Résumé: Le surpoids et l’obésité dans la population pédiatrique sont des préoccupations grandissantes à l’échelle mondiale. Actuellement, au Canada, près de 21 % des jeunes Canadiens âgés de 2 à 5 ans présentent un surpoids et malheureusement, 6 % d’entre eux souffrent d’obésité. De plus, 80 % de ces enfants risquent d’être obèses à l’âge adulte, ce qui mène à plusieurs impacts sur la santé. Afin de prévenir l’obésité infantile, il est important d’identifier des facteurs de risques, notamment ceux se produisant tôt dans la vie. Plusieurs études ont démontré l’importance de l’environnement fœtal dans l’établissement de la santé métabolique à long terme. Le poids à la naissance a souvent été utilisé comme marqueur de l’exposition prénatale. Cependant, le poids à la naissance n’est qu’un marqueur grossier. L’adiposité à la naissance a été identifiée comme un facteur de risque plus important puisqu’elle permet de prédire de l’adiposité durant l’enfance. Les deux déterminants maternels majeurs de la croissance fœtale sont le statut pondéral et la glycémie maternelle. Récemment, une adipokine a été suggérée comme un déterminant potentiel dans la programmation fœtale de l’obésité. La leptine, qui est produite par les adipocytes, joue un rôle important dans la balance énergétique, mais elle semble aussi importante dans le développement de l’obésité postnatale. Durant la grossesse, le placenta produit une large quantité de leptine et la majorité est sécrétée du côté maternel. Appuyés par le fait que la leptine maternelle circulante est le reflet de la sécrétion placentaire de leptine, nous avons émis l’hypothèse que la leptine maternelle serait associée à l’adiposité du nouveau-né, et ce, indépendamment de la glycémie maternelle. Nous avons étudié la leptine durant l’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO) chez les femmes enceintes au 2e trimestre. Nous avons montré, chez les femmes en surpoids ou obèse, qu’une plus haute leptine maternelle était lié à une adiposité néonatale augmentée à la naissance. D’un autre côté, chez les femmes minces, une glycémie élevée était liée à une adiposité néonatale augmentée. Ces associations sont indépendantes de la parité, du statut tabagique, du gain de poids durant la grossesse, des triglycérides maternels, du mode d’accouchement, du sexe du nouveau-né et de l’âge gestationnel à la naissance. Ces résultats suggèrent une régulation différentielle entre ces deux marqueurs métaboliques maternels et l’adiposité néonatale, selon le statut pondéral pré-grossesse. / Abstract: Worldwide, overweight and obesity in the pediatric population is a growing concern. Almost 21% of Canadian children aged 2 to 5 years are overweight and unfortunately, 6% of them are obese. Among those children, 80% will remain obese in adulthood leading to several health impacts. To prevent childhood obesity, we need to identify risk factors especially those occurring early in life. A particular importance was given to the fetal environment in establishing long-term metabolic health. Therefore, birth weight was often used as a marker of prenatal exposure. However, birth weight is a fairl y crude marker, and neonatal adiposity was previously identified as a stronger predictor of childhood adiposity. Two of the most important maternal determinants of fetal growth are maternal weight status and glycaemia during pregnancy. Recently, an adipoki ne have been suggested as a potential contributor to prenatal programming of obesity. Leptin is produced by adipocytes and plays an important role in energy balance and maybe on programming of postnatal obesity. During pregnancy, the placenta produces large amounts of leptin and 80% is secreted to the maternal side. Support ed by the fact that circulating maternal leptin levels reflects the placenta leptin production, our hypothesis was that maternal leptin levels are associated with neonatal adiposity, inde pendently of maternal glycaemia. We investigated levels of leptin over the course of an oral glucose tolerance test (OGTT) in pregnant women at 2nd trimester. We showed that higher maternal leptinemia is associated with greater adiposity in newborns of mot hers who were overweight/obese when entering pregnancy. While in lean women, higher glycaemia is associated with greater adiposity in newborns. These associations are independent of parity, maternal smoking status, maternal gestational weight gain, maternal triglyceride levels, delivery mode, neonate sex and gestational age at delivery. Those results suggest a differential regulation two important maternal metabolic marker and neonatal adiposity, according to maternal weight status.

