L’obésité est une maladie multifactorielle. La prise alimentaire, le mode de vie et la génétique sont les trois facteurs principaux contribuant à son développement. Tff2 est un petit peptide intestinal ayant pour fonction principale, la protection et la maintenance de la muqueuse. Les souris transgéniques déficientes (KO) du gène Trefoil Factor 2 (Tff2) sont viables, fertiles et protégées contre l’obésité induite par l’alimentation riche en gras (HIO) ; leurs comportements alimentaires diffèrent de ceux des souris du type sauvage (WT). Le but de cette étude est d’élucider les mécanismes moléculaires par lesquels le gène Tff2 contribue au développement de l’obésité. Pour ce faire, on a identifié les principaux régulateurs de transcription des gènes sensibles à l’alimentation riche en gras (HF) et de ceux sensibles à l’alimentation faible en gras (LF) dans l’intestin grêle. Ensuite, les souries Tff2 KO et les souries WT ont été nourries avec HF et LF à volonté, leur développement a été suivi. Les organes qui participent dans le métabolisme énergétique tels que le foie, le tissu adipeux et le muscle squelettique ont été prélevés pour y mesurer l’expression des gènes et des protéines impliqués dans ce processus. Les protéines et les gènes tels que CD36/Cd36, NUR77/Nur77 et GLUT4/Glut4 ont été plus fortement exprimés dans les souris Tff2KO que dans les souris WT, tandis qu’aucune différence significative n’a été observée dans les protéines mitochondriales. Nos résultats ont révélé en partie, les voies moléculaires et métaboliques qui mettent en évidence le lien de Tff2 avec les protéines impliquées dans le métabolisme énergétique. Il serait recommandable de mener la même étude sur les tissus humains afin de souligner le rôle de Tff2 dans le développement de l’obésité et le prendre pour la nouvelle cible thérapeutique pour le traitement de l’obésité. / Obesity is a multifactorial disease. Food intake, lifestyle and genetics are the three factors that contribute to its development. Tff2 is a small gut peptide playing protective and maintenance functions. Trefoil factor 2 knockout mice (Tff2KO) are viable, fertile and protected from high fat induced obesity (HIO) and their feeding behaviors are different from those of wild type (WT) ones. The purpose of this study is to elucidate the molecular mechanisms by which Tff2 contributes to the development of obesity. To do this, the principal transcriptional regulators for high fat and low fat responsive genes were identified in the small intestine; then Tff2 KO and WT mice were fed ad libitum with high-fat diet (HF) and low-fat diet (LF), their development has been supervised. Thereafter, energy metabolizing organs such as liver, adipose tissue and skeletal muscle have been harvested in order to measure the expression of genes and proteins involved in energy metabolism. Proteins and genes such as CD36/Cd36, NUR77/Nur77, and GLUT4/Glut4 were more expressed in Tff2KO mice than in WT mice, whereas no significant differences were observed in mitochondrial proteins. Our results showed a part of molecular and metabolic pathways that connect Tff2 and energy metabolizing proteins, we hope that Tff2 will be studied in human tissues to emphasize its role in the development of obesity and use it as a new therapeutic target for the treatment of obesity.

L'obésité et le vieillissement sont tous les deux associés à un risque accru d'incapacité physique. Ainsi, puisque la prévalence de l'obésité de même que l'âge moyen de la population canadienne augmentent en flèche, le nombre de personnes à risque d'incapacité physique est de plus en plus important. Présentement, il existe une controverse quant à I'élément de composition corporelle qui est davantage associé à I'incapacité chez les personnes âgées: le faible niveau de masse maigre (sarcopénie) ou le haut niveau de masse grasse (obésité), et quel niveau de sarcopénie ou d'obésité est nécessaire pour affecter significativement la capacité physique. De plus, aucune étude, à ce jour, n'a quantifié l'association entre la distribution de la masse grasse, au moyen de mesures directes (au niveau du tronc, des jambes et des bras) et I'incapacité physique. II semble donc primordial d'accentuer les efforts pour mieux comprendre les éléments de la composition corporelle associés à I'incapacité physique et ainsi créer des stratégies pour limiter le faible niveau de capacité physique associé à I'âge et à l'obésité. Enfin, il est aussi important de déterminer si les différents types de mesures (objectives ou auto-rapportées) sont équivalents pour déterminer la capacité physique. L'objet de la présente thèse est donc 1) d'explorer la relation entre la composition corporelle et la capacité physique des personnes âgées ; 2) d'établir s'il existe un seuil au-dessus duquel le niveau d'obésité affecte significativement la capacité physique des personnes âgées; 3) de quantifier I'association entre la distribution de la masse grasse et la capacité physique ; 4) d'étudier I'impact d'une restriction calorique seule ou combinée à un programme d'exercices sur la capacité physique ; 5) de comparer I'amplitude de changement de la capacité physique par des mesures objectives et auto-rapportées suite à une intervention. Pour répondre aux trois premiers objectifs, cette thèse rapporte les données provenant d'une étude longitudinale intitulée « Nutrition as a Determinant of Successful Aging », plus communément nommée « NuAge ». Cette étude québécoise a été initiée afin d'étudier le rôle de la nutrition comme déterminant d'un vieillissement réussi. La cohorte étudiée, dans le cadre de la présente thèse, est composée de 465 femmes et de 439 hommes âgés entre 68 et 82 ans. Cinq différents tests objectifs ont été utilises pour évaluer la capacité physique. La composition corporelle a été mesurée par I'absorptiométrie biphotonique (DXA). Finalement, nous avons conduit une étude clinique afin de répondre aux deux derniers objectifs de la thèse. Dans cette optique, 48 femmes post-ménopausées, obèses et sédentaires ont été recrutées pour participer à un programme de perte de poids et/ou d'exercices de musculation d'une durée de 12 semaines. La composition corporelle par DXA ainsi que des mesures de la capacité physique (11 différents tests objectifs et un questionnaire [SF-36]) constituaient les variables principales de I'étude. À la lumière de nos résultats, nous pouvons conclure de façon sommaire que : 1. la masse grasse est I'élément de la composition corporelle qui affecte le plus la capacité physique des gens âgés ; 2. malgré une relation significative entre le niveau d'obésité et de la capacité physique, il est difficile d'établir un seuil d'obésité au-dessus duquel la capacité physique est significativement plus faible comparativement au groupe de référence; 3. la distribution de la masse grasse mesurée de façon objective (au niveau du tronc, des jambes et des bras) n'a pas d'impact significatif sur la capacité physique des gens âgés; 4. I'exercice de musculation est associé à I'amélioration de la capacité physique générale, suite à un programme de 12 semaines chez la femme âgée, obèse et sédentaire; 5. II n'existe pas de relation significative entre les changements de la capacité physique mesurée objectivement et auto-rapportée suite à une intervention avec restriction calorique et/ou d'exercices de musculation. Les résultats obtenus ont permis de répondre à quelques unes de nos questions de recherche. Globalement, les données des études transverses indiquent qu'il existe un lien I'obesité et la capacité physique chez la personne âgée. Cependant, il ne semble pas y avoir de seuil clairement identifiable au-dessus duquel le niveau d'obésité affecte significativement la capacité physique. D'un autre côté, nos résultats font également ressortir que le tour de taille (mesure indirecte de la distribution de la masse grasse) est négativement associé à la capacité physique. Les résultats découlant de nos études expérimentales démontrent qu'il est possible d'améliorer la capacité physique des femmes âgées obèses et sédentaires en entreprenant un programme d'exercices en musculation à raison de 3 fois par semaine. Par contre, une restriction calorique ne semble pas améliorer la capacité physique, même lorsqu'associée à un programme d'exercices de musculation. Finalement, le dernier article de la présente thèse démontre que les mesures auto-rapportées et les mesures objectives ne rapportent pas les mêmes pourcentages de changements suite à une intervention visant I'amélioration de la capacité physique.

Mélangez obésité, diabète et chirurgie bariatrique et vous obtiendrez ce mémoire. Il y sera question d’obésité, de son étiologie et de ses complications. Parmi celles-ci, nous traiterons majoritairement du diabète de type 2 (DT2) et de sa pathophysiologie. Lorsque nous combinons ces deux maladies, nous nous trouvons devant une combinaison complexe qui demande une intervention thérapeuthique. La plus efficace connue à ce jour est, sans contredit, la chirurgie bariatrique. La résolution du DT2 se produit rapidement après la chirurgie bariatrique, et ce indépendamment de la perte de poids. À ce jour, les mécanismes qui pourraient expliquer ces phénomènes sont mal compris. L’amélioration du DT2 varie selon le type de procédures. La dérivation biliopancréatique (DBP) est la chirurgie qui a le plus grand impact sur le renversement de la résistance à l’insuline, avec une résolution de la maladie jusqu’à 98 % des patients. Différents mécanismes ont été proposés, pour expliquer cet effet, comme la modulation de certaines hormones gastro-intestinales telles que le GLP-1 et le GIP. Ces hormones varient après la chirurgie en raison du réarrangement de l’anatomie intestinale. De plus, la restriction calorique sévère est connue depuis longtemps pour ses effets rapides sur l’homéostasie du glucose. À l’aide de notre étude nous avons voulu déterminer le rôle de la restriction calorique dans l’amélioration rapide de la sensibilité à l’insuline ainsi que la fonction des cellules β suite à la DBP. Pour ce faire nous avons administré un repas test avant et après la DBP soit au jour 3-4-5 post-opératoire afin de mesurer l’apport calorique, les courbes d’excursion glycémique ainsi que la sensibilité et la sécrétion d’insuline. Nous avions un groupe DT2 pairé à des sujets normo glycémiques (NG). Dans une autre étude effectuée parallèlement, un autre groupe de DT2 a subit le même repas test avant et après une restriction calorique identique à celle mesurée en post-opératoire. Ce même groupe était aussi en post opératoire. Les résultats ont démontrés une améloration du HOMA-IR chez les DT2 au jour 3 post DBP ainsi qu’après la restriction calorique. L’index de disposition (ID) s’améliore rapidement chez les DT2 autant après la DBP qu’après la restriction calorique. L’ID était plus haut chex les NG et ne changeait pas suivant la DBP. Les changements du glucagon like peptide-1, du gastric inhibitory peptide, du peptide tyrosine tyrosine, la ghrelin et du polypeptide pancréatique n’étaient pas associés avec la variation de l’ID observé chez les participant Il s’est avéré que l’amélioration de la résistance à l’insuline et de la fonction des cellules β sont similaires après trois jours de restriction calorique comparativement avec la DBP; et ce indépendamment des changements au niveau des incrétines. La restriction calorique est donc un mécanisme majeur dans la résolution du DT2 après la DBP. Mon mémoire fournit les bases physiologiques et cliniques afin de mieux comprendre ces mécanismes.

De nombreuses études menées chez l’homme ont montré que l’obésité est associée à un état inflammatoire chronique caractérisé par une augmentation de la sécrétion de nombreuses molécules dont la leptine et des cytokines inflammatoires comme le TNF-a et l’IL-6 (Clement et al., 2004). Des données récentes suggèrent que cette inflammation périphérique pourrait également présenter une composante au niveau cérébral se caractérisant notamment par une augmentation de l’expression de différentes cytokines inflammatoires (IL-6, TNF-a, IL-1ß…) et de l’activation de leurs voies de signalisation intracellulaire (augmentation de l’activité c-Jun-N-terminal kinase et de NFkB)(De Souza et al., 2005). De plus, l’intensité de la situation inflammatoire semble être liée au degré d’obésité. Ainsi, il est possible de distinguer différentes situations d’obésité : une obésité modérée qui ne s’accompagne pas forcément de pathologies comorbides et une obésité morbide associée à différents types de complications comme des maladies cardio-vasculaires, de l’hypertension artérielle ou un diabète de type 2. L’obésité s’accompagne également d’une forte prévalence de troubles de l’humeur (anxiété, dépression) et de la cognition. Notre laboratoire a été un des pionniers dans l’étude de l’expression et de l’action des cytokines au niveau central et de leurs conséquences, tant comportementales que neurobiologiques. Cette relation entre système de l'immunité innée et cerveau a particulièrement été étudiée dans le cadre du comportement de maladie regroupant un ensemble de symptômes non spécifiques (fièvre, activations neuroendocriniennes, anorexie, anhédonie, repli sur soi, perte d’intérêt pour l’environnement…) observés chez les individus malades et pouvant être reproduits chez l’animal en réponse à l’injection d’un inducteur de cytokines tel que le lipopolysaccharide (LPS)(Dantzer, 2001). Dans le cas d’une exposition prolongée ou non régulée de l’activation du réseau de cytokines, le comportement de maladie peut laisser place à de véritables troubles de l’humeur et de la cognition associés à une chute des taux circulants de tryptophane, un acide aminé essentiel servant de précurseur et de facteur limitant à la synthèse de sérotonine. Il a été montré que l'indoléamine 2,3-dioxygénase (IDO), une enzyme dégradant le tryptophane en réponse aux cytokines (Lestage et al., 2002; Moreau et al., 2005) est impliquée dans l’induction des symptômes de type dépressif observés notamment suite à production soutenue de cytokines et que cette action serait dépendante du catabolisme du tryptophane via la voie de la kynurenine (O'Connor et al., 2008). L’activation de l’IDO en situation inflammatoire aboutit à la production de dérivés neurotoxiques (3-OH-kynurénine, acide quinolinique) se comportant comme des agonistes des récepteurs glutamatergiques de type NMDA (Taylor and Feng, 1991), au dépend de la production de sérotonine. Ainsi, l’activation de l’IDO par les cytokines pourrait jouer un rôle dans l’apparition de troubles cognitifs associés aux états inflammatoires via l’altération de la neurotransmission sérotoninergique et/ou glutamatergique. Ces mêmes mécanismes pourraient également sous-tendre le développement des troubles de l’humeur et de la cognition couramment observés chez les personnes obèses. L’ensemble des études réalisées dans ce travail de thèse a donc eu pour objectif général de déterminer chez la souris si l’inflammation chronique à bas bruit qui est associée à un état d’obésité entraînait le développement de troubles de l’humeur et de la cognition [...]. / Severe obesity is associated with a low grade inflammation characterized by an increased release of inflammatory markers like cytokines and leptin. It has been suggested that some of these mediators of inflammation could also be found in the brain, as manifested by the increased hypothalamic expression of inflammatory cytokines (IL-6, TNF-a, IL-1) and the activation of their intracellular pathways. Moreover, the intensity of the inflammation state seems to increase with the degree of obesity. Morbid obesity, which is accompanied by different comorbid pathologies like cardiovascular disease, hypertension, type 2 diabetes and a high prevalence of mood (anxiety, depression) and cognitive disorders, is clearly associated with peripheral inflammation. Such an association is less clear in the case of a moderate obesity which is not systematically associated with comorbid pathologies. It is clearly established that during an infection brain actions of cytokines that are released as a result of the innate immune system activation induce development of sickness behaviour. In the case of a prolonged and/or unregulated activation of the cytokine network, sickness behaviour that includes non-specific symptoms such as behavioral alterations, fever and neuroendocrine activation can lead to the development of mood and cognitive disorders. Moreover, such a development is associated with a drastic drop of circulating levels of tryptophan, the essential amino acid acting as limiting factor of the serotonin synthesis. It has been proposed that these alterations could be at least partially explained by cytokine-induced peripheral and/or central activation of the indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), a tryptophan-catabolizing enzyme that is potently induced in monocytes, macrophages and brain microglia by cytokines. IDO activation can result in the lowering of the bioavailability of tryptophan for 5-HT synthesis and the increase of neurotoxic derivates (3-OH-kynurenine, quinolinic acid). Both consequences of cytokine-induced IDO activation may play a role in the development of the cognitive and mood disorders associated with obesity. The present study aimed therefore at studying in mice the relationship between inflammation and development of mood and cognitive disorders associated with obesity. This study was performed in two different but complementary experimental conditions reproducing 1) a moderate obesity devoid of marked pathological complications (a model of diet induced obesity) and 2) a morbid obesity associated with comorbid pathologies like type 2 diabetes (db/db mice). Our results showed that: 1) The degree of obesity is correlated with the intensity of the alterations affecting innate immune system activation. 2) Obesity exacerbates the innate immune system activation as manifested by the increase of peripheral and central cytokine production, and related neurochemical, neuroendocrine and behavioral alterations. 3) The inflammation-related alterations induced by obesity are associated with impairment of cognitive abilities and emotional reactivity, as well as development of anxiety-like symptoms, although differences in their respective time-course of appearance seem to exist. Taken together, these findings showed the key role of the inflammation associated with obesity in its related mood and cognitive disorders. This work provides therefore a first important step towards the identification of new pharmacological and/or nutritional strategies aimed at ameliorating life quality of obese subjects and preventing development of related comorbidities.

L'obésité (Ob) est un facteur de risque majeur pour l'arthrose (OA). L'angiogenèse de l'os sous-chondral est impliquée dans la pathophysiologie de l'OA et peut réagir différemment aux facteurs de promotion de l'OA. L’objectif était de discriminer le rôle respectif de la charge liée au surpoids et des troubles métaboliques sur la dégradation articulaire et l'angiogenèse, dans un modèle de souris arthrosique. Des souris C57BL/6j ont subi une déstabilisation chirurgicale du ménisque médiale pour induire l'OA. Des souris OA-Mince ont ensuite été soumises à une hypergravité pour imiter les effets du surpoids. Les autres souris ont été conservées à 1g. Des souris OA-mince et des souris OA-Ob ont été traitées avec un anti-VEGF. Après la perfusion de baryum, le genou droit a été imagé et la microstructure osseuse, la moelle osseuse et les réseaux vasculaires sous-chondraux ont été quantifiés. L'histologie quantitative de l'os sous-chondral a été effectué. La dégradation du cartilage articulaire était similaire entre les groupes OA. L'hypergravité n'a pas aggravé l'amincissement du cartilage induit par l’OA mais a empêché l'épaississement lié à l'OA de la plaque osseuse sous-chondrale. Les souris OA-Ob avaient un volume osseux trabéculaire épiphysaire inférieur à celui des souris Mince-OA. L’OA a induit une angiogenèse à travers la plaque sous-chondrale dans les groupes OA-Mince 1g et 2g. En revanche, la densité vasculaire de la Mo était plus faible chez les OA-Ob que chez OA-Mince. L'obésité et le 2g ont eu des effets opposés sur la taille des vaisseaux. Le bevacizumab a empêché l'angiogenèse induite par l'OA dans le groupe OA-Mince mais n'a eu aucun effet dans le groupe Ob. / Obesity is a major risk factor for osteoarthritis (OA). Subchondral bone angiogenesis is involved in OA pathophysiology and may respond differently to OA promoting factors. Aim was to discriminate the respective role of overweight-related-load and of metabolic disorders due to fat accumulation, in joint degradation and angiogenesis, in a mouse model of surgically Induced knee osteoarthritis. C57BL/6j male mice underwent surgical medial meniscus destabilization (MMD) to induce OA and Lean mice were sham operated (Sham-lean). At 2 Mo, gps were fed with high fat diet to induce insulino-resistance and obesity (Ob). OA-Lean mice were then submitted to 2g hypergravity in a centrifuge to mimic the effects of overweight. OA-lean mice and OA-Ob mice were treated with an anti-VEGF. After barium infusion, the right knee was imaged by high-resolution and bone microstructure, bone marrow (bm) and subchrondral vascular networks were quantified. After MMA embedding, OARSI scoring and subchondral bone quantitative histology were then carried out at the medial tibia plateau.Articular cartilage degradation was similar between the OA groups.

L'augmentation soutenue de l'obésité au cours des dernières décennies est un phénomène partagé, à différents degrés, par tous les pays développés et en voie de développement. L'obésité constitue un problème majeur de santé qui a un impact notable sur l'économie. D'une part, au niveau macroéconomique, les coûts d'un système de santé public sont affectés par l'obésité. D'autre part, au niveau microéconomigue, le fait d'être obèse peut avoir un effet sur les résultats économiques individuels. À ce titre, ce document vise à étudier l'effet d'être obèse sur les salaires au Canada. Plusieurs études existantes ont abordé cette question en utilisant des données sur la population des États-Unis et de certains pays d'Europe. Cependant, au moment de la rédaction de ce mémoire, il n'existe aucune étude sur l'obésité en lien avec les questions salariales au Canada. Les premiers résultats issus de la présente étude révèlent qu'il existerait un impact négatif de l'obésité sur le salaire des canadiens et des canadiennes. D'un point de vue qualitatif, ces résultats sont en ligne avec diverses études américaines traitant de ce sujet. Toutefois, l'impact quantitatif apparaît comme étant plus important au Canada. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Obésité, Obèse, Société, Salaire, Santé.

L'obésité est une maladie multifactorielle dont la génétique semble être un acteur prédominant dans le développement de cette maladie. Malgré de nombreuses études qui sont à la recherche des polymorphismes responsables de cette maladie, très peu d'études ont vérifié si les profils d'adipokines des différents dépôts adipeux étaient affectés par le bagage génétique. Cette étude a émis comme hypothèse que le bagage génétique était un acteur important dans le processus d'inflammation causé par l'obésité. Deux souches de souris femelles ont été étudiées soient la C57BL/6 et la SJL. La souris SJL est une souris résistante à la nourriture riche en lipides i.e. qu'elle ne développe pas de surpoids relié à sa consommation contrairement à la C57BL/6. Conséquemment, le profil d'adipokines de la souris SJL ne devrait pas être affecté par ce régime. Les souris C57BL/6 et SJL ont été nourries pendant 12 semaines avec un régime riche en lipides. Les marqueurs d'inflammation suivant: le TNF-α, l'IL-6, la leptine, l'adiponectine, l'IL-10 et le TGF-β1 ont été dosés par ELISA. La nourriture HTL n'a pas entraîné de surpoids chez aucune des deux souches. Cependant, le profil d'adipokines de la souris C57BL/6 est affecté par la nourriture riche en lipides. Dans le tissu MES, la quantité de TNF-α, IL-6, leptine, adiponectine et IL-10 est significativement plus élevée comparativement aux quantités retrouvées chez les souris témoins. Cette donnée suggère qu'une nourriture riche en lipides est capable d'induire des changements dans le métabolisme du tissu adipeux. Bref, le métabolisme du tissu adipeux serait régulé par d'autres facteurs que l'obésité. Chez SJL, les niveaux d'adipokines ne sont pas affectés par la nourriture riche en lipides comparativement aux souris témoin excepté pour l'adiponectine. Il ya une diminution de l'adiponectine dans le tissu ING et MES. Les réponses différentes à une nourriture riche en lipides pourraient s'expliquer par les niveaux d'adiponectine. L'adiponectine est une hormone anti-inflammatoire et sa quantité est 100X plus élevée chez la souris SJL que chez C57BL/6. Chez la souris SJL, la quantité élevée d'adiponectine pourrait jouer un rôle protecteur contre l'inflammation. En conclusion, cette étude suggère que le bagage génétique a une influence sur le profil d'adipokine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adipokine, Pro-inflammatoire, Anti-inflammatoire, Tissu adipeux, Inguinal, Mésentérique, Paramétrial, TNF-α, IL-6, Leptine, IL-10, Adiponectine, TGF-β, C57BL-6 et SJL.

L’objectif de cette thèse était de déterminer les valeurs, les attitudes et les perceptions des mères francophones ayant des enfants d’âge préscolaire. En tout 11 mères ont été recrutées afin de participer à des groupes de discussions qui abordaient les thèmes de la problématique de l’obésité infantile, de l’image corporelle, de l’alimentation et de l’activité physique. Les résultats démontrent que les parents ont comme valeurs d’être en famille, de fournir une alimentation santé pour leur enfant et d’être de bons modèles d’habitudes de vie saines. Les mères de nos groupes avaient en général une très bonne connaissance de l’alimentation et des bienfaits de l’activité physique. Elles ont aussi fait preuve d’une grande sensibilité à l’égard de l’obésité et de l’image corporelle. Cette étude a aussi éclairci quelques perceptions parentales pouvant influencer des pratiques favorisant l’acquisition d’un surpoids chez les jeunes enfants (p. ex. : les enfants sont actifs naturellement). Les résultats de cette étude ont soulevé les valeurs et les perceptions des parents pour qu’elles servent de composantes centrales aux futurs programmes de prévention et d’intervention dans la problématique de l’obésité infantile.

Le mélanome est un cancer cutané dérivé de la transformation maligne des mélanocytes, cellules responsables de la pigmentation de la peau. Aujourd'hui, il est clairement reconnu que la progression tumorale est le produit d'une interaction dynamique entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. Parmi les modes de communication intercellulaire, la sécrétion de nanovésicules appelées exosomes apparaît depuis une vingtaine d'années comme des acteurs majeurs de cette communication. En effet, ils permettent le transport d'un matériel complexe qui pourra impacter le devenir des cellules réceptrices. Bien que différentes données de la littérature aient mis en évidence le rôle des exosomes dans la progression du mélanome ainsi que la résistance aux traitements, les mécanismes moléculaires associés restent peu connus. Le premier objectif de ma thèse a consisté en l'identification du contenu protéique des exosomes de mélanome. Pour cela, nous avons identifié par spectrométrie de masse l'exoprotéome de sept lignées de mélanome d'agressivités différentes. L'analyse de ces résultats nous a permis de mettre en évidence une signature spécifique au niveau des exosomes sécrétés par les cellules les plus agressives. Cette signature a pu être corrélée à des propriétés fonctionnelles portées par ces vésicules. En effet, le traitement de cellules moins agressives par ces vésicules suffit à augmenter leur potentiel migratoire. Ces résultats montrent le rôle joué par les exosomes de mélanome dans la communication entre cellules cancéreuses et la progression tumorale. Parmi les cellules composant le microenvironnement d'un mélanome invasif, les adipocytes présents dans l'hypoderme représentent un acteur émergeant favorisant la progression tumorale. L'équipe dans laquelle j'ai effectué ma thèse a été l'une des premières à montrer, dans un modèle de cancer du sein, l'importance des adipocytes dans l'agressivité tumorale. Bien que différentes études aient montré l'impact des adipocytes sur la progression du mélanome, les mécanismes moléculaires associés restent peu connus. Le second aspect de ma thèse a consisté en l'étude du rôle des adipocytes dans la progression de ce type de tumeurs. Ces derniers stimulent le potentiel migratoire de cellules de mélanome et cet effet est médié par les exosomes sécrétés par les adipocytes (ad-exos). De façon intéressante, nous avons observé que les ad-exos contiennent des protéines impliquées dans chaque étape du métabolisme des acides gras et induisent une reprogrammation métabolique des cellules cancéreuses. L'augmentation de la migration des cellules tumorales induite par les ad-exos est dépendante de ce remodelage métabolique. Ces résultats montrent que les ad-exos participent au dialogue délétère entre mélanome et adipocytes. Ce dialogue pourrait être amplifié dans des conditions d'obésité expliquant le pronostic défavorable observé chez ce sous-groupe de patients. Nous avons montré, qu'en condition d'obésité, la sécrétion d'exosomes par les adipocytes est augmentée. De plus, à quantité égale d'exosomes, l'effet des ad-exos de souris obèses sur la migration des cellules cancéreuses est amplifié. Les ad-exos pourraient donc en partie être responsables du mauvais pronostic observé pour les individus obèses. En conclusion, nous avons montré que les exosomes sont des acteurs majeurs de la progression du mélanome. La signature spécifique que nous avons mise en évidence dans les vésicules sécrétées par les lignées métastatiques pourrait, à terme, être utilisée pour le pronostic de ce cancer. D'autre part, les ad-exos induisent un remodelage métabolique des cellules cancéreuses conduisant à l'augmentation du potentiel migratoire. La compréhension du rôle joué par ces vésicules permettra à terme d'interrompre le dialogue délétère entre adipocytes et cellules tumorales, en particulier chez les individus obèses. / Melanoma is a skin cancer derived from the malignant transformation of melanocytes, cells involved in the skin pigmentation. It is now clearly established that tumor progression results in a dynamic interaction between tumor cells and their microenvironment. Among the different modes of cell communication, the secretion of nanovesicles called exosomes has been extensively studied in the last twenty years and they appear to be major actors in this communication. Indeed, they enable the transport of complex biological material that may impact the behavior of recipient cells. Whereas melanoma exosomes have been implicated in tumor progression and chemoresistance, the mechanisms associated with these processes are little known. The first part of my thesis consisted in the identification of the protein content of melanoma cell exosomes. We identified the exoproteome of seven melanoma lines with various degrees of agressivity using mass spectrometry. The obtained results highlighted the presence of a specific signature in the exosomes secreted by the most aggressive cells. Moreover, this signature was correlated with functional properties of the vesicles. Indeed, incubation of less aggressive cells with these vesicles promoted their migratory abilities. These results show the role of melanoma exosomes in cancer cell communication and in tumor progression. Among the cells composing the microenvironment of invasive melanoma, adipocytes, present in the hypodermis, represent an emerging actor in tumor progression. The group in which I did my PhD was one of the first to highlight the importance of fat cells in breast cancer aggressiveness. Whereas different studies have shown the role of adipocytes in melanoma progression, the mechanisms associated are little known. The second aim of my thesis therefore consisted in the study of the role of adipocytes in melanoma progression. We have shown that adipocytes stimulate the migratory abilities of melanoma cells and that this effect is mediated by exosomes secreted by adipocytes. Interestingly, we observed that these vesicles contain proteins involved in every step of fatty acid metabolism and induce a metabolic reprogramming of cancer cells. The increase in tumor cell migration induced by adipocyte exosomes is dependent on this metabolic remodeling. These results show that adipocyte exosome are actors of the deleterious dialogue between melanoma and adipocytes. This dialogue could be amplified in obese conditions and could explain the poor prognostic of this subtype of patients. We have shown that in obese conditions, exosome secretion by adipocytes is increased. In addition, at equal concentrations in exosomes, the effect of the vesicles secreted by adipocytes from obese mice on cancer cell migration is amplified. Adipocyte exosomes could therefore participate in the poor prognosis of obese patients. In conclusion, we have shown that exosomes represent a major player in melanoma progression. The specific pattern contained in the exosomes from aggressive cells could be used as prognostic biomarkers in melanoma. On the other hand, adipocyte exosomes induce a metabolic reprogramming of cancer cells and this leads to an increase in their migratory abilities. Understanding the role of adipocyte exosomes in tumor progression could help to stop the deleterious dialogue between adipocytes and tumor cells, particularly in obese individuals.

Le tissu adipeux (TA) joue un rôle majeur dans les maladies métaboliques induites par l’obésité. L’activation de l’anti-oncogène p53 dans l’adipocyte a été impliquée dans le développement de la résistance à l’insuline lors de l’obésité. Cependant, les causes et les conséquences de cette activation étaient encore inconnues. Nos travaux montrent que, chez des souris obèses, le niveau d'oxydation de l'ADN est plus élevé et la longueur des télomères réduite dans le TA épididymaire. Nous observons également une augmentation des dommages à l’ADN dans les adipocytes. Ces dommages à l’ADN provoquent l’activation de la voie de réponse aux dommages à l’ADN puisque nous avons observé une activation de la voie p53 (stabilisation de la protéine et expression d’une cible p21). De manière intéressante, nous avons démontré que les dommages à l’ADN et l’activation de la voie p53 dans les adipocytes sont des événements précoces lors du développement de l’obésité qui pourraient être la conséquence d’une augmentation également précoce du stress oxydatif dans le tissu adipeux et les adipocytes. De plus, l’augmentation des dommages à l’ADN et l’activation de p53 dans les adipocytes précèdent l’inflammation du tissu adipeux et la résistance à l’insuline systémique. Nous apportons également des arguments en faveur d’un rôle causal des dommages à l’ADN et de l’activation de p53 dans l’adipocyte dans le développement de l’inflammation du tissu adipeux et la résistance à l’insuline adipocytaire. In vitro, nous montrons que la création expérimentale de dommages à l’ADN avec de la doxorubicine et l’activation pharmacologique de p53 avec l’inhibiteur de l’ubiquitine ligase Mdm2, la nutline3a, dans des adipocytes humains et murins en culture inhibent la signalisation insulinique, le transport de glucose et la translocation de Glut4 stimulés par l’insuline. Ils perturbent également l’activité sécrétoire des adipocytes. En particulier, le sécrétome de ces adipocytes possède une activité chimioattractive pour les neutrophiles et les macrophages. Des résultats préliminaires indiquent qu’il pourrait également affecter les préadipocytes en perturbant leur survie et leur différenciation en 8 adipocytes. In vivo, l’injection de doxorubicine à des souris provoque l’infiltration de neutrophiles et de macrophages dans le TA, l’inflammation du TA, et la résistance à l’insuline adipocytaire. Nous montrons également une induction précoce du locus CDKN2A dans le TA lors de l’obésité. Ce locus code pour p16INK4A, un inhibiteur des kinases dépendantes des cyclines CDK4/6, et p19ARF, un inhibiteur de Mdm2. Nous confirmons que la surexpression de p19ARF dans des adipocytes en culture permet la stabilisation de p53 et étudions actuellement l’impact de l’absence de p19ARF dans les adipocytes in vivo dans le développement des maladies métaboliques lors de l’obésité. En résumé, nos travaux démontrent que les dommages à l’ADN observés précocement dans les adipocytes lors du développement de l’obésité ont le potentiel de déclencher des signaux dépendants de p53 impliqués dans l'altération du métabolisme adipocytaire et de sa fonction sécrétoire conduisant à une inflammation du TA, un dysfonctionnement des adipocytes, et la résistance à l'insuline. / Non disponible