Le cancer du sein est le cancer le plus fréquemment observé chez les femmes en France et dans le monde. Bien que le nombre de cas observés chaque année a tendance à diminuer depuis 2005, notamment grâce au dépistage organisé, cette maladie reste la première cause de décès par cancer chez les femmes. De nombreux travaux ont montré que la progression tumorale est dépendante des cellules tumorales mais également des cellules " saines " du microenvironnement (ou stroma) qui entourent la tumeur. Dans le cas du cancer du sein, les adipocytes, type cellulaire majeur du stroma mammaire, représentent des acteurs émergents dans la progression tumorale. Mon équipe est l'une des premières à avoir montré que les adipocytes péritumoraux étaient impliqués dans l'agressivité des cancers du sein. Du dialogue bidirectionnel qui s'instaure entre les adipocytes et les cellules cancéreuses mammaires résulte des modifications des deux types cellulaires : (i) les cellules tumorales " éduquées " par les adipocytes présentent des capacités invasives augmentées et une plus grande résistance aux traitements et (ii) les adipocytes co-cultivés avec les cellules tumorales acquièrent un phénotype activé avec des modifications spécifiques telles que délipidation, perte de marqueurs adipocytaires, surexpression de cytokines pro-inflammatoires et sécrétion de protéines de la matrice extracellulaire, qui nous ont amené à les nommer CAA pour " Cancer-Associated Adipocytes ". De façon intéressante, le dialogue paracrine entre les tumeurs et les adipocytes pourrait être amplifié dans l'obésité, où l'équilibre normal des protéines sécrétées par le tissu adipeux est perturbé. Dans le cancer du sein, l'obésité est associée à une augmentation des risques de survenue après la ménopause et une aggravation du pronostic indépendamment du statut ménopausique s'expliquant par une augmentation de la dissémination locale et à distance et par une réponse diminuée aux traitements, notamment par une résistance plus importante. L'objectif de ma thèse a été d'évaluer le rôle des adipocytes dans la chimiorésistance des cellules tumorales mammaires. En effet, la résistance est une limite majeure à l'efficacité des traitements et contribue à l'apparition de rechutes, lesquelles sont augmentée chez les patientes obèses. Au moyen d'un modèle de co-culture en 2D, nous avons montré que les adipocytes sont capables de promouvoir une résistance pléïotropique (doxorubicine, paclitaxel, 5-fluorouracile et cyclophosphamide) dans diverses lignées tumorales mammaires, indépendamment du type de tumeur. Grâce aux propriétés de fluorescence des anthracyclines, nous avons montré que cette résistance implique une augmentation de l'efflux de doxorubicine, l'empêchant d'agir au niveau de son site d'action nucléaire. Ce mécanisme d'efflux implique un processus original, qui fait intervenir la protéine de voûte majeure MVP / LRP (Major vault protein / Lung resistance protein), un transporteur nucléocytoplasmique dont la fonction reste à ce jour mal comprise. Suite à l'efflux nucléaire de drogue, celle-ci s'accumule dans des vésicules cytoplasmiques avant d'être effluée hors de la cellule via des vésicules extra cellulaires. Nous avons également pu montrer que cette résistance médiée par MVP s'explique par la sécrétion de facteurs solubles adipocytaires et est amplifiée en conditions d'obésité. En conclusion, nos résultats montrent que les adipocytes péritumoraux sont capables d'influencer la progression tumorale en favorisant la chimiorésistance via un mécanisme original impliquant la protéine MVP, qui pourrait potentiellement devenir un marqueur de résistance aux traitements. Ces travaux pourraient expliquer, au moins en partie, le mauvais pronostic des cancers du sein chez les patientes obèses et ouvrent donc, à plus long terme, des perspectives thérapeutiques intéressantes, destinées à interrompre le dialogue délétère entre adipocytes et cellules tumorales, en particulier chez les patients obèses. / Breast cancer is the most common cancer among women in France, as well as in the European Union and the United States. Although the number of cases observed each year has tended to decrease since 2005, notably due to organized screening, this disease remains the leading cause of cancer death in women. Many studies have shown that tumor progression is dependent on tumor cells but also on the "healthy" cells of the microenvironment (or stroma) that surround the tumor. In the case of breast cancer, adipocytes, the major cell type of the mammary stroma, represent emerging actors in tumor progression. My team is one of the first to have shown that peritumoral adipocytes were involved in the aggressiveness of breast cancers. From the bi-directional dialogue that takes place between adipocytes and mammary cancer cells results some changes in both cell types : (i) the tumor cells "educated" by the adipocytes have increased invasive capacities and greater resistance to treatments and (ii) the adipocytes co-cultured with the tumor cells acquire an activated phenotype with specific modifications such as delipidation, loss of adipocyte markers, overexpression of pro-inflammatory cytokines and secretion of proteins of the extracellular matrix, which led us to name them CAA for "Cancer-Associated Adipocytes". Interestingly, the paracrine dialogue between tumors and adipocytes could be amplified in obesity, where the normal balance of proteins secreted by adipose tissue is disrupted. In breast cancer, obesity is associated with an increased risk of occurrence after menopause and a worsening prognosis independent of menopausal status due to increased dissemination (local and remote) and decreased response to treatments, in particular by a greater resistance. The objective of my thesis was to evaluate the role of adipocytes in the chemoresistance of mammary tumor cells. Indeed, resistance is a major limit to the effectiveness of treatments and contributes to the onset of relapses, which are increased in obese patients. Using a 2D co-culture model, we have shown that adipocytes are able to promote pleiotropic resistance (doxorubicin, paclitaxel, 5-fluorouracil and cyclophosphamide) in various mammary tumor lines, irrespective of tumor type. By taking advantage of the fluorescence properties of anthracyclines, we have shown that this resistance implies an increase in the doxorubicin efflux, preventing it from acting at its site of nuclear action. This efflux mechanism implies an original process involving the major vault protein MVP / LRP (Major Vault Protein / Lung Resistance Protein), a nucleocytoplasmic transporter whose function remains poorly understood to date. Following nuclear drug efflux, it accumulates in cytoplasmic vesicles before before being expelled from the cell via extracellular vesicles. We also showed that this resistance mediated by MVP could be explained by the soluble factors secreted from adipocytes and is amplified in obesity conditions. In conclusion, our findings highlight that peritumoral adipocytes are able to influence tumor progression by promoting chemoresistance via an original mechanism involving the MVP protein, which could potentially become a marker of resistance to treatments. This work may explain, at least in part, the poor prognosis of breast cancers in obese patients and thus could provide interesting therapeutic perspectives, in order to interrupt the deleterious dialogue between adipocytes and tumor cells, particularly in obese patients.

La prévalence de l’obésité abdominale a augmenté chez les personnes âgées et ce, particulièrement chez les femmes. Connaissant les risques associés de maladies chroniques, il est important de développer des stratégies efficaces permettant de réduire l’accumulation de graisse abdominale. Depuis quelques années maintenant, il est suggéré que l’entrainement par intervalles à haute intensité (HIIT) de faible volume (75 min/semaine) est une stratégie efficace pour induire une perte de masse grasse, améliorer le profil métabolique et la capacité fonctionnelle chez les personnes en surpoids, tout en favorisant une réponse affective à l’effort qui est supérieure à celle induite par l’exercice continu d’intensité modérée. Néanmoins, la faisabilité et l’impact d’une telle stratégie chez les femmes âgées, les plus touchées par l’obésité abdominale, demeurent à démontrer. D’autre part, il existe des discordances quant aux effets du HIIT de faible volume comparativement à ceux observés en réponse aux recommandations actuelles en matière d’exercice aérobie. Ainsi, l’objectif principal de ce mémoire était d’établir la faisabilité d’un programme de 8 semaines de HIIT de faible volume et de comparer ses effets à ceux obtenus en réponse aux recommandations actuelles en matière d’exercice (150 min/semaine d’exercice aérobie d’intensité modérée; CONT) sur la masse grasse, le profil métabolique et la capacité fonctionnelle chez des femmes âgées présentant une obésité abdominale. Méthodes: Au départ, 40 femmes ont été appelées pour participer au projet. De ces 40 femmes, 21 rencontraient les critères de sélection et ont été évaluées dans notre laboratoire. Suite aux évaluations initiales, 3 femmes ont été exclues (pré-diabète n=1 ; problèmes cardiaques décelés lors de l’épreuve cardiorespiratoire n = 2). Au total, 18 femmes âgées (60-75 ans) en santé, physiquement inactives (< 60 min d’exercice structuré par semaine) et présentant une obésité abdominale (circonférence de la taille: ≥ 88 cm) ont été recrutées et ont complété l’étude. Les participantes ont été réparties aléatoirement parmi deux groupes: 1) HIIT (n = 9) ou 2) CONT (n = 9). Les variables suivantes ont été mesurées avant et après 8 semaines d’intervention: anthropométrie (poids, taille, circonférence de la taille) ; composition corporelle (masse grasse totale, du tronc et viscérale, masse maigre ; iDXA) ; profil métabolique à jeun (profil lipidique, glucose et insuline) ; capacité fonctionnelle (test de marche de 6 minutes, tests de capacité fonctionnelle, tests de force maximale et capacité aérobie maximale : VO2 max). La faisabilité fut établie avec le taux de complétion (abandon, adhérence à l’intervention) et la réponse affective, qui fut mesurée avant et après chaque séance d’entrainement pendant les 8 semaines d’intervention. Résultats: Le taux de complétion était élevé et similaire dans les deux groupes (HIIT : 92,7 ± 4,1 %; CONT : 94,7 ± 3,1 %), il n’y a eu aucun abandon. La réponse affective, avant et après chaque séance d’exercice, était élevée (HIIT : avant 4,2 ± 0,6 vs. après 4,2 ± 1,1 ; CONT : avant 4,0 ± 0,8 vs. après 4 ,2 ± 1,0), en plus d’être similaire entre les groupes (toutes valeurs de p ≥ 0,58). Au départ, les femmes des deux groupes présentaient une faible capacité aérobie (VO2 max : HIIT : 20,3 ± 4,6 mL/kg/min et CONT : 20,1 ± 2,6 mL/kg/min). Bien que la composition corporelle soit demeurée inchangée, les niveaux plasmatiques de cholestérol total (p = 0,013), de cholestérol non-HDL (p = 0,005) et de cholestérol LDL (p = 0,001) ont diminué dans les deux groupes de façon similaire. La distance parcourue au test de marche de 6 minutes a augmenté (p < 0,0001) et la pression artérielle diastolique avant le début du test à diminuée (p = 0,023) chez toutes les participantes. Le nombre de répétitions réalisées au test de flexion du coude (arm curl) a augmenté (p = 0,046) dans les deux groupes. Conclusion: Un programme de 8 semaines de HIIT de faible volume est faisable par les femmes âgées inactives qui présentent une obésité abdominale et une faible capacité aérobie. Néanmoins, 8 semaines de HIIT ou de CONT ne suffisent pas pour améliorer la composition corporelle chez des femmes âgées présentant une obésité abdominale. Cependant, avec seulement la moitié du temps des recommandations actuelles en matière d’exercice aérobie (75 vs. 150 min/semaine) et la moitié de la dépense énergétique, le HIIT de faible volume a permis d’obtenir les mêmes améliorations pour le profil lipidique et la capacité fonctionnelle que l’exercice continu d’intensité modérée chez des femmes âgées qui étaient physiquement inactives avant l’intervention. Ces résultats démontrent que le HIIT de faible volume est une stratégie d’intervention faisable et équivalente aux recommandations actuelles en matière d’exercice aérobie chez les femmes âgées en santé mais préalablement physiquement inactives.

L'obésité est classiquement associée à plusieurs anomalies métaboliques comme l'insulinorésistance, la dyslipidémie et l'inflammation de bas grade, aujourd'hui reconnues comme facteurs de risques cardio-métaboliques. C’est également un composant fondamental du syndrome métabolique, un concept développé pour aider à l'identification des patients à haut risque cardio-métabolique. Pourtant, il existe une sous-population d'obèses dite "métaboliquement saine" qui est associée à un moindre risque. Cette sous-population n'est actuellement toujours pas définie de manière consensuelle mais l'insulinorésistance est essentielle dans les critères d'identification de la "santé métabolique". Une plus forte prévalence de l'insulinorésistance est associée à l'obésité abdominale, principal facteur diagnostique du syndrome métabolique, mais pourtant ces 2 phénotypes ne sont pas synonymes. Nous savons donc qu'il existe une hétérogénéité métabolique chez les patients obèses. Mon projet proposait d'identifier les meilleurs déterminants de l'insulinorésistance chez ces patients. Nous avons mis en évidence que l’inflammation de bas grade était associée aux marqueurs d’adiposité plutôt qu’à l’insulinorésistance, puis que les anomalies des métabolismes des glucides et des lipides, plus particulièrement les triglycérides et l’hémoglobine glyquée A1c, étaient les principaux facteurs associés de l’insulinorésistance chez nos patients obèses. Ceci restaure l’intérêt de ces dosages simples qui, associés à l’indice de masse corporelle, pourraient servir d’outils rapides et peu couteux pour aider le clinicien à identifier les individus insulino-résistants, alors que les nombreuses définitions du phénotype « obèse métaboliquement sain » ne font pas encore consensus. / Obesity is classically associated with a constellation of metabolic pattern including insulin-resistance, dyslipidemia and low-grade inflammation, now clustered as cardio-metabolic risk factors. Obesity is also a main component of the metabolic syndrome, which has become one of the major public health challenges in helping identify individuals at high risk of both type 2 diabetes and cardiovascular diseases. However a subgroup of metabolically healthy individuals with obesity (MHO) who might be at lower risk of cardiovascular events has been clinically recognized but no universally accepted criteria exist to define it.Assessment of insulin resistance phenotype is essential, and for most definitions of metabolic health, insulin sensitivity is taken into account. It is well accepted that a higher prevalence of insulin resistance is associated with abdominal obesity measured by waist circumference in routine. Although abdominal adiposity is a major component of the concept of metabolic syndrome, it appears that metabolic syndrome is not synonymous with the insulin resistance phenotype. We can assume that there is heterogeneity in the metabolic status of patients with obesity. Accordingly, the aim of my project was to explore what are the best determinants of insulin resistance in the obesity condition. We showed that inflammation was associated to fat accumulation rather than insulin resistance and that triglycerides and glycated hemoglobin were the factors best correlated to insulin resistance. Finally, a simple blood test as triglycerides and glycated hemoglobin determination could be an easy and available method to help physicians identify obesity related insulin resistance for appropriate prevention.

Il est maintenant bien établi que les niveaux circulants de peptides natriurétiques (PN) sont diminués lors de l'obésité et qu'une faible quantité est associée avec le développement futur d'un diabète de type 2 (DT2). Cependant aucune étude n'a à ce jour démontré un lien causal et mécanistique entre l'activité biologique des PN et le développement du DT2. Le but de cette thèse est d'étudier le rôle des PN au niveau du tissu adipeux et du muscle squelettique dans un contexte d'obésité et de DT2. Nous avons étudié dans un premier volet le lien entre expression et signalisation du système PN dans le tissu adipeux humain et l'insulinosensibilité. Nous avons pu montrer que l'expression du NPRA dans le tissu adipeux humain corrèle négativement avec l'insulinosensibilité et positivement avec l'expression de gènes impliqués dans la régulation du métabolisme glucidique adipocytaire. L'expression du NPRA diminue avec le grade d'obésité, le prédiabète et le diabète de type 2. Nous avons également mis en évidence un nouveau rôle biologique des PN en montrant qu'ils stimulent spécifiquement le transport de glucose dans l'adipocyte humain. Le mécanisme moléculaire implique l'activation de la signalisation d'Akt de manière GMPc-dépendante. Nous avons dans un deuxième volet mis en évidence que l'expression protéique du NPRA musculaire humain corrèle positivement avec la sensibilité à l'insuline systémique et est très diminuée chez les individus obèses. L'expression du récepteur de clairance aux PN (NPRC) est quant à lui plus élevé dans les muscles de sujets DT2. Ces résultats sont retrouvés chez la souris obèse/diabétique. De plus, nous avons montré qu'une perfusion chronique de BNP chez ces souris améliore leur contrôle glycémique ainsi que leur sensibilité à l'insuline. L'amélioration du métabolisme glucidique chez la souris DT2 s'accompagne d'une diminution de l'accumulation d'espèces lipotoxiques et d'une augmentation de la capacité oxydative lipidique musculaire. Ces résultats sont également reproduits sur des cellules musculaires humaines où un traitement chronique aux PN protège partiellement de la lipotoxicité induite par le palmitate. En résumé, cette thèse révèle que l'expression et l'activation du NPRA au niveau des muscles squelettiques et des adipocytes humains déterminent en partie la sensibilité à l'insuline et jouent un rôle clé dans le maintien de l'homéostasie glucidique. / Natriuretic peptides (NP) levels are reduced in obesity and predict the risk of type 2 diabetes (T2D). Since skeletal muscle was recently shown as a key target tissue of NP, we aimed to investigate adipose and muscle NP receptor (NPR) signaling in the context of obesity and T2D. So, we studied control of glucose metabolism in adipocyte. We firstly demonstrated that NPRA expression is positively correlated with de novo lipogenesis gene expression in human adipose tissue. Then, we showed acute NP treatment in human adipocyte increase glucose uptake and oxidation in a p38 MAPK dependent manner. In parallel to this work, we found that muscle NPRA correlated positively with whole-body insulin sensitivity in humans, and was strikingly down-regulated in obese subjects and recovered in response to diet-induced weight loss. In addition, muscle NP clearance receptor (NPRC) increased in individuals with impaired glucose tolerance and T2D. Similar results were found in obese diabetic mice. Although no acute effect of BNP on insulin sensitivity was observed in lean mice, chronic BNP infusion improved blood glucose control and insulin sensitivity in skeletal muscle of obese and diabetic mice. This occurred in parallel of a reduced lipotoxic pressure in skeletal muscle due to an up­regulation of lipid oxidative capacity. In addition, chronic NP treatment in human primary myotubes increased lipid oxidation and reduced palmitate-induced lipotoxicity. Collectively, our data show that activation of NPRA signaling in skeletal muscle is important for the maintenance of long-term insulin sensitivity by decreasing lipotoxic pressure in skeletal muscle and by increasing glucose utilization in adipocytes.

Cadre théorique. Dans un contexte transitionnel sénégalais, inscrit dans une interface bioculturelle, il est important d'évaluer l'impact de l'urbanisation sur le développement de la surcharge pondérale, mais aussi sur ses conceptions socioculturelles et son ressenti psychosocial en mutation. Méthodologie. Pour ce faire, nous avons réalisé une première enquête qualitative par focus group et une seconde étude qualitative par entretiens semi-directifs (dans l'agglomération de Dakar et à Gandiaye dans le communauté rurale de Thiomby de la région de Kaolack) au sein d'un échantillon représentatif de la population sénégalaise adulte, vivant dans l'espace wolophone du centre du pays ; puis une troisième étude quantitative comparative entre la région de Kaolack et l'agglomération de Dakar. Résultats. Sur le plan qualitatif, le gros n'est plus associé à la richesse (nourriture/alimentation), au bien-être (mort-maladie/santé) et à la puissance reproductive (sexualité/esthétisme) ; mais à l'oisiveté (nourriture/alimentation), la dysfonction (mort-maladie/santé) et l'indésirabilité sexuelle (sexualité/esthétisme). Sur le plan quantitatif, une augmentation significative de la surcharge pondérale se dessine, avec une valorisation sociale de l'embonpoint comme l'un de ses facteurs de risque. Puis, les modèles esthétiques modernes se véhiculent, avec une envie de maigrir associée à une mauvaise estime de son apparence. Conclusion. Les Sénégalais passent d'un régime où le corps soumis à un culte animiste del'énergie vitale ne pouvait qu'être exposé à la maigreur, à un régime où le corps soumis à un culte moderne de la raison ne pourra qu'être exposé à la grosseur. / Theoretical framework. In a Senegalese transitional context, expressing itself by a biocultural interface, it is important to assess the impact of the phenomenon of urbanization on the development of overweight, but also on its social and cultural conceptions and its psychosocial feeling in a changing process. Methodology. To do this, we first conducted a qualitative focus group survey and a second study by qualitative semi-structured interviews (In the city of Dakar and at Gandiaye in the rural community of Thiomby from the Kaolack region) in arepresentative sample of the senegalese adult population living in the wolophone space from the center of the country ; and a third comparative quantitative study between the region of Kaolack and Dakar agglomeration. Results. By the qualitative aspects, we note that the big person is no longer associated to wealth (food/diet), well-being (death-disease/health) and reproductive output (aesthetics/sexuality), but to idleness (food /diet), dysfunction (death-disease/health) and sexual undesirability (aesthetics/sexuality). By the quantitative aspects, we note a significant increase of overweight with a social valorisation of overweight as a risk factor to the development of this syndrome. In addition, the modern standards of body are spreading, thus, the desire to lose weight is associated with a poor esteem of its appearance.Conclusion. The Senegalese leave a model where the body subjected to an animist cult of vital energy was mostly exposed to thin, for a model where the body subjected to a modern cult of reason will be mostly exposed to overweight.

Cette étude qualitative a pour objectif d’explorer les constructions discursives de la santé, de l’obésité et du corps de jeunes femmes vivant en situation de handicap visuel. Il s’agit, entre autre, d’obtenir des données empiriques afin de développer une meilleure compréhension de la manière dont ces jeunes femmes se sentent interpellées et se positionnent au sein du discours dominant de l’obésité et/ou de discours corporels alternatifs. Des « entre-vues » ont été réalisées auprès de 20 jeunes femmes vivant en situation de handicap visuel, provenant du Québec et de l’Ontario. Les récits des jeunes femmes ont été enregistrés, transcrits et par la suite analysés par le biais d’une analyse du discours guidée par la théorie féministe poststructuraliste. Les résultats sont présentés sous la forme de trois articles. Le premier article porte sur les constructions discursives de la santé des jeunes femmes vivant en situation de handicap visuel, le deuxième article présente les constructions discursives de l’obésité des participantes et finalement, le troisième article expose les manières dont ces jeunes femmes construisent de manière discursive le « corps sain » et s’engagent dans des pratiques de santé normalisantes afin d’atteindre ce « corps sain ». De manière générale, les résultats de l’analyse thématique suggèrent que le handicap de nature visuel n’empêche pas les jeunes femmes de « visualiser » les images corporelles et les « corps gros » ainsi que de construire la santé en termes strictement corporels et comme étant de responsabilité individuelle via l’adoption de pratiques disciplinaires. L’analyse poststructuraliste a permis d’observer les positions multiples et fluides que les jeunes femmes adoptent en tant que « sujets » : à certains moments en tant que sujets néolibéraux, reproduisant sans questionner les éléments de différents discours patriarcaux dominants (i.e., obésité, responsabilité personnelle et morale envers la santé, féminité et capacitisme) mais à d’autres moments en tant que sujets « poststructuralistes » capables d’apporter un regard critique sur les discours dominants et ainsi de reconstruire la notion de santé, d’obésité et de corps sain autrement et de manière moins oppressive.

L'obésité est aujourd’hui considérée comme une maladie inflammatoire chronique dite de « bas grade » principalement caractérisée par une augmentation de l’inflammation du tissu adipeux. Les adipocytes et les macrophages sont connus pour jouer un rôle clé dans l’établissement, la progression et le maintien de l'inflammation. Dans mon projet de thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés aux mécanismes transcriptionnels impliqués dans l'inflammation chronique en décodant l'action du corégulateur transcriptionnel GPS2 (G protein pathway suppressor 2) dans les adipocytes et les macrophages du tissu adipeux. Dans un premiers temps, nous avons étudié la régulation et les actions de GPS2 (et ses partenaires SMRT et NCOR) dans le tissu adipeux humains de sujets obèses par rapport à des sujets minces. Dans cette première étude, nous avons identifié un mécanisme épigénomique qui participe à la régulation de la transcription des gènes inflammatoires dans les adipocytes lors de l’obésité. Nous avons démontré que la dérégulation de GPS2 contribuait à l'inflammation du tissu adipeux en permettant à la dérépression de certains gènes inflammatoires dont l’interleukine 6. Dans la deuxième étude, nous avons caractérisé les conséquences de l’invalidation de GPS2 dans le phénotype inflammatoire des macrophages ainsi que les conséquences in vivo sur la progression de l’insulino-résistance. Pour ceci, nous avons généré un modèle de souris où GPS2 a été spécifiquement invalidé dans les macrophages (GPS2-MacKO). De manière intéressante, les souris GPS2-MacKO, présentent une expression accrue des gènes impliqués dans la voie de signalisation des TLR et des chimiokines dans les macrophages isolés. Par conséquent, une augmentation significative de l'infiltration des macrophages dans le tissu adipeux est observée dans un contexte d’obésité induisant une altération de l’homéostasie glucidique. Par nos approches génomiques, transcriptomiques et épigénomiques, nous avons pu révéler les voies de signalisations spécifiquement contrôlées par GPS2. Ces travaux démontrent également l’importance des régulations épigénomiques dans l'inflammation métabolique du tissu adipeux durant l'obésité. / Obesity is now considered a chronic low-grade inflammatory disease with increased levels of inflammatory mediators both in circulation and adipose tissue. Among adipose tissue cell types, adipocytes and macrophages are known to play key roles in the progression of inflammation by establishing and maintaining it. In this PhD project, we particularly focus on the transcriptional mechanisms behind the chronic low-grade inflammation by deciphering the action of GPS2 in adipocytes and adipose tissue macrophages. We initially studied the gene regulation and the actions of GPS2 and its partners in adipose tissue and adipocytes of human obese subjects compared to lean subjects. In this first study we identified a novel regulatory pathway that participates in the transcriptional control of inflammation associated with obesity, both in adipose tissue and adipocytes. We have shown that GPS2 and SMRT were differentially expressed and regulated in obese adipocytes. In addition, this dysregulation contributes to inflammation of the adipose tissue by allowing the derepression of specific inflammatory genes. In a second study, in order to go further in the characterisation of the in vivo function of GPS2, we generated a mouse model were GPS2 was specifically invalidated in macrophages. Models of diet-induced obesity were applied in these experiments. Interestingly, GPS2-MacKO mice showed an increased expression of inflammatory genes both in adipose tissue and isolated ATMs (F4/80+ cells) associated with a significant increase of macrophages infiltration in the adipose tissue. Finally, we observed that GPS2-MacKO mice had impaired glucose metabolism as they presented high glucose intolerance as well as an important insulin resistance.

L'achondroplasie est une maladie génétique rare représentant la forme la plus courante de nanisme à membres courts. Elle se caractérise par des anomalies de croissance dont les mécanismes sont très étudiés et par une forte prédisposition à l'obésité pour laquelle les causes sont inconnues. Il s'agit d'une maladie autosomique dominante causée par une mutation dans le gène du "Fibroblast growth factor receptor 3" (FGFR3). A ce jour, aucun traitement n’est disponible et, notre équipe a mis au point une thérapie par protéine recombinante montrant que l’injection d'une forme soluble du récepteur FGFR3 (sFGFR3) permet de rétablir une croissance osseuse normale chez des souris transgéniques Fgfr3ach/+. Dans une étude rétrospective, nous avons rapporté des troubles métaboliques chez des patients achondroplases avec une prise de poids de ces patients excessive entraînant une obésité essentiellement viscérale. De façon inattendue, la glycémie à jeun, l'insulinémie, le cholestérol et les triglycérides restent dans les valeurs basses de la norme. Nous avons observé les mêmes résultats dans notre modèle murin. Nous avons alors montré qu’une modification des cellules souches mésenchymateuses pourrait modifier leur potentiel de différenciation. Il est intéressant de noter que, chez les souris traitées avec sFGFR3 pendant la période de croissance, ces dérégulations métaboliques sont corrigées et le potentiel de différenciation des cellules souches est rétabli. Le sFGFR3 s'avère être un traitement prometteur pour l'achondroplasie, non seulement pour rétablir la croissance osseuse mais aussi pour prévenir les dérégulations métaboliques et le développement de l'obésité viscérale. / Achondroplasia is a rare genetic disease representing the most common form of short-limb dwarfism. It is characterized by bone growth abnormalities whose the mechanisms are well-known and a strong predisposition to obesity whose cause are unknown. It is an autosomal dominant disease caused by a mutation in the Fibroblast growth factor receptor 3 (FGFR3) gene. To date, there is no therapeutic approach, and recently, our team developed a recombinant protein therapy showing that the injection of a soluble form of FGFR3 (sFGFR3) can restore normal bone growth in transgenic Fgfr3ach/+ mice. In a retrospective medical study, we have reported metabolic disturbances in achondroplasia patients that are not associated with classical obesity complications. Indeed, during childhood, achondroplasia patients have a tendency to gain excessive weight leading to android obesity. Unexpectedly, at any age, fasting glycemia, insulinemia, cholesterol and triglycerides remains in the low values of the range. We have reported the same results in a murine model of achondroplasia expressing the G380R mutation. We have demonstrated that modifications on stem cells biology could explain in part these metabolic alterations in mice. Interestingly, in mice treated with sFGFR3 during the growth period, for which bone growth is restored, these metabolic deregulations are corrected and the stem cell differentiation potential are fully restored. sFGFR3 proves to be a promising treatment for achondroplasia not only restoring bone growth but also preventing the metabolic deregulations and the development of visceral obesity.

Contexte : L'obésité est considérée par l'OMS comme une « épidémie » mondiale en raison de l'essor de sa prévalence et de ses conséquences sur la santé. Chez les patientes enceintes, son impact semble tout aussi préoccupant et sa prévalence en France atteint actuellement 10%. Certaines complications de l'obésité chez la femme enceinte ont été peu étudiées et notamment le lien particulier avec la macrosomie fœtale.Objectifs : Mieux appréhender la prise en charge des patientes enceintes obèses et de certaines complications qui en découlent.Méthodes : Trois séries de données différentes ont servi pour répondre à différentes questions sur la thématique de l'obésité et de la macrosomie. 1) Une évaluation de la faisabilité et de la qualité d'une échographie obstétricale du 2ème trimestre chez les patientes obèses a été réalisée via une étude mono centrique avec recueil prospectif des données. 2) Une étude des facteurs de risques de complications maternelles en cas d'accouchement d'un enfant macrosome, indépendamment de l'obésité maternelle et du poids de naissance de l'enfant a été menée sous la forme d'une étude prospective de cohorte d'enfant de plus de 4000g dans deux maternités d'Ile de France. 3) Enfin, une comparaison de la relation entre les complications maternelles de la grossesse et /ou néonatales et l'obésité a été menée entre la France (4 maternités de type III) et le Québec (données issues d'une étude randomisée dans toute la province) entre 2009 et 2011 via une étude comparative de deux échantillons transversaux de femmes enceintes (26 973 accouchements en France et 83 545 accouchements au Québec). Résultats : 1) Une échographie du deuxième trimestre de la grossesse chez une population obèse est possible, avec un taux de réussite en une fois de 70,4 %, (versus 82% ; p=0,08). Les facteurs d'amélioration de ce taux étaient : passer plus de temps lors de l'échographie (p=0,03), déplacer le fœtus de sorte que son dos soit en position latérale ou postérieure (p=0,01), et échographie réalisée par des échographistes expérimentés (p=0,03). Néanmoins, la qualité des images reste significativement moins bonne dans la population obèse (p=0,001). 2) La survenue de complications maternelles lors de la tentative d'accouchement vaginal d'un enfant de plus de 4000 g est de 6%. Les facteurs de risque de complications maternelles, outre le poids de naissance de l'enfant (p=0,004, Risque attribuable (RA)=10%), sont l'origine asiatique de la mère (p=0,04 ; RA=3%), une durée longue du travail (>10h) (p=0,02 ; RA=12%), et une césarienne au cours du travail (p=0,004 ; RA=17%). Les patientes multipares ayant déjà accouché par voie vaginale d'un enfant macrosome avaient un risque diminué de complications maternelles (p=0,03). 3) La prévalence de l'obésité était de 9,1% en France et 16,8% au Québec (p<0,001). L'obésité était associée de manière statistiquement significative (p<0,0001), à la fois en France et au Québec, à un risque accru de diabète gestationnel, de troubles hypertensifs de la grossesse, de prééclampsie, de mort fœtale in utero, d'accouchement par césarienne et de macrosomie. L'association était différente en France et au Québec (p interaction <0,005), pour la survenue du diabète gestationnel, de complications hypertensives de la grossesse et pour la macrosomie, avec une augmentation plus importante des complications avec l'IMC au Québec par rapport à la France.Conclusion : La compréhension de certaines complications inhérentes à l'obésité (complications médicales de la grossesse, faisabilité et qualité du dépistage échographique, complications obstétricales) est améliorée par les résultats de cette thèse. / Background: According to WHO, obesity is considered as an "epidemic" condition due to the global growth of its prevalence and its impact on patient health. For pregnant patients, its impact seems equally worrying and its prevalence is now reaching 10% in France. Some complications of obesity in pregnant women have been little studied and particularly the special link with fetal macrosomia.Objectives: To better understand care and obstetric outcome of obese pregnant patients as well as some of their complications such as fetal macrosomia.Methods: Three different sets of data were used to deal with questions regarding obesity and macrosomia. 1) Assessment of feasibility and quality of second trimester ultrasound scan in obese patients was performed through a mono centric case-control study with prospective data collection. 2) A study of risk factors for maternal complications in case of the delivery of a macrosomic child, regardless of maternal obesity and child's birth weight, was conducted as a prospective cohort study including children with birthweight above 4000g in two “Ile de France” maternity wards. 3) Finally, a comparison of the relationship between maternal and/or neonatal complications of pregnancy and obesity was conducted in France (4 type III maternity wards) and in Quebec (data from a randomized study throughout the province) between 2009 and 2011 through a comparative study of two cross-sectional samples of pregnant women (26,973 births in France and 83,545 births in Quebec).Results: 1) Second trimester ultrasound scan in obese pregnant women is feasible, with a success rate of 70.4% (versus 82%; p=0.08). Factors of improvement were: to spend more time at ultrasound (p=0.03), to move the fetus so that its back is in lateral or posterior position (p=0.01) and when ultrasound was performed by experienced sonographers (p=0.03). However, the quality of the image remains significantly lower in the obese population (p=0.001). 2) The occurrence of maternal complications, when attempting vaginal birth of a child of more than 4000g, was 6%. Beyond childbirth weight (p=0.004, attributable risk (AR) = 10%), the risk factors of maternal complications were Asian ethnicity (p=0.04; AR=3%), prolonged labor (> 10h) (p=0.02; AR=12%), and caesarean section during labor (p=0.004; AR=17%). Multiparous women with a previous vaginal delivery of a macrosomic child had a lower risk of maternal complications (p=0.03). 3) The prevalence of obesity was 9.1% in France and 16.8% in Quebec (p <0.001). Obesity was significantly (p <0.0001) associated with, both in France and in Quebec, an increased risk of gestational diabetes, hypertensive disorders of pregnancy, preeclampsia, stillbirth, cesarean delivery and macrosomia. The strength of the association was different in France and Quebec (p of interaction <0.005) for the occurrence of gestational diabetes, hypertensive complications of pregnancy and macrosomia, with a larger increase in complications with body mass index in Quebec compared to France.Conclusion: Understanding some inherent complications of obesity (medical complications of pregnancy, feasibility and quality of ultrasound screening, obstetric complications) is enhanced by the result of this work.

L’obésité s’accompagne d’une inflammation chronique du tissu adipeux qui est impliqué dans le développement de la résistance à l’insuline et du diabète de type 2. la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, l’augmentation du LPS circulant et l’hypoxie du tissu adipeux contrôlent la mise en place de cet état inflammatoire. Parmi les gènes induits par l’hypoxie, nous avons étudié l’implication de REDD1, un inhibiteur de mTORC1, dans le développement de l’inflammation in vitro et in vivo. 1. REDD1 est impliqué dans l’activation de l’inflammasome NLRP3 dans des macrophages. L’expression de REDD1 est induite par le LPS dans des macrophages dérivés de moelle osseuse de souris. L’absence de REDD1 inhibe l’activation des MAPKs, de NFκB et de l’inflammasome NLRP3 en réponse au LPS. Bien que REDD1 soit connu pour inhiber l’activité de mTORC1, REDD1 contrôlerait l’activation des voies pro-inflammatoires indépendamment de mTORC1. L’invalidation de REDD1 s’accompagne d’une diminution de la quantité de ROS (reactive oxygen species), associée à une diminution de l’expression de Nox1 et une augmentation de l’expression de GPx3. Dans un modèle de coculture entre des adipocytes et des macrophages, l’absence de REDD1 dans les macrophages inhibe l’établissement de la résistance à l’insuline adipocytaire. 2. Caractérisation métabolique des souris REDD1-/- soumises à un régime riche en graisses. Les souris REDD1-/- ont une légère amélioration de leur tolérance au glucose par rapport aux souris sauvages associée à une diminution de l’expression de marqueurs de l’inflammation du tissu adipeux. / Obesity leads to the development of inflammation within the adipose tissue leading to the establisheent of insulin résistance and type 2 diabetes. Secretion of pro-inflammatory cytokines, increase circulating LPS and adipose tissue hypoxia regulate this inflammation. Among all the genes induced by hypoxia, we have studied the implication of REDD1, a mTORC1 inhibitor, in the development of inflammation in vitro and in vivo. 1. REDD1 is involved in the activation of NLRP3 inflammasome in macrophages. REDD1 expression is induced by LPS in bone marrow derived macrophages. Absence of REDD1 inhibits MAPKs, NFκB and NLRP3 inflammasome activation in response to LPS. Although REDD1 is known to inhibit mTORC1 activity, REDD1 regulates inflammation pathways independently of mTORC1. Absence of REDD1 is followed by a decrease in level of ROS (reactive oxygen species), associated to a decrease Nox1 expression and an upregulation of GPX3 expression. In a coculture cellular model between adipocytes and macrophages, invalidation of REDD1 in macrophages prevents adipocyte insulin résistance. 2. Metabolic characterization of REDD1-/- mice under high fat diet. REDD1-/- mice have better glucose tolerance than wildtype mice associated to a decrease of the expression of pro-inflammatory markers. After high fat diet, REDD1 -/- mice gain less weight than wild-type mice, without improvement of their glucose tolerance or adipose tissue inflammation pattern. In conclusion, REDD1 seems to be implicated in the regulation of inflammation.