Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. [106]-126. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 108-112. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Mémoire (M.Ress.Renouv.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1998. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. 76-89. Publié aussi en version électronique.

Th.--Sci. phys.--Lille 1, 1977. N°: 388.

Les enzymes lipolytiques sont des ester hydrolases impliquées dans le métabolisme lipidique. Leurs caractéristiques se sont révélées être des atouts dans de nombreuses applications industrielles. Chez les microalgues, l’isolement et la caractérisation de ces enzymes d’un point de vue structural et fonctionnel restent des domaines de recherche peu explorés à ce jour.Certaines espèces bénéficient pourtant de contenus en lipides intéressants, source de matière première pour les industries de l’agroalimentaire ou de l’énergie. Par exemple, l’acide docosahexaénoique (DHA), un acide gras polyinsaturé de la série des omégas 3, est reconnu pour ses propriétés en santé humaine. Parmi de nombreuses espèces, Isochrysis galbana, une microalgue unicellulaire appartenant à la classe des Prymnesiophycées est considérée comme une source possible de DHA. La présence d’acides gras libres a été montrée par l’analyse des lipides, suggérant la présence d’enzymes lipolytiques potentiellement intéressantes pour leur sélectivité et leur spécificité de substrat.L’analyse d’une banque de marqueurs de séquences exprimées a permis l’identification de séquences susceptibles de coder des enzymes lipolytiques. Les ARN messagers ont été extraits et les ADN complémentaires ont été clonés.Ce travail de thèse présente l’analyse et le clonage de deux gènes codant une ester hydrolase putative et une thioestérase putative, issues de la microalgue Isochrysis galbana.Les deux séquences codent des protéines de poids moléculaires de 35,41 kDa et de 42,31 kDa. Elles montrent 30 à 40 % d’identité et de similarité avec des hydrolases notamment des carboxylestérasesde différents organismes. Les séquences protéiques ont permis l’identification du pentapeptide consensus Gly-X-Ser-X-Gly caractéristique des enzymes lipolytiques et les acides aminés Ser/Asp/His de la triade catalytique.Les deux séquences codantes ont été clonées et exprimées dans la levure Saccharomyces cerevisiae et la bactérie Escherichia coli. Le clonage dans E. coli a permis d’identifier à la taille attendue une protéine par Western blot. En présence de cette protéine, la composition en acides gras des lipides de la bactérie a été modifiée. L’analyse CPG a notamment montré une augmentation des proportions en acides gras C16 :1 et C18 :1 par rapport au témoin. Ce résultat permet de caractériser l’activité thioestérase pour IgTeCe. / Lipolytic enzymes present in all known species play a key role in lipid metabolism and are involved in several industrial processes. They catalyse lipid hydrolysis and synthesis. Actually and particularly in microalgae, isolation and characterization of this type of enzyme remains an unexplored research area.The potential of the lipidic content of microalgae in food industry or energy field requires specific lipolytic enzymes. Docosahexaenoic acid (DHA), an 3 poly insaturated fatty acid (3 PUFA) is well known for its beneficial effects on human health. Among many species, Isochrysis galbana, a unicellular marine microalga belonging to the Prymnesiophyceae class, is considered as a potential alternative source of DHA.Lipid analysis of I. galbana shows free fatty acids and suggests the presence of lipolytic enzymes with potential interesting selectivities and substrate specificities. Analysis of incomplete expressed sequence tag (EST) listed in the EST bank of Isochrysis galbana, identified incomplete genes that encode lipolytic enzymes. Messenger RNAs were extracted, characterized and cloned.This work describes the analysis and cloning of two genes encoding a putative ester hydrolase and a putative thioesterase in marine microalgae Isochrysis galbana. Sequences encode two proteins with predicted molecular weights of approximately 35,41 kDa and 42,31 kDa. Slight similarity and identity (from 30 to 40 %) were observed between the gene sequence and various  fold hydrolase found in diverse phyla (including carboxylesterase).Sequences also included the consensus Gly-X-Ser-X-Gly and the catalytic triad Ser/Asp/His. To characterize the predicted enzymatic functions, an experimental procedure was introduced: coding sequences were cloned into expression vectors and expressed in Saccharomyces cerevisiae and in Escherichia coli.Western blot identification of recombinant enzyme shows a convenient protein production in bacteria. Furthermore, the expression of the protein in E. coli shifted the fatty acid composition predominantly towards C16:1 and C18:1 fatty acids. The enzyme called IgTeCe showed a thioesterase activity.

L’éventuel effet photo-protecteur sur la peau des lipides a été jusqu’à présent peu examiné. L’objectif de cette thèse était d’étudier le lien entre l’apport alimentaire en acides gras mono-insaturés (AGMI) et en acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 et le photo-vieillissement cutané du visage chez une large population d’hommes et de femmes âgés entre 45 et 60 ans. Ces travaux ont mis en évidence un lien inverse entre les apports en en huile d’olive et la sévérité du photo-vieillissement. Lors de l’étude des AGPI n-3, un lien inverse a été mis en évidence entre la sévérité du photo-vieillissement et les apports en acide α-linolénique (ALA) des huiles végétales et des fruits et légumes chez les hommes. Chez les femmes un lien inverse a été trouvé avec les apports en acide eicosapentaénoïque (EPA) et une tendance avec les ALA des huiles végétales. Ces travaux soutiennent les recommandations en faveur d’un régime riche en huile d’olive et en AGPI n-3 comme celui du régime méditerranéen. / The possible effect of dietary lipids on the photoprotection of the skin has been few investigated so far. The aim of this thesis was to investigate the links between dietary monounsaturated fatty acids (MUFA) and n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) on facial skin photoaging in a large population of men and women aged between 45 and 60 years old. An inverse association was found between intakes of olive oil and the severity of photoaging. Concerning n-3 PUFAs, severe photoaging was inversely associated in men with intake of -linolenic acid (ALA) from both vegetable oil and fruits & vegetable. In women, an inverse relationship was found with the intake of eicosapentaenoic acid and a tendency with ALA from vegetable oil. These findings support the recommendations for a diet rich in olive oil and n-3 PUFAs such as the Mediterranean diet.

Les compléments alimentaires à visée oculaire qui envahissent le marché, contiennent dans la majorité des cas des oméga 3, des vitamines, des oligoéléments auxquels sont associés d’autres molécules connues pour leurs propriétés anti-inflammatoires et/ou anti-oxydantes. Néanmoins, à notre connaissance il n’existait pas d’étude portant sur les formes finalisées complexes de ces compléments. Notre projet a donc pour objectif d’évaluer et de caractériser in-vivo et in-vitro l’effet protecteur sur les cellules rétiniennes d’une supplémentation alimentaire à visée oculaire commercialisée en France et en Tunisie. Ce supplément contient des oméga 3, des caroténoïdes, des vitamines, des oligoéléments et du résvératrol. In-vivo, nous avons utilisé un modèle de dégénérescence rétinienne progressive induite par la lumière et in-vitro un modèle de mort des cellules d’épithélium pigmentaire rétinien (ARPE-19) induite par le peroxyde d’hydrogène (H2O2 ).Dans une première étape nous avons mis en évidence que le complément alimentaire protège la fonction (électrorétinographie, ERG) et la structure (histologie et comptage de cellules apoptotiques) de la rétine contre les lésions induites par la lumière et protège lescellules ARPE-19 contre le stress oxydant induit par le H2O2 (MTT). Dans une deuxième étape, nous avons montré qu’une semaine de supplémentation entraîne une modification du contenu en acides gras dans le plasma et les rétines in-vivo, et dans les cellules ARPE919 in-vitro, caractérisée par une augmentation des taux d’EPA et DPA, deux précurseurs de DHA(HPLC). In-vivo, ni la quantité (spectromètre) ni la vitesse de régénération de la rhodopsine (ERG) ne sont affectées. Au cours de l’exposition à la lumière, l’expression des cytokines (milliplex) est orientée vers un profil anti-inflammatoire et l’expression génique (qPCR) d’iPLA2, PPAR-α, Caspase-12 est maintenue élevée tout au long de l’exposition à la lumière cyclique intense chez les animaux supplémentés. En conclusion, nous avons émis l’hypothèse que l’accumulation préférentielle des acides gras polyinsaturés à longue chaine (EPA et DPA) participe à l’effet protecteur du complément alimentaire en permettant 1/ un renouvellement facilité du DHA rétinien et 2/ ainsi le maintien de l’activité d’iPLA 2. Le DHA libéré des membranes activerait les voies de signalisation anti-inflammatoire et anti-oxydante par l’intermédiaire du récepteur nucléaire PPAR-α. / Dietary supplement for ocular purpose have exploded on the market. In most cases, they contain omega 3, vitamins and trace elements associated with molecules known for their anti-inflammatory and/or anti-oxidant proprieties. However, to our knowledge no studies had evaluated dietary supplements on their finalized complex formulation. In this context, the aim of our project was to evaluate and characterize in-vivo and in-vitro the protective effect on retinal cells of a dietary supplement for ocular purpose marketed in France and Tunisia. This dietary supplement contains omega 3, vitamins, trace elements, carotenoids and resveratrol. Therefore, we have used,an in-vivo experimental model of progressive light-induced retinal damage and an in-vitro model of hydrogen peroxide(H2O2 )-induced retinal pigment cells (ARPE-19) death. First, we have demonstrated that the dietary supplement prevented retinal function (electroretinography, ERG) and structure (histology and detection of apoptotic nuclei) from light-induced retinal damage and protects ARPE-19 cells (MTT) from H2O2 induced oxidative stress. Second, we have shown that one-week supplementation induced modifications in retinal (in-vivo), plasma (in-vivo) and ARPE-19 cells (in-vitro) fatty acids contents, characterized by an increase in EPA and DPA contents, the two synthetic precursors of DHA (HPLC). In addition, in-vivo neither rhodopsin content (spectrometer) nor response recovery (ERG) were affected. Furthermore, during light-exposure cytokines expression (milliplex) were oriented towards an anti-inflammatory profile and gene expression (qPCR) of iPLA2, PPAR-α, Caspase-12 was kept high throughout exposure to intense cyclic light in retina of supplemented animals. In conclusion, we hypothesized that preferential accumulation of long-chain polyunsaturated fatty acids (EPA and DPA ) is involved in the protective effect of dietary supplement allowing : 1 / facilitated renewal of retinal DHA and 2 / maintaining of iPLA 2 activity. DHA released from membranes activate the anti- inflammatory and antioxidant signaling pathways via the nuclear receptor PPAR- α.

Les thons tropicaux (thon jaune, thon obèse et bonite à ventre rayé) sont des espèces largement exploitées dont un quart des prises mondiales provient de l'océan Indien. Capturés en bancs mixtes à la senne, ces prédateurs de haut niveau trophique présentent une physiologie particulière (e.g. thermorégulation partielle, nage obligatoire) mais différents traits de vie (e.g. taille maximale, stratégie de reproduction). L’objectif est ici de contribuer à une meilleure compréhension de l'allocation d'énergie chez ces espèces. Pour cela un échantillonnage mensuel a été mis en place en 2013 aux Seychelles, de manière à collecter des thons sur une large gamme de taille et de conditions environnementales. Un premier travail méthodologique nous a conduit à étudier l'effet de la teneur en lipides sur les valeurs isotopiques, et nous avons montré que l'utilisation d'équation de correction du taux de lipides lors des analyses isotopiques nécessite un ajustement spécifique. Au travers de traceurs écologiques (isotopes stables du carbone et de l'azote et acides gras), une comparaison trophique des trois espèces a montré qu'elles n'exploitent pas exactement les mêmes ressources énergétiques, notamment grâce à un changement alimentaire au cours de l'ontogénie. Ce changement se traduit par l'assimilation de proies plus riches en acides gras mono-insaturés pour les individus supérieurs à 100 cm FL. L'étude des contenus en lipides et protéines de quatre tissus aux fonctions physiologiques différentes (muscles blanc et rouge, foie et gonades) a montré que ces espèces font peu de réserves énergétiques et uniquement dans le foie et le muscle rouge. Les mâles consacrent également moins d'énergie que les femelles à la synthèse de cellules germinales. D'autre part, seul l'indice gonado-somatique permet de rendre compte de variations énergétiques, les autres indices testés (facteur de condition de Le Cren, indice hépato-somatique et circonférence) sont de mauvais proxies du contenu énergétique des tissus. Enfin, l'étude des acides gras membranaires indique une incorporation particulière du 20:4n-6 et du 22:6n-3, dont le niveau varie avec l'ontogénie et selon les tissus. Une grande variabilité intra-spécifique est cependant observée et suggère une certaine plasticité physiologique chez ces espèces. / Tropical tunas (yellowfin, bigeye and skipjack tuna) are exploited worldwide with a quarter of the catches coming from Indian Ocean. Caught by purse seine in mixed schools, these top predators displayed a specific physiology (e.g. partial endothermy, ram-ventilators) but various life history traits (e.g. maximal size, reproduction batches). The objective of this work is to contribute to a better understanding of energy allocation in these species. For this purpose, a monthly sampling was carry out throughout 2013 in Seychelles, to collect tunas on a large range size and environmental conditions. In a first methodological step, we studied the lipids influence on isotopic values in tropical tunas and showed that using mathematical correction of lipids content requires a specific adjustment. Then, using ecological tracers (stable isotope of carbon and nitrogen and fatty acids), a trophic comparison of the three species showed that they do not exploited exactly the same energetic resources, especially due to an ontogenic diet shift. This shift was illustrated by an increasing assimilation of mono-unsaturated fatty acids over 100 cm FL. Study of lipid and protein content in four tissues presenting different physiological function (white and red muscles, liver, gonads) showed these species make little energetic reserves, only in liver and red muscle. In addition, males invest less energy for germinal cells production than females. Furthermore, only the gonado-somatic index brought information concerning energetic variations, the others tested indices (Le Cren condition factor, hepato-somatic index, girth) were bad proxies of energetic content in tissues. Finally, study of membrane fatty acids indicates a specific incorporation of 20:4n-6 and 22:6n-3 that varies with ontogeny. A great intra-specific variability was also observed and could suggest a specific physiological plasticity in these species.

La néphropathie diabétique (ND), principale cause d’insuffisance rénale chronique, est caractérisée par une dysfonction des podocytes rénaux. Cette dysfonction podocytaire peut être causée par une résistance à l’insuline induite suite à l’exposition des podocytes aux acides gras libres (AGL). L’un des mécanismes par lequel les AGL réduisent les actions de l’insuline serait l’activation de la voie de Mammalian target of rapamycin (mTOR). Les objectifs sont de caractériser les mécanismes de résistance à l’insuline par les AGL dans les podocytes et d’étudier l’implication de la voie du complexe mTORC1 menant à la ND dans un modèle de diabète de type 2. In vivo, la fonction et la pathologie rénale des souris diabétiques de type 2 (db/db) ont été évaluées. Des podocytes murins ont été cultivés pendant 96 h en conditions normales (5,6 mM, NG) ou élevées (25 mM, HG) de glucose avec ou sans palmitate (25 μM) pour les dernières 24 h. In vitro, les podocytes exposés en HG ont montré une diminution de l’activation d’Akt induite par l’insuline. Le palmitate seul a diminué de 50% l’activation d’Akt alors que la combinaison HG + palmitate a accentué cette diminution en la réduisant de 72%. Cette inhibition se ferait via la phosphorylation en sérine d’IRS1. En effet, en présence de palmitate, la phosphorylation d’IRS1 (ser307) est augmentée d’environ 2 fois. De plus, la phosphorylation d’IRS1 par le palmitate est corrélée à une augmentation de la phosphorylation de mTOR (ser2448) et de son substrat S6 (ser240/244). L’inhibition de la voie de signalisation de l’insuline par la voie mTOR serait due à l’activation de la PKC-α suite à une stimulation au palmitate. Pour ce qui est de mTORC2, la phosphorylation inhibitrice de Rictor (thr1135) augmente de 47% en présence de palmitate. In vivo, dans les souris db/db, l’augmentation des marqueurs de la ND (albuminurie, expansion du mésangium, hypertrophie du glomérule et expression de TGF-beta) est associée à une élévation de la p-mTOR, p-Rictor et de p-S6 dans les glomérules rénaux. En conclusion, le phénomène de résistance à l’insuline par les AGL dans les podocytes serait causé par l’activation de PKC-α/mTORC1 menant à la phosphorylation d’IRS1 en sérine 307, un mécanisme complémentaire aux actions de l’hyperglycémie, et contribuant de façon indépendante à la progression de la ND. De plus, l’inhibition du complexe mTORC2 contribue à la diminution de la signalisation de la voie de l’insuline. / Abstract : Diabetic nephropathy (DN) is the leading cause of chronic renal failure in diabetic patients and is characterized by the dysfunction of podocytes. Our laboratory has shown that hyperglycemia caused podocyte insulin unresponsiveness and cell death via the upregulation of PKC- and SHP-1, a tyrosine phosphatase. In contrast, free fatty acids (FFA)-induced insulin resistance in podocytes is not associated with SHP-1 expression. Thus, other signaling pathways could be implicated including the activation of the Mammalian target of rapamycin (mTOR) complexes pathway. The aim of this study was to investigate the insulin resistance mechanisms caused by FFA in podocytes leading to DN in type 2 diabetes. In vitro, cultured podocytes were exposed to normal (5.6 mmol/L; NG) or high glucose (25 mmol/L; HG) levels for 96 h and to palmitate (25 µmol/L) the last 24h with or without insulin stimulation (10 nmol/L). As previously showed, podocytes exposed to HG decreased Akt activation upon insulin stimulation. Palmitate treatment alone reduced insulin-induced Akt phosphorylation by 50% while a combination of palmitate and HG blunted Akt activation by 72%. The inhibition of Akt by palmitate was associated with the increase of PKC- activation leading to mTOR phosphorylation and its substrate S6. Moreover, the mTORC1 complex activation enhanced the serine 307 phosphorylation of IRS1 known to de-activate IRS1. Furthermore, palmitate also mediated the mTORC2 complex inhibition via the Thr1135 phosphorylation of Rictor. In vivo, the implication of mTORC1 complex in DN development was evaluated using 25 weeks old type 2 diabetes mice (db/db). Mice developed increased albuminuria, mesangial cell expansion and glomerular hypertrophy compared to non-diabetic mice, which correlated with the phosphorylation of mTOR, Rictor and S6. In conclusion, elevated FFA levels caused activation of PKC-/mTORC1 pathway and inhibition of mTORC2 leading to insulin resistance in podocytes and DN progression.