Inherited mutations in DNA repair genes are major contributors to familial cancer syndromes. Most pathogenic mutations introduce premature stop codons resulting in the loss of protein function. Missense variants of uncertain pathogenic significance are also often observed. In an attempt to understand the physiological attributes of this category of variants, this thesis analysed two recurrent coding variants using a multi-disciplinary approach. The first variant, PMS2 c.2002A>G, was identified in the Inuit population of Quebec and early onset cancers co-segregate with homozygous status. The second, BRCA2 c.6853A>G, appears to be restricted to the Ashkenazi Jewish population and is frequently recorded in the database of Breast Cancer Information Core (BIC, http://research.nhgri.nih.gov/bic/). Both variants not only cause the substitution of an isoleucine to a valine in the proteins, but also interfere with RNA splicing. The variant PMS2 c.2002 A>G creates a novel 5' splicing site which competes with the authentic one, resulting in biased gene expression. The majority of the transcripts are aberrant ones with a five-base pair deletion and a minority of intact transcripts are still produced. The intact transcripts are translated into a full-length proteins which contribute to the milder phenotype associated with this variant, when compared to phenotypes caused by homozygous truncating PMS2 mutations. The variant BRCA2 c.6853A>G disrupts a splicing enhancer promoting the skipping of exon 12, an in-frame exon that does not code for any known functional domains. No detectable phenotype is caused by this variant.The work described in this thesis generated significant medical insights into hereditary syndrome. First, we demonstrated that the inclusion of expression analysis in gene test can improve the accuracy of predicting the functional significance of a candidate variant. Second, manipulating gene expression may be a potential avenue of preventing recessive diseases. Finally, phenotypic variation may be caused by multiple factors, so predicting disease risk solely based on DNA sequence should be practised cautiously with full awareness of the limitation. / Les mutations héréditaires dans les gènes de réparation de l'ADN sont des contributeurs majeurs aux syndromes de cancers familiaux. La plupart des mutations pathogènes introduisent des codons non-sens prématurés qui résultent en la perte de la fonction des protéines. Des variantes faux-sens ayant une signification pathogène incertaine sont aussi souvent observées. Afin de comprendre les caractéristiques physiologiques de cette catégorie de variantes, cette thèse a analysé deux variantes récurrentes de codage utilisant une approche multidisciplinaire.La première variante, PMS2 c.2002A> G, fut identifiée dans la population inuit du Québec; les cancers précoces ségrégent dans les familles avec l'état homozygote des porteurs. La seconde variante, BRCA2 c.6853A> G, semble limitée à la population juive ashkénaze et est fréquemment enregistrée dans la base de données du Breast Cancer Information Core (BIC, http://research.nhgri.nih.gov/bic/). Ces deux variantes provoquent non seulement la substitution d'une isoleucine en une valine au niveau de la protéine, mais toutes deux interfèrent aussi avec l'épissage de l'ARN. La variante PMS2 c.2002 A> G crée un nouveau site d'épissage 5 'qui est en concurrence avec le site authentique, résultant en une expression génique biaisée composée d'une majorité de transcrits contenant une délétion de cinq paires de bases et une minorité de transcrits intactes. Les transcrits intactes sont traduits en protéines de pleine longueur, ce qui contribue à la manifestation d'un phénotype plus modéré associé à cette variante comparativement aux phénotypes causés par ceux des homozygotes tronquants. La variante BRCA2 c.6853A>G interrompt un activateur d'épissage, ce qui favorise l'exclusion de l'exon 12, un exon ne codant pour aucun des domaines fonctionnels connus de BRCA2. Cette variante n'est pas associée à un phénotype détectable. L'étude présentée dans cette thèse a mis en évidence des notions médicales importantes ayant trait aux syndromes héréditaires. Tout d'abord, l'inclusion de l'analyse d'expression génique dans un test génétique peut améliorer la précision des prédictions quant à la signification fonctionnelle des variantes. Deuxièmement, la manipulation de l'expression des gènes pourra être une avenue potentielle pour prévenir les maladies héréditaires récessives. Enfin, la variation phénotypique peut être causée par de multiples facteurs. Ainsi, tenter de prédire le risque de maladie en se basant uniquement sur les séquences d'ADN génomique ne doit être fait qu'en prenant en considération les limites de cette appro.

Low plasma high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) is strongly associated with an increased risk of cardiovascular disease. In the following studies we investigated two key functions of HDL: as an acceptor of cholesterol efflux, and as a vasodilatory agent through endothelial nitric oxide stimulation. We investigated the functionality of HDL particles by measuring the ABCA1-dependent cholesterol efflux capacity of apoB-depleted plasma isolated from 16 subjects of French Canadian descent with a genetically defined HDL deficiency (Familial HDL Deficiency –FHD), selected for a HDL-C < 5th percentile. Additionally, we examined the endothelial nitric oxide induction capacity of HDL isolated from 16 patients within 72 hours of presenting with acute coronary syndromes (STEMI or NSTEMI), and again after 12 weeks of recovery. / Les concentrations plasmatiques de cholestérol des lipoprotéines de haute densité (HDL) sont fortement associées à un risque élevé de maladie cardiovasculaire. Dans les études présentes, nous avons investigué deux fonctions clé des HDL: comme accepteur d'efflux de cholestérol, ainsi qu'en tant qu'agent vasodilatateur de par sa stimulation endothéliale d'oxyde nitrique. Nous avons investigué la fonctionalité des particules HDL en mesurant la capacité d'efflux de cholestérol dépendant de l'ABCA1 du plasma déplété d'apoB de 16 sujets d'origine canadienne-française ayant une déficience en HDL définie génétiquement ("Familial HDL Deficiency – FHD"), c'est-à-dire ayant des niveaux de HDL-cholestérol < 5ème percentile. De plus, nous avons examiné la capacité d'induction d'oxyde nitrique endothéliale des HDL de 16 autres sujets s'étant présentés avec un syndrome coronarien aigu depuis moins de 72 heures (“STEMI” or “NSTEMI”), et également après 12 semaines de récupération.

