L’insuffisance rénale chronique (IRC) cause des anomalies biochimiques, osseuses et vasculaires. L’association entre IRC et fractures reste controversée, alors que les travaux antérieurs ont été restreints à l’étude de certains sites fracturaires et aux patients âgés. En outre, la performance de modalités d’imagerie ou scores de prédiction pour prédire les fractures en IRC fut peu étudiée. Les objectifs de ce mémoire sont donc d’évaluer l’impact de l’IRC légère à modérée sur : 1) la prévalence du statut fracturaire ; 2) l’incidence des fractures selon l’âge et le sexe; 3) la prédiction des fractures par l’échographie calcanéale (QUS); et 4) la performance de scores de prédiction clinique (FRAX, Garvan, QFracture). Nous avons analysé la cohorte CARTaGENE, incluant 19 990 Québécois âgés entre 40 et 69 ans. La fonction rénale fut estimée au recrutement. Les fractures furent identifiées de façon prévalente (autorapportées par questionnaire) et incidente (données médico-administratives). Nous n’avons pas observé d’association entre l’IRC et la prévalence du statut fracturaire après ajustement. Nous avons toutefois observé que l’IRC légère à modérée est associée à une augmentation de l’incidence des fractures à tous sites durant un suivi médian de 70 mois, particulièrement chez les jeunes et les hommes. Nous avons constaté que le QUS discrimine les fractures similairement en IRC et non-IRC, mais les sous-estime en IRC stade 3. Enfin, nous avons observé que la discrimination et la calibration des fractures par FRAX et QFracture étaient similaires en non-IRC et IRC, mais que le score Garvan menait à une discrimination plus faible et une sous-estimation en IRC stade 3. Ces travaux suggèrent un impact de l’IRC sur l’incidence fracturaire et la performance des outils prédictifs. Ils sensibilisent donc les cliniciens à l’impact fracturaire précoce de l’IRC et aux limites de certains outils prédictifs dans cette population. / Chronic Kidney Disease (CKD) causes biochemical, bone and vascular abnormalities. The association of nonterminal CKD with fracture remains controversial as previous studies focused on select fracture sites and were restricted to older patients. Furthermore, the fracture predictive performance of imaging methods and prediction tools has not been thoroughly studied. Thus, our objectives were to assess the impact of non-terminal CKD on : 1) fracture status prevalence; 2) fracture incidence by age and sex; 3) the performance of calcaneal quantitative ultrasonography (QUS) to predict fracture risk and; 4) the performance of three fracture prediction tools (FRAX, Garvan, QFracture). We analyzed the CARTaGENE cohort, which includes 19,990 participants aged 40 to 69 years from the province of Quebec, Canada. Renal function was estimated at baseline. Fractures were assessed at baseline (selfreported by health questionnaire) and during a follow-up of 70 months (medico-administrative data). We did not observe an association between non-terminal CKD and prevalent fracture status after adjustment for potential confounders. In contrast, we found that non-terminal CKD was associated with increased fracture incidence at any site, especially in younger patients and in men. Additionally, we observed that non-terminal CKD did not modify significantly the discriminative ability of QUS for fracture incidence but did lead to an underestimation of fracture incidence in patients with CKD stage 3. Finally, we found that FRAX and QFracture had similar discrimination and calibration for fractures in patients with and without non-terminal CKD while Garvan had lower discrimination and led to fracture underestimation in CKD stage 3. These findings suggest that non-terminal CKD is associated with increased fracture incidence and decreased performance of some fracture prediction tools. They therefore highlight the early effect of CKD on fracture risk and the limitations of some fracture prediction tools in this population.

