L’obésité représente l’un des problèmes majeurs de santé publique. De nombreux pays sont très bien documentés en littérature scientifique concernant la forte prévalence et la constante progression de l’obésité. Quoiqu’il existe certains médicaments contre l’obésité, ils sont de plus en plus retirés du marché à cause de leurs effets secondaires graves et parfois mortels. Afin de permettre de meilleures stratégies préventives et thérapeutiques de ce phénomène, il est important de connaître d’autres mécanismes moléculaires qui pourraient offrir de nouvelles cibles dans la prévention et la thérapie de l’obésité. L’objectif général de ce mémoire de fin d’études était d’identifier et caractériser de nouveaux mécanismes moléculaires contrôlant la prise lipidique afin de développer des stratégies préventives et thérapeutiques contre l’obésité et les maladies qui y sont associées. Nous avons d’abord voulu identifier le gène spécifique pour une diète riche en gras chez des souris. Nous avons donc choisi le facteur trefoil 2 (Tff2) puisqu’il est modulé par la nourriture riche en gras et que son expression est corrélée à celle de l’apolipoprotéine A4 (ApoA4), qui est un facteur de satiété induit par l’apport lipidique. Par la suite, nous avons déterminé les effets associés à la déficience du facteur trefoil 2 (Tff2KO) dans la protection contre l’obésité induite par une diète riche en gras. En somme, l’ensemble des résultats suggère l’implication de la Tff2KO dans le contrôle du bilan énergétique. En effet, Tff2KO augmente la prise alimentaire tout en diminuant le niveau de leptine. De plus, il augmente de façon substantielle l’excrétion d’énergie fécale. En conclusion, ces résultats suggèrent que Tff2 pourrait être une cible préventive et thérapeutique majeure dans le contrôle de l’obésité. Enfin, nous avons tenté de localiser l’expression du Tff2 dans le cerveau. Les résultats obtenus nous ont permis de voir que le Tff2 serait faiblement détecté dans le cerveau. / Obesity is a major public health problem. Many countries are well documented in scientific literature for their high prevalence of obesity. Although there are some drugs against obesity, they are increasingly removed from the market because of their serious and sometimes fatal side effects. To allow better preventive and therapeutic strategies, it is important to know other molecular mechanisms which could provide new targets for the prevention and therapy of obesity. The overall objective of this thesis was to identify new molecular mechanisms controlling food intake in order to develop prevention and treatment against obesity and the associated diseases. We first wanted to identify specific gene for a high-fat diet in mice. We therefore chose Tff2 since it is modulated by the high-fat food (high fat) and its expression is correlated to that of apolipoprotein A4 (ApoA4), which is a satiety factor induced by fat intake. Subsequently, we determined the effects associated with the impairment of trefoil factor 2 (Tff2KO) in protecting against obesity induced by high-fat diet. In sum, the overall results suggest the involvement of Tff2 deficiency in the control of energy balance. Indeed, Tff2KO increases food intake while decreasing leptin levels. In addition, Tff2KO substantially increases the excretion of fecal energy. In conclusion, these results suggest that Tff2 could be a major preventive and therapeutic target in controlling obesity. Finally, we attempted to localize the expression of Tff2 in the brain. The results have allowed us to see that Tff2 is weakly detected in the brain.