INTRODUCTION: Retroperitoneal sarcomas (RPS) are large in size and often involve adjacent organs or vital structures. Completeness of resection is critical for long-term survival. However, this often involves extensive operations. OBJECTIVE: The objective of this study was to determine the incidence of early postoperative complications after RPS surgery and identify their predictors. Return to the operating room (OR) and all-cause mortality within 30 days were also examined. METHODS: Administrative claims from the universal health insurance program that covers all residents in the province of Quebec (Canada) were used to identify patients who underwent surgery for retroperitoneal sarcoma. ICD9 and standardized billing codes were utilized. Using multivariate logistic regression analysis the association between patient characteristics and intraoperative variables with severe postoperative complications (Clavien grade ≥ 3 within 30 days) was assessed. RESULTS: 233 patients were included (median age 57). 33% had no comorbidities and 38% had a Charlson comorbidity index (CCI) ≥ 3. Overall, 34% of patients had ≥ 1 adjacent organs resected at surgery and 7% had > 3 organs removed. Early severe postoperative complications occurred in 33% of patients and there were 7 deaths (3%). In comparison to patients who had a CCI of 0, those with a score of ≥ 3 were more likely to have postoperative complications, (OR 2.58, CI 1.05-6.36). Patients who avoided elective post operative admission to the intensive care unit (ICU) within 24 hours of surgery had fewer complications postoperatively, (OR 0.07, CI 0.02-0.25). Male patients had a higher risk as well, (OR 2.4, CI 1.05-5.48). On the other hand, multiple organ resection during surgery and patients' age had no impact on the occurrence of severe complications. CONCLUSION: This study showed that patients' age and extent of surgical resection had no impact on the occurrence of postoperative complications after RPS surgery. While CCI patients sex and early ICU admission did. This suggests that age and extent of resection should not be used as a sole determinant of patient's eligibility for curative surgery in RPS. / INTRODUCTION: Les sarcomes rétropéritonéaux (SRP) sont de taille importante et impliquent souvent des organes adjacents ou des structures vitales. La résection est critique pour la survie à long terme mais il, s'agit souvent de vastes opérations. OBJECTIF: Le but de cette étude était est-de déterminer l'incidence des complications postopératoires précoces après la chirurgie SRP et d'identifier leurs facteurs prédictifs. Le retour à la salle d'opération (SO) et mortalité de toutes les causes dans les 30 postopératoires ont également été examinés. MÉTHODES: Les réclamations administratives du programme d'assurance-santé universel qui couvrent presque tous les résidents du Québec (Canada) ont été utilisées pour identifier les patients qui sont eu une chirurgie pour une sarcome rétropéritonéal. Le ICD9 et les codes manuelles de facturation standardisé ont été utilisés. L'analyse multivarié par régression logistique de l'association entre les caractéristiques des patients et les variables peropératoires souffrant de graves complications post-opératoires (Clavien ≥ grade 3 dans les 30 jours) a été évaluée. RÉSULTATS: 233 patients ont été inclus (âge médian 57). 33% n'avaient pas de comorbidités et 38% avaient un indice de comorbidité de Charlson (ICC) ≥ 3. Dans l'ensemble, 34% des patients avaient ≥ 1 des organes adjacents réséqués pendant la chirurgie et 7% avaient > 3 subit une ablation d'organes. Les premières complications postopératoires se sont produits chez 33% des patients et il y a eu 7 décès (3%). La comparaison avec les patients qui avaient un CCI de 0, suggère que ceux qui ont un score ≥ 3 étaient plus susceptibles d'avoir des complications post-opératoires, (OR 2,58, IC 1,05 à 6,36). Les patients qui ont évité une admission post-opératoire élective à l'unité de soins intensifs (USI) dans les 24 heures suivant l'intervention ont eu moins de complications post-opératoires, (OR 0,07, IC 0,02 à 0,25). En plus le sexe masculin présente un facteur de risque plus élevé, (OR 2,4, IC 1,05 à 5,48). Finalement, la résection multiviscérale pendant la chirurgie et l'âge des patients ont n'a pas eu d'effet sur la survenue de complications graves. CONCLUSION: Cette thèse a montré que l'âge des patients et l'étendue de la résection chirurgicale ont n'a pas d'incidence sur la survenue de complications postopératoires après une chirurgie SRP. Ceci suggère que l'âge et l'étendue de la résection ne dovent pas être utiliser comme seul déterminant de l'admissibilité des patients pour une chirurgie curative dans SRP.