La sténose aortique (SA) constitue la valvulopathie la plus prévalente dans les pays à revenu élevé. Elle est caractérisée par des remaniements fibrocalciques conduisant à un épaississement et une diminution de la mobilité des feuillets de la valve aortique. Dernièrement, le déséquilibre du métabolisme minéral et osseux en insuffisance rénale chronique (IRC) a été identifié comme un contributeur clé au développement de la SA. Toutefois, le fardeau de la SA n'a jamais été spécifiquement étudié en contexte d'IRC. Ainsi, l'objectif de ce mémoire est donc de décrire les tendances temporelles du statut et de la sévérité de l'IRC, dans la population adulte québécoise hospitalisée pour une SA incidente au Québec, et de les comparer à celle d'une population témoin appariée. Nous avons réalisé une étude cas-témoins incluant 108 780 patients hospitalisés pour une SA incidente et 543 900 patients appariés selon l'âge, le sexe et l'année fiscale de 2000 à 2016 dans la province de Québec. D'après nos travaux, la présence d'une maladie rénale chronique est systématiquement plus élevée chez les patients avec SA que chez les patients non atteints de SA. De plus, la proportion de patients atteints d'IRC a augmenté chez les personnes atteintes d'une SA incidente, alors qu'elle a diminué chez les personnes non atteintes de SA entre 2000 et 2016. Ces résultats suggèrent que la SA est étroitement liée à l'IRC et que le contrôle des facteurs de risque de l'IRC est probablement inadéquat dans la population à risque de développer une SA. Du point de vue de la santé publique, nos résultats sont essentiels pour planifier les besoins de santé locaux et orienter les interventions futures dans le but d'améliorer la prestation des soins, car la SA et l'IRC ont le potentiel de devenir des problèmes de santé majeurs dans les années à venir. / Aortic stenosis (AS) is the most prevalent valvular heart disease in developed countries. AS is characterized by progressive fibro-calcific remodelling and thickening of the aortic valve leaflets. In the past years, mineral and bone disorders of chronic kidney disease (CKD) have been identified as key contributors to the development of AS. However, the burden of AS has never been studied in CKD context. Thus, the objective of this master thesis is to describe the temporal trends of AS, according to CKD status and severity, in the Quebec adult population hospitalized for an incident AS, and to compare them to that of a matched control population. We performed a population-based case-control study including 108,780 patients hospitalized for an incident AS and 543,900 age-, sex- and fiscal year-matched patients from 2000 to 2016 in the province of Quebec, Canada. Our results suggested that presence of comorbid CKD is consistently higher in AS compared to non-AS patients. Furthermore, proportion of patients with CKD increased among AS individuals, while it decreased among non-AS individuals between 2000 and 2016. These results suggest that AS is closely related to CKD and that these trends likely reflect inadequate risk factor control in this complex population. From a public health perspective, our results are essential for planning the local health needs and guiding future interventions, and there by improving care delivery, as AS and CKD have the potential to become major health issues over the coming years.

La dégradation des protéines, appelée protéolyse, est un mécanisme essentiel pour le fonctionnement et la survie cellulaire. Elle se fait en grande partie grâce à l’ubiquitination des protéines qui permet au protéasome de les reconnaître et de les cliver. Dans le cadre de ce projet, et ce, à partir de deux cas cliniques, j’ai étudié le rôle la protéine F-box/WD repeat-containing protein 4 (FBXW4) dans ce processus de dégradation. Les patients étaient tous deux atteints d’un syndrome polymalformatif caractérisé par une ectrodactylie appelé split hand/split foot malformation de type 3 (SHFM3) et par une insuffisance rénale chronique. Ils étaient aussi tous deux porteurs d’une mutation P376Q dans FBXW4. Comme on suspectait déjà que FBXW4 appartienne à un complexe d’ubiquitination, nous avons émis l’hypothèse que la mutation affectait l’assemblage de ce complexe et causait ainsi les désordres cliniques identifiés. J’ai donc reproduit cette mutation in vitro ainsi que d’autres à cette position pour en étudier les effets dans le système d’expression des ovocytes de Xenopus laevis. J’ai constaté que FBXW4 était organisé en homomères et que la nature du résidu 376 jouait un rôle dans cet assemblage. J’ai aussi observé que la nature du résidu 376 affectait aussi la liaison de FBXW4 avec Skp1, une autre protéine qui se retrouve dans le complexe. Ces travaux ont ainsi permis d’en arriver aux conclusions suivantes : 1) la mutation des patients affecte l’assemblage oligomérique de FBXW4, 2) elle est donc fort possiblement causale, et 3) elle entraînerait la maladie dû à un désordre de l’ubiquitination de certaines protéines durant le développement. / Protein degradation, also known as proteolysis, is essential for cell function and survival. It is most often achieved through the ubiquitination of proteins, a process that allows the proteasome to recognize and cleave such proteins. In this project, I studied two clinical cases in which the protein F-box/WD repeat-containing protein 4 (FBXW4) was believed to play a role. Both patients suffered from a polymalformative syndrome characterized by an ectrodactyly called type 3 split hand/split foot malformation (SHFM3) and chronic renal failure. Both patients also bore a P376Q mutation in FBXW4. As previous studies was consistent with the possibility that FBXW4 was part of an ubiquitination complex, we hypothesized that the mutation affected the assembly of this complex and resulted in the observed clinical disorders. I therefore reproduced the mutation in vitro among others at this location and characterized the effects of such mutations in Xenopus laevis oocyte expression system. I found that FBXW4 was organized in homooligomers and that the nature of the residue of position 376 played a role in assembly of the FBXW4 containing complex. I also found that the nature of residue 376 affected the binding of FBXW4 to another protein in the complex, that is, to Skp1. These results allow us to draw the following conclusions: 1) the mutation identified affects the oligomeric assembly of FBXW4, 2) it is thus very likely to be causative, and 3) it could cause an ubiquitination disorder in which certain proteins are not properly degraded during development

La sténose aortique (SA) constitue la valvulopathie la plus prévalente dans les pays à revenu élevé. Elle est caractérisée par des remaniements fibrocalciques conduisant à un épaississement et une diminution de la mobilité des feuillets de la valve aortique. Dernièrement, le déséquilibre du métabolisme minéral et osseux en insuffisance rénale chronique (IRC) a été identifié comme un contributeur clé au développement de la SA. Toutefois, le fardeau de la SA n'a jamais été spécifiquement étudié en contexte d'IRC. Ainsi, l'objectif de ce mémoire est donc de décrire les tendances temporelles du statut et de la sévérité de l'IRC, dans la population adulte québécoise hospitalisée pour une SA incidente au Québec, et de les comparer à celle d'une population témoin appariée. Nous avons réalisé une étude cas-témoins incluant 108 780 patients hospitalisés pour une SA incidente et 543 900 patients appariés selon l'âge, le sexe et l'année fiscale de 2000 à 2016 dans la province de Québec. D'après nos travaux, la présence d'une maladie rénale chronique est systématiquement plus élevée chez les patients avec SA que chez les patients non atteints de SA. De plus, la proportion de patients atteints d'IRC a augmenté chez les personnes atteintes d'une SA incidente, alors qu'elle a diminué chez les personnes non atteintes de SA entre 2000 et 2016. Ces résultats suggèrent que la SA est étroitement liée à l'IRC et que le contrôle des facteurs de risque de l'IRC est probablement inadéquat dans la population à risque de développer une SA. Du point de vue de la santé publique, nos résultats sont essentiels pour planifier les besoins de santé locaux et orienter les interventions futures dans le but d'améliorer la prestation des soins, car la SA et l'IRC ont le potentiel de devenir des problèmes de santé majeurs dans les années à venir. / Aortic stenosis (AS) is the most prevalent valvular heart disease in developed countries. AS is characterized by progressive fibro-calcific remodelling and thickening of the aortic valve leaflets. In the past years, mineral and bone disorders of chronic kidney disease (CKD) have been identified as key contributors to the development of AS. However, the burden of AS has never been studied in CKD context. Thus, the objective of this master thesis is to describe the temporal trends of AS, according to CKD status and severity, in the Quebec adult population hospitalized for an incident AS, and to compare them to that of a matched control population. We performed a population-based case-control study including 108,780 patients hospitalized for an incident AS and 543,900 age-, sex- and fiscal year-matched patients from 2000 to 2016 in the province of Quebec, Canada. Our results suggested that presence of comorbid CKD is consistently higher in AS compared to non-AS patients. Furthermore, proportion of patients with CKD increased among AS individuals, while it decreased among non-AS individuals between 2000 and 2016. These results suggest that AS is closely related to CKD and that these trends likely reflect inadequate risk factor control in this complex population. From a public health perspective, our results are essential for planning the local health needs and guiding future interventions, and there by improving care delivery, as AS and CKD have the potential to become major health issues over the coming years.

Le choc septique demeure la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs. Initialement, le choc septique se manifeste par une hypovolémie relative, une vasoconstriction artérielle et une chute du débit cardiaque. Une réanimation liquidienne agressive permet généralement de restaurer le débit cardiaque, mais démasque en contrepartie un état vasoplégique pouvant causer une hypotension artérielle. Pour contrer cette vasodilatation excessive, l'administration exogène de catécholamines devient nécessaire, mais est parfois associée à une tachyphylaxie ou à des effets secondaires potentiellement délétères. Depuis la description d'un déficit relatif en vasopressine induit par le sepsis, l'infusion de doses dites physiologiques d'arginine-vasopressine comme traitement adjuvant du choc septique réfractaire aux catécholamines est devenue de plus en plus répandue. Plusieurs séries de cas et quelques essais cliniques randomisés ont confirmé que l'arginine-vasopressine s'avère utile pour maintenir la pression artérielle et diminuer les besoins en catécholamines. Cependant, aucun essai clinique randomisé n'a comparé l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur la pression artérielle moyenne dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique. Méthode. Nous avons réalisé un essai clinique, ouvert et randomisé comparant l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur différents paramètres hémodynamiques et métaboliques de patients en choc septique hyperdynamique (avec index cardiaque supérieur à 3 L/min/m[indice supérieur 2]) identifié depuis moins de 12 heures. Dix et treize patients ont respectivement été assignés à recevoir de la norépinéphrine (0,8[mu]g à 2,8[mu]g/kg/min) ou de l'arginine-vasopressine (0,04 à 0,2 UI/min) afin de maintenir une pression artérielle moyenne supérieure à 70 mm Hg. L'administration du deuxième vasopresseur n'était permise que si la dose maximale de l'agent initial ne parvenait pas à maintenir la pression artérielle moyenne. Les paramètres hémodynamiques [pression artérielle moyenne, index cardiaque, pression de l'artère pulmonaire, différence entre la pression partielle de dioxyde de carbone (CO[indice inférieur 2]) de la muqueuse gastrique et du sang artériel], métaboliques (lactates, clairance de la créatinine, échanges gazeux) ainsi que le score"Sequential Organ Failure Assessment" (SOFA) ont été mesurés successivement durant 48 heures. Résultats. L'arginine-vasopressine et la norépinéphrine augmentent similairement la pression artérielle moyenne, mais plus du tiers des patients ayant reçu de l'arginine-vasopressine ont nécessité de la norépinéphrine après 48 heures. Aucun patient assigné au groupe norépinéphrine n'a reçu d'arginine-vasopressine. Comparativement à la norépinéphrine, Parginine-vasopressine augmente davantage les résistances vasculaires périphériques (p=0,002), abaisse le débit cardiaque (p=0,02) principalement en ralentissant la fréquence cardiaque (p=0,009), augmente la clairance de la créatinine (p=0,04) et améliore le score SOFA (p=0,04). L'arginine-vasopressine diminue également l'exposition à la norépinéphrine (p=0,04). Aucun effet délétère sur la différence entre la pression partielle de CO[indice inférieur 2] de la muqueuse gastrique et du sang artériel n'a été noté. Un patient ayant reçu de l'arginine-vasopressine a développé un syndrome coronarien aigu avec changements électrocardiographiques dynamiques dépendant de la dose. Trois patients de chaque groupe sont décédés au cours de leur séjour à l'unité des soins intensifs. Conclusion. Dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique, l'arginine-vasopressine seule ne permet pas de maintenir la pression artérielle moyenne et diminue transitoirement le débit cardiaque sans affecter le volume d'éjection. Des doses supérieures à 0,04 UI/min peuvent induire une vasoconstriction coronarienne, mais ne semblent pas avoir d'effet délétère sur la perfusion hépatosplanchnique. L'arginine-vasopressine, comparativement à la norépinéphrine, améliore la clairance de la créatinine et du fait même le score SOFA. Avant d'en recommander l'usage dans le traitement du choc septique, les bénéfices cliniques de l'arginine-vasopressine doivent être confirmés par des essais cliniques randomisés plus puissant.

