La prévalence de l’obésité sévère ne cesse d’augmenter. La problématique associée à l’obésité sévère est la présence possible de nombreuses comorbidités qui peuvent coexister et altérer le système cardiovasculaire, pulmonaire, endocrinien, articulaire et même favoriser le développement de certains cancers. L’excès de poids, plus particulièrement l’excès de tissu adipeux, sont tous deux liés au développement de ces comorbidités. Aucune donnée n’est disponible quant au rôle de la déposition ectopique du tissu adipeux. Considérant le caractère morbide de l’obésité sévère, la mortalité de toute cause augmentée et l’espérance de vie réduite, à ce jour le seul traitement dit efficace à long terme pour le traitement de l’obésité sévère est la chirurgie bariatrique. L’efficacité est définie par la perte de poids, le maintien à long terme de cette perte de poids ainsi que par l’amélioration ou la résolution des comorbidités. L’intérêt clinique et scientifique pour la chirurgie bariatrique est grandissant. Un nombre important d’études s’intéresse aux mécanismes sous-jacents de la résolution des comorbidités. Le diabète de type 2 est la comorbidité la plus étudiée et peu d’études se sont intéressées aux déterm meil.inants de la résolution de l’hypertension artérielle et de l’apnée obstructive du som Comme premier objectif, cette thèse visait à caractériser les différences de la composition corporelle et de la distribution du tissu adipeux de patients obèses sévères avec ou sans diagnostic de diabète de type 2, d’hypertension artérielle et d’apnée obstructive du sommeil. Le deuxième objectif de cette thèse visait à comparer l’évolution postopératoire suite à une chirurgie bariatrique sur les changements de la composition corporelle et de la distribution du tissu adipeux selon le statut de résolution du diabète de type 2, de l’hypertension artérielle et de l’apnée obstructive du sommeil. De plus, considérant le peu d’évidences dans la littérature au sujet des déterminants de la résolution de l’hypertension artérielle et de l’apnée obstructive du sommeil, l’évaluation du profil inflammatoire, des adipokines et de l’activité du système nerveux autonome ont aussi été caractérisés. Premièrement, nous avons documenté qu’en présence d’obésité sévère, la déposition ectopique du tissu adipeux était plus importante chez les patients avec un diabète de type 2, une hypertension artérielle et une apnée obstructive du sommeil comparativement à ceux n’ayant pas ces comorbidités. Nous avons par la suite montré que la résolution du diabète de type 2 et de l’hypertension artérielle était caractérisée par une réduction plus importante du tissu adipeux viscéral. Au contraire, la résolution de l’apnée obstructive du sommeil était plutôt caractérisée par une réduction plus importante du tissu adipeux sous-cutané à la mi-cuisse et par une tendance à une perte de poids plus élevée. De plus, nous avons observé que chez les patients qui n’avaient pas résolu leur diabète de type 2, leur hypertension artérielle et leur apnée obstructive du sommeil, la quantité de tissu adipeux viscéral, à 12 mois suivant la chirurgie bariatrique, était plus importante comparativement à celle mesurée chez les patients n’ayant pas résolu ces comorbidités. Spécifiquement à l’évaluation du profil inflammatoire et des adipokines, nous avons observé que chez les patients obèses sévères, la présence de l’hypertension artérielle et de l’apnée obstructive du sommeil n’était pas caractérisée par un profil altéré au niveau des marqueurs inflammatoires et des adipokines. Également, nous n’avons pas observé de changements majeurs qui pouvaient expliquer, en partie, la résolution de l’hypertension artérielle et de l’apnée obstructive du sommeil. Quant à l’activité du système nerveux autonome, nous avons observé une faible activité du système nerveux parasympathique chez les patients obèses sévères avec hypertension artérielle et apnée obstructive du sommeil. Nous avons également documenté que la résolution de l’hypertension artérielle et de l’apnée obstructive du sommeil était associée à une tendance à une augmentation plus importante de l’activité parasympathique du système nerveux autonome. Les résultats obtenus au cours de ce doctorat supportent l’importance de la déposition ectopique du tissu adipeux en situation d’obésité sévère, particulièrement le rôle du tissu adipeux viscéral, dans le développement du diabète de type 2, de l’hypertension artérielle et de l’apnée obstructive du sommeil ainsi que dans la résolution de ces comorbidités suivant une chirurgie bariatrique. D’autres recherches devront davantage s’intéresser à la mobilisation des dépôts ectopiques de tissu adipeux comme un déterminant important dans la résolution à plus long terme de ces comorbidités. / Prevalence of severe obesity has risen considerably. Severe obesity is associated with many deleterious health effects that can impact on the cardiovascular, pulmonary and endocrine systems, and to promote the development of cancers. Excess weight, especially excess fat, are both related to the development of comorbidities. However, no data is available on the role of ectopic fat deposition in promoting the development of associated comorbidities. Considering the morbidity of severe obesity and also the increased mortality and the decreased life expectancy, the only treatment that allows significant weight loss, long-term maintenance of weight loss and improvement or cure of comorbidities is bariatric surgery. The interest for bariatric surgery is growing and a significant number of studies focus on mechanisms underlying resolution of comorbidities. Type 2 diabetes is the comorbidity the most commonly studied whereas few studies have examined the determinants of hypertension and obstructive sleep apnea resolution. The first objective of this thesis aimed to characterize the difference in body composition and body fat distribution of severely obese patients with or without type 2 diabetes, hypertension and obstructive sleep apnea. The second objective of this thesis was to compare the postoperative changes in body composition and body fat distribution according to the resolution of type 2 diabetes, hypertension and obstructive sleep apnea. Moreover, considering the lack of evidence in the literature regarding the determinants of the resolution of hypertension and obstructive sleep apnea: the inflammatory profile, adipokines and autonomic nervous activity have also been characterized. We have documented that in the presence of severe obesity, ectopic fat deposition was higher in patients with type 2 diabetes, hypertension and obstructive sleep apnea compared to those without these comorbidities. Also, we have shown that resolution of type 2 diabetes and hypertension was characterized by a greater reduction in visceral adipose tissue. This is in contrast with obstructive sleep apnea, where the resolution was characterized by a greater reduction of mid-thigh subcutaneous adipose tissue and a trend toward higher weight loss. In addition, we have observed that patients who had not resolved their type 2 diabetes, hypertension and obstructive sleep apnea had higher amounts of visceral adipose tissue than those who have experienced their resolution. Specifically, regarding the changes in the inflammatory profile and adipokines, we showed that in severely obese patients, hypertension and obstructive sleep apnea were not characterized by altered inflammatory markers and adipokines concentrations, compared to severely obese patients without these comorbidities. Also, we did not observe any major changes in these variables that could explain the hypertension and obstructive sleep apnea resolution. As for the autonomic nervous system activity, we showed low parasympathetic nervous system activity in severely obese patients with hypertension and obstructive sleep apnea and documented that hypertension and obstructive sleep apnea resolution were characterized by a trend toward greater increases in parasympathetic nervous system activity. The results obtained support the importance of the concept of ectopic fat deposition in severe obesity, especially the role of visceral adiposity in type 2 diabetes, hypertension and obstructive sleep apnea and in their resolution following bariatric surgery. More researches is needed and should focus on the mobilization of ectopic fat depots as an important mechanism implicated in the longer-term resolution of these comorbidities.

La chirurgie bariatrique est de plus en plus pratiquée afin d'améliorer de nombreux paramètres de la santé métabolique. Tant au Québec qu'à l'international, la tranche de la population qui reçoit le plus souvent cette chirurgie est constituée de femmes en âge de procréer. Ainsi, de plus en plus de femmes entament une grossesse à la suite de cette procédure. Jusqu'à maintenant, la vaste majorité des études conduites chez cette population spécifique de femmes enceintes se sont intéressées à documenter les principales issues périnatales, telles que la prévalence du diabète de grossesse, l'hypertension gestationnelle, la prématurité et le poids à la naissance des nouveau-nés. Or, bien que le gain de poids gestationnel et l'alimentation représentent des déterminants de santé importants lors d'une grossesse, la littérature demeure à ce jour très limitée et équivoque relativement à ces enjeux. Pour ajouter à cette complexité, il n'existe actuellement aucune recommandation précise sur les besoins nutritionnels ni sur le gain de poids gestationnel optimal à préconiser pour ces femmes, ce qui complique d'autant plus le suivi de grossesse de ces mères auprès des différents professionnels de la santé. Par conséquent, le présent mémoire poursuit comme objectif général la caractérisation du gain de poids gestationnel et de l'alimentation chez des femmes ayant amorcé une grossesse à la suite d'une chirurgie bariatrique. Les principaux résultats découlant de ce mémoire ont mis en évidence une alimentation sous-optimale durant la grossesse ainsi qu'une prévalence élevée de femmes ayant un gain de poids gestationnel insuffisant, et ce, principalement au cours du troisième trimestre de la grossesse. Ces résultats contribuent, d'une part, à enrichir la littérature relative aux grossesses suivant la chirurgie bariatrique et, d'autre part, confirment la nécessité d'un suivi de grossesse rigoureux, fréquent et adapté à cette population spécifique de femmes enceintes. / Bariatric surgery is increasingly practiced in order to improve several metabolic health parameters. Both in Quebec and internationally, the segment of the population that most often receives this surgery is women of childbearing age. Thus, a significant number of women become pregnant after this important procedure. To date, most studies conducted in this specific population of pregnant women have focused on documenting the main perinatal outcomes, such as the prevalence of gestational diabetes, gestational hypertension, prematurity and neonate's birth weight. However, although gestational weight gain as well as nutrition are both important determinants of health during pregnancy, the literature remains extremely limited and equivocal on these issues. To add to this complexity, there is currently no specific recommendation either on nutritional needs or on optimal gestational weight gain for these women, which further complicates pregnancy monitoring of these mothers by health professionals. For these reasons, the overall objective of the present thesis is to characterize the dietary intakes and gestational weight gain in pregnant women following bariatric surgery. The main results from this work highlighted suboptimal nutrition during pregnancy as well as a high prevalence of women with insufficient gestational weight gain, mainly in the third trimester. This study contributes, on the one hand, to enrich the literature on pregnancies following bariatric surgery and, on the other hand, to confirm the need for rigorous, frequent and adapted pregnancy monitoring for this specific population of pregnant women.

La chirurgie bariatrique a des impacts positifs démontrés sur la santé cardiométabolique, sur la qualité de vie et sur la diminution de la mortalité, mais elle semble également affecter négativement l’intégrité osseuse. Bien que les études aient démontré un remodelage osseux augmenté, une perte de densité minérale osseuse et des altérations histomorphométriques suggestives d’ostéomalacie après la chirurgie bariatrique, peu d’études ont évalué son impact sur le risque fracturaire. Nos objectifs sont donc d’évaluer le risque fracturaire de patients ayant subi une chirurgie bariatrique comparativement aux contrôles obèses n’ayant pas subi de chirurgie et aux contrôles non-obèses, d’évaluer les sites fracturaires prédominants dans l’obésité et après la chirurgie bariatrique et de déterminer si le type de chirurgie bariatrique influence le risque fracturaire. Cette étude, réalisée grâce aux bases de données administratives de la Régie de l’assurance maladie du Québec (RAMQ), démontre que le risque fracturaire augmente avec le niveau d’obésité, que le profil de fracture se modifie après la chirurgie, passant d’un profil de fractures relié à l’obésité avant la chirurgie à un profil de type ostéoporotique en post-opératoire, et que la dérivation biliopancréatique est la seule chirurgie étant associée significativement à une augmentation du risque de fracture dans notre étude. / Bariatric surgery has proven beneficial effects on cardiometabolic health, on quality of life and on mortality, but it also seems to negatively influence bone health. Although studies have shown an increase in bone remodeling, a decrease in bone mineral density and histomorphometric alterations suggesting osteomalacia after surgery, few studies have evaluated its impact on fracture risk. Our objectives are to evaluate fracture risk in obese individuals who submitted to bariatric surgery compared with obese and non-obese controls, to evaluate fracture sites in obesity and after bariatric surgery, and to evaluate if the type of surgery influences fracture risk. This study, using healthcare administrative databases, showed that fracture risk increases with the level of obesity, that pattern of fracture changes after surgery, from a pattern associated with obesity before surgery to a pattern typical of osteoporosis post-operatively, and that biliopancreatic diversion is the only type of surgery that was associated with a significant increase in fracture risk in our study.

La dérivation biliopancréatique avec gastrectomie verticale et commutation duodénale (BPD/DS) est la chirurgie plus efficace pour traiter l'obésité. Les mécanismes par lesquels la BPD/DS affecte la balance énergétique ne sont pas bien précisés. En plus, BPD/DS comprend deux composantes, la gastrectomie verticale (SG) et commutation duodénale (DS), puis le rôle respectif de chaque composant n’est pas connu. Cette présente étude visait à étudier 1) les mécanismes par lesquels la BPD/DS régule la balance énergétique et 2) les contributions de la SG et la DS aux avantages métaboliques de la BPD/DS. Les chirurgies BPD/DS, SG et DS ont été réalisées chez des rats mâles nourris soit avec une moulée de laboratoire standard, soit un régime riche en graisse (high-fat, HF). Nous avons mesuré le poids corporel (body weight, BW), la prise alimentaire, la composition corporelle, l'énergie fécale, la sécrétion des hormones intestinales principales, et la dépense énergétique (energy expenditure, EE). Par rapport à Sham, les rats BPD/DS et DS présentaient beaucoup moins de BW et de graisse corporelle et une consommation d'énergie digestible réduite due à la malabsorption engendrée par la DS. Au contraire, la SG seulement n’a induit qu’une perte de BW transitoire. Les rats BPD/DS et DS ont montré des niveaux beaucoup plus élevés de glucagon-like peptide (GLP-1) et de peptide tyrosine-tyrosine (PYY), à la fois à jeun et ad libitum. Dans l'étude avec régime de HF, un groupe d'opération fictive (Sham) apparié pour le poids aux animaux BPD/DS (Sham-HF pair-weighed, PW) a été ajouté pour contrôler les effets de la BPD/DS sur le poids. Nous avons observé une diminution de l’EE chez les rats BPD/DS, DS et Sham-HF PW inférieure à celle des Sham HF. Cependant, les rats BPD/DS ont montré une EE supérieure à celle des rats Sham HF PW à jeun. Étonnamment, la BPD/DS et la DS ont réduit le volume et le métabolisme oxydatif du tissu adipeux brun de même que l'expression de gènes thermogéniques dans ce tissu. L’élévation postprandiale du GLP-1 et PYY a été observée suite à la BPD/DS et la DS. Ces deux chirurgies ont conduit à une réduction de l’EE postprandiale qui est associée avec diminution du BW. Nos données suggèrent que les avantages métaboliques de la BPD/DS sont principalement dues à une malabsorption et en partie liées à l’augmentation de l’EE. La DS est le principal facteur menant à la malabsorption et l'augmentation des niveaux d'incrétines anorexigènes GLP-1 et PYY. / Biliopancreatic diversion with vertical sleeve gastrectomy and duodenal switch (BPD/DS) is the most efficient surgery to treat obesity. The mechanisms whereby BPD/DS affects energy balance are not well clarified. Additionally, BPD/DS includes two components, vertical sleeve gastrectomy (SG) and duodenal switch (DS) and the respective role of each component is not known. This present study aimed to investigate the mechanisms whereby BPD/DS regulates energy balance and the contributions of SG and DS to the metabolic benefits of BPD/DS. BPD/DS, SG and DS were performed in two batches of rats: chow- and high-fat (HF) diet- fed male rats. We examined body weight (BW), food intake, body composition, fecal energy, main intestinal-gut hormones secretion, and energy expenditure (EE). Compared to Sham, BPD/DS and DS rats exhibited much less BW, percentage of body fat and digestible energy intake due to high malabsorption. In contrast, SG only induced an initial and transient BW loss. BPD/DS and DS rats showed much higher levels of glucagon-like peptide (GLP-1) and peptide tyrosine-tyrosine (PYY), both in fasting and ad libitum refed status. In the HF diet study, a pair-weighed, sham-operated (Sham-HF PW) group was added to match the BW of BPD/DS animals. We observed decreased EE in rats presenting similar BW (BPD/DS, DS and Sham-HF PW) than Sham HF rats. However, BPD/DS rats still showed higher EE than Sham HF PW rats in fasting state. Surprisingly, BPD/DS and DS reduced the volume, oxidative metabolism and expression of thermogenic genes in interscapular brown adipose tissue compared Sham HF controls. Postprandial elevation of GLP-1 and PYY was found in BPD/DS and DS rats. BPD/DS and DS led to a body-weight-decrease-associated reduction in postprandial EE. Our data suggested that the metabolic benefits of BPD/DS are mainly due to malabsorption and partially related to increased EE. DS is the main factor leading to malasbsorption and the increase in the levels of anorectic incretins GLP-1 and PYY.

L'obésité est un facteur de risque cardiovasculaire en progression. Bien que son impact intrinsèque soit limité, l'obésité est associée à des facteurs de risque cardiovasculaires majeurs comme l'hypertension, la dyslipidémie et le diabète de type 2. Les mesures hygiéno-diététiques, les médicaments et la chirurgie bariatriques sont les mesures principales pour traiter l'obésité. Les mesures hygiéno-diététiques sont globalement inefficaces. Bien que certains médicaments ont récemment montré des résultats prometteurs, leur utilisation dans le traitement de l'obésité chez les patients avec une maladie cardiovasculaire avérée reste limitée. Seule la chirurgie bariatrique a démontré une réduction significative et soutenue du poids ainsi que des bénéfices en matières de prévention cardiovasculaire primaire mais on ne connait pas ses effets chez des patients avec une maladie cardiovasculaire confirmée. Par conséquent, nous avons réalisé une analyse rétrospective avec suivi prospectif chez des patients avec une maladie coronarienne comparés à des cohortes appariées grâce à un score de propension pour évaluer la sécurité de cette stratégie ainsi que son rôle en prévention secondaire. D'abord, nous avons analysé la sécurité de la chirurgie bariatrique chez des patients avec une maladie coronarienne en comparant ces patients avec des patients appariés dépourvus de maladie coronarienne mais qui avait également bénéficié d'une chirurgie bariatrique. Cette analyse suggère qu'il y a une majoration des évènements cardiaques péri-opératoires, surtout des infarctus du myocarde, et un risque cardio-vasculaire plus important au long cours dans le groupe avec maladie coronarienne. Ensuite, pour évaluer les bénéfices de la chirurgie bariatrique, nous avons comparé des patients avec une maladie coronarienne qui ont bénéficié d'une chirurgie bariatrique avec des patients atteints de maladie coronarienne qui n'ont pas bénéficié de chirurgie bariatrique. Nos résultats suggèrent une réduction de la mortalité non-cardiovasculaire mais pas de diminution des évènements cardiovasculaires. Enfin, nous avons cherché à évaluer une technique pour perdre du poids alternative, innovante, moins invasive : l'embolisation bariatrique qui consiste à occlure l'artère gastrique gauche par voie percutanée. Cette occlusion vasculaire occasionnerait une perte d'appétit et puis une perte de poids. D'abord, nous avons confirmé que l'approche transradiale est sécuritaire et faisable pour visualiser le tronc cœliaque et l'artère gastrique gauche. Puis, sur base de notre étude pilote d'embolisation bariatrique chez 7 patients, nous rapportons une perte de poids médiane de 11kg, avec un suivi jusqu'à 2 ans après la procédure. / Obesity is a growing risk factor for cardiovascular disease. Although its intrinsic impact may be limited, it is causally associated with major cardiovascular risk factors such as hypertension, dyslipidemia and diabetes mellitus. Options to treat obesity include lifestyle intervention, pharmacotherapy and bariatric surgery. Lifestyle intervention including diets are inefficient. Although some medications have recently shown promising results, their impact in the treatment of obesity in patients with established cardiovascular disease is currently limited. Only bariatric surgery has shown significant and sustained weight loss as well as benefits in terms of primary cardiovascular prevention but little is known of its impact in patients with established cardiovascular disease. Thus, we performed a retrospective analysis with prospective follow-up of this technique in patients with coronary artery disease compared to propensity score matched cohorts to assess the safety of this strategy in these patients and the role of weight loss in secondary prevention. First, we analyzed the safety of bariatric surgery in patients with coronary artery disease by comparing them with matched patients that had undergone bariatric surgery but did not have coronary disease. This analysis suggests a significant increase in peri-operative cardiac events, mainly non-fatal myocardial infarction, and persistently elevated cardiovascular risk throughout long-term follow-up, in patients with coronary artery disease. Then, to study the benefits of bariatric surgery, we compared patients with coronary artery disease that underwent bariatric surgery with patients with coronary artery disease that did not undergo bariatric surgery. Our results suggest that bariatric surgery reduces major adverse cardio-cerebral events, essentially by a significant reduction in non-cardiovascular mortality but not in cardiovascular events per se. Thereafter, we sought to assess an alternative less invasive novel technique to induce weight loss: bariatric embolization, whereby percutaneous occlusion of the left gastric artery leads to loss of appetite. First, we confirmed that the transradial approach was a safe and effective technique to visualize the celiac and the left gastric arteries. Then, in a pilot study of seven patients, we showed that bariatric embolization was associated with a median weight loss of 11kg and these results were maintained up to two years after the index procedure.

Titre de l'écran-titre (visionné le 25 octobre 2023) / L'obésité est de plus en plus décrite comme une maladie neurocomportementale résultant d'une vulnérabilité neurologique combinée à un environnement obésogène. Depuis 2020, plusieurs organismes décrivent l'obésité comme une maladie chronique, complexe, évolutive et récidivante fort répandue se caractérisant par une accumulation anormale ou excessive de graisses corporelles nuisibles à la santé. De plus, il est maintenant connu que l'obésité est associée à des altérations de l'intégrité et de la densité des matières blanche et grise au niveau du cerveau. La chirurgie bariatrique est un bon modèle pour étudier ces altérations, puisqu'elle mène à une perte de poids significative et à des améliorations métaboliques. Nos études récentes ont démontré une augmentation de la densité de matière blanche et grise 4 et 12 mois après la chirurgie bariatrique dans plusieurs régions du cerveau. Nous avons aussi rapporté que la densité des matières blanche et grise dans ces régions est plus faible chez les participants présentant une obésité, suggérant une récupération des altérations de matière blanche et grise post-chirurgie. Il demeure toutefois incertain si ces changements persistent dans le temps. Le Chapitre 1 de ce mémoire présente les résultats d'une étude prospective visant entre autres à examiner la récupération de la densité des matières blanche et grise 24 mois après la chirurgie bariatrique. Nos résultats montrent des augmentations étendues de la densité des matières blanche et grise jusqu'à 24 mois après la chirurgie qui sont reliées à la perte de poids et à l'amélioration du profil métabolique. Nous avons aussi montré que des diamètres adipocytaires omentaux plus élevés sont significativement associés à de plus grandes augmentations de densité totale de matière blanche à 24 mois, et une tendance est observée avec le diamètre adipocytaire sous-cutané à 24 mois. Dans le futur, il sera intéressant d'étudier le lien entre les changements structuraux et la fonction cognitive, ainsi qu'examiner les changements à plus long terme après la chirurgie bariatrique. / Obesity is increasingly described as a neurobehavioral disease resulting from a neurological vulnerability combined with an obesogenic environment. Since 2020, several organizations have described obesity as a widespread, chronic, complex, progressive and relapsing disease characterized by abnormal or excessive accumulation of body fat that is detrimental to health. In addition, it is now known that obesity is associated with alterations in the integrity and density of white and grey matter in the brain. Bariatric surgery is a good model to study these alterations, since it leads to significant weight loss and metabolic improvements. Our recent studies have demonstrated widespread increases in white and gray matter density 4 and 12 months after bariatric surgery that spatially overlap with the brain alterations observed in participants with obesity, suggesting recovery from post-surgical white and gray matter alterations. However, it is not known whether these changes persist over time. Chapter 1 of this master thesis presents the results of a prospective study to examine among others the recovery of white and grey matter density 24 months after bariatric surgery. Our results show widespread increases in white and gray matter density up to 24 months after surgery that are related to weight loss and improved metabolic profile. We also show that higher omental adipocyte diameters are significantly associated with greater increases in total white matter density at 24 months, and a trend is observed for subcutaneous adipocyte diameter at 24 months. In the future, it will be interesting to study the relationship between structural changes and cognitive function, as well as examine longer-term changes after bariatric surgery.

L’obésité augmente le risque de nombreuses maladies dont le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, l’hypertension artérielle, les AVC (accident vasculaire cérébral), l’ostéo-arthrite, l’apnée obstructive du sommeil et plusieurs types de cancer. Le risque est d’autant plus grand en présence d’obésité sévère laquelle est un problème prévalent qui continue de croître. L’évaluation du risque cardiovasculaire chez des obèses sévères a déjà été évaluée au moyen du score de risque de Framingham. Bien que ce score ne soit pas validé pour cette population, il s’agit d’un outil qui peut résumer les changements des multiples facteurs de risque pour un même patient au fil du temps. La prise en charge de l’obésité inclus: 1) le changement des habitudes de vie, 2) le traitement pharmacologique et, 3) le traitement chirurgical. Ce dernier est le seul prouvé efficace à long terme chez les patients obèses sévères afin de permettre une perte de poids significative et la résolution des comorbidités associées à l’obésité dont l’apnée obstructive du sommeil, l’hypertension artérielle, le diabète de type 2 et la dyslipidémie. La dyslipidémie englobe les différentes anomalies du bilan lipidique. Il existe deux grands types de chirurgie bariatrique: 1) les chirurgies restrictives et, 2) les chirurgies mixtes. La résolution des comorbidités est variable selon le type de chirurgie pratiquée. L’objectif principal de ce mémoire était de comparer, par rapport à un groupe témoin, les effets sur le bilan lipidique d’un programme d’entrainement structuré entre les mois 3 et 6 d’une chirurgie bariatrique mixte ou restrictive. Nos travaux ont permis de démontrer qu’un programme d’entraînement supervisé de 12 semaines suivant une chirurgie bariatrique a un effet bénéfique additif sur les HDL sans avoir d’impact sur les autres paramètres du bilan lipidique (cholestérol total, ratio cholestérol total/HDL, apo-B, TG, LDL, non-HDL). Ce programme d’entraînement n’entraînait pas de bénéfice supplémentaire sur le risque cardiovasculaire estimé au moyen du score de risque de Framingham. / Obesity increases the risk of many health issues like type 2 diabetes, cardiovascular disease, high blood pressure, stroke, osteoarthritis, obstructive sleep apnea and many types of cancer. This risk is even higher facing severe obesity which is a prevalent health problem that continues to rise. Cardiovascular risk assessment in severely obese patients has already been measures in a few studies using the Framingham risk score. Even if this score has not been validated in this population, it remains a tool to express many risk factors evolution in a given patient over time. Global management of obesity include changes in health behaviors and pharmacological and surgical treatment. From now on, surgical treatment is the only effective treatment in severely obese patients to significantly achieved weight loss and the resolution of many comorbidities including sleep apnea, high blood pressure, type 2 diabetes and dyslipidemia. Dyslipidemia refers to any blood lipid alterations. Surgical treatment is divided in two classes of bariatric surgery that are the restrictive and hybrid procedures. Comorbidities resolution vary according to each specific procedure. The main objective of this study was to compare, with a control group, the effect of a supervised training program between the 3nd and the 6th month following bariatric surgery (either restrictive or hybrid) on blood lipids. We found that a supervised training program of 12 weeks following bariatric surgery was able to further increase HDL without having impact on the other blood lipids (total cholesterol, total cholesterol/HDL ratio, apo-B, TG, LDL and nonHDL). This training program did not further decrease the cardiovascular risk of patients as estimated by the Framingham risk score.

Les mécanismes par lesquels la chirurgie bariatrique permet la rémission du diabète ne sont pas encore précisément définis. Ce phénomène étant en partie indépendant de la perte de poids, les modulations hormonales induites par la chirurgie sont une piste potentielle. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à la protéine de liaison aux facteurs de croissance analogues à l'insuline (IGFBP) - 2, une hormone positivement impliquée dans le métabolisme énergétique et glucidique. Chez l'humain, ses niveaux circulants sont significativement augmentés suite à la chirurgie bariatrique de type dérivation biliopancréatique avec commutation duodénale (BPD-DS), suggérant un possible rôle d'IGFBP-2 dans les effets bénéfiques de la chirurgie. L'objectif de cette étude était donc d'évaluer la contribution d'IGFBP-2 dans les effets métaboliques de la chirurgie bariatrique. Nous avons tout d'abord démontré chez l'humain l'augmentation rapide et soutenue des niveaux plasmatiques d'IGFBP-2 suite aux chirurgies restrictives (Sleeve gastrectomie (SG)) et malabsorptives (dérivation gastrique en Roux-en-Y (RYGB) et BPD-DS). Cependant, cette augmentation était deux fois plus importante suite à la BPD-DS, comparée à la RYGB et la SG, suggérant un mécanisme dépendant des modifications intestinales. Indépendamment du statut diabétique du patient, les niveaux circulants d'IGFBP-2 post-chirurgie étaient corrélés positivement à l'amélioration de la sensibilité à l'insuline évaluée par clamp euglycémique hyperinsulinémique, par l'insulinémie et par l'index HOMA-IR. Chez la souris et le rat, les chirurgies malabsorptives ont également haussé les niveaux plasmatiques d'IGFBP-2 en stimulant son expression et sa production hépatique. Dans un modèle de souris déficientes pour Igfbp2, nous avons démontré qu'IGFBP-2 était nécessaire pour une perte de poids complète, notamment celle de la masse grasse. Indépendamment de cette perte de poids, IGFBP-2 était nécessaire à l'amélioration précoce de la tolérance au glucose, mais pas celle à long terme. Notre étude démontre donc qu'IGFBP-2 est une protéine clef dans les effets métaboliques de la chirurgie bariatrique, autant chez l'humain que dans un modèle murin. Les mécanismes de modulation d'IGFBP-2 par la chirurgie ainsi que les mécanismes d'action d'IGFBP-2 dans ce contexte restent cependant inconnus. / Mechanisms by which bariatric surgery favors the remission of type 2 diabetes (T2D) are yet to be defined. As T2D remission is partly independent of loss of weight, we studied the possible contribution of metabolic hormones that are modulated upon bariatric surgery. In this context, we investigated the insulin growth factor binding protein (IGFBP) - 2, a hormone positively implicated in energy and glucose metabolism. In humans, its circulating levels increased significantly after biliopancreatic diversion with duodenal switch (BPD-DS), suggesting a potential role of IGFBP-2 in the improvements seen after bariatric surgery. Thus, the objective of the present study was to evaluate the contribution of IGFBP-2 in the metabolic effects associated with bariatric surgery. We first demonstrated in obese humans a rapid and sustained increase of IGFBP-2 circulating levels after restrictive (sleeve gastrectomy, SG) and malabsorptive surgeries (Roux-en-Y gastrectomy, RYGB and BPD-DS). However, the rise was 2-fold higher after BPD-DS than after RYGB or SG, suggesting intestinal-dependent mechanisms of modulation. Independently of diabetic status, post-surgery IGFBP-2 levels correlated positively with the correction of insulin sensibility, measured by euglycemic-hyperinsulinemic clamp, fasting insulinemia and the homeostatic assessment of insulin resistance (HOMA-IR) index. In mice and rats, malabsorptive surgeries also increased plasma IGFBP-2 levels by stimulating hepatic synthesis. Interestingly, using Igfbp2-deficient mice, we observed that IGFBP-2 was necessary for a full effect of surgery on weight loss, especially on adiposity. In addition, IGFBP-2 was necessary for early but not long-term improvements in glucose homeostasis. In conclusion, this study demonstrates the importance of IGFBP-2 modulation by bariatric surgery for mediating metabolic effects, in humans as in murine models. Despite our findings, the mechanisms modulating IGFBP-2 and its effects of in insulin-sensitive cells still need to be determined.

L’obésité est une maladie chronique dont la prévalence augmente. Plusieurs comorbidités sont associées à l’obésité comme l’hypertension artérielle, le diabète de type 2 ou l’apnée obstructive du sommeil. Dans un contexte d’obésité sévère, le risque de développer ces comorbidités augmente en plus d’être associé à un risque augmenté de mortalité. Le développement de ces comorbidités est étroitement lié à l’accumulation excessive ainsi qu’à la distribution ectopique du tissu adipeux. Or, la distribution du tissu adipeux diffère selon le sexe, ce qui agit comme un facteur déterminant dans la morbidité associée à l’obésité sévère. La prise en charge de l’obésité comprend l’approche non-pharmacologique, pharmacologique et chirurgicale. Dans un contexte d’obésité sévère, la chirurgie bariatrique est le seul traitement considéré comme efficace puisqu’il permet non seulement une perte de poids et le maintien à long terme de celle-ci, mais également la résolution partielle ou complète des comorbidités associées à l’obésité sévère. Ce mémoire a comme premier objectif de comparer, entre les hommes et les femmes avec obésité sévère, la composition corporelle, la distribution du tissu adipeux à l’abdomen et à la mi-cuisse et la présence des comorbidités dont le diabète de type 2, l’hypertension artérielle et l’apnée obstructive du sommeil. Le deuxième objectif est de comparer, entre les sexes, la perte de poids, la mobilisation du tissu adipeux à l’abdomen et à la cuisse et la résolution des comorbidités à 6 et 12 mois post-opératoire de la dérivation biliopancreatique avec commutation duodénale (DBP-CD). Les analyses ont permis de montrer qu’à 12 mois suivant une DBP-CD, aucune différence entre les sexes n’a été rapportée sur la perte de poids et sur la résolution des comorbidités. Toutefois, les hommes ont bénéficié d’une plus grande perte de masse grasse et de tissu adipeux, tant au niveau de la mi-cuisse qu’au niveau de l’abdomen. / Obesity is a chronic disease with an increasing prevalence. Several comorbidities are associated with obesity such as systemic hypertension, type 2 diabetes, obstructive sleep apnea, dyslipidemia, stroke, cardiovascular diseases and certain types of cancer. The risk of these diseases increases with the severity of obesity and may even result in death. Indeed, development of these comorbidities can be attributed to excessive accumulation and distribution of adipose tissue, as well as ectopic adipose tissue deposition. Distribution of adipose tissue happens in a different manner in both sexes and acts as a determining factor in the predisposition to health risks in severely obese men and severely obese premenopausal women. Knowing that consequences of obesity are multiple, it is therefore necessary to manage and treat this disease appropriately. Management of obesity includes non-pharmacological, pharmacological as well as surgical approaches. In the context of severe obesity, bariatric surgery is the only treatment which allows both significant and sustained weight loss in addition to resolution of obesity related comorbidities. The first aim of this study was to assess the differences between severely obese men and women, in body composition, abdomen and mid-thigh body fat distribution and presence of comorbidities, such as systemic hypertension, type 2 diabetes and obstructive sleep apnea. The second aim was to compare between men and women, the 6 and 12-month postoperative evolution of biliopancreatic diversion with duodenal switch (BPD-DS) bariatric surgery, in terms of weight loss, body fat mobilization and resolution of the mentioned comorbidities. Our study results showed that 12 months following BPD-DS, there was no differences between men and women in terms of weight loss and resolution of comorbidities. However, men benefited from a greater decrease in body fat and in adipose tissue at both abdomen and mid-thigh level.

Au Canada, en 2004, 2,7% des adultes étaient considérés comme étant des obèses sévères, et ce, malgré toutes les recherches et la prévention pour contrer le gain de poids. L'obésité sévère est bien plus qu'un simple problème d'esthétique. Cette condition est un précurseur de plusieurs comorbidités qui diminuent la qualité et l'espérance de vie. En ce moment, le seul traitement efficace et durable est la chirurgie bariatrique. Cette procédure engendre des changements non seulement corporels, mais également métaboliques et physiologiques. Les mécanismes par lesquels celle-ci parvient à une amélioration marquée des comorbidités ne sont pas encore bien compris. Une des hypothèses serait les changements engendrés sur les adipokines, des molécules libérées par le tissu adipeux. La visfatine et l'apeline sont toutes deux des adipokines reliées au métabolisme de l'insuline et aux marqueurs inflammatoires. Ces deux adipokines ont récemment été découvertes et leur fonctionnement reste encore inconnu. Savoir comment ces deux adipokines réagissent au changement drastique de composition corporelle pourrait amener à une piste dans la compréhension des comorbidités, de leur résolution ainsi que dans le développement d'agents pharmaceutiques futurs pouvant améliorer les comorbidités, en étant moins drastiques que la chirurgie bariatrique. Dans ce mémoire, l'impact aigu et chronique de la dérivation biliopancréatique avec commutation duodénale sur les concentrations plasmatiques de visfatine et d'apeline sera évalué. Les patients ayant subi une DBP-CD (groupe DBP-CD) ont été comparés avec un groupe avec obésité sévère (groupe témoin). Des mesures anthropométriques et des échantillons sanguins ont été effectués avant, au jour 1 et 5 et à 6 et 12 mois après la chirurgie dans le groupe DBP-CD. Il y a eu 70 sujets dans le groupe DBP-CD et 28 dans le groupe témoin. Un an après la chirurgie, on retrouve une réduction du poids corporel (136,4 ± 27,6 vs. 85,9 ± 18,5 kg, p<0,001). La concentration de visfatine a diminuée un jour après la chirurgie (18,82 ± 7,36 vs. 16,13 ± 5,56 ng/ml; p=0,001) et la concentration d'apeline 5 jours après la chirurgie (0,55 ± 0,33 vs. 0,50 ± 0,28 ng/ml; p=0,040). Dans le groupe témoin, il n'y a eu aucun changement significatif dans tous les paramètres. En conclusion, on observe une diminution aiguë des concentrations de visfatine et d'apeline après la DBP-CD. La perte de poids à long terme n'a eu aucun impact sur ces concentrations.