Background: There is controversy among surgeons regarding the treatment of inguinal hernias. Despite the potential advantages of laparoscopic inguinal hernia repair (LIHR) in appropriate clinical situations, many surgeons do not use this technique. The purpose of this 2-part project was to: (1) using a population-based analysis, report practice patterns among Quebec surgeons for the treatment of inguinal hernias and identify factors that may be associated with the choice of operative approach; and (2) using a survey, describe perceived indications for LIHR, and identify barriers to its adoption and educational needs of surgeons. Methods: (1) The population-based analysis used RAMQ and MED-ECHO administrative databases to identify patients who have undergone an inguinal hernia repair between 2007 and 2011 in Quebec, Canada. A generalized linear model was used to identify predictors associated with the selection of a laparoscopic approach. (2) The survey was web-based and was sent to general surgeons and residents. The 33-item survey was divided into 4 sections: demographics, utilization of techniques, management based on 11 clinical scenarios, and educational needs and barriers to LIHR. Results: (1) 49,657 inguinal hernias were repaired over the four-year study period by 478 surgeons. Eight percent of repairs were performed using a laparoscopic approach. LIHR was used to repair 28% of bilateral hernias, 10% of recurrent hernias, 6% of unilateral hernias, and 4% of incarcerated hernias. 268 (56%) surgeons did not perform any laparoscopic repairs, and 11 (2%) surgeons performed more than 100 repairs. These 11 surgeons were responsible for performing 61% of all laparoscopic cases. (2) 697 general surgeons and 206 general surgery residents responded to the survey. 280 (46%) of these surgeons never perform LIHR. Of these surgeons, 70% consider the benefits of laparoscopy to be minimal, 59% said they lack the requisite training, and only 26% are interested in learning. Surgeons (70%) and residents (73%) agreed that the best educational method would be a course followed by expert proctoring. Conclusion: Surgeons remain divided on the utility of laparoscopic surgery for inguinal hernia repair. Half of Quebec's surgeons and half of the surveyed surgeons never perform LIHR. Educational programs need to be implemented for surgeons who want to learn and who have a sufficient volume of procedures to overcome the learning curve. / Contexte: Le traitement chirurgical des hernies inguinales fait l'objet d'une controverse parmi les chirurgiens. Bien que les avantages potentiels d'une réparation laparoscopique d'une hernie inguinale (RLHI) soient connus, la communauté chirurgicale n'a pas tout à fait adopté cette pratique. Le but de ce projet en 2 parties était de: (1) à l'aide d'une analyse représentative de la population dresser un bilan sur les tendances des pratiques de traitement des chirurgiens québécois sur une hernie inguinale et afin d'identifier les facteurs pouvant influencer le choix de l'approche chirurgicale; et (2) à l'aide d'un sondage, identifier les indications perçues d'une RLHI ainsi que pour identifier les obstacles à son adhésion et aux besoins éducatifs des chirurgiens. Méthodes: (1) L'analyse représentative de la population utilise la base de données administratives de la RAMQ ainsi que la base de données MED-ÉCHO afin d'identifier les patients qui ont subi une réparation d'une hernie inguinale entre 2007 et 2011 au Québec. Un modèle linéaire généralisé a été utilisée afin d'identifier les variables explicatives associées au choix de l'approche laparoscopique. (2) L'enquête a été réalisée à l'aide d'une application Web et a été envoyée aux chirurgiens généralistes et aux médecins résidents. Ce sondage portant sur 33 points était divisé en quatre sections: la démographie, l'utilisation de techniques, une gestion basée sur onze scénarios cliniques et les besoins éducatifs et les obstacles à une RLHI. Résultats: (1) 49 657 hernies inguinales ont été réparées au cours de la période d'étude de quatre ans par 478 chirurgiens. Huit pour cent des réparations ont été effectuées en utilisant une approche laparoscopique. La RLHI a été utilisée pour réparer 28% des hernies bilatérales, 10% des hernies récidivantes, 6% des hernies unilatérales, et 4% des hernies incarcérées. 268 (56 %) des chirurgiens n'ont pas effectué les réparations laparoscopiques, et 11 (2 %) des chirurgiens ont effectué plus de 100 réparations. Ces 11 chirurgiens étaient chargés d'effectuer 61% de tous les cas de laparoscopie. (2) 697 chirurgiens généraux et 206 résidents en chirurgie générale ont répondu à l'enquête. 280 (46 %) de ces chirurgiens n'effectuent jamais de RLHI. Parmi ces chirurgiens, 70% considèrent que les avantages de la laparoscopie sont mineurs, 59% ont dit qu'ils n'ont pas la formation requise, et seulement 26% sont intéressés à en apprendre davantage. Les chirurgiens (70%) et les résidents (73%) étaient d'avis que la meilleure méthode d'apprendre serait de suivre un cours suivi d'une surveillance par un expert. Conclusion: Les chirurgiens demeurent partagés quant au recours à la chirurgie laparoscopique pour réparer une hernie inguinale. La moitié des chirurgiens québécois et la moitié des chirurgiens interrogés n'ont jamais réalisé de RLHI. Des programmes d'enseignement doivent être implantés pour les chirurgiens souhaitant apprendre et surmonter la courbe d'apprentissage.