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

Par sa fréquence et sa gravité, le CCR représente un réel problème de santé publique. Avec 37000 nouveaux cas par an et 15% des décès, il constitue la 2ème cause de mortalité par cancer en France. Malgré d'importants progrès thérapeutiques durant cette dernière décennie, il rest un cancer de mauvais pronostic. Des facteurs génétiques et environnementaux ont été impliqués dans la genèse de ce cancer. La caractérisation moléculaire du CCR a permis d'identifier les tumeurs par instabiblité génique, appelées MSI (Microsatelite Instability) possédant des anomalies de réparation d'appariement d'ADN (MMR mismatch repair). Celles-ci sont fréquemment retrouvées (80%) dans les CCRs familiaux et rarement (15%) dans les cancers sporadiques. Les tumeurs avec phénotype MSI sont de bon pronostic. Le rôle possible de l'alimentation et particulièrement celui du fuel énergétique sur la survenue d'anomalies d'appariement d'ADN a été suggéré. De nombreuses hormones et en particulier la leptine ont été rapportées comme facteur de promotion tumorale. De plus, la leptine possède de nombreuses propriétés immunrégulatrices. Son effet sur l'immunité colique tiendrait autant à sa capacité à initier la production de cytokines à partir des cellules épithéliales digestives qu'à sa capacité à contrôler la prolifération des lymphocytes. Nous avons formulé l'hypothèse que la leptine pouvait réguler des fonctions immunes dans le microenvironnement tumoral. L'ensemble de ces données souligne l'importance de l'étude chez l'homme. L'analyse des données prospectives de 171 patients avec CCR permet de noter une surexpression du récepteur de la leptine dans un sous groupe de tumeurs. Les relations entre le récpteur de la leptine et la réponse immunitaire ont été analysées dans le microenvironnement tumoral humain, par des modèles cellulaires in vitro et animaux in vivo. Nous avons découvert que l'effet pro immunitaire de leptine dépendait du niveau d'expression de sonrécepteur et du degré d'instabilité microsatellitaire dans la cellule tumorale. L'expression du récepteur de la leptine pourrait être considérée comme un marqueur pronostique dans le CCR humain / Cancer of the colon and rectum (CRC) is a real challenge in Western countries because of the prevalence, cost and bad prognosis. With they 37,000 new cases each year and 15% of mortality it is currently the 2nd cause of cancer death in France. Despite significant advances in diagnosis and treatment over the past decade, it remains with bad prognosis. Genetic and environmental factors were involved in the genesis of this cancer. Molecular characterization of CRC leaded to the identification of gene instability (MSI) in tumors with mismatch repair (MMR) abnormalities. This is found frequently (80%) the CRC hereditary no polyposis colon cancer family (HNPCC) and rarely (15%) in sporadic cancers. Those tumors with MSI phenotype are considered to be of good prognosis. The possible role of food and particulary energy balance on the occurrence of MMR abnormalities has been suggested. Several hormones including leptin have been reported to promote tumour growth. In addition, leptin may regulate immune response tin GIT. Its pro immunogenic effect results from cytokines production by gastrointestinal epithelial cells as well as its ability to control the proliferation of lymphocytes. We hypothesised that leptin might regulate anti tumour immune response. The analysis of prospective data from 171 patients with CRC showed that overexpression of leptin receptor in subset of tumours. Relationships between leptin recptor and tumour immune response have been studied in the tumour microenvironment in human tissues, and in culture cells in vitro as well as in animal models in vivo. Results showed intensity of immune response was depended on the level of leptin receptor expression and MSI in colon tumour cells. Thus leptin receptor expression may be considered as a prognostic marker in colon and rectal cancer in human