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

Sur le plan épidémiologique, nous avons chez les patients insuffisants rénaux terminaux : · précisé les modalités de stratification selon leur statut diabétique (type 1, type 2, non diabétique), · décrit en Australie et Nouvelle Zélande (registre ANZDATA) leurs principales caractéristiques épidémiologiques : évolution du taux d'incidence, caractéristiques démographiques et médicales, et mortalité selon le statut diabétique, · évalué la surmortalité en dialyse par rapport à la population générale sans prise en compte du statut diabétique (en France), puis en le prenant en compte (en Australie). · décrit le processus d'accès à la transplantation rénale, selon le statut diabétique. Ces résultats originaux permettent de mieux connaître la population des patients insuffisants rénaux chroniques terminaux traités et diabétiques, notamment de type 2, alors qu'ils représentent plus d'un tiers des patients incidents en dialyse. Concernant la mortalité, ces résultats soulignent le pronostic très péjoratif des patients diabétiques insuffisants rénaux, et plus particulièrement de type 1. Sur le plan analytique, nous avons mis en évidence : · qu'il existait une interaction entre le sexe féminin et le statut diabétique en ce qui concerne la mortalité en dialyse. Cette interaction a été mise en évidence dans différentes cohortes locales, régionales ou nationales, en France et en Australie / Nouvelle Zélande. · que l'impact du diabète n'était pas constant au cours du temps chez les femmes dans les cohortes françaises LSCAL et REIN national (ce qui n'a pas été retrouvé dans le registre ANZDATA). Cet effet délétère sur la survie augmente avec le temps passé après 1ère dialyse.

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

L’insuffisance rénale chronique (IRC) et l’une des pires maladies chroniques dans les pays développés. Les grades de l’IRC sont principalement basés sur la mesure ou l’estimation du taux de filtration rénale (GFR). Cependant, cette méthode est peu sensible sur les premiers stades de la pathologie et n’apporte donc pas de valeur diagnostique. La détection de la pathologie à des stades précoces et son traitement peuvent éviter ou limiter les effets délétères de la chronicité. Cette thèse se penche sur le développement de la microscopie IRTF en tant qu’outil diagnostic pour l’identification par histopathologie à l’échelle du glomérule dans un modèle d’IRC. Nous avons développé la technique de reconstruction 3D pour l’imagerie IRTF des modifications biochimiques à l’échelle du glomérule pour déterminer des marqueurs de l’IRC. La déconvolution spectrale et le clustering sont appliqués après analyses IRTF pour distinguer les modèles sains et pathologiques. Ensuite, la microvasculature glomérulaire est révélée par agent de contraste pour en déterminer les anomalies morphologiques. Grâce aux résultats obtenus en 3D et l’utilisation de méthodes statistiques avancées, la microscopie IRTF est utilisée comme une technique fonctionnelle pour déterminer les modifications morphologiques et moléculaires apparaissant au cours du développement de l’IRC. / CKD (Chronic Kidney Disease) is one of the worst public diseases in developing countries. The stages of CKD are mainly based on measured or estimated GFR (Glomerular Filtration Rate). However, this method is not sensitive enough on early stages of the pathology and thus do not offer accurate diagnostic value. Early detection and treatment can often limit or avoid the chronicity effects of the disease. This thesis focuses on the development of FTIR microscopy as a diagnostic tool for the identification by histopathology at glomerulus level of the kidney in CKD model. We developed a technique of 3D reconstruction for the FTIR imaging of biochemical components changes in glomeruli for identifying the pathological marker of CKD. The curve-fitting and spectral clustering are applied on the FTIR microscopy analysis to distinguish between healthy and pathological glomeruli of a kidney. Then, the glomerular microvasculatureis highlighted to reveal the morphological abnormalities by perfusing contrast agents into blood vessels. With advanced 3D statistical methods and 3D image visualization by microscopy, FTIR spectro-imaging can be used as a functional technique to determine the morphological and molecular changes occurring along CKD development.

Introduction : Les maladies cardiovasculaires constituent la principale cause de décès chez les patients atteints de maladie rénale chronique (MRC). Des facteurs de risque non traditionnels tel que la rigidité artérielle pourraient être en partie responsables de la surmortalité cardiovasculaire dans cette population. Il est reconnu que l’activité physique est associée à une rigidité artérielle plus faible chez les sujets sains. Or, l’impact de l’exercice sur la biomécanique des gros troncs artériels en MRC est peu étudié. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet d’un programme d’entraînement sur la rigidité artérielle chez des patients atteints d’insuffisance rénale chronique (IRC). Méthodes : Treize sujets sédentaires en IRC aux stades 3 et 4 ont été randomisés à un groupe témoin et un groupe avec entraînement de 12 semaines à domicile. Les mesures hémodynamiques ainsi que l’évaluation de l’index d’augmentation (AIx) aortique, de la vélocité de l’onde de pouls (VOP) carotido-radiale (c-r) et carotido-fémorale (c-f) ont été réalisées à 0 et 12 semaines. La pression artérielle pulsée centrale a été obtenue à l’aide de la tonométrie d’aplanation. Résultats : Les deux groupes ont des caractéristiques initiales à l’état basal similaires. Aucune différence significative n’a été décelée dans chacun des groupes suite au suivi de 12 semaines au niveau de la VOPc-r, VOPc-f, AIx aortique et pression pulsée. Conclusion : Le programme d’activité physique à domicile tel qu’administré dans notre étude n’a pas permis de modifier les différents paramètres de la rigidité artérielle et hémodynamiques chez des patients aux stades 3 et 4 de l’IRC. Cette étude pilote a permis d’explorer la faisabilité d’une étude plus importante évaluant le rôle de l’activité physique sur la santé vasculaire des patients en MRC. / Introduction: Cardiovascular diseases are the first cause of mortality in patients with chronic kidney disease (CKD). Non-traditional risk factors like arterial stiffness could be in part responsible for increased mortality in this population. It is known that physical activity is associated with less arterial stiffness in a healthy population. Nonetheless, the effects of physical activity on the biomechanical properties of big arterial vessels in a CKD population are unknown. The objective of this study is to evaluate the effects of a cardiovascular and muscular training program on arterial stiffness in a CKD population. Methods: Thirteen patients in CKD stage 3 and 4 were recruited and randomised in a control group and a group participating to 12 weeks of a home-based training. Measure of hemodynamic properties, aortic augmentation index (Aix), pulse wave velocity (PWV) carotid-femoral (c-f) and carotid-radial (c-r) were realised at baseline and at 12 weeks. Pulse pressure was obtained by applanation tonometry. Results : Baseline characteristics in both groups are similar. No significant differences were present neither in control group nor in training group regarding hemodynamic, VOPc-r, VOPc-f, aortic Aix and pulse pressure measures. Conclusion: Our study of a home-based training program on hemodynamic measures and arterial stiffness markers failed to demonstrate any change in CKD patients. This pilot study demonstrates the feasibility of a study evaluating the effects of physical activity on vascular health in patients with CKD.