Distraction osteogenesis (DO) is a surgical technique widely used for the treatment of limb length discrepancies, limb deformities, long bone nonunions, and bone loss. The technique involves performing an osteotomy and then gradually distracting the two bone segments with an external fixator. This generates new bone within the distracted gap. Although very successful, one of the limitations of this technique is the long period of time the external fixator needs to be kept on, until the newly formed bone in the distracted zone consolidates. This prolonged process may lead to numerous social, psychological, and medical complications. Recent studies from our laboratory showed that the absence of signalling through the fibroblast growth factor receptor 3 (FGFR3) in DO leads to an increase in bone formation in mice deficient for FGFR3. Thus, we hypothesize that exogenous blocking of the FGFR3 pathway in wild-type mice may be efficacious in promoting bone formation in DO. We thus planned to block this pathway using the small molecule inhibitor, PD173074 or using anti-FGFR3 antibodies. In this study, we used 2-month old wild-type C57BL/6 mice divided in 5 groups. The mice have undergone a surgical osteotomy and installation of an external fixator (distraction apparatus). Following a 5-day latency period, distraction (0.2 mm/12 hours for 12 days) was initiated. The animals were sacrificed at day 33 post-surgery (mid consolidation). Micro-computed tomography (μCT) of the wild-type control group tibiae (not treated) was compared to the tibiae of mice receiving one of three increasing doses of small molecule inhibitors and mice receiving a blocking dose of anti-FGFR3 antibodies. Our results showed a trend towards increased bone volume in mice receiving the higher doses of the small molecule inhibitor as compared to those of the untreated wild-type mice. This dose ranging experiment represents a critical study in this translational research effort to accelerate bone formation in DO. / L'ostéogénèse par distraction (Distraction Osteogenesis, DO) est une technique chirurgicale largement utilisée pour le traitement des anomalies de la longueur des membres, des malformations, des fractures non-union, et de la perte osseuse suivant un traumatisme. La technique consiste à effectuer une ostéotomie puis à éloigner progressivement les deux segments osseux à l'aide d'un fixateur externe. Du nouveau tissu osseux se forme progressivement dans l'espace créé par la traction. Bien que montrant un taux de succès élevé, un des désavantages de cette technique est la longue période de temps où le fixateur externe doit être maintenu en place afin que l'os nouvellement formé se consolide. Cette période prolongée peut entraîner de nombreuses complications d'ordre social, psychologique ou médical. Des résultats récents de notre laboratoire montrent que l'absence de signalisation par le récepteur 3 des facteurs de croissance fibroblastiques (Fibroblast Growth Factor Receptor 3, FGFR3) au cours de la DO conduit à une augmentation de la formation osseuse chez les souris déficientes en FGFR3. Nous avons donc émis l'hypothèse que le blocage de la voie signalétique FGFR3 chez des souris de type sauvage pourrait être efficace afin d'augmenter la formation osseuse au cours de la DO. Afin de bloquer cette voie signalétique, nous avons utilisé un inhibiteur synthétique, PD173074, ou des anticorps anti-FGFR3. Des souris C57Bl/6 de type sauvage agée de 2 mois et divisée en 5 groupes. Les souris ont subi une ostéotomiechirurgicale et l'installation du fixateur externe (appareil de distraction). Après une période de récupération de 5 jours, la distraction a été amorcée (0,2 mm/12 heures pendant 12 jours). Les animaux ont été sacrifiés au jour 33 post-chirurgie (mi-consolidation). À l'aide de la tomographie haute résolution assistée par ordinateur (micro-computedtomography, μCT), nous avons comparé la formation osseuse dans l'espace créé par la traction entre le groupe contrôle (recevant seulement le véhicule) et les groupes traités avec une des trois doses croissantes d'inhibiteur ou avec l'anticorps anti-FGFR3. Nos résultats montrent une tendance dose-dépendante à l'augmentation de la formation osseuse chez les souris recevant l'inhibiteur, par rapport aux souris non traitées. Cette étude pilote est un jalon important dans la recherche translationnellevisant à accélérer la formation osseuse au cours de l'ostéogénèse par distraction.

Background: Decreased insulin sensitivity and impaired pancreatic B-cell function have been identified as key components in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. Understanding how to best measure insulin dynamics in epidemiologic studies in youth, and determining how lifestyle habits influence these measures are essential to the development of preventive strategies for at risk youth. Objectives: 1) To identify the best measures of insulin sensitivity and insulin secretion that can be used in large epidemiologic studies in children 2) To determine how physical activity, fitness, sedentary behavior, and macronutrient intake are associated with these measures of insulin sensitivity and insulin secretion in children 3) To determine if lifestyle habits predict insulin sensitivity over a 2 year period in childrenMethods: For the first objective, 20 healthy children with normal glucose metabolism (9 boys and 11 girls, mean (SD) age: 9(2) years) were studied. Each child underwent a 3-hour hyperinsulinemic-euglycemic clamp study (gold standard for measuring insulin sensitivity), an insulin modified minimal model FSIVGTT, and a 3-hour oral glucose tolerance test (OGTT). Various measures of both insulin sensitivity and insulin secretion were calculated, and correlations against the reference method were established using Spearman's rank correlations. For objectives 2 and 3, data were drawn from the baseline and first follow-up assessments of the QUALITY cohort, which includes 630 Caucasian youth (aged 8-10 years at recruitment) with at least one obese biological parent. Measures of insulin sensitivity and secretion were derived from fasting data and OGTT data. Fitness was measured by VO2 peak; percent fat mass (PFM) was measured by DXA; 7-day moderate-to-vigorous physical activity was measured using accelerometry. Screen time was determined