L'arrivée des souris transgéniques a ouvert une ère nouvelle pour la physiologie intégrative permettant d’étudier la fonction d'un gène au sein d'un organisme vivant. Ces techniques ont permis la découverte du rôle de l'os sur le métabolisme énergétique et la fertilité. Contrôle neurologique de la masse osseuse. La leptine agit dans le tronc cérébral en freinant les neurones sérotoninergiques qui projettent sur l'hypothalamus pour contrôler la masse osseuse (VMH) et l'appétit (noyau arqué). La sérotonine cérébrale freine le tonus sympathique et stimule la masse osseuse. Régulation osseuse du métabolisme énergétique. L’ostéocalcine est une hormone protéique sécrétée par l'ostéoblaste, qui stimule la production d'insuline par le pancréas et diminue l'insulinorésistance périphérique. Nous rapportons la démonstration directe chez l'homme de l'action de l’ostéocalcine sur la glycémie. Ici l’ostéome ostéoïde est un adénome bénin sécrétant de l’ostéocalcine. Dans une large étude, l’ostéocalcine est négativement corrélée à la glycémie, au syndrome métabolique et à l'existence de calcifications aortiques abdominales. Steroides sexuels et os. Le traitement adjuvant du cancer du sein par anti-aromatase induit une perte osseuse sévère. Par ailleurs, nous avons identifié un patient avec une oligospermie, un syndrome métabolique et une mutation F464Y du récepteur de l'ostéocalcine GPRC6A. Nous présentons un nouvel axe « pancréas-os-testicule » qui régule la fertilité. / Transgenic mice offers powerful tools to study integrative physiology especially to study a specific gene function in a whole organism. Using transgenic mice revealed the role of the skeleton on fertility and energy metabolism.Central control of bone mass. Leptin acts on brain stem and decrease serotonin neuron (SN) activity. SN project on hypothalamus to control bone mass (VMH nucleus) and appetite (arcuate nucleus). Brain serotonin reduces sympathetic tone and increases bone mass.Bone regulates energy metabolism. Osteocalcin is a new hormone secreted by osteoblast which stimulates insulin secretion and reduces insulin resistance. We show here for the first time that the action of osteocalcin on blood glucose is conserved in humans. Osteoid osteoma can be considered as a benign tumor secreting osteocalcin. In a large cohort of elderly males, osteocalcin is negatively associated to blood glucose, metabolic syndrome and abdominal aortic calcifications. Sex steroids and bone. First we show aromatase inhibitor induces bone loss after one year of adjuvant therapy in breast cancer. Second we identified a patient presenting severe oligospermia, metabolic syndrome and a F464Y mutation of the GPRC6A osteocalcin receptor. We identified a new independent pancreas- bone – testis axis to regulate fertility.

L’alimentation peut influencer le développement mammaire des femmes et compromettre la santé de la descendance. La leptine pourrait jouer un rôle majeur dans ces processus. Nous avons montré que chez la lapine, la synthèse mammaire de leptine était peu élevée en gestation puis augmentait en lactation, et que l’allaitement par une mère hyperadipeuse potentialisait les effets d’un régime obésogène ultérieur et induisait un développement mammaire anormal de la descendance. Nous avons également caractérisé la synthèse et la sécrétion mammaire de leptine, dans un modèle cellulaire hétérologue. Enfin, nous avons évalué la variation intra espèce ainsi que la croissance selon deux fenêtres nutritionnelles : alimentation obésogène administré dès la puberté ou dès la naissance, dans deux lignées murines, FVB/N et C57BL/6.Ce travail montre que la composition du lait maternel est altérée par l’alimentation et influe sur la croissance et le développement mammaire de la descendance, chez le lapin / Women’s nutrition can have long-term effects on mammary development and on the development and the health of the offspring. Leptin may play a major role during these processes. In the present work we show that leptin synthesis in the