stades intermédiaires qui précèdent la survenue du diabète, 3) l’importance de prendre en considération les facteurs qui peuvent influencer les taux d’HbA1c / The increasing prevalence of diabetes worldwide makes the detection of people at risk of developing diabetes a major concern, so that they can benefit from diabetes prevention programs. HbA1c is used to evaluate the effectiveness of treatment taken by diabetic patients. HbA1c had not been used to diagnose dysglycemia because the assay methods were not standardized. The International Federation of Clinical Chemistry has proposed a reference method, and in 2011 the World Health Organization included HbA1c as one of the criteria for the diagnosis of diabetes. aims: 1) To evaluate the ability of HbA1c to predict incident diabetes compared with fasting plasma glucose (FPG); 2) to find thresholds for HbA1c, FPG and two hour plasma glucose (G2H) after an oral glucose tolerance test (OGTT) beyond which subjects are more at risk for developing incident diabetes and finally; 3) to study the influence of smoking on HbA1c, FPG and G2H.Methods: Several populations were studied. To evaluate the prediction of diabetes and the search for thresholds, we used data from the Australian study (AusDiab), a Danish study (Inter99) and a French study (D.E.S.I.R.) with respectively more then 5500, 4500 and 3550 participants. In the third part, we used data from the DETECT-2 consortium (12 studies with more than 26 000 men and women) and from two French studies: D.E.S.I.R. and TELECOM (with more than 3700 participants). The distribution of HbA1c in AusDiab, Inter99 and D.E.S.I.R. differed, so in the first two parts of this thesis, we adjusted HbA1c so that all three studies had the same mean HbA1c at baseline and the same mean HbA1c at follow-up. We used a logistic model to quantify the predictive ability of HbA1c and FPG for diabetes, and then derived confidence intervals for the difference in Odds Ratios (ORs) by bootstrap. To search for thresholds to predict incident diabetes, based on HbA1c, FPG and G2H at inclusion, we compared logistic regression models that were linear in the glycaemic variable, without a threshold, with a spline model with a threshold. Linear mixed models with ‘centre’ as a random variable, were used to assess the difference between the means of HbA1c, FPG and G2H in current-, ex- and never-smokers.Results: With unadjusted HbA1c data, the incidence of diabetes (defined by treatment, HbA1c≥6.5% or FPG≥7 mmol/l) was 3.1% in AusDiab, 2.7% in Inter99 and 2.5% in D.E.S.I.R.. Subjects detected as having diabetes by HbA1c and FPG were not always the same. The incidence of diabetes increased with increasing HbA1c and FPG at baseline. For each test, the area under the Receiver Operating Characteristic curve was greater than 0.80, indicating good discrimination for these two measures between those with and without incident diabetes, and the Hosmer-Lemeshow test indicated that the models fitted well (p>0.05). In all three populations, the ORs measuring the association between HbA1c and FPG and the development of diabetes were almost always higher for HbA1c than for FPG. The thresholds of HbA1c and FPG above which the incidence of diabetes were higher, varied according to the definition of incident diabetes - except for HbA1c in D.E.S.I.R. (always 5.3%) and for FPG in AusDiab (always 5.5mmol/l). Finally, in current-smokers, the mean HbA1c was 0.10%(0.08,0.12) higher than in never-smokers; the mean G2H was 0.44( 0.51,-0.36) lower in current-smokers than in never-smokers. Conclusion: The results that we found emphasize: 1) the importance of using HbA1c as a diagnostic criterion for dysglycemia, as those diagnosed diabetic by HbA1c did not have always an FPG ≥ 7 mmol/l, 2) the need to better explore the lower limits of the “pre-diabetic” stage as the thresholds of HbA1c, FPG and 2H-PG that we found were lower than those used in clinical practice, 3) the importance to consider factors that may influence HbA1c and G2H, such as smoking.

RESUME: S'il est établi que les acides aminés interagissent à différents niveaux avec les mécanismes de la régulation glycémique, le rôle quantitatif et qualitatif de l'apport protéique dans l'homéostasie du glucose reste controversé. Le stress oxydant joue un rôle important dans la pathogenèse de l'insulino-résistance, mais peu d'études ont exploré les effets de modulations de l'apport en cystéine, substrat limitant de la synthèse de glutathion. Après une étude des données bibliographiques portant sur les relations entre l'apport protéique et la régulation glycémique, avec un intérêt particulier porté à l'apport en acides aminés soufrés, nous présentons les résultats de nos études expérimentales réalisées chez le rat. Nous avons exploré les effets de la consommation de régimes hyperprotéiques sur la composition corporelle, la tolérance au glucose et la sensibilité à l'insuline et nous avons évalué les contributions respectives de la diminution spontanée de l'apport énergétique et de l'augmentation de l'apport protéique dans les effets observés. Par la suite, nous avons étudié les effets d'une augmentation spécifique en aigu et à moyen terme de l'apport en cystéine, apportée par l'intermédiaire d'une source protéique naturellement riche en cystéine (protéines de lactosérum enrichies en αlactalbumine) ou d'un donneur de cystéine (N-acétylcystéine), sur le statut en glutathion et la régulation glycémique chez le rat nourri avec un régime hypersaccharosé, un modèle d'induction nutritionnelle de stress oxydant associé à l'apparition d'une insulino-résistance. Différents paramètres de la régulation glycémique, évaluée à jeun et en dynamique (période postprandiale et provocations glycémiques ou insuliniques), ont été confrontés à des marqueurs du statut redox, du métabolisme du glutathion, de la production et de la biodisponibilité du monoxyde d'azote. L'augmentation de la fraction protéique de l'alimentation réduit le dépôt adipeux et améliore la régulation glycémique chez le rat sain. Chez le rat nourri avec un régime hypersaccharosé, une augmentation spécifique de l'apport en cystéine améliore le statut en glutathion et prévient le stress oxydant, les dysrégulations glycémiques et la réduction de la biodisponibilité du monoxyde d'azote. Ces résultats suggèrent que des conditions alimentaires conduisant à l'apparition d'un stress oxydant modéré pourraient être associées à une augmentation des besoins en acides aminés soufrés et que la non couverture de ces besoins favorise l'apparition de dysfonctions métaboliques.

Les femmes avec un antécédent de diabète gestationnel (DbG) sont plus à risque de diabète de type 2 (DbT2). Ainsi, certaines études se sont intéressées aux associations entre les apports alimentaires et le risque de DbT2 en période post-partum chez cette population. Par contre, à notre connaissance, aucune étude n’a évalué ces associations avec les apports en légumes et fruits (LF) chez ce groupe. Ainsi, l’objectif général de ce projet de maîtrise est d’évaluer l’association entre la consommation de LF et la présence d’altérations glycémiques chez les femmes avec un antécédent de DbG. Pour ce faire, les apports alimentaires en LF ont été évalués entre les femmes présentant ou non une altération glycémique et l’association entre les apports en LF, en légumes et en fruits et la présence d’altération glycémique a été établie. Les analyses ajustées pour l’âge et l’indice de masse corporelle (IMC) ont démontré que les femmes avec une altération glycémique avaient des apports inférieurs en LF et en légumes et non en fruits comparativement aux femmes sans altération glycémique. En considérant les mêmes cofacteurs, les résultats ont démontré que des apports supérieurs en LF et en légumes étaient associés à un risque inférieur d’avoir une altération glycémique, mais les résultats n’étaient pas significatifs pour les fruits. Bref, des apports supérieurs en LF sont associés à un risque inférieur de présenter une altération glycémique chez les femmes avec un antécédent de DbG. Ces résultats semblent davantage être associés aux apports en légumes. Ces analyses ajoutent à la littérature limitée chez cette population à risque et orientent vers des possibles pistes d’action afin de préciser les recommandations nutritionnelles en période post-partum. Des études d’intervention sur la prévention du DbT2 chez cette clientèle sont maintenant essentielles pour établir les liens de causalité et pour objectiver leurs effets à long terme. / Women with prior gestational diabetes mellitus (GDM) are at higher risk of type 2 diabetes (T2D). Therefore, some studies have investigated the association between dietary intake and the risk of T2D in the postpartum period in this population. However, to our knowledge, no studies have evaluated this association with fruit and vegetables (FV) intake in this group. Thus, the general objective of this master’s project is to evaluate the association between FV intake and the presence of glycemic alterations in women with prior GDM. For this purpose, dietary FV intake were assessed in women with and without glycemic alterations and the association between FV, vegetables and fruit intake and the presence of glycemic alterations was evaluated. Adjusted analyses for age and body mass index (BMI) demonstrated that women with glycemic alterations had lower FV and vegetables intake, but not fruit intake compared to women without glycemic alterations. Considering the same cofactors, the results demonstrated that higher intake of FV and vegetables were associated with a lower risk of having glycemic alterations, but the results were not significant for fruits. In summary, higher intake of FV are associated with a lower risk of having glycemic alterations in women with prior GDM. These results appear to be more associated with vegetables intake. Theses analyses add to the limited literature in this higher risk population and possibly help to clarify the nutritional recommendations in the postpartum period. Interventional studies on T2D prevention in this group are now essential to establish a causal relationship and to objectify long-term effects.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La diversité des maladies des patients de réanimation fait que l’environnement technologique de soins intensifs est composé de nombreux systèmes de monitorage de constantes physiologiques, permettant à l’équipe soignante de déterminer un traitement adapté au patient. De plus en plus de systèmes ont une fonction d’assistance à la prescription ou aux soins afin de réduire la charge de travail et mentale des infirmières exigées par certains traitements ou protocoles. Ces systèmes informatisés facilitent l’intégration du protocole et de l’information disponible dans les signaux et peuvent aboutir à des systèmes de complexité élevée. La question de l’évaluation de la qualité de la réalisation et de la balance bénéfice/risque pour les patients liée à l’usage de nouveaux systèmes d’assistance se pose alors. Un problème consiste à mener cette évaluation a priori dès la conception du protocole ou de l’algorithme. Ce travail de thèse donne un exemple de méthode pour un système d’assistance au contrôle de la glycémie des patients de réanimation : l’évaluation est menée depuis la conception de l’algorithme de contrôle jusqu’à une étude clinique de grande ampleur. L’origine du dispositif étudié vient de ce que les patients présentent souvent une hyperglycémie liée au stress à leur arrivée en réanimation (l’augmentation de l’insulino-résistance, l’administration de certaines de drogues ou la déficience en insuline inhibent la réponse physiologique à l’augmentation de la glycémie). Un problème vient alors de ce que, d’une part, l’hyperglycémie prolongée étant associée à une morbidité voire une mortalité accrue, contrôler la glycémie est bénéfique, et d’autre part réduire la glycémie fait courir le risque d’épisodes hypoglycémiques pendant le séjour en réanimation. Dans ce cas, optimiser la balance bénéfice/risque est encore un problème ouvert. Bien qu’il existe de nombreux travaux sur la modélisation de la pharmacodynamique du système glucose-insuline, peu de travaux exploitent ces modèles pour fournir un système de contrôle fonctionnel, testé et industrialisable. La thèse présente un système de contrôle glycémique ainsi qu’une méthode d’évaluation généralisable à d’autres systèmes, qui teste numériquement les performances techniques et cliniques de ce type de systèmes sur des patients virtuels. Les résultats d’une étude clinique réelle sont aussi présentés. / The variety of ICU patients diseases implies that technological environment of critical care is composed of many vital signs monitoring systems, allowing the medical team to determine appropriate treatment to the patient. More and more systems have a decision-making support function to reduce the mental and physical workload of nurses required for certain treatments or protocols. These computerized systems facilitate the integration of the protocol and the information available in the signals and can lead to systems of high complexity. The issue of assessing the performances and the benefit/risk balance for the patient related to the use of new support systems arises. The problem is to conduct this evaluation a priori, during the design process of the protocol or algorithm. This work provides an example of a method to support the control of blood glucose in the ICU system evaluation is conducted for the design of the control algorithm to a large-scale clinical study.The origin of the studied device comes from the fact that patients often experience hyperglycemia due to stress upon their arrival in the ICU (increased insulin resistance, administration of interacting drugs or insulin deficiency inhibit the physiological response to the blood sugar increase). A problem then is that, on the one hand, as sustained hyperglycemia is associated with an increased morbidity or mortality, controlling glycaemia reduces risks, but, on the other hand, reducing blood sugar exposes to the risk of hypoglycemia during the ICU stay. In this case, optimizing benefit/risk ratio is still an open problem.Although there are many studies on modeling the pharmacodynamics of glucose-insulin system, few works use these models to provide a functional, tested and industrialized control system. The thesis presents a glycemic control system and a generalized method of evaluation with other systems, which tests digitally technical and clinical performances of such systems on virtual patients. The results of a real clinical trial are also presented.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les relations bien connues en cas d'hémochromatose entre surcharge en fer, insulinorésistance et stress oxydant, nous ont conduit à chercher à établir le rôle de la ferritine comme un facteur prédictif du risque de diabète gestationnel et du stress oxydant indépendamment de toute supplémentation dans une population de femmes Libanaises non anémiques. Nous avons observé qu'une ferritine élevée en début de la grossesse était un facteur prédictif d'intolérance au glucose, alors que cette relation n'était pas retrouvée avec une hémoglobine élevée, suggérant que le fer de réserve est un facteur de risque à considérer et non pas le fer fonctionnel. Le dosage de la ferritine pourrait être un marqueur biologique à prendre en considération pour évaluer le risque d'intolérance au glucose chez les femmes à risque de diabète gestationnel. La prévalence du diabète gestationnel dans la population étudiée, sur la base de nouveaux critères adoptés par l'Organisation mondiale de la santé était de ~15% alors qu'elle n'était que de 4% avec les critères de O'Sullivan actuellement utilisés dans les hôpitaux où a été recrutée notre population. Cette forte différence souligne la nécessité de l'adoption de nouveaux critères pour un meilleur dépistage et une meilleure prise en charge du fait des risques materno-fœtaux associés au diabète gestationnel. Malgré l'abaissement des valeurs de la glycémie, nous montrons que les nouveaux seuils de glycémie définissant désormais un diabète gestationnel sont toujours associés à une augmentation du stress oxydant, notamment des dommages à l'ADN. Conformément à la littérature, nous montrons qu'un statut en fer élevé, est associé à un état de stress oxydant élevé. De façon plus originale nous montrons qu'une ferritine élevée en début de grossesse aggrave l'association du stress oxydant et de l'insulinorésistance avec l'intolérance au glucose. En l`absence de modèle satisfaisant pour l`étude du diabète gestationnel expérimental, nous avons validé dans une étude préliminaire un régime riche en fructose comme modèle expérimental de diabète gestationnel. Nous montrons que ce modèle induit les mêmes modifications chez les rates et leurs ratons que celles observées lors de diabète gestationnel, de plus lorsque ce régime est enrichi en fer, des altérations oxydatives sont observées au niveau cérébral et hépatique des ratons. Ce modèle expérimental nous permettra d'étudier ultérieurement les voies de signalisation qui régissent les interactions entre fer, stress oxydant et diabète gestationnel et d'évaluer les répercussions d'une augmentation des dommages oxydatifs chez les fœtus, chez les nouveau-nés à la naissance et à distance par des études de comportement. Enfin en raison des données récentes sur l'épigénétique notre modèle expérimental pourrait nous permettre de suivre l'évolution en terme d'apparition de pathologies à l'âge adulte (insulinorésistance, diabète de type 2, déclin cognitif) des animaux nés de mère avec un diabète gestationnel. Au vu de l`ensemble de nos résultats sur les interactions entre ferritine, intolérance au glucose et stress oxydant, le bénéfice d`une supplémentation martiale durant la grossesse chez des femmes à risque de diabète gestationnel doit être évalué. / The overall goal of this study was to establish the role of ferritin as a predictor for gestational diabetes mellitus and oxidative stress in non-anemic and non-iron supplemented Lebanese women. We observed that high ferritin level during the first-trimester of pregnancy was a predictor for impaired glucose tolerance, whereas high hemoglobin values yielded no significant relationship, suggesting that the iron reserve was the main indicator to be considered as a risk factor rather than the functional iron. Thus, the serum ferritin level could be used as a biological marker to assess for the risk of glucose intolerance in pregnant women. Based on the new World Health Organization criteria for gestational diabetes mellitus diagnosis, it is predicted that gestational diabetes mellitus prevalence in our population could be increased by four-fold. Since gestational diabetes mellitus has deleterious effects on the perinatal and maternal health outcomes, the implementation of these new criteria will allow for better management of blood glucose in pregnant women at risk for developing gestational diabetes mellitus. Although the new criteria adopted lower cut-off blood glucose value, hyperglycemia is still a factor that highly associated with increase oxidative stress, ultimately leading to DNA damage. Previously, we have shown that high iron status was associated with elevated oxidative stress. Furthermore, we have established that high ferritin during early-term pregnancy affected the association between oxidative stress and insulin resistance with glucose intolerance. Due to the lack of good experimental model to study gestational diabetes mellitus, we have utilized fructose-supplemented diet fed pregnant dam as an experimental animal model for our gestational diabetes studies. Data obtained in a preliminary study indicated that, this experimental animal model had identical metabolic modifications found in women with gestational diabetes mellitus. Moreover, we have showed that iron-enriched diet significantly increased the redox status of the brain and the liver of the fructose-supplemented dams. Therefore, we believed that this experimental model is good model for future studies to evaluate the signaling pathways involved in iron, oxidative stress and gestational diabetes and to assess the impact of increased oxidative damage during pregnancy on the fetus, immediately after birth and later during the developmental stages via various behavioral tests. Finally, an epigenetic study using this experimental model may allow us to understand the genetic alterations that affected the likelihood of developing insulin resistance, diabetes, or cognitive decline in pups born to the mothers with gestational diabetes. Based on the findings from our studies on the interaction between ferritin, glucose impairment, and oxidative stress, as well as the iron-supplemented diet in the dams with gestational diabetes mellitus, a caution must be exercised when supplementing a pregnant woman with iron. The use of iron-supplementation during pregnancy should be re-evaluated.

<P align="justify">Dans les conditions physiologiques normales, la glycémie est maintenue dans d'étroites limites. La sécrétion d'insuline par les cellules B pancréatiques joue un rôle majeur dans ce contrôle. En effet, l'insuline est la seule hormone capable d'empêcher une élévation excessive de la glycémie. La cellule B pancréatique constitue un exemple d'oscillateur cellulaire dont la dynamique non linéaire permet l'apparition d'une activité électrique "en salves" ("bursting"). Lors de la sécrétion, les cellules B présentent des oscillations du potentiel membranaire, alternances de phase actives, où la membrane est dépolarisée et durant laquelle des potentiels d'action sont produits, et de phases silencieuses, où le potentiel membranaire est stable et hyperpolarisé. La durée relative de la phase active est directement carrelée au taux de sécrétion d'insuline. Cette activité électrique est produite par une modification des flux ioniques transmembranaires. Il est maintenant établi que l'élévation de la concentration intracellulaire de Ca2+ ([Ca2+]i) qui se produit lors de la phase active est impliquée dans le déclenchement de l'exocytose. Néanmoins, les mécanismes impliqués dans la régulation de l'activité électrique restent mal compris.</P><p><p><P align="justify">Dans ce travail, nous examinons le rôle d'une protéine présente dans la membrane de la cellule B, l'échangeur Na+/Ca2+ ,dans la modulation des oscillations du potentiel membranaire et de la [Ca2+]i .Depuis sa découverte au niveau des cellules cardiaques et de l'axone de calmar, l'échange Na+/Ca2+ a été identifié dans de nombreux autres types cellulaires dont la cellule B pancréatique. Ce transporteur utilise le gradient électrochimique du Na+ comme source d'énergie pour l'expulsion des ions Ca2+ du cytosol. Dans les cellules cardiaques, il représente un mécanisme important d'expulsion du Ca 2+ intracellulaire. De plus, étant donné la stoechiométrie de la réaction de transport, son activité induit un courant (I Na/Ca) qui est impliqué dans la prolongation des potentiels d'action cardiaques. Au niveau de la cellule B pancréatique, le rôle de l'échange Na+/Ca2+ reste mal compris. L'absence d'inhibiteur spécifique de la protéine handicape sérieusement l'approche expérimentale.</P><p><p><P align="justify">Dès lors, nous avons utilisé une approche basée sur la modélisation mathématique afin de clarifier l'impact de l'activité de l'échange Na+/Ca2+ sur l'activité électrique et la régulation de [Ca2+]i de la cellule B pancréatique. La modélisation de l'activité électrique de la cellule B pancréatique repose sur le formalisme développé par Hodgkin et Huxley pour la cellule nerveuse. Dans ce contexte, l'application de la conservation de la charge au circuit équivalent de la membrane cellulaire fournit un système d'équations différentielles ordinaires, non linéaires.</P><p><p><P align="justify">Lors de la première partie de notre travail, nous avons mis au point un dispositif expérimental permettant de mesurer le courant électrique lié aux phénomènes de transport ioniques dans les membranes cellulaires. Nous avons pu détecter I Na/Ca et étudier son activation par la [Ca2+]i et le potentiel membranaire. Ces données expérimentales nous ont permis de proposer un modèle minimal pour I Na/Ca. D'autre part, afin d'évaluer expérimentalement l'effet de l'échange Na+/Ca2+ sur l'activité électrique de la cellule B pancréatique, nous avons étudié l'effet d'une réduction de la concentration extracellulaire de Na+ sur les oscillations du potentiel membranaire.</P><p><p><P align="justify">D'un point de vue théorique, à partir de notre modèle minimal pour I Na/Ca ,nous avons élaboré différents modèles mathématiques de l'activité électrique des cellules B. Ces modèles fournissent une prédiction correcte, qualitativement et quantitativement, de l'effet d'une réduction de la concentration extracellulaire de Na+ sur l'activité électrique périodique de la cellule B pancréatique. D'autre part, nos simulations numériques nous ont permis de démontrer la capacité de l'échange Na+/Ca2+ à moduler la durée relative de la phase active des oscillations du potentiel membranaire. De plus, nous avons pu mettre en évidence un mécanisme physiologique original liant la concentration extracellulaire de glucose et l'activité du transporteur. Enfin, nous nous sommes intéressés aux effets induits par la présence de l'échange Na+/Ca2+ sur l'activité électrique périodique et la régulation de [Ca 2+]i de cellules B couplées électriquement et hétérogènes en leurs paramètres. En effet, dans les conditions physiologiques, les cellules B constituent une population de cellules hétérogènes, électriquement couplées au sein des îlots pancréatiques. Il est établi que ce couplage joue un rôle essentiel dans l'apparition et la régulation de l'activité électrique périodique. Nous avons étudié différents modèles mathématiques correspondant à un réseau de cellules électriquement couplées. Nos simulations numériques nous ont permis de démontrer que l'échange Na+/Ca 2+ joue un rôle clef dans la régulation de la [Ca2+]i au sein d'un réseau de cellules B couplées électriquement. Il prévient, localement, l'apparition de niveaux de [ca2+]i trop élevés, potentiellement dangereux pour le métabolisme cellulaire, causés par l'hétérogénéité des paramètres cellulaires.</P><p><p> / Doctorat en sciences, Spécialisation physique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Contexte théorique : L’encéphalopathie hypoxique ischémique (EHI) est une condition du nouveau-né dans laquelle les mécanismes des variables métaboliques ne sont pas totalement compris. Cette population est particulièrement à risque d’hypo- ou d’hyperglycémie néonatales (HHN). Devant le manque de données sur le fonctionnement métabolique à la suite d’une EHI, cette étude vise à déterminer l’association entre une HHN et l’activité cérébrale mesurée par électroencéphalographie (EEG). Méthodologie : 49 participants avec EHI ont été recrutés au CHU Sainte-Justine peu après leur naissance. Ils ont été monitorés en continu à l’aide de l’EEG et des segments d’intérêt se retrouvant dans les 48 premières heures de vie ont été analysés. L’anormalité de l’activité cérébrale est déterminée selon une analyse quantitative du niveau de discontinuité caractérisée par une proportion de faibles amplitudes (seuils de 25, 15, 12,5, 10 et 7,5 uV) dans le tracé EEG. Les données de glycémie ont été recueillies de façon intermittente par le biais de prises de sang et de glucomètres de chevet. Les participants ont été répartis en 4 groupes : normoglycémie, hyperglycémie, hypoglycémie et glycémie variable (hypo- et hyper-). Résultats : L’analyse de covariation non -paramétrique a relevé une différence significative entre les ratios de discontinuité pour le seuil de 15 uV (F = 3,070 p = 0,037). Les analyses de comparaisons appariées ont montré une différence positive entre le groupe VARIABLE et le groupe contrôle (NORMO-) pour tous les seuils ainsi qu’une différence positive entre le groupe HYPER- et le groupe contrôle pour 4 des 5 seuils (25, 15, 12,5 et 7,5 uV). Aucune différence n’a été relevé entre le groupe HYPO- et le groupe contrôle pour tous les seuils. Conclusions : La variabilité glycémique et l’hyperglycémie seule ont été montrées comme étant associées à une activité cérébrale altérée caractérisée par un tracé de plus faible amplitude mesurée avec l’EEG. / Background: Hypoxic ischemic encephalopathy (HIE) is a newborn condition in which the underlying mechanisms still require further understanding. This clinical population is particularly prone to neonatal hypo- and hyperglycemia (NHH). Given the need to improve our understanding of metabolic functioning following HIE, this study aims to determine the association of NHH on the brain’s background electrophysiological activity measured by electroencephalography (EEG). Methodology: Forty-nine newborns with HIE were recruited at Sainte-Justine University Hospital Center. Continuous EEG monitoring was started as soon as possible and segments of interest in the first 48h of life were analyzed. Brain activity was quantitatively assessed according to an index of discontinuity characterized by the proportion of low EEG amplitudes per segment (< 25, 15, 12.5, 10 and 7.5 uV cutoffs). Glucose measurements were intermittently collected using blood samples and bedside glucometers and were retrospectively retrieved from medical charts. Participants were separated in 4 groups : normoglycemia, hyperglycemia, hypoglycemia and both (hyper- and hypo-). Results: The non-parametric covariance analyses revealed a significant difference between the discontinuity index for the 15 uV threshold (F = 3.070 p = 0.037). The pairwise comparisons showed a positive difference between the group BOTH and the control group (NORMO-) for every thresholds, the labile glucose group having a higher discontinuity index. A similar difference was found between the HYPERGLYCEMIA group and the control group for 4 out 5 thresholds (25, 15, 12.5 and 7.5 uV). No difference was found between the HYPOGLYCEMIA group and the control group. Conclusion: An abnormal glycemic profile, particularly glucose lability and hyperglycemia alone, were shown to be associated with abnormal brain activity characterized by a higher discontinuity index on the EEG.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / L'objectif de ce rapport est d’évaluer l'efficacité du programme d'éducation donné par l'Unité d'Enseignement et de Traitement pour Diabétiques (UETD). En effet, le but est de démontrer par cette analyse que ce programme d'éducation fait diminuer à long terme la glycémie des patients qui le suive et donc qu'il en résulte une épargne pour le système de santé en termes de traitement des complications. Selon le cadre théorique, les bénéfices de ce programme d'éducation sont calculés en fonction de la baisse des complications. Il s'agit de comparer le nombre et la sévérité des complications entre des diabétiques ayant suivi le programme d'éducation et des diabétiques ne l'ayant pas suivi. En effet, l'hypothèse est que le programme d'éducation tend à faire baisser les taux de sucre et donc à long terme les complications des patients faisant partie de ce programme. Quant aux patients non éduqués, leur taux de sucre va être plus hauts et donc risquent d'être plus hospitalisés en raison du risque plus élevé de complications. Les données de l'analyse proviennent de la banque de données du Centre Universitaire de Santé de l'Estrie (CUSE) où se trouve l'UETD. La première étape pour le calcul des bénéfices est d'établir grâce à la méthode du probit ordonné l'influence d’une série de variables indépendantes, dont l'éducation, sur la probabilité à long terme de se trouver dans un certain état de santé (optimal, sous optimal ou inadéquat) et ensuite d'isoler l'impact du programme d'éducation. Il s'agit ultérieurement de déterminer les risques de complications associés à ces états de santé et de les quantifier. Les coûts de la mise en œuvre de ce programme d'éducation sont les salaires du personnel en charge (endocrinologues, infirmières, pharmacienne, diététiste, éducatrice physique et secrétaire), le matériel didactique et les tests en laboratoire, ils constituent les coûts directs. Les autres coûts sont les coûts indirects comme la perte de productivité des personnes venant se faire éduquer et les coûts de transport. On a finalement les frais généraux tels les frais d'administration, de chauffage, d'électricité etc. La dernière étape est donc de comparer les coûts de fonctionnement de ce programme aux bénéfices qu'il engendre. Les résultats de l'analyse sont très peu concluants car il manquait des données pour pouvoir isoler les impacts de l'éducation. En effet, il aurait fallu avoir des observations sur les patients n'ayant pas reçu d'éducation, or elles n'existent pas ou existent en petite quantité puisque la majorité des diabétiques venant se faire traiter au CUSE sont tous fortement encouragés à suivre un programme d'éducation. Par contre, si de telles données avaient été disponibles, il aurait été possible de comparer les coûts de la prise en charge des maladies selon qu'un individu a suivi ou non de l'éducation. L'hypothèse qui aurait pu être vérifiée est que cela coûte plus cher à la base d'éduquer les patients que de ne pas les éduquer, mais qu'à long terme les gens qui ont eu de l'éducation vont être hospitalisés moins fréquemment ou s'ils sont hospitalisés, moins longtemps. Donc les coûts à long terme pour le système de santé auraient été moindres pour les patients ayant reçu de l'éducation par rapport à ceux n'en ayant pas eu.