by the average daily hours of self-reported television, video game or computer use. Multivariable linear regression models were adjusted for age, sex, season and puberty. Non-parametric smoothing splines were used to model non-linear associations between lifestyle habits and measures of insulin sensitivity or secretion. Results: Several measures of insulin sensitivity and insulin secretion derived from the OGTT, as well as from fasting-based data, performed well against the reference methods. Physical activity and screen time were associated with insulin sensitivity both cross-sectionally and longitudinally. This association was largely mediated by adiposity. Fitness was independently associated with insulin sensitivity. Finally, dietary composition was not associated with insulin sensitivity or secretion in children.Conclusions:The OGTT allows the estimation of insulin sensitivity and insulin secretion in youth and is the method that most closely mimics normal physiology. Lifestyle habits play an important role in insulin dynamics in youth, with adiposity however showing the greatest influence. / Contexte: Une diminution de la sensibilité à l'insuline et de la fonction des cellules bêta pancréatiques ont été identifiées comme les éléments centraux de la pathogénèse du diabète de type 2. Comprendre comment mieux mesurer la sensibilité et la sécrétion de l'insuline dans les études épidémiologiques chez les jeunes, et déterminer comment les habitudes de vie influencent ces mesures dans cette population est essentiel au développement de stratégies préventives efficaces pour les enfants à risque. Objectifs: 1)Identifier les meilleures mesures de la sensibilité à l'insuline et de la sécrétion d'insuline pouvant être utilisées dans de grandes études épidémiologiques chez l'enfant 2) Déterminer comment l'activité physique, la condition physique, la sédentarité et la composition alimentaire sont associées à ces mesures de sensibilité et de sécrétion d'insuline chez l'enfant 3) Déterminer si les habitudes de vie prédisent la sensibilité à l'insuline sur une période de suivi de 2 ans chez les enfants Méthodes: Les participants à l'étude de l'objectif 1 sont vingt enfants (9 garçons et 11 filles), âgés en moyenne de 9 ans (écart-type = 2), tous normo-tolérants au glucose. Un clamp hyperinsulinémique-euglycémique (étalon d'or pour la mesure de la sensibilité à l'insuline), une hyperglycémie provoquée par voie intra-veineuse modifiée à l'insuline et une hyperglycémie orale provoquée (HGOP), chacun d'une durée de 3 heures, ont été réalisés. Plusieurs mesures de sensibilité à l'insuline et de sécrétion d'insuline ont été calculées et corrélées contre l'étalon d'or utilisant le test de corrélation de Spearman. Pour les objectifs 2 et 3, les données utilisées proviennent de l'évaluation initiale et du premier suivi de la cohorte QUALITY, qui comprend 630 enfants caucasiens (âgés de 8-10 ans au recrutement) avec au moins un parent biologique obèse. Les mesures de sensibilité à l'insuline et de sécrétion d'insuline ont été dérivées des échantillons à jeun et de l'HGOP. La condition physique a été mesurée par le VO2 de pointe; le pourcentage de masse grasse a été mesuré par DXA; l'activité physique modérée à vigroureuse a été mesurée sur 7 jours avec un accéléromètre. Le temps d'écran a été déterminé par le temps moyen quotidien rapporté de télévision, jeux vidéo et d'ordinateur. Des modèles de régression linéaire ont été corrigés pour l'âge, le sex, la saison et le stade de puberté. Des fonctions splines à lissage non-paramétriques ont été utilisées pour modéliser les associations non-linéaires entre les habitudes de vie et la sensibilité ou la sécrétion d'insuline. Résultats: Nous avons identifié des mesures de sensibilité à l'insuline et de sécrétion d'insuline dérivées de l'HGOP, ainsi que des indices à jeun, qui performaient bien contre la méthode de référence. Par ailleurs, l'activité physique et le temps d'écran étaient associés avec la sensibilité à l'insuline de façon transversale et longitudinale, mais cette association était largement médiée par l'adiposité. La condition physique était indépendamment associée à une meilleure sensibilité à l'insuline de façon transversale. Enfin, la composition alimentaire ne semblait pas indépendamment associée à une meilleure sensibilité à l'insuline ou sécrétion d'insuline chez l'enfant. Conclusions: L'HGOP offre la possibilité d'estimer la sensibilité à l'insuline et la sécrétion d'insuline chez l'enfant et demeure la méthode qui reproduit le mieux la physiologie normale. Les habitudes de vie chez l'enfant jouent un rôle important dans la sensibilité/sécrétion d'insuline, l'adiposité démontrant toutefois la plus grande influence.

Background: A scoping review of four high-impact surgical journals identified that traditional clinical endpoints, such as morbidity, mortality, and length of stay remain the most commonly reported outcomes. Yet many outcomes of interest for comparative effectiveness research in surgery may be incompletely evaluated using these traditional endpoints alone. Surgical innovations are often advocated on the basis that they improve "recovery", but post-operative recovery is a complex construct, which requires assessment of patient-centered outcomes (PCOs). We found these to be reported in only 39% of studies published in the four journals over the last five years, with only a minority (8-34%) using a dedicated measure of health-related quality of life (HRQL). The number of available measures and challenges with the interpretation of scores on these constitute barriers to the more consistent adoption of PCOs in both the clinical and research settings. The minimal clinically important difference (MCID) is "the smallest change in an outcome measure perceived as beneficial by patients or physicians and which [would lead] to a change in patients' management, assuming minimal toxicity and cost". The MCID for a given measure is not universal across patient populations and interventions, and a different estimate is expected when the measure is used in different clinical settings. Establishing the context-specific MCID for selected indicators of surgical recovery is thus a crucial step towards enhancing their applicability. Objective: The objective of this study was to contribute evidence