L’obésité est associée au développement de plusieurs complications métaboliques, dont la résistance à l’insuline (RI). Or, certains sujets obèses ne développent pas de RI. Ces obèses sensibles à l’insuline (ISO) représentent un modèle humain unique pour étudier les facteurs impliqués dans le développement de la RI. La fibrose du tissu adipeux a été directement associée au développement de la RI chez le rongeur. Nous avons donc évalué la fibrose dans les tissus adipeux sous-cutané (TASC) et viscéral (TAV) d’individus obèses ISO, résistants à l’insuline (IRO) et diabétiques de type 2 (DT2), avant et six mois après leur chirurgie bariatrique. Malgré un âge, IMC et pourcentage de masse grasse semblables, les ISO présentaient une RI inférieure à celle des IRO avant la chirurgie (p < 0,05). Aucune différence n’a été observée entre les sujets ISO, IRO et DT2 en ce qui concerne la fibrose totale et les niveaux d’expression de gènes associés à la fibrose, ni dans le TASC ni dans le TAV. Toutefois, le log du pourcentage de fibrose dans le TASC était positivement corrélé avec le log de HOMA-IR (r = 0,3847, p = 0,0476) avant la chirurgie. Six mois plus tard, les niveaux de fibrose demeurent inchangés dans le TASC, mais la RI est significativement réduite dans tous les groupes, particulièrement chez les DT2. Aucune corrélation n’a été observée entre la fibrose du TASC et l’HOMA-IR après la chirurgie. Ces résultats montrent une association significative, mais éphémère entre la fibrose du TASC et la RI chez l’humain obèse. / Obesity is associated to the development of metabolic complications, including insulin resistance. Yet, a distinctive subset of obese patients seems protected from insulin resistance. Such insulin-sensitive obese subpopulation (ISO) offers a unique opportunity to investigate factors underlying the development of insulin resistance in humans without the confounding effect of major differences in adiposity. Adipose tissue fibrosis has been directly linked to the development of obesity-associated insulin resistance in rodents. Therefore, we quantified total fibrosis and examined the expression of fibrosis-related genes in subcutaneous (SAT) and visceral (VAT) adipose tissue biopsies of diabetic (T2D) and non diabetic obese patients stratified into ISO or insulin-resistant obese (IRO) based on the OGTT-derived ISIMatsuda index, before and six months after bariatric surgery. Despite similar age, BMI, and percent fat mass, ISO had lower insulin resistance than IRO subjects (p<0.05) at baseline. No difference was found between ISO, IRO and T2D, neither in terms of total fibrosis, nor in the expression of fibrosis-related genes in the adipose tissues before surgery. However, log SAT fibrosis positively correlated with log HOMA-IR at baseline (r = 0.3847, p < 0.05). Six months after surgery, fibrosis levels remained unchanged in SAT, but insulin resistance was significantly reduced in all groups, especially in T2D patients. No correlation was found between SAT fibrosis and HOMA-IR after surgery. These results show a significant, yet ephemeral association between SAT fibrosis and insulin resistance in obese humans.

L’obésité est devenue un véritable problème de santé publique. Elle est fréquemment associée à plusieurs anomalies cardiométaboliques telles que l’hypertension artérielle, l’insulinorésistance et les dyslipidémies qui font le lit du diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires. Cependant la fréquence de ces anomalies varie considérablement parmi les sujets obèses faisant de cette maladie chronique une situation clinique très hétérogène. A ce titre un nouveau concept a émergé, impliquant une population de patients sans facteurs de risque apparents, appelé « obèse métaboliquement sain » ou « metabolically healthy obese » (MHO). Des efforts sont en cours pour comprendre les mécanismes sous-jacents à ce phénotype et ses conséquences à long terme. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier le lien entre le phénotype MHO et diverses pathologies chroniques connues pour être associées à l’obésité. Les données provenant des cohortes Whitehall II et GAZEL ont été utilisées pour examiner les associations entre le phénotype MHO et la mortalité, les maladies cardiovasculaires, le diabète de type 2 et la dépression. En comparaison aux sujets de poids normal métaboliquement sains, les individus MHO ont un risque accru de mortalité globale et cardiovasculaire, de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires mais pas de dépression. Comparés aux sujets obèses avec anomalies métaboliques, les individus MHO ont un risque similaire de mortalité et de maladies cardiovasculaires, mais un moindre risque de diabète de type 2 et dépression. Nos résultats suggèrent que l’obésité à profil cardiométabolique normal n’est pas une condition bénigne. Une meilleure compréhension de ce phénotype contribuera à améliorer la décision thérapeutique et aidera peut-être à identifier des cibles thérapeutiques nouvelles. / Obesity has become a major public health concern. It is frequently associated with several cardiometabolic abnormalities such as hypertension, insulin resistance and dyslipidemia leading to type 2 diabetes and cardiovascular disease. However, the frequency of these abnormalities varies widely among obese subjects, making this chronic condition a very heterogeneous clinical situation. As such a new concept has emerged, involving a population of patients without metabolic risk, called "metabolically healthy obese" (MHO). Intense interest surrounds the MHO phenotype with on-going efforts to understand the mechanisms underlying this phenotype and its long-term consequences. The main objective of this thesis was to study the relationship between the MHO phenotype and various chronic diseases known to be associated with obesity. Data from the Whitehall II and GAZEL cohorts were used to examine associations between this phenotype and mortality, cardiovascular diseases, type 2 diabetes, and depression. Compared to metabolically healthy normal weight subjects, MHO individuals have an increased risk of overall and cardiovascular mortality, type 2 diabetes and cardiovascular diseases, but not depression. Compared to metabolically unhealthy obese subjects, MHO individuals have a similar risk of mortality and cardiovascular disease, but a lower risk of type 2 diabetes, and depression. Our results suggest that obesity with normal cardiometabolic profile is not a benign condition. A better understanding of this phenotype will enhance therapeutic decision making and possibly help to identify new therapeutic targets.

This thesis investigates the complexity of the obesity phenotype by characterizing the inflammatory status of Metabolically Healthy Obese (MHO) individuals. More specifically, this work has examined circulating inflammatory markers in MHO individuals and compared it to Lean Healthy (LH) and Metabolically Abnormal Obese (MAO) subjects. Thirty participants (n=10/group) were recruited as part of the Diabetes Risk Assessment (DRA) study, and classified according to adiposity and metabolic status. Despite a similar level of adiposity compared to MAO individuals, MHO subjects presented a more favourable inflammatory profile. Specifically, MHO individuals had levels of hsCRP and IL-6 comparable to LH subjects and lower than MAO subjects. Also, MHO subjects presented similar levels of high molecular weight adiponectin as the MAO group, but PDGF-ββ levels were intermediate to those of the LH and MAO groups. Overall, the distinct inflammatory profile observed in MHO subjects demonstrates the unique status of these individuals, reinforcing that obesity is a complex and heterogeneous phenotype. / Public Health Agency of Canada, Ontario Graduate Scholarships, Queen Elizabeth II Graduate Scholarships in Science and Technology, Canada Foundation for Innovation