L'objectif général de ce projet consiste à étudier les effets de différents isomères d'acide linoléique conjugué (ALC), soit l'isomère cis9, trans11 (c9, t11), et l'isomère trans10, cis12 (t10, c12) combinés ou non ensemble, ainsi qu'un mélange des isomères transi, cis10 (t8, c10) et c9, t11 sur le métabolisme lipidique et la composition corporelle à partir d'un modèle cellulaùe in vitro, d'un modèle animal et chez l'humain. Les résultats démontrent que le mélange t8, cl0+c9, t11 réduit l'accumulation de triglycérides (-26%) dans les (pré)adipocytes de souris 3T3-L1, comparativement à l'isomère c9, t11. Par ailleurs, le contenu en adiponectine des cellules traitées avec le mélange t8, cl0+c9, t11 est demeuré inchangé, indiquant une fonction cellulaire normale. Les hamsters Golden Syrian mâles nourris pendant 28 jours d'une diète hypercholestérolémique incorporant 2% d'un mélange d'ALC t8, c10+c9, t11 présentent également une masse grasse inférieure (-14%) à celle du groupe contrôle nourri à l'aide de la diète hypercholestérolémique sans ALC, confirmant ainsi nos précédents résultats obtenus avec les (pré)adipocytes de souche 3T3-L1. Les mécanismes sous-jacents demeurent à être élucidés. D'autre part, l'ALC t10, c12 combiné ou non avec l'isomère c9, t11 entraîne une diminution importante du contenu en triglycérides dans les (pré)adipocytes 3T3-L1 et en masse grasse chez les hamsters, mais s'accompagne d'effets délétères comme une diminution du niveau cellulaire d'adiponectine dans les (pré)adipocytes et une augmentation du poids du foie, du niveau du cholestérol non-HDL ainsi que de la concentration hépatique d'alanine transaminase chez les hamsters. Chez l'humain, la prise de 3.5g d'un supplément d'ALC à base de l'isomère c9, t11 ou d'un mélange 50:50 d'isomères c9, t11+t10, c12 pendant huit semaines n'entraîne de changement ni dans la composition corporelle ni dans la concentration des lipides plasmatiques. Aucun changement n'est également observé sur les paramètres d'inocuité testés. En conclusion, les résultats de ce projet doctoral montrent que, même si les suppléments d'ALC (c9, t11+t10, cl2) présentement disponibles sur le marché ne représentent pas une solution adéquate pour la perte de poids chez des hommes souffrant d'embonpoint, il poirrrait être intéressant d'explorer davantage le potentiel d'isomères d'ALC peu connus comme l'isomère t8, c10.

La prévalence de l'obésité dans le monde est en hausse constante depuis le milieu du 20ᵉ siècle. Cette augmentation entraîne des conséquences importantes sur les systèmes de santé puisque l'obésité s'avère un facteur de risque important pour des maladies non transmissibles, notamment les maladies cardiovasculaires et le diabète de type 2. Cependant, il existe une grande disparité quant au risque cardiométabolique associé à l'obésité uniquement définie par un indice de masse corporelle supérieur à 30 kg/m². En effet, les personnes en situation d'obésité qui présentent peu de graisse dans la cavité abdominale et très peu de dépôts de graisse ectopique, c'est-à-dire dans des tissus normalement maigres comme le foie, le cœur, et les muscles squelettiques, ont un risque cardiométabolique nettement inférieur. De plus, les personnes en situation d'obésité qui ont une bonne condition cardiorespiratoire ont également un risque de mortalité ainsi qu'un risque de développer le diabète de type 2 inférieurs aux personnes de même poids qui ont une faible condition cardiorespiratoire. Parmi les dépôts ectopiques augmentant le risque cardiométabolique, il a été montré que l'accumulation de lipides dans les muscles squelettiques est associée à la résistance à l'insuline, ce qui peut éventuellement mener au diabète de type 2. De nombreuses études ont montré qu'une augmentation du niveau d'activité physique et une amélioration de la qualité de l'alimentation permettaient à court terme d'améliorer la condition cardiorespiratoire et de diminuer le risque cardiométabolique. À ce sujet, l'étude SYNERGIE conduite dans notre laboratoire a montré que chez des hommes avec obésité viscérale, une intervention d'une durée d'un an ciblant l'activité physique et l'alimentation permet de diminuer significativement les lipides intramusculaires et d'améliorer la condition cardiorespiratoire. Cependant, à la suite d'une période de maintien de deux ans, les participants ont repris de l'adiposité viscérale tout en améliorant davantage la sensibilité à l'insuline, résultat jugé de prime abord contre-intuitif. Ce projet de maîtrise avait donc pour objectif d'explorer les causes qui pouvaient potentiellement expliquer l'apparent paradoxe d'une amélioration de la sensibilité à l'insuline malgré un regain d'adiposité viscérale. Nous avons émis comme hypothèse que la pratique d'activité physique lors de la période de maintien limiterait le regain de lipides intramusculaires tout en permettant une amélioration de la condition cardiorespiratoire, ce qui pourrait expliquer l'amélioration de la sensibilité à l'insuline. Cependant, contrairement à l'hypothèse émise, nos résultats ont montré que les participants ont repris une quantité importante de lipides intramusculaires durant la période de maintien. Toutefois, la condition cardiorespiratoire a été maintenue durant la période de maintien, et l'amélioration de la condition cardiorespiratoire durant cette période semblait limiter la détérioration du profil de risque cardiométabolique et le regain de lipides intramusculaires tout en permettant une amélioration de la sensibilité à l'insuline. En conclusion, nos résultats suggèrent qu'indépendamment du poids corporel ou de l'adiposité viscérale, la condition cardiorespiratoire est une cible importante à considérer dans une intervention visant l'amélioration à long terme de la sensibilité à l'insuline. / The prevalence of obesity worldwide has increased steadily since the middle of the 20th century, which has implications for health care systems as this condition is a major risk factor for non-communicable diseases including cardiovascular disease and type 2 diabetes. However, there is a great disparity in the cardiometabolic risk associated with obesity only defined as a body mass index greater than 30 kg/m². Indeed, individuals with obesity with low levels of body fat in the abdominal cavity and very little ectopic fat deposition, i.e., lipids in normally lean tissues such as the liver, heart, and skeletal muscle, are at low cardiometabolic risk. In addition, individuals with obesity with good cardiorespiratory fitness also have a lower risk of mortality as well as a lower risk of developing type 2 diabetes than individuals of the same weight who have low cardiorespiratory fitness. Among the ectopic fat deposits increasing cardiometabolic risk, lipid accumulation in skeletal muscle has been shown to significantly increase insulin resistance, which can eventually lead to type 2 diabetes. Numerous studies have shown that increasing the level of physical activity and improving the quality of diet can improve cardiorespiratory fitness and decrease cardiometabolic risk over the short term. In this regard, our laboratory has shown in the SYNERGIE study that in men with visceral obesity, a one-year intervention targeting physical activity and diet significantly reduces intramuscular lipids and improves cardiorespiratory fitness. However, following a 2-year maintenance period, participants regained visceral adiposity while further improving insulin sensitivity, a result initially considered counterintuitive. The objective of this project was therefore to explore the potential causes of the apparent paradox of improved insulin sensitivity despite increased visceral adiposity. We hypothesized that physical activity during the maintenance period would have limited the regain in intramuscular lipids while allowing an improvement in cardiorespiratory fitness, which could explain the improvement in insulin sensitivity. However, contrary to our hypothesis, our results showed that participants regained a significant amount of intramuscular lipids during the maintenance period. However, cardiorespiratory fitness was maintained during 2-year follow-up period, and the improvement in cardiorespiratory fitness during this period appeared to limit the deterioration of the cardiometabolic risk profile and the regain of intramuscular lipids while allowing an improvement in insulin sensitivity. In conclusion, our results suggest that regardless of body weight or visceral adiposity, cardiorespiratory fitness is an important target to consider in an intervention aimed at improving insulin sensitivity over the long-term.

Motivées par l'observation mondiale de l'augmentation de la morbidité et de la mortalité associées à des pathologies liées à l'obésité, dont la stéatose, les études pré-cliniques et cliniques s'intéressent à la recherche de nouveaux biomarqueurs pour le diagnostic de la stéatose. Actuellement, la stéatose est diagnostiquée et gradée par des analyses histologiques à partir d'une biopsie du foie. Dans l'intérêt du patient, et afin de permettre un suivi de la stéatose lors d'un régime ou d'un traitement, il est apparu important de se tourner vers des modalités de diagnostic moins invasives. Dans ce cadre, la spectroscopie par résonance magnétique (SRM), non-invasive et non-ionisante, est une méthode de choix pour le diagnostic de la stéatose par la mesure de la fraction lipidique hépatique. De plus, à partir des informations observables sur un spectre de SRM acquis au niveau hépatique, il est possible d'envisager une quantification de la composition en acides gras (AG) des lipides hépatiques, potentiel biomarqueur pour le suivi d'une stéatose. Les travaux de cette thèse ont été réalisés à partir d'objets-tests, et dans le cadre d'études pré-cliniques (4,7 T) et cliniques (3,0 T). Une étude du protocole d'acquisition de spectres de SRM pour la quantification de la composition en AG des lipides a été réalisée, avec notamment un questionnement quant à la nécessité de l'utilisation d'un module de suppression du signal de l'eau. Un état de l'art des algorithmes de quantification de la composition en AG des lipides a été effectué, et des tests de validations de ces algorithmes ont été réalisés afin de déterminer le plus approprié à la problématique hépatique, dans nos conditions expérimentales. Enfin, toujours dans l'objectif de déterminer des nouveaux biomarqueurs de la stéatose, une méthode de mesure par SRM in vivo du T1 de l'eau et de la résonance majeure des lipides hépatiques (LOREEDE pour LOngitudinal RElaxation time Evaluation from Dynamic Equilibrium) a été développée, et validée au cours d'une étude préliminaire sur des objets-tests et in vivo sur modèles murins. / In recent years, there has been an unprecedented increase in the morbidity and mortality associated with diseases such as the steatosis, linked to obesity. In this context, pre-clinical and clinical studies are of interest in the search for new biomarkers allowing the diagnosis of steatosis. Currently, steatosis is diagnosed and graded by histological analyzes from a liver biopsy. On the other hand, it is advantageous to use non-invasive diagnostic modalities, especially in longitudinal studies. In this context, magnetic resonance spectroscopy (MRS), as a non-invasive and non-ionizing approach, is an attractive alternative method for the diagnosis of steatosis by measuring the hepatic fat fraction. Moreover, from the MRS spectrum acquired in the liver, it is possible to quantify the fatty acids (FA) composition of the hepatic lipids, which could be a potential biomarker for the follow-up of steatosis. The work of this thesis has been performed in vitro and in vivo, in the context of pre-clinical (4.7 T) and clinical (3.0 T) studies. An investigation of the optimal MRS acquisition protocol for the quantification of FA was carried out, with particular attention to the role of the water signal suppression module. Different quantification algorithms of the lipid composition were studied and validation of these algorithms was carried out in vitro and in vivo. Finally, still with the objective of determining new biomarkers of steatosis, a method (LOREEDE: LOngitudinal RElaxation time Evaluation from Dynamic Equilibrium) for the measurement in vivo of the T1 of the water resonance and the major lipid resonance, by MRS, was developped and validated in a preliminary study.

Le projet de recherche sous forme d’intervention nutritionnelle dont fait l’objet ce mémoire de maîtrise avait pour principal objectif de comparer la réponse lipidique à une supplémentation en acides gras polyinsaturés oméga-3 chez des porteurs et des non-porteurs du polymorphisme PPAR L162V. Quatorze hommes porteurs et quatorze non-porteurs du polymorphisme PPAR L162V ont été appariés pour l’âge et l’indice de masse corporelle. Chaque sujet recevait une supplémentation quotidienne en acides gras oméga-3 de 5g d’huile de poissons, et ce, pour une durée de six semaines. Avant l’intervention, les variables anthropométriques et les concentrations de lipoprotéines/lipides n’étaient pas associées au polymorphisme. Indépendamment du génotype, la supplémentation en acides gras oméga-3 fut reliée à la diminution significative des taux de triglycérides plasmatiques, de la concentration de glucose à jeun, de la pression artérielle diastolique et finalement de l’augmentation du taux d’apolipoprotéine B. Une interaction gène-diète significative a également été observée pour la protéine C-réactive . Les résultats de cette étude suggèrent que des variations du gène PPAR puissent contribuer à la variabilité interindividuelle des concentrations plasmatiques de la protéine C-réactive en réponse aux acides gras polyinsaturés oméga-3. / The main objective of this master degree project was to examine whether omega-3 polyunsaturated fatty acids induced changes in cardiovascular disease risks factors are influenced by the PPAR L162V polymorphism. A total of 14 men carriers of the V162 allele and 14 L162 homozygotes were matched according to age and body mass index. All men were supplemented daily with 5g of fish oil during a 6-week period. At screening, both genotype groups were similar for anthropometric indices and plasma lipoprotein/lipid concentrations. Independently of the genotype, the supplementation was associated with a significant decrease in plasma triglyceride and fasting glucose concentrations, diastolic blood pressure and with an increase in total Apolipoprotein B concentrations. A significant genotype-by-diet interaction effect was observed for plasma C-reactive protein concentrations. The PPAR L162V polymorphism may contribute to the interindividual variability in the cardiovascular disease risk factor response to omega-3 polyunsaturated fatty acids.

La réponse postprandiale suite à une prise alimentaire serait reliée au risque cardiovasculaire. Le type de lipides alimentaires pourrait influencer cette réponse, entre autres via leurs effets sur les chylomicrons et la lipémie postprandiale, mais également via des effets potentiels sur le métabolisme lipidique global. Aucun consensus n'existe sur les effets postprandiaux aigus des différents lipides alimentaires, nécessitant d'investiguer les mécanismes sous-jacents potentiels. L'objectif de ce mémoire est donc d'étudier les effets différentiels aigus des gras saturés et trans et des gras monoinsaturés et polyinsaturés sur la lipémie postprandiale, mais également sur l'expression de gènes clés impliqués dans le métabolisme lipidique. Les résultats indiquent qu'un seul repas riche en gras saturés+trans diminue la lipémie postprandiale et induit une régulation à la baisse d'un gène impliqué dans l'absorption intestinale des lipides alimentaires.

Les nucléotides et nucléosides sont des molécules essentielles à la vie. Outre leurs fonctions intracellulaires, ils jouent un rôle dans la communication intercellulaire. Les nucléotides et nucléosides sont libérés dans l’espace extracellulaire par différents mécanismes et ensuite rapidement métabolisés par des ecto-nucléotidases. Ils exercent leurs effets paracrines et/ou autocrines en activant des récepteurs présents à la surface membranaire des cellules. Les récepteurs P1, au nombre de quatre (A1, A2A, A2B et A3), sont activés par l’adénosine. Les récepteurs P2X1-7 ont une activité intrinsèque de canal ionique et sont essentiellement activés par l’ATP. Les récepteurs P2Y possèdent sept domaines transmembranaires et sont couplés à des protéines G. A ce jour huit sous-types ont été identifiés :P2Y1,2,4,6,11,12,13,14. Ces récepteurs sont activés par des nucléotides adényliques (ATP et ADP) et/ou uridyliques (UTP, UDP et UDP-glucose). Les récepteurs P1 et P2 modulent l’activité de multiples processus biologiques :système immunitaire (A2A, P2X7, P2Y11,…), agrégation plaquettaire (P2Y1, P2Y12, P2X1), tonus vasculaire, angiogenèse,…<p><p>Notre laboratoire a identifié et caractérisé plusieurs récepteurs P2Y :P2Y4, P2Y6, P2Y11 et P2Y13. Ce dernier est activé par l’ADP et est couplé à une protéine Gi. L’abondance du transcrit P2Y13 murin est caractérisée par l’ordre suivant :rate >> pancréas > foie = cerveau. Afin de déterminer son rôle physiologique, nous avons généré une lignée de souris invalidées pour le récepteur P2Y13. Après avoir validé l’inactivation du gène P2Y13 dans ces souris, nous avons analysé leur phénotype. Les souris P2Y13-/- ne présentent pas d’anomalie évidente :elles sont viables, fertiles et se développent normalement. Etant donné le profil d’expression de ce récepteur, nous avons analysé leur système immunitaire, en particulier les cellules dendritiques (DC). <p>In vivo, l’invalidation du récepteur P2Y13 ne semble pas avoir d’impact sur les réponses inflammatoires (choc septique, infiltration de neutrophiles, test à la formaline) et auto-immunes (uvéorétinite expérimentale). In vitro, nous avons montré que l’ADPβS induit une mobilisation de calcium cytoplasmique dans les DC spléniques et qu’il stimule l’endocytose d’antigènes par celles-ci. L’utilisation de DC transgéniques a permis d’exclure l’implication du récepteur P2Y13 et a montré que ces effets sont médiés par le récepteur P2Y12 qui est également activé par l’ADPβS. Ces observations suggèrent qu’il serait intéressant d’analyser le système immunitaire des souris P2Y12-/-, en particulier les réponses immunes dépendantes des DC. D’autre part, ce travail a débouché sur la mise en évidence d’un effet anti-inflammatoire médié par le récepteur de l’adénosine A2B dans les DC dérivées de la moelle osseuse. Enfin, nous avons récemment mis en évidence un rôle potentiel du récepteur P2Y13 dans le métabolisme des glucides et des lipides. Nous avons observé que les souris P2Y13-/- produisent plus d’insuline en réponse à une injection de glucose que les souris contrôles tandis que leur glycémie ne semble pas altérée. De plus, les souris P2Y13-/- sous régime riche en graisses reproduisent 3 caractéristiques du syndrome métabolique chez l'homme :surpoids, dyslipidémie (augmentation des triglycérides et du non HDL-cholestérol) et hyperinsulinémie.<p><p>Notre travail de thèse débouche donc sur deux conclusions et une perspective :<p>•\ / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished