L’inflammation de bas grade est un trait commun aux maladies cardiométaboliques (CMDs). Dans l’obésité et le diabète de type-2 (DT2) en particulier, l’insulino-résistance a été associée à une inflammation dans plusieurs tissus. L’objectif de ce travail est d’évaluer les interactions entre les altérations des cellules immunitaires et les perturbations du métabolisme dans les CMDs. Dans une première étude, nous avons étudié l’immunité intestinale et la production cytokinique des lymphocytes T (LT) jéjunaux de sujets minces et obèses et évalué la relation fonctionnelle entre LT et entérocytes. Nous montrons que la densité des LT est augmentée dans la muqueuse dans l’obésité et que l’augmentation de la production de cytokines par les LT de sujets obèses induit une résistance à l’insuline sur les entérocytes in vitro. Dans une deuxième étude, nous avons caractérisé les cellules MAIT (mucosal-associated invariant T cells), une sous-population de LT qui reconnait des métabolites bactériens dérivés de la vitamine B, dans le sang de 5 groupes de patients présentant différentes CMDs par rapport à des sujets contrôles. Dans tous les groupes de patients, nous observons une diminution des cellules MAIT circulantes qui est corrélée avec l’HbA1c. Nous montrons ex vivo que cette diminution pourrait être liée à une plus forte apoptose provoquée par une glucotoxicité. Nos résultats indiquent que l’environnement immunitaire intestinal pourrait participer aux perturbations métaboliques locales et systémiques dans l’obésité humaine. De plus, l’abondance de certaines cellules immunitaires, comme les MAIT, pourrait servir de marqueur précoce de la dysfonction cardiométabolique. / A common feature between cardiometabolic diseases (CMDs) is a state of chronic low-grade inflammation. In obesity and type-2-diabetes (T2D) notably, insulin resistance has been linked to inflammation in several tissues. The objective of this project is to evaluate the interactions between immune cell alterations and metabolic perturbations in CMDs. In a first study, we investigated intestinal immunity and cytokine production of intestinal T cells in a cohort of lean and obese subjects and evaluated the functional relationship between T cells and enterocytes. We demonstrated that T cell density and cytokine production was increased in the jejunal mucosa of obese subjects and promoted insulin resistance in enterocytes in vitro. In a second study, we characterized mucosal-associated invariant T (MAIT) cells, a subset of T cells recognizing bacterial vitamin B derivatives, in 5 groups of patients with different forms CMDs (metabolic syndrome, obesity, T2D, coronary artery disease with or without heart failure) compared to healthy subjects. We demonstrated that MAIT cell decrease is correlated with HbA1c and is a common feature in all CMD groups. In an ex vivo study, we show that their depletion in the blood could be explained by a higher propensity to apoptosis under high glucose concentrations. Altogether, our findings suggest that the jejunal immune microenvironment could participate in local and systemic metabolic perturbations in human obesity. We also demonstrate that the abundance immune cells, such as circulating MAIT cells could serve as an early marker of cardiometabolic dysfunction.

La prévalence de l'obésité et le sédentarisme chez les adolescents augmentate de manière significative dans le monde entier. La chaleur de l'environnement est une préoccupation supplémentaire au moment de recommander la pratique du sport chez les adolescents obèses et sédentaires. Les risques liés á l’augmentation de la température centrale du corps sont á considérer. L’augmentation de température est un facteur aggravant qui augmente de la perception de l'effort (IPE), l’irritabilité, et modifie les sensations liées au confort thermique. Il existe peu d'études ayant evalué les réponses de thermorégulation et la perception des filles pratiquant l'exercice dans la chaleur, en particulier chez les filles obèses. Par conséquent, il est utile d’apporter plus de précisions sur l'impact de l'obésité associée ou non à un mode de vie sédentaire pendant les activités sportives dans la chaleur. Le but de cette étude était de déterminer et comparer la thermorégulation et les réponses perceptives des filles pubères obèses et de poids normal avec un profil de forme cardiorespiratoire élevé (fit) et faible (unfit) avant, pendant et après deux séances d'entraînement dans la chaleur. Ceci a été réalisé au cours d’ une étude transversale dans laquelle 34 filles: 21 obèses (12 fit et 9 unfit) et 13 de poids normal (5 fit et 8 unfit) ont pédalé pendant 50 minutes sur un ergomètre à 36oC et 40% HR à l'intérieur une chambre environnementale. Deux séances d'exercice avec des intensités d’efforts différentes ont été réalisées. Dans la première session l'objectif a été fixé á 45% du VO2pic (Sèance % VO2pic) et dans la seconde á 4,5 W.kg-1 (Sèance PCM). Pendant les séances d'exercice, la température rectale (Tre), la température de la peau (IPEau), la fréquence cardiaque (FC), IPE, l’ irritabilité, et les sensations thermique et de confort thermique ont été recueillies. Aucune différence n'a été identifiée entre les groupes tout au long de la séance d'exercice et de récupération pour les variables de thermorégulation, perception et transpiration dans les deux conditions d’effort testées. Les résultats de ce travail montrent que indépendamment de la capacité cardiorespiratoire, dans les conditions d'exercice et le stress thermique de 36oC et 40% d'humidité relative, les filles pubères obèses ou non ont des réponses de thermorégulation et perception similaires lors de l'exercice effectué au cours d’ un ergocycle réalisé á températures élevées. / A prevalência da obesidade e do sedentarismo entre os adolescentes vem aumentando mundialmente de forma significativa. Acredita-se que o calor ambiental é uma preocupação adicional ao recomendar a prática esportiva em adolescentes obesos e sedentários, pois além dos riscos de aumento da temperatura corporal central, representa um agravante no aumento da percepção ao esforço (IPE), da irritabilidade, da sensação térmica e do conforto térmico. Ainda são poucos os estudos que avaliaram respostas termorregulatórias e perceptivas de meninas que realizaram exercícios no calor, especialmente de meninas obesas. Portanto, são necessários mais esclarecimentos das repercussões da obesidade combinada ou não com o sedentarismo durante a prática de atividades esportivas no calor. O objetivo deste estudo foi determinar e comparar as respostas termorregulatórias e perceptivas de meninas púberes obesas e eutróficas com alta (fit) e baixa (unfit) aptidão cardiorrespiratória antes, durante e após duas sessões de exercício no calor. Trata-se de um estudo de caráter transversal em que 34 meninas: 21 obesas (12 fit e 9 unfit) e 13 eutróficas (5 fit e 8 unfit) pedalaram durante 50 minutos em cicloergômetro no calor (36oC e 40% de umidade relativa do ar) dentro de uma câmara ambiental. Foram realizadas duas sessões de exercício com metas de intensidade diferentes. Na primeira sessão, fixou-se a meta de intensidade em 45% do pico de Volume de O2 (Sessão %VO2pico) e na segunda, em 4,5 W.kg-1 (Sessão PCM). Durante as sessões de exercício, foram coletadas temperatura retal (Tre), temperatura de pele (Tpele), frequência cardíaca (FC), IPE, irritabilidade, sensação térmica e conforto térmico. Não foram identificadas diferenças entre os grupos ao longo da sessão de exercício e recuperação para as variáveis termorregulatórias, perceptivas e de sudorese quando meninas obesas e eutróficas fit e unfit pedalaram em cicloergômetro a 45% do VO2pico ou a 4,5 W.kg-1 durante 50 minutos em câmara ambiental. Assim, conclui-se que independente do estado nutricional ou aptidão cardiorrespiratória, sob as condições de exercício e estresse térmico de 36oC e 40% UR, meninas púberes apresentam respostas termorregulatórias e perceptivas semelhantes quando submetidas a uma sessão de exercício em cicloergômetro no calor. / Obesity prevalence and sedentary behavior among teenagers is increasing significantly worldwide. It is believed that the heat stress is an additional concern when recommending the practice of sports to obese and sedentary adolescents. In addition, the risks of increasing core body temperature is an aggravating factor to the increase in the perceived exertion (RPE) irritability, thermal sensation and thermal comfort. Few studies have evaluated thermoregulatory and perceptual responses in girls who underwent exercise in the heat, especially in obese girls. Therefore, further understanding of the impact of obesity combined or not with sedentary behavior during sport activities under heat stress is still required. The aim of this study was to determine and to compare the thermoregulatory and perceptual responses of obese and eutrophic pubescent girls with high (fit) and low (unfit) cardiorespiratory capacity, before,during and after two workouts under heat stress. This is a transversal study including 34 girls, in which 21 obese (12 fit and 9 unfit) and 13 eutrophic (5 fit and 8 unfit) cycled for 50 min on a cycle ergometer under heat stress (36oC and 40% RH), inside an environmental chamber. Two exercise sessions with different intensity targets were performed. In the first session, the intensity target was set at 45% of the VO2peak (% VO2peak Session), and the second was set at 4.5 W.kg-1 (MHP Session). During the exercise sessions, rectal temperature (Tre), skin temperature (Tskin), heart rate (HR) RPE, irritability, thermal sensation, and thermal comfort were collected. No differences were detected between groups throughout the exercise and during the recovery session for thermoregulatory, perceptive and sweat variables when obese and eutrophic fit and unfit girls exercised on a cycle ergometer at 45% of VO2peak or 4.5 W.kg-1 for 50 min in an environmental chamber. Therefore, it is concluded that, regardless the nutritional status or cardiorespiratory capacity, under the conditions of exercise and heat stress of 36oC and 40% RH, pubescent girls have similar thermoregulatory and perceptual responses when exercising on a cycle ergometer in the heat.

Promouvoir l'activité physique durablement à l'adolescence est un enjeu majeur de santé publique. À ce jour, les programmes susceptibles d'être efficients restent discutés. ICAPS, une étude randomisée de quatre ans, a montré l'intérêt d'une approche socioécologique pour promouvoir l'activité physique, limiter la sédentarité et prévenir le surpoids chez l'adolescent. Cependant, le maintien à long terme, l'équité et les mécanismes expliquant l'efficacité de cette intervention restaient à démontrer. Dans ce travail, nous avons montré que les effets d'ICAPS se maintenaient à distance de l'intervention de manière équitable. Les effets étaient similaires quels que soient le genre et le poids initial et tendaient à être plus élevés chez les adolescents les moins socialement favorisés, les plus sédentaires et ne bénéficiant pas de support parental à la pratique d'activité physique. Grâce à l'utilisation de modèles d'équations structurelles, nous avons pu démontrer que l'efficacité de l'intervention reposait bien sur les mécanismes envisagés dans le modèle théorique initial. Les déterminants personnels (perception de l'activité, norme sociale, sentiment d'accomplissement personnel et intention de pratiquer), le support social et l'offre d'activité ont été identifiés comme des médiateurs significatifs. Nous avons de plus montré que le programme avait favorisé des interactions synergiques entre ces facteurs. Autrement dit, grâce à son action sur le support social et l'environnement, ICAPS a permis aux adolescents de mettre en pratique les compétences acquises grâce aux actions ciblant l'individu, renforçant l'efficacité de l'intervention et son maintien à long terme / Promoting long term physical activity practice during adolescence is one of the public health priorities. Nowadays, the question about the program’s efficiency aiming at reaching this objective is still on course. ICAPS, a four year randomized controlled trial, highlighted the benefits of a socioecological approach in the physical activity promotion and the sedentary behavior and overweight preventions in adolescence. However, the sustainability, the equity and the understanding efficacy mechanisms of such a program have still not been studied. In this report, long term effects of the ICAPS program have been established as its efficient equity. ICAPS effects were similar whatever the adolescent’s gender and initial weight status and were stronger among the adolescent’s from a low socioeconomic status, with a higher sedentary behavior and among those considered as having a low parental support towards physical activity practice. Using structural equation modeling, our results confirmed the efficiency mechanisms of the socioecological approach. Individual determinants (physical activity perception, social norm, self efficacy and intention to practice), adolescent’s social support and physical activity offer were identified as significant mediators. Moreover, we have highlighted that the program has promoted synergistic interactions between them. Finally, with its action over the social support and the environment, the ICAPS program allowed the adolescent’s to put into practice the competences they have acquired with the individual centered actions, reinforcing the program efficacy and its long term sustainability

Le déclin physique et la dépendance sont deux composantes importantes du vieillissement. Dans cette thèse, à partir des études des Trois Cités-Dijon et Whitehall II, nous avons montré que le déclin physique, mesuré à travers le déclin de la vitesse de marche, était un bon marqueur du risque de dépendance ultérieure.Certaines personnes connaissent un déclin physique plus prononcé que d’autres ou deviennent dépendants. La deuxième partie de cette thèse s’emploie à identifier les comportements de santé pouvant expliquer cette hétérogénéité. L’inactivité physique, le tabagisme et une faible consommation de fruits et légumes chez les personnes âgées sont associés à un plus haut risque de dépendance. La diminution de l’activité physique, fumer ou arrêter de boire de l’alcool à l’âge adulte sont également associés à un risque plus élevé de dépendance à un âge plus avancé. Enfin, l’obésité et une prise ou une perte de poids importante sont associées chez les personnes âgées à un déclin plus prononcé des performances physiques.Ainsi, cette thèse a contribué à mettre en évidence les méfaits des habitudes de vie défavorables au cours du vieillissement. Il apparait donc primordial d’éduquer la population aux conséquences de leur mode de vie à tout âge sur leur qualité de vie une fois âgée / Physical decline and disability are two important components of ageing. In this thesis, based on the Trois Cités-Dijon et Whitehall II studies, we show that physical decline, measured through walking speed, is a good predictor of subsequent disability.Some people have a more pronounced physical decline than others or become disabled. The objective of the second part of this thesis was to identify health behaviours that could explain this heterogeneity. Physical inactivity, smoking, and low consumption of fruit and vegetables were associated in older people with a higher risk of disability. Moreover, decreasing physical activity, smoking, or stopping drinking alcohol in adulthood were also associated with a higher risk of disability in older people. Finally, obesity and increasing or decreasing weight are associated in older people with a faster decline of physical performances.This thesis has contributed to demonstrate the harmful effects of adverse lifestyle during ageing. It appears therefore important to educate people about the consequences of their lifestyle at any age on their quality of life once older

L'obésité est devenue l'un des problèmes de santé publique les plus importants de ce siècle. Un certain nombre de facteurs génétiques et environnementaux contribuent au développement de cette pathologie. L'apport alimentaire quotidien est également l'un des facteurs cruciaux. Une consommation excessive de graisse alimentaire a été jugée essentielle dans le développement de l'obésité. Au cours des deux dernières décennies, plusieurs études ont montré que la détection de graisse orale joue un rôle important dans le développement de l'obésité. Pour prouver une relation entre l'obésité, la détection de graisse orale et les polymorphismes génétiques, nous avons recruté des enfants, des adolescents et des sujets adultes de trois populations différentes. À ce jour, le gène CD36 code le récepteur du goût gras le plus prometteur. De plus, nous avons étudié une relation possible entre le goût gras et le goût amer. Les résultats globaux montrent que les goûts amers et gras sont modifiés chez les personnes obèses. De plus, les polymorphismes CD36 ont une influence significative à la fois, la détection orale et l'obésité. Nos résultats pourraient aider à mieux comprendre une relation entre l'obésité, le goût et les polymorphismes génétiques. / Obesity has become one of most important public health issue in this century. A number of genetic and environmental factors contribute to development of this pathology. Daily dietary intake is also one of the crucial factors. Excessive dietary fat intake has been shown to be critical in the development of obesity. In the last two decades, several studies have shown that oral fat sensing plays an important role in the development of obesity. To prove a relationship between obesity, oral fat sensing and genetic polymorphisms, we recruited children, adolescents and adult subjects from three different populations. To date, CD36 gene encodes the most promising fat taste receptor. Furthermore, we studied a possible relationship between fat taste and bitter taste. Overall results show that bitter and fat tastes are altered in obese individuals. Moreover, CD36 polymorphisms have a significant influence in both, oral sensing and obesity. Our results might help better understand a relationship between obesity, taste and genetic polymorphisms.

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

Une série d’études récentes chez l’homme et dans les modèles murins a conduit à la mise en évidence d’une réponse immune, qui met en jeu des cellules de l’immunité innée et de l’immunité adaptative dans le tissu adipeux (TA) obèse. Nous avons mis en évidence un dialogue pro-inflammatoire entre les macrophages et les LT CD4+ dans le TA humain obèse mettant en jeu l’IL-1β, l’IL-17 et l’IL-22. Le pourcentage de Th17 est positivement corrélé au % d’HbA1c. De plus, la sécrétion des cytokines impliquées dans cette boucle pro-inflammatoire diminuent après une perte de poids induite par la chirurgie bariatrique. Par la suite, nous avons montré que l’IL-1β et l’IL-17 induisent des programmes transcriptionnels pro-inflammatoires concordant dans trois types de cellules non-immunitaires du TA, les pré-adipocytes, les cellules endothéliales et les adipocytes, et diminuent les gènes du métabolisme dans les adipocytes. Les effets d’IL-1β sont nettement plus prononcés que ceux de l’IL-17. Le milieu conditionné de cellules immunitaires CD45+ reproduit les réponses pro-inflammatoire et catabolique induites par les cytokines recombinantes dans les adipocytes, et ces réponses sont inhibées après la neutralisation de l’IL-17 et l’IL-1β. Ces résultats démontrent une implication pathologique de l'IL-1β et de l'IL-17 dans les altérations du TA induites par l'obésité. / A series of recent studies in humans and mouse models has led to the detection of an immune response, which involves cells of the innate immunity and adaptive immunity in obese adipose tissue (AT).We highlighted a proinflammatory crosstalk between macrophages and CD4+ T cells in obese human AT involving IL-1β, IL-17 and IL-22. Percentage of Th17 is positively correlated with HbA1c %. Moreover, the secretion of the cytokines implicated in this proinflammatory loop decreased after weight loss induced by bariatric surgery.Subsequently, we have shown that IL-1β and IL-17 induce proinflammatory transcriptional programs in three types of non-immune cells of the TA, preadipocytes, endothelial cells and adipocytes , and decrease metabolism genes in adipocytes. IL-1β effects are much more pronounced than those of IL-17. The conditioned medium of CD45+ immune cells reproduces the pro-inflammatory and catabolic responses induced by the recombinant cytokines in adipocytes, and these responses are inhibited after the neutralization of IL-17 and IL-1β.These results demonstrate a pathological involvement of IL-1β and IL-17 in the AT dysfunction induced by obesity.

Les objectifs de ce travail de thèse étaient d'évaluer et d'optimiser la prise en charge périopératoire des voies aériennes et de la ventilation mécanique du patient obèse nécessaire à une anesthésie générale.Dans un premier temps, nous avons spécifiquement analysé la prise en charge des voies aériennes chez le patient obèse. Deux larges bases de données, respectivement établies au bloc opératoire et en réanimation, ont été utilisées. La base de données de réanimation avait ainsi permis de développer et valider un score permettant de prédire l'intubation difficile en réanimation, le score de MACOCHA. L’analyse spécifique des patients obèses dans ces 2 bases de données a permis d’établir les facteurs de risque d’intubation difficile ainsi que les complications associées à l’intubation. Chez le patient obèse, les incidences de l'intubation difficile et des complications respiratoires sévères (hypoxémie), étaient respectivement 2 fois et 20 fois plus fréquentes en réanimation qu'au bloc opératoire. L'obésité n'était pas retrouvée comme facteur de risque de complication cardiovasculaire (collapsus) associée à l’intubation en réanimation.Dans un second temps, nous avons évalué la prise en charge des patients obèses en réanimation, notamment pour complication respiratoire. Après sécurisation des voies aériennes pour l’anesthésie générale, le patient obèse, surtout s’il est intubé en situation d’urgence, est à risque de développer un syndrome de détresse respiratoire aigüe (SDRA). Nous avons spécifiquement étudié l’une des thérapeutiques les plus efficaces du SDRA, le décubitus ventral, chez le patient obèse, montrant que cette technique était sûre et efficace. La survie était meilleure dans la population obèse. Afin d'expliquer ce meilleur pronostic du patient obèse en SDRA, nous avons émis l'hypothèse d'une meilleure fonction diaphragmatique. A travers un travail expérimental, cette hypothèse a été confirmée chez le rat: la force diaphragmatique était significativement plus importante chez les rats obèses, avant et après ventilation mécanique. Cette amélioration de la force diaphragmatique pourrait expliquer en partie le "paradoxe de l'obésité", à savoir que l'obésité est associée dans la littérature à un meilleur pronostic chez le patient critique. Toujours pour expliquer ce meilleur pronostic, nous avons analysé plus de 700 patients obèses de réanimation appariés sur le type d'admission, et montré que le type d'admission pour motif médical (vs motif chirurgical) était un facteur indépendant de mortalité. L'indice de gravité simplifié II, score le plus employé pour prédire la mortalité chez les patients de réanimation, surestimait la mortalité en cas d'admission chirurgicale. Un nouveau modèle prédisant la mortalité du patient obèse a ainsi été développé. Nous avons enfin étudié le patient obèse polytraumatisé : l’incidence de la transfusion massive lors des 24 premières heures de prise en charge était augmentée. Un score visant à guider la prise en charge précoce de ces patients obèses en choc hémorragique a par la suite été validé.Après optimisation de la prise en charge des voies aériennes et de la ventilation, le sevrage de la ventilation mécanique en réanimation peut être particulièrement compliqué chez le patient obèse, d’autant plus dans ce contexte de « voies aériennes difficiles ». Dans un troisième temps, nous avons ainsi comparé plusieurs épreuves de sevrage chez le patient obèse, afin de déterminer l'épreuve la plus représentative du travail respiratoire post-extubation. Nous avons montré que chez le patient obèse, seule la ventilation spontanée sans aucune assistance ventilatoire mécanique permettait de prédire le succès de l’extubation.Ces résultats seront le support de la mise en place d’études contrôlées randomisées, visant à comparer des stratégies thérapeutiques chez le patient obèse pour diminuer les complications de l'intubation, de la ventilation et les échecs d'extubation en médecine périopératoire. / The objectives of this thesis were to evaluate and improve the perioperative airway and ventilation management of the obese patient.First, we specifically analyzed the airway management of obese patients. Two large databases, established respectively in the operating room and intensive care unit (ICU), were used. The ICU database was used to develop and validate a score for predicting difficult endo-tracheal intubation in ICU in the general population, the MACOCHA score. In the same database, obesity was not found to be a risk factor of severe cardiovascular collapse after intubation. The specific analysis of obese patients in these two databases identified risk factors of difficult intubation in the operating room and intensive care. In obese patients, difficult intubation and severe complications such as hypoxemia, were respectively twice and twenty times more common in intensive care than in the operating room.Secondly, obese patients, especially if they are intubated in an emergency situation, are at greater risk of developing acute respiratory distress syndrome (ARDS) after the airway is secured for general anesthesia. We specifically studied one of the most effective treatment of ARDS, prone positioning, in obese patients, showing that this technique is safe and effective. Survival was better in obese patients than in non-obese patients. To explain this better prognosis of obese patients with ARDS, we hypothesized that their diaphragmatic function might be better. This hypothesis was confirmed experimentally in rat specimens: diaphragmatic strength was significantly greater in obese rats then in non-obese rats, before and after mechanical ventilation. This increased diaphragmatic strength may partially explain the "obesity paradox", i.e. that obesity is associated with a better prognosis in the critical care setting. In order to further explain this better prognosis, we analyzed more than 700 obese patients after matching for admission type (medical or surgical). This analysis showed that ICU admission on medical grounds was an independent risk factor for mortality compared to a surgical cause of admission. The Simplified Acute Physiology Score II, the severity index most often used to predict mortality in critically ill patients, overestimated mortality in case of surgical admission in obese patients. A new model predicting mortality in obese patients was developed. Finally we specifically studied obese patients with multiple trauma. The proportion of massive transfusion during the first 24 hours of support was increased in these patients. A score to guide the early management of these obese patients in hemorrhagic shock has subsequently been validated.Once optimal airway and ventilation management is achieved, weaning from mechanical ventilation can be particularly difficult in obese patients, especially in the context of "difficult airway". We therefore proceeded in a third part to compare several weaning trials in obese patients, in order to determine the most representative test to predict post-extubation respiratory work. It was the T-piece or the total absence of mechanical support (0 pressure support and 0 positive airway pressure) that best predicted post-extubation respiratory work.These results will support the implementation of randomized controlled trials comparing specific therapeutic strategies in obese patients to reduce complications of intubation, ventilation and extubation failure in perioperative medicine.

Introduction : Ce programme de recherche visait à étudier l'impact d'une intervention de 8 mois entrainant une perte de poids induite par l'activité physique et la nutrition sur la santé osseuse chez des adolescents obèses. L'objectif global de cette thèse était d'examiner l'impact d'une intervention de perte de poids sur les paramètres osseux chez les adolescents obèses.Méthode : Soixante-cinq adolescents ont été recrutés : 31 (6 garçons) obèses pour le groupe intervention (âge : 13,61 (1,27)), 23 adolescents de poids normal (NW) (âge : 15,90 (0,43)) et 11 (4 hommes) adolescents obèses pour le groupe témoin (14.02 (1.39)). Le critère d’évaluation principal concernait la densitométrie osseuse par DXA (corps entier, colonne vertébrale, hanche). Les critères d'évaluation secondaires comprenaient la composition corporelle (DXA), la géométrie et la résistance des os (analyse structurelle de la hanche) et des biomarqueurs osseux (propeptide N-terminal (P1NP) procollagène de type 1, estradiol C-télopeptide (CTx), leptine). Les données ont été collectées au départ à 4 mois et à 8 mois. Les données ont été ajustées en fonction des changements de poids corporel, de masse grasse et de masse maigre.Résultats : Comparés au groupe contrôle de poids normal, les adolescents obèses présentaient une densité osseuse non ajustée et ajustée inférieure. Suite à la perte de poids (~ -11%), les adolescents obèses ont augmentés leur densité osseuse au corps entier (% Ob 3,22 (3,58) p <0,001) et à la colonne lombaire (% Ob 6,27 (12,45) p = 0,014). Cependant, ces valeurs restent inférieures à celles de leurs homologues contrôle de poids normal après ajustement aux variations de poids corporel. Après l’intervention entrainant une perte de poids, les estimations du risque de fracture sont restées élevée, en particulier au niveau du col étroit (buckling ratio (BR) 8,25 (2,00) p = 0,005) et ce malgré des adaptations positives de certaines propriétés géométriques (i.e. NN CSA, NN Z). De plus, les modifications de l'accrétion osseuse chez les adolescents obèses suivent une adaptation de type androgènes, cela est démontrée par une expansion périostée (% NW ∆ 0,69 (3,71); Ob ∆ 1,67 (9,11)) et une résorption endocorticale (% NW ∆ -2,11 (11,79); Ob ∆ 4,42 (10,56)). Dans le groupe intervention, les différences au regard des marqueurs osseux favorisent la formation osseuse au cours des 4 premiers mois alors que par la suite la résorption osseuse est favorisée.Conclusion : La fragilité osseuse chez les adolescents obèses a été démontrée par (1) une densité minérale osseuse inférieure corps entier et régionale pré et post-intervention par rapport aux contrôles normo-pondérés, (2) un indice de risque de fracture élevé après intervention au niveau du cou étroit, (3) des biomarqueurs osseux démontrant des z-scores, indices de découplage (uncoupling indices) et représentations qualitatives de la distribution du remodelage osseux inférieures. Les résultats de cette thèse contribuent aux recherches futures sur les liens entre os et obésité à l’adolescence. / Introduction: This program of research targeted the impact of an 8-month weight loss intervention induced by physical activity and nutrition on bone health in adolescents with obesity. The overall aim of this thesis was to examine the impact of a lifestyle weight loss intervention on the bone parameters in adolescents with obesity. Method: Sixty-five adolescents were recruited: 31 (6 males) adolescents with obesity in the weight loss intervention (age: 13.61 (1.27)), 23 normal weight (NW) adolescents (age: 15.90 (0.43)) and 11 (4 males) adolescents with obesity in another control group (14.02 (1.39)). Primary outcomes targeted bone densitometry (whole body, spine, hip DXA). Secondary outcomes included body composition, bone geometry and strength (hip structural analysis) and bone biomarkers (procollagen type 1 N-terminal propeptide (P1NP), C telopeptide (CTx) estradiol, leptin). Data were collected at baseline, 4 months and 8 months. Data were adjusted for body weight, fat mass and lean mass changes.Results: Compared with the NW controls, adolescents with obesity displayed lower unadjusted and adjusted bone density. Following successful weight loss (~ -11%) adolescents with obesity increased whole body (%Ob ∆ 3.22 (3.58) p<0.001) and lumbar spine (%Ob ∆ 6.27 (12.45) p=0.014) BMD. However, values remain lower than their NW peers after adjustment to body weight changes. After the weight loss intervention, compromised estimates of fracture risk remained especially at the narrow neck (buckling ratio (BR) 8.25 (2.00) p=0.005), despite positive adaptations of some geometric properties (i.e. NN CSA, NN Z). Also, bone accretion changes in adolescents with obesity followed an androgen-like adaptation demonstrated by periosteal expansion (% NW ∆ 0.69 (3.71); Ob ∆ 1.67 (9.11)) and endocortical resorption (% NW ∆ -2.11 (11.79); Ob ∆ 4.42 (10.56)). Among the intervention group, differences in bone markers favoured formation during the first 4 months and favoured resorption in the remaining months.Conclusion: Bone fragility in adolescents with obesity was demonstrated by (1) baseline and post intervention lower whole body and regional BMD than NW controls, (2) post-intervention higher fracture risk index at the narrow neck, (3) bone biomarkers showing reduced z-scores, uncoupling indices and qualitative representations of the distribution of bone remodeling. Future investigations of links between bone and obesity during adolescence can be well informed by the results of this thesis.

Les programmes d'activité physique et les régimes alimentaires sont communément utilisés pour favoriser, en réduisant la balance énergétique, la perte de poids des patients en surpoids ou obèses. De tels programmes pâtissent d'une faible adhésion de la part des patients et d'un taux élevé d'abandons dû aux difficultés que rencontrent les individus à concilier exercice et restriction d'énergie. Il a été suggéré que l'exercice physique était un moyen potentiel pour réguler l'apport indirect d'énergie, ce qui pourrait s'avérer intéressant sur le plan du traitement de l'obésité.L'impact que l'exercice pouvait avoir sur la balance énergétique subséquente (apport et dépense énergétiques), ainsi que sur l'appétit, a été principalement étudié dans le cas d'adultes de faible corpulence, mais peu de données sont disponibles pour les populations d'individus obèses, et tout particulièrement pour les enfants qui souffrent d'obésité.Le but premier de ce travail était donc de déterminer si un exercice réalisé à un moment précis pouvait par la suite affecter la balance énergétique ainsi que l'appétit des adolescents obèses (Etude I). Par la suite, nous avons étudié l'importance que pouvait avoir l'intensité de l'exercice prescrit (intensité faible VS intensité élevée) sur les modifications de la balance énergétique et de l'exercice (Etude II). Les résultats démontrent qu'un exercice intensif (>70%VO2 max), exécuté en fin de matinée, favorise une balance énergétique réduite en diminuant principalement l'apport d'énergie. Cependant, les données restent contradictoires concernant l'apport de macronutriments après l'exercice, et il est nécessaire d'approfondir les recherches. En ce qui concerne les adaptations de la balance énergétique et de l'appétit après l'exercice, aucune différence n'avait été observée en fonction du sexe des individus. Les adaptations observées en termes d'apport énergétique n'étaient pas accompagnées de changements en termes de sensation de faim, ce qui laisse à penser que les adolescents obèses ne risquent pas de ressentir de la frustration.En 24h, la balance énergétique des adolescents obèses peut être réduite grâce à la fois à une dépense énergétique élevée et à un apport d'énergie réduit, quand un exercice intensif est réalisé en fin de matinée. Etant donné que de tels résultats découlent d'actes à caractère chroniques, il est nécessaire de les interroger, afin de savoir si l'exercice intensif peut s'avérer être un véritable outil permettant d'induire sur le long terme une réduction de la balance énergétique (en affectant à la fois la dépense et l'apport énergétique), et par la suite une perte de poids. / Physical activity programs and dietary restrictions are commonly used to favor weight-loss in overweight and obese patients, by reducing energy balance. Such programs suffer of a low adherence and high drop-out due to the difficulties met by patients to concomitantly support exercise and energy restriction. Physical exercise has been proposed as a potential indirect energy intake modulator, which could be interesting in terms of obesity treatment. The impact of exercise on subsequent energy balance (intake and expenditure) and appetite has been mainly questioned among lean adults but few data are available in obese populations, particularly pediatrics. The first aim of this work was then to determine whether or not an acute bout of exercise could affect subsequent energy balance and appetite in obese adolescents (STUDY I). Then the importance of the prescribed exercise intensity (Low vs High intensity) on those energy balance and appetite modifications has been investigated (STUDY II). The results demonstrate that an intensive exercise (>70%VO2max) realized by the end of the morning favors a reduced energy balance by mainly decreasing energy intake. The induced energy intake decrease was observed within minutes after the exercise (30 minutes, lunch time), with the onset being experienced about 7 hours after, during dinner time. Data remain however contradictive concerning the post exercise macronutrient intake, and further investigations are required. No gender difference was observed in terms of post exercise energy balance and appetite adaptations. The observed energy intake adaptations were not accompanied by appetite sensation modifications, suggesting that obese adolescents are not at risk for food frustration. Within 24-h, obese adolescents’ energy balance can be reduced thanks to both elevated energy expenditure and decreased energy intake when an intensive exercise is performed by the end of the morning. Such results need to be questioned as part of chronic interventions to know whether or not intensive exercise can provide a great tool to induced long term energy balance reduction (by dually affecting energy expenditure and intake) and then weight loss.