mammary gland slightly increases during pregnancy, but largely increases during lactation. We also show that, in the rabbit, milk consumption from obesogenic-fed dams promote the later effects of an obesogenic diet and leads to an abnormal mammary development observed in the offspring. We also highlight the synthesis and the mammary secretion of leptin in a heterologous cellular model. We also evaluate the intra-species variability as well as the growth considering two nutritional windows: obesogenic feeding from the puberty or from the birth, in two lineages of mice, FVB/N and C57BL /6.This work shows that the consumption of altered maternal milk has long-term effects by influencing the growth and the mammary development of the offspring, in rabbit

Les obésités monogéniques et syndromiques sont des formes rares d'obésité, dont tous les facteurs génétiques ne sont pas connus. Quelle est l'implication des mutations du gène LEPR dans l'obésité sévère? Un séquençage de LEPR a été réalisé chez 535 sujets obèses Français.En France, les mutations homozygotes de LEPR ne sont pas rares (2,24%) et se caractérisent par une obésité extrême à début très précoce, troubles du comportement alimentaire et anomalies endocriniennes. En particulier, une nouvelle mutation ?exon6- 8 a été identifiée chez 6 sujets originaires de l'île de La Réunion, suggérant un effet isolat. La perte de poids après chirurgie bariatrique était très variable. Enfin, les sujets hétérozygotes ne présentaient pas de phénotype intermédiaire, avec une obésité inconstante sans anomalies endocriniennes. Quels sont les autres gènes impliqués dans les obésités syndromiques? Un séquençage d'exome a été réalisé chez 8 sujets avec obésité sévère et précoce et retard mental. Puis un variant a été génotypé chez 43 sujets atteints d'obésité syndromique, 178 ayant une obésité commune et 195 non obèses. Onze variants géniques ont été identifiés et étaient impliqués dans 4 voies physiopathologiques: neurogénèse, excitabilité neuronale/neurotransmission, remodelage de la chromatine, fonction ciliaire. Au vu de son potentiel effet délétère, un variant de MYT1L a été sélectionné et détecté chez 11,76% des patients ayant une obésité syndromique, 19,66% des enfants ayant une obésité commune et 6,67% des témoins suggérant un polymorphisme fréquent. Les sujets non porteurs avaient plus de probabilité d'avoir un IMC normal, suggérant le rôle de MYT1L dans le développement de l'obésité. / Monogenic and syndromic obesities are rare forms of obesity, which all genetic factors are not yet known.What is the implication of LEPR gene mutations in severe obesity?A direct sequencing of the LEPR gene was performed in 535 obese French subjects.In France, homozygous LEPR mutations are not rare (2.24%) and are characterized by extreme early-onset obesity, food impulsivity and endocrine disorders. Especially, we identified a new LEPR mutation Δexon6- 8 in 6 subjects originated from Reunion Island, suggesting a founder effect. Results concerning weight loss surgery were inconsistent in homozygous LEPR mutation carriers. Heterozygous LEPR mutation carriers exhibited no intermediate phenotype, with inconstant obesity and without endocrine abnormality. What are the other genes involved in syndromic obesities?A whole-exome sequencing was performed in 8 subjects with severe early-onset obesity and mental delay. Then a variant was genotyped in 43 subjects with syndromic obesity, 178 with common obesity and 195 nonobese controls.Eleven genic variants were identified and are implicated in 4 physiopathological pathways: neurogenesis, neuronal excitability/neurotransmission, chromatin remodelling, ciliary function. Because of its potential deleterious effect, a MYT1L variant was selected and detected in 11.76% of patients with syndromic obesity, 19.66% of children with common obesity, and 6.67% of controls, suggesting a common polymorphism. Non-carriers subjects had more probability to have a normal BMI, suggesting the role of MYT1L in obesity development.