towards a range of usable MCID estimates for six patient-centered indicators of surgical recovery, namely four subscales of the RAND-36 (physical functioning, role physical, pain, social functioning), a self-reported measure of physical activity (CHAMPS), and the six-minute walk test (6MWT).Methods: Prospectively collected data on two cohorts of 281 and 152 adult patients undergoing planned general abdominal and colorectal surgery respectively at a single university-affiliated center was analyzed. At each of these visits, they completed two questionnaires: (i) the RAND-36, a generic HRQL questionnaire with eight domains scored from 0 to 100; and (ii) CHAMPS, a 41-item self-administered physical activity questionnaire (with answers converted to energy expenditure, in kcal/kg/week). The 152 patients undergoing colorectal surgery were also evaluated in terms of their walking capacity (six minute walk test; measured in meters) on three occasions. An anchor-based approach was used to estimate between-group MCIDs, where the anchor was taken to be the patient's rating of his or her own health on a five-point scale (excellent, very good, good, fair, poor). To estimate within-person MCIDs, a random effects regression model with random intercepts and a first-order autoregressive error process was chosen to account for the longitudinal nature of the data. Hypotheses about possible effect modification between the anchor and key clinical variables were tested by including an interaction term in the multiple linear regression models for those variables with a univariate association. Results: MCIDs and ranges within one standard deviation on four selected domains of the RAND-36 were different for patients at the upper end of the anchor scale [ranging from 8 (6-9) to 15 (12-18)] compared to those at the lower end of the scale [ranging from 15 (12-19) to 32 (28-36)]. For CHAMPS, the MCID was 8 kcal/kg/week (7-9) for total activity. For the 6MWT, the MCID was 14 meters (9-18). Conclusions: These analyses provide a starting point for determining the MCID for patient-centered indicators of recovery used in general surgery, as well as a range of values that can be used when planning clinical trials where PCOs are of interest. This work also illustrates outstanding challenges inherent to such measurement studies as well as avenues to address these. / Contexte : Une étude sommaire de quatre revues chirurgicales d'influence révèle que les complications, le taux de mortalité, et la durée d'hospitalisation demeurent les issues cliniques rapportées le plus souvent. Néanmoins, celles-ci ne cernent pas tous les aspects d'importance lors d'une étude comparative d'efficacité. La justification de toute innovation chirurgicale reside en sa capacité de favoriser un « rétablissement » plus rapide. Or, définir ce que « se rétablir » implique est complexe et requiert l'évaluation d'issues cliniques qui reflètent le point de vue du patient. Notre étude sommaire démontre que ce genre d'issue centrée sur le patient n'avait été rapportée que dans 39% des articles publiés, et qu'une mesure développée précisément pour évaluer l'impact d'une intervention sur la qualité de vie n'avait été utilisée que dans une minorité de cas. La panoplie de mesures disponibles et la difficulté de traduire en termes cliniques l'information contenue dans les résultats numériques obtenus mettent un frein à l'évaluation des issues cliniques centrées sur le patient. La différence minimale cliniquement significative (DMCS) représente le plus petit changement mesuré qui serait perçu comme bénéfique pour le patient et qui pourrait donc affecter le choix de traitement. La DMCS varie en fonction du contexte clinique. Établir une DMCS contextuelle est nécessaire pour permettre l'usage de mesures du rétablissement en période post-opératoire à des fins cliniques et de recherche. Objectif : L'objectif de cette thèse est de fournir au chercheur une série de DMCS pour six mesures utilisées comme indicateurs de rétablissement post-opératoire. Il s'agit notamment de quatre domaines du RAND-36 (effort physique, capacité d'accomplir des tâches physiques, douleur physique, relations avec les autres), du CHAMPS, et du test de marche de six minutes (TDM6). Méthodes : Nous avons analysé les données recueillies prospectivement concernant deux cohortes de 281 et 152 adultes ayant subi une opération abdominale. Les patients avaient été rencontrés à trois reprises (avant et après l'opération). À chaque visite, ils avaient complété le RAND-36 (un questionnaire générique voulant évaluer huit aspects, sur une échelle de 0 à 100, de la qualité de vie telle qu'affectée par l'état de santé) et CHAMPS (un questionnaire visant l'auto-évaluation du niveau d'activité physique, mesuré en kcal/kg/semaine). L'endurance des 152 patients de la seconde cohorte avait également été évaluée à l'aide du TDM6 (où la distance parcourue est mesurée en mètres). Pour calculer la DMCS transversale, nous avons choisi une approche qui définit un changement cliniquement significatif en référence à l'auto-évaluation faite par le patient de son état de santé comme étant excellent, très bon, bon, médiocre, ou mauvais. Pour la DMCS longitudinale, nous avons choisi un modèle de régression à effets aléatoires avec une autocorrélation de premier degré entre les erreurs afin de tenir compte des propriétés de la série temporelle étudiée. Nous avons également examiné la possibilité d'une interaction statistique entre l'auto-évaluation de l'état de santé et toute variable cliniquement importante et ayant un effet univarié. Résultats : Sur les quatre domaines du RAND-36, nous avons trouvé des DMCS (intervalle d'un écart type de chaque côté) différentes pour les patients jugeant leur état de santé excellent ou très bon [DMCS allant de 8 (6-9) à 15 (12-18)] comparativement à ceux décrivant leur santé comme médiocre ou mauvaise [DMCS allant de 15 (12-19) à 32 (28-36)]. Pour CHAMPS, nous avons trouvé une DMCS de 8 kcal/kg/semaine (7-9) pour l'activité totale. Finalement, pour le TDM6, la DMCS était de 14 mètres (9-18). Conclusion : Ces analyses jettent les bases nécessaires à l'utilisation uniforme de mesures du rétablissement en période post-opératoire, notamment en fournissant aux chercheurs une plage de DMCS pouvant servir à la planification d'études cliniques.

Skeletal muscles comprise of approximately 50% of the human body mass and are critical organs for enabling locomotion and exerting metabolic control. Autophagy, a lysosome-dependant catabolic process involved in the degradation of long-lived proteins and organelles, is an important process responsible for maintaining muscle homeostasis. Reactive Oxygen Species (ROS) has been shown to induce autophagy in many different cell types. In this study, we evaluate the effects of physiological levels of mitochondrial-derived reactive oxygen species (ROS) on skeletal muscle autophagy. In differentiated C2C12 myotubes, basal level autophagy and autophagy triggered by 1.5 to 4 hr of acute nutrient deprivation, inhibition of mTORC1, or leucine deprivation were quantified using a long-lived protein degradation assay (index of proteolysis), LC3B autophagic flux, and mRNA expressions of autophagy-related genes. Pre-incubation with antioxidants tempol (SOD mimetic) or N-acetyl cysteine (NAC) significantly attenuates rates of proteolysis and LC3B flux and blocks increases in acute and nutrient deprivation-, rapamycin treatment- and leucine deprivation-triggered autophagy. Similar results were obtained with mitochondira- specific antioxidants mito-tempol and SS31. MitoSOXTM Red fluorescence measurements confirm that mitochondrial ROS levels increase substantially in response to acute nutrient deprivation and rapamycin treatment and that tempol and mito-tempol attenuates this response. Antioxidants decrease AMPK phosphorylation by 40% and significantly augment AKT phosphorylation, but exert no effects on mTORC1-dependant ULK1 phosphorylation on Ser555. Treatment of mice with NAC significantly attenuated basal LC3B autophagic flux in the diaphragm, confirming that endogenous ROS promotes in vivo muscle autophagy. We report for the first time that mitochondrial-derived ROS promote skeletal muscle autophagy and that this effect is mediated in part through AKT inhibition and autophagy initiation via AMPK activation. / Les muscles squelettiques constituent environ 50% de la masse du corps humain et représente un organe essentiel permettant la locomotion et le contrôle métabolique. L'autophagie, un processus catabolique lysosome-dépendant, est impliquée dans la dégradation des protéines et des organites à long terme. Elle représente un processus important pour le maintien de l'homéostasie du muscle. Par ailleurs, il a été montré que les radicaux libres (ROS) principalement générés par les mitochondries, induisent l'autophagie dans de nombreux types cellulaires. Dans cette étude, nous voulons évaluer des radicaux libres mitochondriaux (ROS) à un niveau physiologique sur l'autophagie dans le muscle squelettiqueDans les myotubes différenciés C2C12, le niveau basal de l'autophagie et son activation (déclenchées par 1,5 à 4 h de carence aigüe en nutriments, par l'inhibition de mTORC1, ou encore par la privation en leucine) ont été quantifiés à l'aide d'un test de longue durée de dégradation des protéines (indice de protéolyse), par le flux d'autophagie LC3B, ou par les l'ARNm des gènes liés à l'autophagie. La pré-incubation avec des antioxydants de type tempol (SOD mimétique) ou N-acétylcystéine (NAC) atténue considérablement les niveaux de protéolyse, de flux de LC3B et bloque l'activation de l'autophagie secondaire à la carence en nutriments –traitement par rapamycine- ou la carence en leucine. Des résultats similaires ont été obtenus avec es antioxydants spécifiques de la mitochondrie mito-tempol et SS31. Des mesures de fluorescence rouge MitoSOXTM confirment que le niveau de radicaux libres mitochondriaux augmentent considérablement en réponse à une carence en nutriments aiguë ou au traitement par rapamycine et que le tempol et mito-tempol atténue cette réponse. Les antioxydants entraîne une diminution de 40% de la phosphorylation de l'AMPK et augmente significativement la phosphorylation de l'AKT, mais sans exercer aucun effet sur mTORC1 qui est dépendant de la phosphorylation sur Ser555 ULK1. Le traitement des souris avec NAC atténue significativement le flux autophagique basal de LC3B dans le diaphragme, ce qui confirme que les ROS endogènes favorise l'autophagie musculaire in vivo.Nous rapportons pour la première fois que les ROS mitochondriaux sont responsable de l'activation de l'autophagie dans le muscle squelettique et que cet effet est médié en partie par l'inhibition de AKT et de l'initiation de l'autophagie par activation de l'AMPK.

Iron is an essential nutrient for many biochemical functions within the body. However, its flexible redox potential is a "double edged" sword that makes it both essential for life but also renders it potentially toxic. As iron excretion is limited, iron absorption is tightly regulated. Systemic iron homeostasis is controlled through the hepatic hormone hepcidin. Iron and other stimuli control hepcidin transcription. When produced hepcidin circulates through out the body and binds to the cellular iron exporter ferroportin (FPN1) expressed on duodenal enterocytes, macrophages, and hepatocytes causing FPN1's subsequent internalization and degradation. Ergo hepcidin function to control the efflux of iron from duodenal enterocytes, hepatocytes, and macrophages in to the blood stream. Cellular iron metabolism is controlled through iron regulatory proteins 1 and 2 (IRP1 and IRP2). IRPs repress or stabilize translation of mRNAs, encoding proteins of iron uptake, utilization, and storage, which contain iron responsive elements (IRESs) within their untranslated regions.This work examines in vivo regulation of hypoxia inducible factor 2 alpha (HIF2α) by IRP1. HIF2α is a transcription factor involved in the transcription of many genes involved in the body's response to hypoxic stress including, most notable, erythropoietin the hormone responsible for erythropoiesis. In chapter II it is hypothesized that translational de-repression of HIF2α mRNA by the absence of IRP1 leads to polycythemia through the induction of erythropoietin. Here it is demonstrated that IRP1 but not IRP2 is involved in the translational de-repression of HIF2α which subsequently leads to an accumulation of HIF2α protein in the kidneys of IRP1-/- mice. It is further demonstrated that the accumulation of HIF2α protein in the kidneys leads to an increase serum erythropoietin and subsequent polycythemia in IRP1-/- mice. In chapter III it is hypothesized that IRP1-/- mice will demonstrate a metabolic phenotype. Here it is demonstrated that IRP1-/- mice exhibit hypoglycaemia. Through the global knock out of IRP1 couple with the hepatocyte specific deletion of HIF2α we observe a partial rescue of the hypoglycaemic phenotype seen in IRP1-/- mice. / Le fer est un nutriment essentiel à de nombreuses fonctions biochimiques du corps. Cependant, son potentiel redox flexible est une épée à double tranchant qui rend le fer à la fois essentiel à la vie mais aussi potentiellement toxique. Alors que l'excrétion du fer est limitée, son absorption est amplement régulée. L'homéostasie systémique du fer est contrôlée par l'hormone hépatique hepcidine. Le fer et d'autres stimuli contrôlent la transcription de l'hepcidine. Une fois produite, l'hepcidine circule dans l'organisme et se fixe à la ferroportine, exporteur cellulaire du fer, qui est exprimé à la surface des entérocytes duodénaux, des macrophages et des hépatocytes causant son internalisation et ensuite sa dégradation. En conséquence, l'hepcidine fonctionne pour contrôler l'efflux du fer de ces cellules dans la circulation sanguine. Le métabolisme cellulaire du fer est contrôlé par les protéines de régulation du fer 1 et 2 (IRP1 et IRP2). Les IRP répriment ou stabilisent la traduction d'ARNm codant les protéines responsables de la capture, l'utilisation, et le stockage du fer, lesquels contiennent des éléments de réponse au fer (IRE) dans leurs régions non traduites. Ce travail examine la régulation in vivo du facteur inductible de l'hypoxie 2 alpha (HIF2α) par IRP1. HIF2a est un facteur de transcription impliqué dans la transcription de nombreux gènes incluant, le plus notable, l'érythropoïétine l'hormone responsable de l'érythropoïèse. Dans le chapitre II, l'hypothèse est que la dérépression traductionnelle de l'ARNm de HIF2α par l'absence de IRP1 conduit à la polyglobulie à travers l'induction de l'érythropoïétine. Ici il est démontré que IRP1, et non IRP2, est impliqué dans la dérépression traductionnelle de HIF2α qui mène à l'accumulation de la protéine HIF2α dans les reins des souris IRP1-/-, aboutissant à l'augmentation de l'érythropoïétine dans le sérum et conséquemment à la polyglobulie dans ces souris. Dans le chapitre III, L'hypothèse est que les souris IRP1-/- exhibent des anomalies métaboliques. Ici nous établissons que les souris IRP1-/- présentent un phénotype d'hypoglycémie. Il est ensuite observé que ce phénotype est partiellement secouru à travers l'élimination globale de IRP1 couplée à la délétion spécifique de HIF2α dans les hépatocytes.

Chronic low back pain is a disease affecting a big portion of the population with 70% having at least one episode of low back during their lives. Intervertebral disc (IVD) degeneration is the most common cause of low back pain. It is associated with degradation and loss of proteoglycans, mainly aggrecan. Currently main treatment modalities offered for treating IVD degeneration are surgical and mainly target end stage disc disease. Medical therapies are being developed to treat and retard IVD degeneration and growth factor therapy is one such upcoming modality. Link protein is a component of IVD matrix. Link-N is a 16 amino acid peptide, cleaved from the N terminal of Link protein. It is found in the matrix of degenerating IVDs and is thought to have an effect on IVD metabolism including stimulation of proteoglycan synthesis. To test the regenerative potential of Link-N in degenerating human discs, IVD cells were exposed to the peptide. Link-N exposure resulted in a dose dependent increase in proteoglycan synthesis, stimulated proteoglycan synthesis and modulated protease production in an inflammatory environment. Organ culture models are commonly used tools for understanding disease process and action of potential therapeutic agents. There was no ideal model for studying IVD pathophysiology in humans; therefore a whole organ culture model was developed. This model maintained cell viability up to 4 months and Link-N peptide was able to stimulate sustained proteoglycan synthesis in the discs. In order to ensure a sustained effect of treatment, sustained activity is important. The stability of Link-N peptide was evaluated in the presence of IVD cells. Link-N was processed by IVD cells generating a new peptide retaining the bioactive properties of the parent peptide. Thus, the present study establishes Link-N peptide as a promising bioactive agent for treating IVD degeneration by regenerating degenerated discs and by retarding the ongoing degenerative process. / La lombalgie est une maladie chronique affectant 70% de la population de plus de 60 ans. La dégénération des disques intervertébraux (DIVs) est la principale cause de lombalgie. Elle est associée à la degradation et la perte de protéoglycans, principalement de l'aggrécane. Les traitements présentement offerts, comme la chirurgie, visent les stades avancés de la maladie. Des facteurs de croissance ont aussi été utilisés pour traiter et/ou retarder la dégénération des DIVs. La protéine Link est une composante de la matrice des DIVs. Link-N est un peptide de 16 acides aminés produit par le clivage de la section N-terminale de la protéine Link. Link-N est retrouvé dans la matrice des disques en cours de dégénération et notre hypothèse est qu'il aurait un effet positif sur le métabolisme des DIVs. Afin de vérifier le potentiel régénérateur de Link-N, des cellules des DIVs ont été exposées au peptide. Nos résultats démontraient que Link-N induisait la synthèse de protéoglycans de façon dose-dépendante et modulait la production de protéases dans un environnement inflammatoire. Il n'existe pas de modèle idéal pour étudier la physiopathologie des DIVs humains. Nous avons donc développé un modèle de culture de DIVs entiers. La viabilité cellulaire a été maintenue jusqu'à 4 mois dans ce modèle. Aussi, Link-N fut capable de stimuler une synthèse soutenue de protéoglycans dans le disque, condition essentielle afin d'assurer un effet soutenu d'un traitement. Les études de la stabilité de Link-N dans les IVDs démontaient que le peptide était transformé et que le nouveau peptide généré par l'activité cellulaire conservait les propriétés bioactives du peptide parent. La présente étude établie donc le peptide Link-N comme un agent bioactif prometteur dans le traitement de la dégénération des DIVs et le ralentissement du processus dégénératif en cours.