Strassburg, Math.-naturwiss. Fak., Ref. Schaer, Diss. v. 1905.

Mémoire (M.Eng.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1997. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Le vieillissement est associé à des changements de la composition corporelle, tels que l’augmentation de la masse grasse et la diminution de la masse musculaire. La sarcopénie, qui fait référence à la perte de masse musculaire avec le vieillissement, peut augmenter les risques de chute, d'incapacité physique et a été associé à un risque accru de mortalité. L’entrainement en résistance est considéré comme la stratégie la plus efficace pour lutter contre la sarcopénie, mais les résultats semblent dépendre de l’apport en acides aminés essentiels, qui proviennent principalement de sources animales. Dans notre laboratoire, une étude d’intervention de 16 semaines a permis de démontrer que l’entrainement musculaire permettait un gain de masse et force musculaire chez des hommes âgés sarcopéniques et cela avec ou sans supplémentation riche en protéines d’origine animale (lait de vache). Néanmoins, cette même étude a aussi révélé que la combinaison de l’entrainement musculaire et de la supplémentation riche en protéines est nécessaire pour induire une perte de masse grasse. Afin de comprendre ces résultats, nous avons alors décidé d’étudier l’impact aigu de ce type de stratégie sur l’oxydation des substrats et la mobilisation des graisses afin de tenter d’identifier les mécanismes à l’origine de la perte de masse grasse. Pour ce faire, 9 hommes âgés entre 60 et 75 ans et actifs ont été recrutés et ont terminé l’étude. Chaque participant a été invité à réaliser 3 conditions expérimentales de manière aléatoire: 1) Entrainement en résistance + Lait de vache (ER+LV), 2) Entrainement en résistance + Lait de riz (condition sans protéines; ER+LR), 3) Entrainement en résistance + Eau (condition témoin; ER+EAU). Pendant les 3 heures qui suivaient la fin de chaque intervention, nous mesurions la dépense énergétique, l’oxydation des substrats (calorimétrie indirecte), la mobilisation des graisses (concentrations plasmatiques de glycérol et d’acides gras libres) et le métabolisme glucidique (concentration plasmatique de glucose et insuline). Nos principaux résultats montrent que l’oxydation des lipides (%) est similaire entre les conditions ER+LR et ER+LV bien que plus faible que celle observée dans la condition ER+EAU durant les 2 premières heures. Concernant la mobilisation des graisses, les concentrations de glycérol ne montrent aucune différence au cours des 3 heures. Néanmoins, les niveaux sanguins d’acides gras libres ont augmenté de manière plus importante dans la condition ER+EAU suite à la fin de la séance d’entrainement. Enfin, suite à la condition ER+LV, nous avons observé une réponse du métabolisme glucidique similaire à ER+EAU. Bien qu’il soit possible que l’effet chronique diffère de l’effet aigu, la similitude des résultats entre les conditions ER+LR et ER+LV nous pousse à croire que la perte de masse grasse plus élevée qui a été observée suite à 16 semaines d’entrainement musculaire combiné à une supplémentation en protéines d’origine animale n’est pas expliquée par une plus grande mobilisation des graisses, ni une plus grande oxydation des substrats. Cependant, l’utilisation de méthodes indirectes (acides gras libres et glycérol) pour estimer la mobilisation des graisses pourrait aussi expliquer l’absence de différence entre ces conditions expérimentales.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2006. / Bibliogr.: f. 95-102. Publié aussi en version électronique.

Le système endocannabinoïde est un acteur majeur de la régulation de la balance énergétique. Cependant, son rôle au niveau de l’hypothalamus, une région critique dans la régulation de la balance énergétique, reste méconnu. L’objectif général de ce travail de thèse a été de disséquer le rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 (CB1) exprimé par des populations neuronales hypothalamiques spécifiques dans la régulation de la balance énergétique et l’homéostasie du glucose en caractérisant trois nouvelles lignées de souris possédant une mutation conditionnelle de CB1. En régime standard, la délétion de CB1 dans l’hypothalamus induit une augmentation de la dépense énergétique et une baisse de prise de poids corporel sans modifier la prise alimentaire alors que la délétion de CB1 dans le noyau ventromédian de l’hypothalamus (VMN-CB1-KO) entraîne une baisse significative de masse grasse, une augmentation de l’oxydation des acides gras in vivo, une augmentation de l’activité du système nerveux sympathique (SNS) et un métabolisme du glucose périphérique amélioré. Enfin, la délétion de CB1 dans le noyau paraventriculaire de l’hypothalamus (PVN-CB1-KO) induit une baisse de poids sans modifier la prise alimentaire ni la composition corporelle. Lors de l’exposition à un régime riche en graisses, les souris VMN-CB1-KO prennent plus de poids et de masse grasse que les WT, tandis que les souris PVN-CB1-KO sont partiellement protégées de l’obésité alimentaire grâce à une dépense énergétique accrue.Ces résultats suggèrent que CB1 exprimé par différentes populations hypothalamiques joue un rôle différent dans la régulation de la balance énergétique, qui dépend aussi du régime alimentaire. / The endocannabinoid system is a major player in energy balance regulation. However, a complete understanding of its role within the hypothalamus, a region critically involved in energy balance regulation, is still missing. The general aim of this PhD work was to dissect the specific role of the cannabinoid type 1 receptor (CB1) expressed on different hypothalamic neuronal populations in energy balance regulation and glucose homeostasis by characterizing three new mouse mutant lines with a conditional deletion of CB1. On standard diet, CB1 deletion within the hypothalamus induced an increase in energy expenditure and a decrease in body weight gain without modifying food intake, while CB1 deletion within the ventromedial nucleus of the hypothalamus (VMN-CB1-KO) decreased fat mass, increased fatty acid oxidation in vivo and sympathetic nervous system (SNS) activity, and improved peripheral glucose metabolism. CB1 deletion within the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN-CB1-KO) decreased body weight gain without affecting food intake or body composition. When exposed to a high-fat diet, VMN-CB1-KO mice gained significantly more weight and fat mass than their WT, while PVN-CB1-KO mice were partly protected from diet-induced obesity thanks to increased energy expenditure. These results overall suggest that CB1 expressed on different hypothalamic neuronal populations have distinct roles in energy balance regulation, which in turn also depend on the diet consumed.

Avec une prévalence en constante augmentation, le diabète de type II est devenu un réel enjeu de santé publique. Cette pathologie se caractérise par une hausse de la production hépatique de glucose, reflet d'une néoglucogenèse accrue qui évoluera en hyperglycémie chronique. Le foie est donc un tissu-cible privilégié pour lutter contre les déséquilibres du métabolisme glucidique. Une nouvelle drogue dérivée de la Metformine et dénuée d'effets secondaires, le E008, a été synthétisée par Merck-Santé pour normaliser la glycémie des sujets diabétiques. Le double objectif de notre travail a consisté à (i) étudier les modifications des flux métaboliques au niveau hépatique dans un modèle nutritionnel de rats développant un syndrome métabolique, (ii) analyser les effets de ce nouveau composé médicamenteux et tenter d'élucider ses mécanismes d'action. Le régime enrichi en graisses entraîne une hausse de la néoglucogenèse associée à des perturbations de la fonction mitochondriale : hausse des radicaux libres, inhibition de la respiration, variation du potentiel rédox. Un dénominateur commun à ces évènements pourrait être une altération mutuelle de la composition des lipides membranaires et des quinones. L'administration du nouvel agent antidiabétique E008 à des rats sous régime gras permet de réduire leur production hépatique exacerbée de glucose, en modifiant le contrôle des voies métaboliques. De plus, il induit une inhibition subtile de la respiration cellulaire en agissant à la fois sur la chaîne respiratoire et sur le système phosphorylant (complexe I inhibé et expression réduite de l'ANT). Son action est également liée à une activation de la protéine kinase AMP dépendante (AMPK), par altération des rapports des nucléotides adényliques.

Le coeur est un organe essentiel dont le rôle est de maintenir la circulation sanguine dans tout le corps. Son bon fonctionnement dépend d'un apport important et constant en énergie, l'ATP. En situation normale, le coeur utilise les acides gras et en moindre quantité le glucose comme source principale d'énergie. Cependant, certains stress nuisent à son bon fonctionnement. L'un d'entre eux est la surcharge de volume du ventricule gauche (VG) causée par une régurgitation de la valve aortique. Lors de la diastole cette surcharge de volume, entraine des modifications physiologiques et métaboliques au niveau du VG qui influenceront son métabolisme énergétique et sa fonction. À long terme, le coeur développera une hypertrophie excentrique accompagnée d'une dysfonction systolique et diastolique. Dans notre société actuelle, ce genre de problème est souvent accompagné de facteurs de risques comme l'obésité ou le syndrome métabolique (hypertriglycéridémie, obésité abdominale, pression artérielle élevée, résistance à l'insuline). Le but de ce projet était de déterminer les impacts d'une diète riche en fructose ou riche en gras sur le développement de l'hypertrophie du ventricule gauche dans un modèle d'insuffisance sévère de la valve aortique.

Les travaux de recherche présentés dans cette thèse sont orientés vers la compréhension des mécanismes réactionnels propres aux produits pétroliers tels que les lubrifiants et les graisses par analyse thermique. La technique d’analyse thermique principalement utilisée était la calorimétrie de réaction. Dans un premier temps, une étude approfondie de la réponse instrumentale a été conduite. Une nouvelle méthode d’étalonnage a été proposée en se basant sur l’étalonnage par effet Joule. Avec ce type de correction, une étude cinétique plus précise peut alors être conduite, elle permet en outre d’étudier la cinétique de mécanisme complexes comme celles rencontrées avec les produits pétroliers. Dans un second temps, l’étude de la neutralisation de l’acide sulfurique par un lubrifiant marin a été effectuée. Cette étude a permis de développer une méthode d’analyse de routine permettant de comparer l’efficacité d’un lubrifiant à neutraliser une quantité précise d’acide sulfurique. Il devient alors possible d’estimer le temps nécessaire pour neutraliser l’acide afin d’éviter qu’il n’endommage l’intégrité des parties métalliques sensées être protégées par le lubrifiant marin. Une étude cinétique du phénomène de neutralisation, par l’intermédiaire des méthodes isoconversionnelles, a permis d’avoir une indication sur le modèle réactionnel pilotant ce mécanisme. Pour finir, l’influence du choix des paramètres tels que la température, les vitesses de chauffe où les temps de cuisson de graisse, a été étudié par en mêlant des techniques d’analyses thermique et rhéologiques. / The research work presented in this thesis are oriented on the understanding of reactional mechanisms occurring in the field of oil products, such as lubricants and greases, by thermal analysis. The main thermal analysis technique used was the reaction calorimetry. Firstly, the instrumental response study of the calorimeter was led. A new calibration method have been proposed, this method is based on the calibration by Joule effect. From this correction, a more accurate kinetic evaluation can be done in order to study the complex mechanisms as those met with oil products. In a second time, the study of the neutralization of sulfuric acid by a marine cylinder lubricant was carried out. This work allowed to develop a routine analysis method to compare the lubricant ability to neutralize a precise amount of sulfuric acid. The time estimation is important to determine the frequency of lubricant replacement and to avoid the damage on the metallic parts. A kinetic study of the neutralization phenomena using isoconversional kinetic method, allowed to obtain the reactional model. Finally, the influence of parameters choice such as temperature, heating rate or cooking time have been evaluated by thermal and rheological analysis. Greases have been produced in a reaction calorimeter using a stirring system specifically developed. Information obtained allow to choose accurately the parameters used during the manufacturing processes in order to save time and decrease production costs.

La production endogène ou la prise exogène d’hormones sexuelles chez la femme génère un climat hormonal qui lui est propre. Ces particularités endocriniennes influent sur la composition corporelle et modifient les sécrétions et/ou la sensibilité de certaines hormones clés du métabolisme énergétique pouvant conduire à une utilisation spécifique des substrats énergétiques à l’exercice. L’objectif de ce travail était d’étudier l’influence d’une contraception orale (CO : mini dosée monophasique), de la prise alimentaire pré-exercice et de la localisation des graisses sur les réponses métaboliques et hormonales de la femme préménopausée et normo-pondérée à l’exercice (45 min à 65% de O2max). Nos résultats ont montré que la prise d’une CO ne modifiait pas les réponses métaboliques et hormonales et l’utilisation des substrats énergétiques à l’exercice quel que soit le statut nutritionnel des sujets (exercice à jeun ou en situation postprandiale). Cependant, à l’exercice, une situation de jeûne a favorisé une augmentation de l’oxydation lipidique et cela quel que soit le statut hormonal des sujets (CO+ ou CO-). En situation postprandiale, l’exercice physique a stimulé l’activité lipolytique chez des femmes CO+ et CO- sans distinction entre les deux groupes. Enfin, quand l’utilisation des substrats énergétiques à l’exercice est appréhendée en fonction du rapport de la masse grasse abdominale/masse grasse des membres inférieurs (A/MI), nos travaux ont montré une augmentation de la mobilisation et de l’oxydation des lipides chez les femmes présentant un plus faible rapport A/MI (malgré des masses corporelles et des tours de taille normaux). Ainsi, au sein d’une population féminine normo-pondérée, les CO minidosées monophasiques ne semblent pas influer sur l’utilisation des substrats énergétiques à l’exercice, alors que la prise alimentaire pré-exercice et la localisation des graisses semblent avoir un impact plus important sur le métabolisme énergétique à l’exercice. / In the female population, sexual hormones (endogen production or exogenous consumption) induce particular hormonal status leading to specific body composition and metabolic and hormonal responses at rest and during exercise. The aim of this work was to determine the influence of oral contraception (low dose monophasic combined OC), pre-exercise food intake and body fat mass localization on metabolic and hormonal responses during exercise (45 min at 65% of O2max) in normal weight premenopausal women. Our results showed that OC did not alter substrate mobilization and oxidation during exercise (in fast and postprandial conditions). However, during exercise performed in fast condition, women exhibited greater lipid oxidation rates whatever their hormonal status (OC+ vs OC-). In postprandial condition, exercise increased lipolytic activity in OC+ and OC- women without differences between both groups. Finally, it has been observed that abdominal to lower body (A/LB) fat mass ratio influenced substrate mobilization and oxidation in premenopausal women with normal weights and waist circumferences. Subjects with a lower ratio exhibited greater lipid mobilization and oxidation than those with a higher ratio. Therefore, in normal weight women, low dose monophasic combined OC do not appear to influence substrate oxidation whereas pre-exercise food intake and body fat mass localization may have an important impact on substrate metabolism during exercise.

Dans ce travail nous nous sommes intéressés à caractériser les modulateurs génétiques et environnementaux de la génération de thrombine (ETP).Nous avons montré que le taux d’antithrombine (AT) peut être considéré comme un facteur continu de risque de thrombose. L’ETP, le plus élevé, est observé chez les porteurs d’un déficit quantitatif en AT. Les porteurs de la mutation AT Cambridge II présentent également une augmentation de l’ETP. Parallèlement à l’AT, nous avons confirmé l’effet positif de l’allèle PT 20210A sur la génération de thrombine d’autant plus qu’il existe des antécédents personnels de thrombose veineuse (TV). A côté de ces contributions, nous avons confirmé le rôle des taux plasmatiques de fibrinogène et de facteur II, du groupe sanguin et de la prise de contraceptifs oraux sur l’ETP.Nos résultats montrent également que chez le rat, un régime riche en graisses a un effet sur la génération de thrombine. Le régime gras maintient des taux élevés d’ETP après le sevrage, alors qu’une alimentation standard le diminue. Cet effet est partiellement expliqué par l’élévation des taux de facteur VII coagulant et ne suit pas l’évolution des modifications classiques du métabolisme glucidolipidique. Les niveaux élevés d’ETP observés pendant une alimentation riche en graisses se normalisent quatre semaines après le retour à une alimentation standard.En conclusion nos données suggèrent que l’ETP peut être considéré comme un indicateur de l’état prothrombotique des patients, mais son utilisation à l’échelle individuelle dans la prédiction du risque de thrombose veineuse reste à approfondir. La mesure de la génération de thrombine peut être un outil utile pour évaluer les conséquences des modifications du régime alimentaire ou des médicaments pour traiter l’obésité sur le potentiel procoagulant circulant / In this work, we studied genetic and environmental modulators of thrombin generation by endogenous thrombin potential (ETP).We showed that plasma levels of antithrombin (AT) can be considered as risk factors for thrombosis. ETP levels are higher in patients presenting a quantitative defect of AT. In addition, mutation AT Cambridge II is also associated with an increase of ETP. Besides the AT, we confirmed a positive effect of the prothrombin 20210A allele on thrombin generation, especially in presence of venous thrombosis antecedents. These contributions, we have confirmed the role of plasma fibrinogen and factor II, blood group and oral contraceptives on thrombin generation.In addition, our results also showed an effect of high fat diet on thrombin generation in rats. Conversely to the standard fat diet, high fat diet maintened high levels of ETP after weaning. High fat diet-induced effects persisted four weeks after switching to standard fat diet. This effect could be partially explained by higher rates of coagulation factors VII and did not follow classical changes in glucidolipidic metabolism.In conclusion our data suggest that ETP can be considered as an indicator of the prothrombotic state in patients, but require more explanation to predict a risk of venous thrombosis. The measurement of thrombin generation may be a useful tool for assessing the impact of changes in diet or medication to treat obesity on circulating procoagulant potential.