L'obésité est actuellement considérée, d'une part, comme un facteur de risque de développement du cancer du sein en post-ménopause et, d'autre part, comme un facteur de risque de mortalité faisant suite à cette pathologie. Parmi les différentes hypothèses permettant d'expliquer le lien entre obésité et cancer du sein, il est suggéré que les sécrétions adipocytaires (i.e. les adipokines), dont les taux plasmatiques sont connus pour être modulés en situation d'obésité, jouent un rôle important. L'objectif de ce travail de thèse a donc consisté à évaluer l'impact des sécrétions adipocytaires globales et d'adipokines d'intérêt afin de mieux comprendre l'implication potentielle du microenvironnement tumoral adipocytaire sur les phénomènes de cancérogenèse mammaire. Dans une première partie, afin de resituer l'expression protéique de plusieurs adipokines d'intérêt dans l'ensemble complexe des perturbations engageant la cellule tumorale, nous avons mis en relation l'expression de ces adipokines entre elles et avec celle de biomarqueurs connus du cancer du sein (récepteurs aux œstrogènes et à la progestérone, Bax, Bcl2,Ki67...). Pour cela, nous avons comparé, sur des prélèvements mammaires tumoraux et normaux, l'expression de la leptine, de l'adiponectine et de la zinc-α2-glycoprotéine (ZAG). Les tissus cancéreux ou avoisinant la tumeur expriment la leptine et la ZAG et, plus faiblement l'adiponectine, alors que l'expression de ces adipokines n'est pas retrouvée au niveau du tissu sain de femmes non malades. De plus, l'expression de la ZAG et de la leptine est corrélée positivement à celle des récepteurs aux œstrogènes, suggérant qu'il existe un lien étroit entre les voies adipokinique et œstrogénique. Dans une seconde partie, nous avons évalué in vitro, d'une part, le rôle des sécrétions adipocytaires globales, grâce à la mise en place d'un modèle original de «derme adipeux tridimensionnel» épithélialisé en présence des cellules mammaires, fibrokystiques ou tumorales, et, d'autre part, l'impact d'adipokines d'intérêt (leptine et ZAG) sur différentes lignées de cellules mammaires cancéreuses. Nous avons montré qu'il existe un dialogue réciproque entre le microenvironnement adipeux et les cellules mammaires cancéreuses, favorisant la croissance tumorale. Nous avons également établi que la leptine et la ZAG exercent des effets prolifératifs et anti-apoptotiques. Dans une troisième partie, nous avons cherché à mieux comprendre le fait que l'obésité augmente le risque de mortalité due au cancer du sein, en émettant deux hypothèses complémentaires : i) il pourrait y avoir une moindre efficacité des traitements d'hormonothérapie et/ou de chimiothérapie en cas d'obésité liée à une interférence avec certaines adipokines,et ii) il pourrait exister un risque accru d'apparition de métastases provenant notamment d'une influence des adipokines sur les processus angiogéniques. Ainsi, in vitro, nous avons montré que la leptine diminue l'efficacité de plusieurs traitements anti-cancéreux et augmente les processus angiogéniques et d'invasion tumorale, notamment quand elle est utilisée à des concentrations reflétant une imprégnation plasmatique en situation d'obésité, alors que l'adiponectine inhibe l'angiogenèse pour des concentrations reflétant l'imprégnation plasmatique en situation physiologique. Nos résultats suggèrent que les sécrétions adipocytaires sont impliquées dans la régulation du développement du tissu cancéreux au niveau mammaire et laissent entrevoir des pistes prometteuses concernant le ciblage des adipokines dans la prévention et/ou le traitement de la pathologie cancéreuse mammaire, plus particulièrement en cas de surcharge pondérale. / Obesity is now considered, firstly, as a risk factor for developing breast cancer in postmenopausal women and, secondly, as a risk factor for mortality in response to this pathology. Among the various hypotheses to explain the link between obesity and breast cancer, it is suggested that the adipocyte secretions (ie adipokines), whose plasma levels are known to be modulated in obesity are important. The objective of this work was therefore to assess the overall impact of adipocyte secretions and adipokines of interest to better understand the potential involvement of adipocyte tumor microenvironment in mammary carcinogenesis. In the first part, in order to situate the protein expression of several adipokines of interest in the complex disturbances involving the tumor cell, we have related the expression of these adipokines together and with that of more classical biomarkers of breast cancer (estrogen and progesterone receptor, Bax, Bcl2, Ki67...). For this, we compared, on mammary tumor and normal samples, the expression of leptin, adiponectin and zinc-α2-glycoprotein (ZAG). Cancerous tissue or normal tissue surrounding the tumor express leptin and ZAG and, more weakly, adiponectin, whereas expression of leptin and ZAG is not found in healthy tissue from women without disease. Furthermore, the expression of ZAG and leptin is positively correlated with that of the estrogen receptor, suggesting that there is a close connection between the adipokine and estrogen pathways. In the second part, we evaluated in vitro, on the one hand, the role of overall adipocyte secretions, through the establishment of an original model of "three-dimensional dermis fat" epithelialized in the presence of mammary cells, tumor or fibrocystic, and,on the other hand, the impact of interest adipokines (leptin and ZAG), on different lines of breast cancer cells. We have shown that there is a reciprocal dialogue between the adipose microenvironment and breast cancer cells, promoting tumor growth. Wealso found that leptin and ZAG exert proliferative and anti-apoptotic effects. In the third part, we try to understand the fact that obesity increases the risk of mortality from breast cancer, by issuing two additional assumptions :i) there may be a less effective treatment in situation of obesity related to an interference with some adipokines, and ii) there may be an increased risk of metastasis due to an influence of adipokines on the angiogenic process. Thus, in vitro, we showed that leptin decreases the efficacy of several cancer treatments and increases the angiogenic process and tumor invasion, especially when leptin is used at concentrations reflecting plasma impregnation in a situation of obesity, while adiponectin inhibits angiogenesis, particularly for concentrations reflecting impregnation in plasma in physiological situation. Our results suggest that adipocyte secretions are involved in regulating of breast cancer development and suggest promising ways for targeting adipokines in the prevention and / or treatment of breast cancer pathology, especially in case of overload weight.

La Stearoyl-CoA Désaturase-l (SCD1) est l'enzyme catalysant la synthèse des acides gras monoinsaturés, synthétisant le palmitoléyl-CoA (C16:1) et l'oléoyl-CoA (C18:1) à partir respectivement du palmitoyl-CoA (C16:0) et du stéaroyl-CoA (C18:0). Ces acides gras entrent ensuite dans la composition des triglycérides et des phospholipides membranaires. L'altération de la composition des phospholipides a été impliquée dans de nombreuses maladies incluant l'obésité et le syndrome métabolique associé. SCD1 est fortement exprimée au niveau du foie et du tissu adipeux. Elle est étroitement régulée par de nombreux facteurs nutritionnels et hormonaux principalement au niveau transcriptionnel mais aussi via une dégradation protéique rapide. Ceci permet à la cellule d'adapter l'activité enzymatique de SCD1 à la demande physiologique. Au niveau hépatique, l'insuline et la leptine sont impliquées respectivement dans la stimulation et l'inhibition de l'expression de SCD1. Leur fixation sur leur récepteur respectif précède l'activation de nombreuses voies de signalisation, qu'elles partagent pour la plupart, comme la voie 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 (PI3K) et la voie des Mitogen Activated Protein Kinase Extracellular Regulated Kinase 1/2 (MAPK ERK1/2). Les travaux présentés dans cette thèse ont permis de caractériser les mécanismes impliqués dans l'action de l'insuline et de la leptine sur l'expression de SCD1. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence l'implication de la voie PI3K Mammalian Target Of Rapamycin (mTor) et des facteurs de transcription Sterol Response Element Binding Protein-1 (SREBP-1) et Nuclear Factor Y (NF-Y) dans la stimulation de l'expression de SCD1 par l'insuline. Dans un deuxième temps, nous avons démontré l'implication de la voie des MAPK ERK1/2 dans l'inhibition de l'expression de SCD1 par la leptine. Nos résultats suggèrent aussi un rôle important du facteur de transcription Stimulating Protein 1 (Sp1) dans ce phénomène. Au niveau transcriptionnel, l'action de l'insuline et de la leptine semble indépendante l'une de l'autre. Cependant, il apparaît globalement que l'effet inhibiteur de la leptine supplante l'effet activateur de l'insuline au niveau de l'expression de SCD1. Le tissu adipeux est le lieu de stockage principal des triglycérides. L'analyse de la composition de ces triglycérides révèle que le C18:1 constitue l'acide gras le plus abondant. Des travaux réalisés sur des modèles animaux suggèrent fortement qu'une activité élevée de SCDl au niveau du tissu adipeux est fortement corrélée avec l'adiposité et l'obésité. Dans une troisième partie, nous avons donc testé l'hypothèse que la désaturation induite par SCD1 est positivement reliée à l'expansion du tissu adipeux. Nous avons montré que, indépendamment de leur apport en acides gras, le taux de C18:0 était diminuée dans le tissu adipeux omental de femmes atteintes d'obésité viscérale. De plus, chez ces patientes, ne présentant pas de syndrome métabolique, l'indice de désaturation (C18:1/C18:0) était augmenté. Nous avons aussi montré une association entre le niveau d'adiposité de ces patientes et la diminution du niveau de C18:0. L'adiposité de ces femmes a aussi été associée à l'augmentation de l'indice de. désaturation (C18:1/C18:0) et à l'augmentation du niveau d'expression de SCD1. En conclusion, nos travaux attestent la complexité de la régulation de l'expression de SCD1. Nos études confirment aussi le rôle clé de SCD1 au niveau du métabolisme lipidique, du développement de l'obésité et du syndrome métabolique associé. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Désaturase, SCD1, Insuline, Leptine, Protéines kinases, PI3K, mTor, MAPK, ERK1/2, SREBP-1, NF-Y, Sp1, foie, tissu adipeux.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Physiologie : Lyon 1 : 2003. / Titre provenant de l'écran titre. 331 Réf. bibliogr.

INTRODUCTION :Des anomalies de la circulation pulmonaire prédisposant au développement de l’hypertension pulmonaire ont été reconnues dans l’hypertension systémique. Une hyperleptinémie a été décrite comme impliquée dans la pathogénie de l’hypertension systémique et de l’hypertension artérielle pulmonaire. Cependant, les effets de la leptine sur la vasoréactivité pulmonaire restent méconnus. OBJECTIFS :Dans ce contexte, le présent travail consistait à évaluer ex vivo les effets vasomoteurs de la leptine en comparant (1) les circulations artérielles systémique et pulmonaire, (2) en présence ou non de l’endothélium, (3) chez des rats spontanément hypertendus (SHR ;un modèle génétique d’hypertension systémique) versus normotensifs. METHODES :La vasoréactivité à la phényléphrine, endothéline-1 (ET-1) et leptine a été étudiée sur des artères pulmonaires et aortes thoraciques de rats SHR et Wistar avec et sans endothélium. De l’imagerie calcique a été réalisée sur des cultures primaires de cellules musculaires lisses vasculaires traitées à la leptine. Ces résultats ont été interprétés à la lumière de la pathobiologie des vaisseaux. RESULTATS :Chez les rats Wistar, la leptine induisait la vasodilatation des artères pulmonaires et aortes thoraciques pré-contractées par la phényléphrine ou l’ET-1. Cette vasodilatation était endothélio-dépendante. Chez les SHR, cette vasodilatation endothélio-dépendante était altérée dans les artères pulmonaires. Dans les deux souches de rats la réponse à la leptine était plus importante dans les aortes que dans les artères pulmonaires. Chez les SHR, les artères pulmonaires présentaient une hypertrophie de la média, associée à une surexpression génique d’ET-1 et des récepteurs à l’ET-1: ETA et ETB. Dans les artères de SHR sans endothélium, la leptine induisait une vasoconstriction, dépendante du calcium extracellulaire et des stocks calciques intracellulaires. En effet, la leptine induisait une augmentation des concentrations intracellulaires en calcium dans les cellules musculaires lisses isolées à partir d’artère pulmonaire et d’aorte thoracique, et ce de manière plus importante chez les SHR. Les artères de SHR présentaient une expression génique accrue du canal cationique TRPC6. CONCLUSION :La perte de la vasodilatation endothelio-dépendante induite par la leptine, dans un contexte d’augmentation d’ET-1, et de supplément de calcium dans les cellules musculaires lisses, pourrait contribuer à l’augmentation de la résistance vasculaire pulmonaire observée dans l’hypertension systémique. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished