La maladie cardiovasculaire (MCV) représente encore aujourd’hui l’une des principales causes de décès et d’hospitalisation au Canada. Parmi les facteurs de risque de la MCV, la dyslipidémie est l’un des plus importants. En effet, des concentrations plasmatiques élevées de cholestérol transporté par les lipoprotéines de faibles densités (c-LDL), de triglycérides, ainsi que des concentrations faibles de cholestérol transporté par les lipoprotéines de hautes densités (c-HDL) ont été à maintes reprises identifiées comme des facteurs de risque indépendants de la MCV. Plusieurs facteurs héréditaires et environnementaux ont été associés aux concentrations de lipides plasmatiques. Toutefois, les facteurs héréditaires permettraient d’expliquer la plus grande proportion de la variabilité interindividuelle du bilan lipidique, particulièrement pour le c-HDL. Malgré l’étude de plusieurs millions de modifications génétiques, les principales causes moléculaires responsables de la forte héritabilité des concentrations de c-HDL demeurent pour l’instant encore inconnues. Afin d’expliquer l’héritabilité manquante des concentrations de lipides plasmatiques, plusieurs hypothèses ont été avancées. La présente thèse de doctorat se concentre sur celle suggérant que l’étude de la méthylation de l’ADN, une modification épigénétique considérée comme un facteur héréditaire non traditionnel, permettrait d’identifier de nouveaux fondements moléculaires associés aux dyslipidémies. Dans un premier temps, nous avons analysé la méthylation de l’ADN de plusieurs gènes du métabolisme lipoprotéique chez des sujets atteints d’hypercholestérolémie familiale (HF), un modèle humain de la MCV. Grâce à cette approche, nous avons pu démontrer que la méthylation de l’ADN de plusieurs gènes candidats (ABCA1, ABCG1, CETP, LIPC, LPL et PLTP) était associée à la variabilité du bilan lipidique, ainsi qu’avec les antécédents de maladies coronariennes athérosclérotiques. Dans un deuxième temps, une étude de la méthylation à l’échelle du génome d’un sous-groupe de patients HF nous a permis d’identifier de nouveaux loci associés à la concentration de c-HDL. Nous avons notamment observé que la méthylation de l’ADN du promoteur des gènes TNNT1 et ADRB3 était non seulement associée aux concentrations de c-HDL, mais également avec d’autres facteurs de risque de la MCV. L’ensemble des résultats présentés dans cette thèse démontre que la méthylation de l’ADN contribue à la variabilité du bilan lipidique à jeun de patients atteints d’HF et que l’étude des modifications épigénétiques pourrait aider à expliquer l’héritabilité manquante des concentrations de c-LDL, de c-HDL et de triglycérides plasmatiques.

Résumé : Introduction : La sarcopénie est la perte de masse musculaire avec le vieillissement et conduit à un plus grand risque de chutes, d'incapacité physique et même à un plus grand risque de mortalité. La dynapénie, aussi notée avec le vieillissement, consiste en la perte de force musculaire et contribue à plusieurs problèmes associés à la perte d’autonomie. L’entrainement en résistance est considéré comme la stratégie la plus efficace pour lutter contre la sarcopénie et à la dynapénie, mais les résultats dépendent d’un apport suffisant en acides aminés essentiels, qui proviennent principalement de sources animales. Par contre, certaines évidences scientifiques montrent que la consommation de protéines animales pourrait être néfaste pour la santé métabolique des personnes âgées, bien que d’autres études présentent certaines nuances importantes en fonction de la source de protéines animales étudiée. À cet effet, les produits laitiers pourraient constituer une alternative intéressante, allant même jusqu’à la prévention de certains désordres métaboliques. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de mieux comprendre la relation entre le métabolisme de la masse musculaire, l’apport en protéines et certains paramètres de la santé métabolique. En deuxième lieu, cette thèse cherche à vérifier l’impact d’un programme d’entrainement en résistance ayant pour but d’améliorer la masse et la fonction musculaire, accompagné d’une supplémentation en protéines provenant de produits laitiers sur la fonction physique et le métabolisme des lipides. Plus spécifiquement, la thèse 1- vérifie la relation entre la masse musculaire, l’apport de différentes sources de protéines animales et le métabolisme du glucose, 2- étudie l’impact d’un plus grand apport en protéines sur la masse grasse et le profil métabolique chez des gens individus présentant différents phénotype de masse musculaire, 3- évalue l’effet de l’entrainement en résistance et de la supplémentation en produits laitiers sur la force et la masse musculaire et 4- évalue l’effet de l’entrainement en résistance et de la supplémentation en produits laitiers sur le métabolisme de repos, le quotient respiratoire et les niveaux d’inflammation chez l’homme âgé sarcopénique. Résultats : Par le biais d’un devis transversal, nos résultats démontrent que les protéines de sources animales ne sont pas associées aux désordres métaboliques sauf en ce qui concerne les viandes transformées et qu’elles pourraient même avoir un rôle protecteur sur le profil métabolique des femmes ménopausées en surplus de poids ayant un risque métabolique élevé à cause de leur grande masse musculaire. Par le biais d’une étude d’intervention, nos résultats indiquent que l'indice de masse musculaire appendiculaire et la force augmentent significativement après 16 semaines d’entrainement, autant pour les participants recevant une supplémentation en acides aminés du commerce, que ceux recevant une supplémentation à base de lait ou une supplémentation contrôle. De plus, aucun changement n’a été démontré pour la capacité physique et le profil inflammatoire. Néanmoins, la masse grasse a significativement diminué seulement pour le groupe recevant une supplémentation à base de lait. Conclusion : Les protéines de sources animales semblent importantes pour la prévention de certains désordres métaboliques observés avec le vieillissement, particulièrement chez des personnes à risque à cause d’une grande masse musculaire. De plus, même si l'exercice en résistance semble augmenter la masse musculaire, indépendamment d’une supplémentation en protéines, la supplémentation en produits laitiers est la seule qui a permis de réduire significativement la masse grasse suite au programme. Malgré les gains semblables de force et de masse musculaire, les produits laitiers ont donc eu un impact positif sur la masse grasse, suggérant ainsi qu’ils sont sans équivoque une source de protéines à privilégier pour prévenir la prise de masse grasse et la perte de force musculaire chez des hommes âgées sarcopéniques. / Abstract : Introduction: Sarcopenia is defined as the loss of muscle mass with aging and leads to a greater risk of falls, physical disability and even increased risk of mortality. Dynapenia, the loss of muscle strength is also observed with aging and contributes to several problems associated with the loss of independence. Resistance training is considered as the most effective strategy to fight against sarcopenia and dynapenia, but the results depend on an adequate intake of essential amino acids, which come mainly from animal sources. However, some scientific evidence shows that consumption of animal protein could be detrimental to metabolic health of older people, although some other studies have some important nuances depending on the source of animal protein studied. To this end, dairy products could be an interesting alternative even for the prevention of certain metabolic disorders. Thus, the objective of this thesis is to better understand the relationship between muscle mass metabolism, protein intake and parameters of metabolic health. Secondly, this thesis seeks to assess the impact of a resistance training program designed to improve muscle mass and function, accompanied with protein supplementation from dairy products on lipid metabolism. More specifically, this thesis will 1- verify the relationship between muscle mass and the contribution of different sources of animal protein on glucose metabolism, 2 study the impact of a larger protein intake combined with different muscle mass phenotypes on fat mass and metabolic profile, 3- evaluate the effect of resistance training and dairy supplementation on strength and muscle mass and 4 evaluate the effect of resistance training and dairy supplementation on resting metabolism, respiratory quotient and inflammatory profile in sarcopenic older men. Results: Through a cross-sectional design, our results show that IV proteins from animal sources are not associated with metabolic disorders except processed meats and might even have a protective effect on metabolic profile of overweight postmenopausal women with a high risk of metabolic disorders due to their greater muscle mass. Through an intervention study our results indicate that appendicular muscle mass index and strength increased significantly after 16 weeks of training, either for participants receiving amino acid supplementation and those receiving milk supplementation or in the control group. In addition, no change was demonstrated for physical capacity or inflammatory profile. However, fat mass was significantly reduced only in the group receiving supplementation with milk. Conclusion: Proteins from animal sources are important for the prevention of certain metabolic disorders observed with aging, particularly among those at risk due to greater muscle mass. Moreover, even if resistance exercise appears to increase muscle mass, independently of protein supplementation, dairy products is the only supplement that significantly reduced fat mass following the program. Despite similar gains in strength and muscle mass, dairy products therefore have a positive impact of fat mass, indicating that they are unequivocally a preferred source of protein to prevent fat mass gain and loss of muscle strength observed in sarcopenic elderly men.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La carbamazépine est une molécule antiépileptique très largement utilisée au point de devenir un marqueur environnemental de l'activité humaine. Elle donne lieu à des réactions d'hypersensibilité particulières, rares mais potentiellement létales, associant manifestations cutanées, hyperéosinophilie et atteintes multi-organiques (DRESS syndrome). Les hypothèses physiopathologiques font principalement appel aux métabolites de la carbamazépine mais la voie métabolique minoritaire des dérivés acridiniques est peu explorée. Les résultats obtenus à partir de stimulations ex vivo en laboratoire indiquent d'une part que l'acridine stimule la sécrétion d'interleukine-5 (facteur de croissance principal des éosinophiles), et d'autre part que la formation d'acridine et d'acridone est possible dans le sang à partir de métabolites primaires (époxyde et iminostilbène). Les données cliniques montrent une diminution des taux sanguins du 9-hydroxyméthyl-10-carbamoylacridan et du rapport acridine/acridone au cours de l'état de DRESS. Le co-traitement par l'acide valproïque majore le taux basal d'IL-5 et oriente en partie le profil métabolique vers celui du DRESS. L'étude de l'action des procédés oxydatifs environnementaux indique que les lits bactériens et le lagunage augmentent le rejet d'acridine. Nos travaux en pharmacologie humaine positionnent l'acridine et l'acridone comme des métabolites sanguins, a minima marqueurs et a maxima acteurs de la physiopathologie du DRESS. L'établissement d'un profil métabolique apparaît justifié lors d'une co-thérapie avec l'acide valproïque chez des patients à terrain atopique. L'acridine semble également être un marqueur environnemental d'intérêt. / Carbamazepine is a very usefull antiepileptic drug, widely used at the point of becoming an environmental marker of human activity. It is giving rise to rare but potentially lethal hypersensitivity reactions, with specific combination of skin manifestations, eosinophilia and multi-organ damage (DRESS syndrome). The pathophysiological hypotheses rely primarily to metabolites of carbamazepine, but the minor pathway of acridinic derivatives is little explored.The results obtained from ex vivo stimulation in our laboratory suggest both that acridine stimulates the secretion of interleukin-5 (main growth factor of eosinophils), and that the formation of acridine and acridone is possible in blood from primary metabolites (epoxide and iminostilbene). Clinical data show a decrease in blood levels of 9-hydroxymethyl-10-carbamoylacridan and in the ratio (acridine / acridone) during the state of DRESS. Co-treatment with valproic acid increases the basal rate of IL-5 and diverts, at least in part, to the metabolic profile of DRESS. The study of the action of environmental oxidative processes indicates that the purification processes by trickling filters and stabilization ponds increase the release of acridine, while activated sludge systems have little impact.Our work in human pharmacology positions acridine and acridone as regular blood metabolites, involved as markers or actors of the pathophysiology of DRESS. The determination of the metabolic profile appears warranted for atopic patients requiring co-therapy with valproic acid. Acridine also appears to be a marker of environmental interest.

Les phospholipides sont à la base de l’architecture de la membrane plasmique bactérienne. La composition de celle-ci est en permanence contrôlée par les conditions extérieures afin d’adapter sa fluidité et maintenir l’homéostasie. Les différentes étapes de la voie de biosynthèse des phospholipides dans la membrane interne de E. coli sont bien connues. En revanche, on connaît peu l’organisation supramoléculaire et la régulation génétique des enzymes, ce qui correspond aux deux grands axes de recherche développés dans cette thèse.Des études par double hybride bactérien ont mis en évidence un réseau d’interactions protéine-protéine,suggérant l’existence d’un complexe formé par les enzymes de la synthèse des phospholipides dans la membrane. Pour tester cette hypothèse, j’ai voulu étudier ces interactions en conditions natives, en utilisant des techniques comme le FRET, le BRET ou la purification TAP. Pour cela, j’ai développé de nouvelles cassettes permettant la construction systématique de souches de E.coli produisant des protéines étiquetées avec des rapporteurs fluorescents ou des tags d’affinité, en condition d’expression physiologique. Ceci m’a permis d’étudier la localisation et la stoechiométrie des enzymes de synthèse des phospholipides dans la membrane.J’ai également étudié la régulation en réponse au stress du gène plsB, qui code pour la première enzyme de la voie de biosynthèse des phospholipides, et de dgkA, qui code pour une diacylglycerolkinase permettant le recyclage des phospholipides. Ces deux gènes, divergents sur le chromosome,sont régulés de façon antagoniste en réponse à trois types de stress : le facteur de réponse au stress extracytoplasmique σE active plsB et inhibe dgkA; le système à deux composants BasRS active dgkAet inhibe plsB ; la réponse stringente active dgkA et inhibe plsB. Ces résultats montrent que le locusplsB-dgkA est finement régulé par toute une série de régulateurs qui intègrent des signaux de stress multiples afin de contrôler l’activité de la voie de biosynthèse des phospholipides / Phospholipids are the building blocks of the bacterial plasmic membrane. The composition of the membrane is continuously controlled by environment conditions, in order to adapt its fluidity and maintain the homeostasis. The enzymatic steps of the phospholipid synthesis pathway in the intermembrane of E. coli are well known. However, little is known about the supramolecular organizationand the genetic regulation of the enzymes catalyzing these reactions, these questions constituting the two main axes developed in this thesis.Two-hybrid studies have evidenced a network of protein-protein interactions, suggesting the existence of a membrane protein complex formed by phospholipid synthesis enzymes. To test this hypothesis, I wanted to assay these interactions in native conditions, by using techniques such as FRET, BRET or Tandem Affinity Purification. Toward this goal, I have developed novel cassettes permitting tosystematically construct E. coli strains that produce proteins tagged with fluorescent or affinity tags,under physiological expression. This allowed me to study the localization and stoechiometry of phospholipid synthesis enzymes in the membrane. Furthermore, I have studied the regulation in response to stress of the plsB gene that codes for the firstenzyme of the phospholipid synthesis pathway, and of dgkA that codes for a diacylglycerol kinase that recycles phospholipids. These two neighboring and divergent genes are inversely regulated in response to three stress responses: the extracellular stress σE factor activates plsB and inhibits dgkA; the two componentsystem BasRS activates dgkA and inhibits plsB; stringent response activates dgkA andinhibits plsB. These results show that the plsB-dgkA locus is regulated by a series of regulators that integrate multiple stress signals, in order to control the activity of the phospholipids synthesis pathway

Les isoenzymes du CYP450 sont grandement impliquées dans le métabolisme oxydatif des médicaments et des variations dans leur activité (interactions médicamenteuses, polymorphismes génétiques) peuvent occasionner des changements importants dans les concentrations plasmatiques et tissulaires des médicaments. Le foie régit de façon prédominante les concentrations plasmatiques des médicaments en raison d’une forte concentration des CYP450s dans cet organe. En moyenne, l’élimination d’un médicament par métabolisme représente environ 75% des mécanismes de clairance par rapport à 20% par voie rénale et 10% par la bile sous forme inchangée. Les CYP450s contribuent à environ 75% du métabolisme des médicaments. Il est ainsi logique de s’attarder au comportement et facteurs influençant l’expression et l’activité des CYP450s. L’abondance et la variété des CYP450s exprimés diffèrent entre le foie et les tissus extra-hépatiques. Le rôle de ces isoenzymes dans le devenir extra-hépatique des composés endogènes et exogènes demeure peu étudié malgré leur implication et association reconnue dans certains échecs thérapeutiques, interactions médicamenteuses ou toxicités tissulaires. Le ventricule de cœur humain exprime (ARNmessager) de façon variable certaines isoenzymes dont le CYP1A1, 2B6, 2C8, 2C9, 2D6, 2E1, 2J2, 3A5 et 4A11. La participation de ces isoenzymes exprimées dans la paroi ventriculaire cardiaque dans le métabolisme des médicaments reste à ce jour inconnue. Établir l’existence d’une participation active de certains CYP450s, étudier leur profil métabolique et leur contribution dans la clairance locale tout en déterminant les facteurs responsables de leur variabilité en terme d’activité et d’expression (ARNm) dans le tissu ventriculaire cardiaque humain représente l’objectif principal des travaux de recherche présentés dans cette thèse. Le premier volet fût le développement de cocktails médicamenteux afin d’optimiser la quantité de résultats à travers l’usage unique d’un tissu avec des substrats sélectifs jumelés à des méthodes analytiques ultra-sensibles et spécifiques (manuscrit 1). Parmi les 9 composés testés, les substrats ébastine et chlorzoxazone, substrats-cibles reconnus des isoenzymes CYP2J2 et CYP2E1 respectivement, ont démontré des activités menant à l’étude approfondie de leur profil métabolique généré par la fraction microsomale de ventricules de cœurs humains explantés (MCH). Ces travaux ont démontré une cinétique préférentielle et de très haute affinité par les MCH envers la voie d’hydroxylation de l’ébastine décrite par un modèle Michaelis-Menten. Jumelé à des essais d’inhibition, un lien fût établi, pour la toute première fois, entre l’hydroxylation de l’ébastine et l’isoenzyme CYP2J2 (manuscrit 2). L’hydroxylation de l’ébastine par les MCH fût aussi reconnue comme étant hautement variable entre des individus adressés à une transplantation cardiaque présentant des cardiomyopathies potentiellement mortelles n’étant plus maîtrisées par les thérapies ou traitements standards. L’objectif de ce dernier volet était d’étudier des facteurs (extrinsèques et intrinsèques, dont le polymorphisme du CYP2J2*7) connus chez ces patients et leur implication dans la variabilité de l’expression du CYP2J2 (ARNm) et de son activité enzymatique, déduite par l’étude du comportement métabolique du marqueur ébastine suite à une analyse des paramètres de cinétique enzymatique (Km, Vmax, CLint). Il a été démontré que le sexe, le côté gauche du ventricule, la prise d’amiodarone et le diagnostic clinique d’ischémie sont associés à la variabilité d’expression (ARNm) et d’activité (Km, Vmax, CLint) du CYP2J2 et expliquent environ 20% de la variabilité observée entre les individus. Il s’agit des premiers travaux expliquant une portion de la variabilité associée à l’expression (ARNm) et l’activité du CYP2J2 dans le ventricule du cœur humain (manuscrit 3). Finalement, nos résultats suggèrent que la capacité métabolique du CYP2J2 au sein des MCH est réelle et importante et pourrait participer aux fluctuations locales des concentrations de médicaments. L’extrapolation des résultats obtenus in vitro à l’échelle in vivo (organe entier) a permis de mettre en perspective la contribution métabolique du CYP2J2 dans le contexte locale physiologique du tissu ventriculaire cardiaque étudié. Nos résultats appuient la proposition que la concentration libre plasmatique ne reflète pas nécessairement la concentration tissulaire efficace puisque des mécanismes locaux de métabolisme enzymatique (CYP2J2) peuvent grandement faire varier la concentration libre au site d’action intracellulaire. Les résultats obtenus répondent à un besoin en recherche de comprendre le comportement et l’ampleur de la participation de différentes isoenzymes du CYP450 connues s’exprimant dans le cœur humain envers le métabolisme de médicaments s’y distribuant et ultimement prédire leurs concentrations intracellulaires. / CYP450 isoenzymes are greatly involved in oxidative drug metabolism and changes in their activity (drug interactions, genetic polymorphisms) can cause significant changes in plasma and tissue concentrations of the drugs. The liver predominantly governs plasma concentrations of drugs because of a high concentration of CYP450s. On average, the elimination of a drug through metabolism accounts for about 75% of clearance mechanisms compared to 20% via renal excretion and 10% via the bile excretion. The CYP450s contribute to about 75% of drug metabolism. It is thus logical to study factors influencing the expression and activity of CYP450s. Abundance and variety of expressed CYP450s differ between the liver and extrahepatic tissues. The role of these enzymes endogenous and drugs concentrations in the extrahepatic tissues is poorly studied despite their involvement and association recognized in some treatment failures, drug interactions or tissue toxicity. The ventricles of the human heart express (messenger RNA) variably some isoenzymes including CYP1A1, 2B6, 2C8, 2C9, 2D6, 2E1, 2J2, 3A5 and 4A11. The participation of these isoenzymes expressed in the cardiac ventricular wall in drug metabolism remains unknown to this day. Establishing the existence of an active participation of some CYP450s, their metabolic profile and contribution to the local clearance and determining factors responsible for variability in activity and expression (mRNA) in the cardiac ventricular tissue human is the main objective of the research presented in this thesis. The first module was the development of drug cocktails to maximize the amount of results through the use of low amount of heart tissue with selective substrates matched with highly sensitive and specific analytical methods (manuscript 1). Of the nine compounds tested 2 substrates, ebastine and chlorzoxazone, probe of CYP2E1 and CYP2J2 respectively, have demonstrated activities leading to a thorough study of their metabolic profile generated by the microsomal fraction of the ventricles of explanted human hearts (MCH). This work demonstrated preferential kinetics, described by a Michaelis-Menten model, and very high affinity towards the MCH hydroxylation pathway for ebastine. Combined with inhibition assays, a link was established, for the first time, between the hydroxylation of ebastine and the isoenzyme CYP2J2 (manuscript 2). Hydroxylation of ebastine by MCH was also recognized as being highly variable between individuals that went through a heart transplant with life-threatening cardiomyopathies that are no longer controlled by standard therapies or treatments. The aim of this last part was to study factors (extrinsic and intrinsic, such as polymorphism of CYP2J2 * 7) known in these patients and their involvement in the variability of expression (mRNA) and enzymatic activity of CYP2J2 studied through the analysis of the enzyme kinetic profile of ebastine (Km, Vmax, CLint). It has been shown that gender, the left ventricle, use of amiodarone and clinical diagnosis of ischemia were associated with the variability of expression (mRNA) and activity (Km, Vmax, CLint) of CYP2J2 and those factors account for about 20% of the observed variability between individuals. This is the first work to explain a portion of the variability associated with the expression (mRNA) and activity of CYP2J2 in the ventricle of the human heart (manuscript 3). Overall, our results suggested that the metabolic capacity of CYP2J2 by MCH is real and important and could participate in local fluctuations of drug levels. The extrapolation of in vitro results to in vivo scale (whole body) helped to put into perspective the contribution of CYP2J2 in the local physiological context of the cardiac ventricular tissue studied. Our results support the proposal that the free plasma concentration does not necessarily reflect the effective tissue concentration as local mechanisms, in this case enzymatic metabolism by CYP2J2, could greatly provoke variation in free intracellular concentration at the site of action. The results obtained meet a need in research to understand the behavior and extent of participation of various CYP450 isoenzymes known to be expressed in the human heart on the local metabolism of drugs that are distributed locally and ultimately developing tools to predict the intracellular drug concentrations in the physiological context.

Résumé : Une dysrégulation de la lipolyse des tissus adipeux peut conduire à une surexposition des tissus non-adipeux aux acides gras non-estérifiés (AGNE), qui peut mener à un certain degré de lipotoxicité dans ces tissus. La lipotoxicité constitue, par ailleurs, l’une des causes majeures du développement de la résistance à l’insuline et du diabète de type 2. En plus de ses fonctions glucorégulatrices, l’insuline a pour fonction d’inhiber la lipolyse et donc de diminuer les niveaux d’AGNE en circulation, prévenant ainsi la lipotoxicité. Il n’y a pas d’étalon d’or pour mesurer la sensibilité de la lipolyse à l’insuline. Le clamp euglycémique hyperinsulinémique constitue la méthode étalon d’or pour évaluer la sensibilité du glucose à l’insuline mais il est aussi utilisé pour mesurer la suppression de la lipolyse par l’insuline. Par contre, cette méthode est couteuse et laborieuse, et ne peut pas s’appliquer à de grandes populations. Il existe aussi des indices pour estimer la fonction antilipolytique de l’insuline dérivés de l’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO), un test moins dispendieux et plus simple à effectuer à grande échelle. Cette étude vise donc à : 1) Étudier la relation entre les indices de suppressibilité des AGNE par l’insuline dérivés du clamp et ceux dérivés de l’HGPO; et 2) Déterminer laquelle de ces mesures corrèle le mieux avec les facteurs connus comme étant reliés à la dysfonction adipeuse : paramètres anthropométriques et indices de dysfonction métabolique. Les résultats montrent que dans le groupe de sujets étudiés (n=29 femmes, 15 témoins saines et 14 femmes avec résistance à l’insuline car atteintes du syndrome des ovaires polykystiques), certains indices de sensibilité à l’insuline pour la lipolyse dérivés de l’HGPO corrèlent bien avec ceux dérivés du clamp euglycémique hyperinsulinémique. Parmi ces indices, celui qui corrèle le mieux avec les indices du clamp et les paramètres anthropométriques et de dysfonction adipeuse est le T50[indice inférieur AGNE] (temps nécessaire pour diminuer de 50% le taux de base – à jeun – des AGNE). Nos résultats suggèrent donc que l’HGPO, facile à réaliser, peut être utilisée pour évaluer la sensibilité de la lipolyse à l’insuline. Nous pensons que la lipo-résistance à l’insuline peut être facilement quantifiée en clinique humaine. / Abstract : It has been shown that a dysfunctional regulation of adipose-tissue lipolysis could conduct to non-adipose tissues overexpos ure to non exterified fatty acids (NEFA), leading to lipotoxicity. Lipotoxicity is considered as a key factor in the development of insulin resistance and type 2 diabetes. Insulin regulates glucose metabolism but also NEFA storage and release. To our knowledge, there is no gold standard for evaluating insulin sensitivity for lipolysis. The gold standard to measure insulin sensitivity for glucose is the euglycemic-hyperinsulinemic clamp. This method is simple to interpret because it achieves static levels of metabolic parameters at the end of each step of the clamp. The major limit of the clamp is that it is time-consuming, expensive and cannot be used on large population. On the other hand, the oral glucose tolerance test (OGTT) consists in a dynamic test also used to estimate insulin mediated glucose disappearance after ingestion of 75 g of glucose. Since the OGTT is easier to use, less expensive and can be suggested in large cohort studies, its potential use has been suggested to estimate insulin sensitivity for lipolysis, as well. T his work is the first to validate the use of simple indices derived from OGTT to estimate insulin sensitivity for lipolysis against the euglycemic clamp and adipose-tissue dysfunction in women. The results of this study clearly show in a group of 29 women (15 normal and 14 with polycystic ovary syndrome, who are used to increase the range of insulin resistance) that T50[subscript NEFA] (time to suppress 50% of NEFA baseline levels) during OGTT is the best index associated with glucose insulin clamp indices and clinical markers related to adipose tissue dysfunction and metabolic parameters. T50[subscript NEFA] (OGTT) was also better associated with central adiposity and metabolic parameters than clamp-derived indices. Since the OGTT is much easier to perform and is less expensive than the clamp technique, the use of OGTT to calculate T50[subscript NEFA] seems to be a valid method to assess antilipolytic action of insulin in large cohorts.

Les porteurs de l’apolipoprotéine E ε4 (APOE4) sont à risque accru de développer un déclin cognitif et/ou des maladies cardiovasculaires comparativement aux non-porteurs. Ceci serait partiellement attribuable à un débalancement dans le métabolisme de l’acide docosahexaénoïque (DHA), un acide gras (AG) polyinsaturé oméga-3 qui joue un rôle crucial dans la santé du cerveau et du cœur. La consommation d’une diète riche en AG saturés et la présence de surpoids pourraient exacerber ce débalancement puisque ces facteurs modifient l’homéostasie du DHA. Des données préliminaires suggèrent que la consommation d’un supplément à haute dose de DHA, sur le long terme, permettrait de rétablir l’homéostasie de cet AG chez les porteurs de l’APOE4. L’objectif de la première étude était d’évaluer la réponse plasmatique à un supplément de DHA chez des participants consommant une diète riche en AG saturés, et ce, en fonction de l’indice de masse corporelle (IMC) et du statut de porteur de l’APOE4. Cette étude a démontré une interaction génotype x IMC sur la réponse plasmatique de l’acide arachidonique (AA) et du DHA au supplément. De plus, les porteurs de l'APOE4 étaient de plus faibles répondeurs au supplément de DHA comparativement aux non-porteurs, mais seulement chez les participants en surpoids. L’objectif de la seconde étude était d’évaluer si une diète riche en DHA pendant huit mois permet de rétablir les niveaux de DHA dans le foie de souris porteuses de l’APOE4 et d’évaluer si les transporteurs hépatiques d’AG sont impliqués dans ce rétablissement. Les résultats ont démontré que sous une diète contrôle, les concentrations hépatiques d’AA et de DHA étaient plus élevées chez les souris APOE4 comparativement aux souris APOE3 et que le transporteur d’AG hépatiques FABP1 est impliqué. Par contre, chez les souris ayant consommé la diète riche en DHA, les niveaux d’AA et de DHA étaient similaires entre les génotypes. Ceci suggère qu’une supplémentation à long terme en DHA pourrait rétablir l’homéostasie de l’AA et du DHA chez les porteurs de l’APOE4. Puisque le DHA est impliqué dans la santé du cerveau et du cœur, la consommation de hautes doses de DHA chez les porteurs de l’APOE4 pourrait contribuer à diminuer leur risque de développer un déclin cognitif et/ou des maladies cardiovasculaires mais cette association devra être évaluée dans des études ultérieures.

La période de parturition est une période à risque pour les vaches laitières. En effet, dû à la production de lait, la vache passe en quelques heures d’une demande nutritionnelle faible à une forte demande et se retrouve en balance énergétique négative. Pour répondre à la demande, les vaches laitières mobilisent leurs réserves corporelles entrainant ainsi d’importants dysfonctionnements métaboliques. Suite à ces perturbations, la vache laitière connaît un état naturel d’immunodépression qui est associé à une susceptibilité élevée aux maladies infectieuses. L’objectif de la recherche de ce mémoire était d’évaluer l’effet de l’administration d’un inhibiteur de la sécrétion de prolactine au cours de la première semaine suivant le vêlage, sur la production laitière et sur le profil métabolique et les fonctionsimmunitaires des vaches laitières. Cette recherche s’inscrit dans un programme de recherche visant à diminuer l’incidence des problèmes de santé durant la période de transition de la gestation à la lactation. Vingt-deux vaches laitières en fin de gestation ont été réparties en 2 groupes selon leur parité et leur production laitière des 100 premiers jours de la lactation précédente. Chaque groupe a reçu 8 injections i.m. soit d’un inhibiteur de prolactine, la quinagolide, soit d’eau. La première injection a été administrée juste après le vêlage et les 7 suivantes à 12h d’intervalle. La production laitière, la consommation alimentaire, certains métabolites sanguins et hormones sanguines ainsi que quelques fonctions immunitaires ont été mesurés sur chacune des vaches. La concentration en prolactine était plus faible du jour 2 au jour 5 mais plus élevée aux jours 10 et 28 pour les vaches traitées à la quinagolide en comparaison aux vaches contrôles. La production laitière était plus faible chez les vaches traitées du jour 2 au jour 6 en comparaison aux vaches contrôles (24.3 ± 6.4 kg/j vs 34.8 ± 4.1 kg/j). Cependant aucun effet résiduel n’a été observé sur la production laitière au-delà du jour 6. Les concentrations en glucose et en calcium étaient plusélevées chez les vaches traitées à la quinagolide alors que leur concentration en β-hydroxybutyrate était plus faible que pour les vaches contrôles. Les concentrations sanguines en acides gras non-estérifiés, en urée, et en phosphore n’ont pas été influencées par les traitements. Aux jours 2 et 5, la flambée oxydative des polymorphonucléaires était plus élevée pour les vaches traitées à la quinagolide que pour les vaches contrôles. Les cellules vaches contrôles ont eu un meilleur taux de prolifération que les vaches traitées à la quinagolide. Cependant, cette différence a persisté au-delà du traitement suggérant un effet vache plutôt qu’un effet réel du traitement. Aucun effet du traitement n’a été observé concernant la phagocytose. En conclusion, la réduction de la concentration sanguine en prolactine durant la période postpartum permet de réduire la production laitière durant la première semaine de lactation, sans pour autant affecter la productivité du reste de la lactation. Cette réduction de production laitière juste après le vêlage permet une transition plus graduelle de la gestation à la lactation et conduit à une réduction du stress métabolique et à une amélioration de certains aspects du système immunitaire pendant cette période.