L'obésité représente un enjeu de santé publique important. Au Canada, près de 60 % de la population se retrouve en situation de surpoids ou d'obésité. Cette condition engendre des conséquences importantes sur la santé. En dépit des efforts investis, la prévention et le traitement de l'obésité demeurent peu efficaces. Des interventions ciblées selon des caractéristiques précises présentées par des groupes d'individus ainsi qu'une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels différents facteurs de risque d'obésité influencent le poids corporel sont susceptibles d'améliorer l'efficacité des interventions. De nombreux facteurs environnementaux, génétiques, physiologiques et comportementaux sont à l'origine de l'obésité. De plus, l'obésité résulte de l'interaction complexe de ces facteurs. Par exemple, des facteurs génétiques sont impliqués dans la variabilité interindividuelle observée dans l'influence de l'environnement sur le poids corporel. Quelques études ont également démontré que l'effet des gènes sur le poids corporel était expliqué par des comportements alimentaires. Ces derniers représentent des déterminants importants de l'obésité. Toutefois, l'effet médiateur de seulement quelques comportements alimentaires dans la susceptibilité génétique à l'obésité a été investigué. D'autres caractéristiques comme la distribution retardée de la prise alimentaire et la faible sensibilité des signaux de satiétés ont également des facteurs de risque d'obésité. Les mécanismes par lesquels ces facteurs influencent le poids sont méconnus. Toutefois, quelques études suggèrent qu'ils sont aussi associés aux comportements alimentaires. Les associations entre ces trois facteurs de risque individuel d'obésité et les comportements alimentaires ont été peu étudiées jusqu'à présent. L'objectif général de ce projet de doctorat est d'étudier le rôle des comportements alimentaires dans trois facteurs de risque d'obésité, soit la susceptibilité génétique à l'obésité, la distribution retardée de la prise alimentaire et la faible sensibilité des signaux de satiété, et ce, en contexte de susceptibilité à l'obésité ou en contexte de perte de poids. Ce projet visait d'abord à évaluer les associations entre ces facteurs de risque et les comportements alimentaires, puis à évaluer le potentiel de médiation des comportements alimentaires dans l'association entre ces facteurs et l'obésité ou l'apport énergétique. Les associations entre deux de ces facteurs, soit la distribution retardée de la prise alimentaire et la faible sensibilité des signaux de satiété, et la perte de poids ont également été étudiées. Finalement, ce projet visait à valider la version française du Adult Eating Behaviour Questionnaire (AEBQ) qui évalue des comportements alimentaires liés à l'appétit. La majorité des objectifs ont été répondus au moyen de données de l'Étude des familles de Québec (n=951) ou de la cohorte WeLIS qui regroupe quatre études sur la perte de poids (n=305). Une étude distincte a été réalisée pour la validation du questionnaire AEBQ (n=227). Une revue de la littérature a d'abord permis de souligner la ressemblance familiale dans les comportements alimentaires et que plusieurs gènes liés à l'obésité étaient associés à ces derniers. Ce projet a ensuite permis de documenter l'effet médiateur de la désinhibition et de la susceptibilité à la faim dans la susceptibilité génétique à l'obésité. En lien avec la distribution retardée de la prise alimentaire, les résultats indiquent que l'évaluation de ce facteur avant l'intervention ne permet pas d'identifier de faibles répondeurs à la perte de poids. Toutefois, ce facteur est associé à l'apport énergétique, et cette association est médiée par la désinhibition et la susceptibilité à la faim. Les résultats ont également démontré que les individus ayant une faible sensibilité des signaux de satiété ne sont pas résistants à la perte de poids basée sur une restriction énergétique, mais que ce type d'intervention engendre des changements moins optimaux dans certains de leurs comportements alimentaires. L'association entre la faible sensibilité des signaux de satiété et l'apport énergétique est également médiée par la susceptibilité à la faim et les envies alimentaires impérieuses. Finalement, ce projet a confirmé la validité de la version française du AEBQ auprès des Québécois. En conclusion, ces travaux mettent en lumière le rôle important des comportements alimentaires dans différents facteurs de risque d'obésité. Les résultats suggèrent que cibler ces comportements alimentaires pourrait être une avenue potentielle pour diminuer la susceptibilité à la surconsommation et à l'obésité associée à ces facteurs. Finalement, ce projet suggère que des recommandations portant sur le moment des prises alimentaires sont pertinentes dans une perspective de prévention et de traitement de l'obésité. / Obesity is an important public health issue. In Canada, nearly 60 % of the population is living with overweight or obesity. This condition yields important health consequences. Despite many efforts, obesity prevention and treatment remain ineffective. Interventions targeting specific characteristics common to groups of individuals combined with a better understanding of mechanisms by which different risk factors for obesity impact body weight could improve the efficacy of interventions. Causes for obesity include a complex interplay between environmental, genetic, physiological, and behavioural factors. For instance, genetic factors play an important role in the interindividual variability in body weight observed in response to the environment. Moreover, few studies have shown that genes impact body weight partly through eating behaviour traits which represent important determinants of obesity. However, only a few eating behaviour traits have been tested as mediators of the genetic susceptibility to obesity. Other characteristics such as the timing of food intake and low satiety responsiveness also represent risk factors for obesity. The mechanisms by which these risk factors influence body weight remain to be fully understood. Few studies suggest that these factors are also associated with eating behaviour traits. To date, the associations between these three individual risk factors for obesity and eating behaviour traits have been scarcely studied. The overall objective of this thesis is to investigate the role of eating behaviour traits in three obesity risk factors, namely, genetic susceptibility to obesity, timing of food intake and low satiety responsiveness, either in a context of susceptibility to obesity or weight loss. This thesis first aims to assess the associations between these risk factors and eating behaviour traits, and to investigate whether eating behaviour traits mediate the associations between these risk factors and obesity or energy intake. Second, the associations between two of these risk factors, namely timing of food intake and low satiety responsiveness, and weight loss are also investigated. Lastly, this thesis aims to validate the French version of the Adult Eating Behaviour Questionnaire (AEBQ), which assesses eating behaviours related to appetite. Most of the objectives were achieved with the use of data from the Quebec Family Study (n=951) or the WeLIS cohort, which includes four weight loss studies (n=305). A separate study was carried out to validate the AEBQ (n=227). In a literature review, this project first highlighted the familial resemblance in eating behaviour traits and that several obesity-related genes were associated with these traits. This project also found that genetic susceptibility to obesity was mediated by disinhibition and susceptibility to hunger. With regard to the timing of food intake, the results of this thesis suggest that a late distribution of food intake, assessed prior to a weight loss intervention, does not permit the characterization of low weight loss responders. However, a late distribution of food intake was positively associated with energy intake, and this association was mediated by disinhibition and susceptibility to hunger. The results of this thesis also showed that individuals with low satiety responsiveness were not resistant to weight loss based on an energy-restricted diet, but that this type of intervention leads to less optimal changes in some of their eating behaviour traits. The association between low satiety responsiveness and energy intake was also mediated by susceptibility to hunger and food cravings. Finally, this thesis indicated that the AEBQ is a valid tool to assess eating behaviours in the French-speaking adult population from the province of Quebec. In conclusion, this thesis highlights the important role of eating behaviour traits in several risk factors for obesity. These results suggest that targeting these eating behaviour traits could be a potential avenue to decrease the susceptibility to overeating and obesity associated with these risk factors. This project also suggests that the inclusion of recommendations about the timing of food intake is relevant from the perspective of obesity prevention and treatment.

Le principal objectif de ce mémoire consistait à développer une évaluation clinique de l'obésité démontrant la grande variabilité entre les individus obèses résistants à la perte de poids et à caractériser les facteurs potentiellement associés à l'obésité ainsi que la capacité individuelle à perdre du poids. Les variables étudiées incluaient une multitude de facteurs physiologiques, psychologiques et comportementaux chez des individus obèses résistants à la perte de poids. L'évaluation clinique a révélé une grande variabilité interindividuelle en ce qui a trait aux facteurs reliés à l'obésité, plusieurs individus déviant également des recommandations optimales visant une perte pondérale. Des phénotypes plus vulnérables ont été identifiés, notamment un profil de signaux de satiété perturbés. Les bons répondeurs à la perte de poids ont démontré une amélioration de plusieurs comportements alimentaires et de facteurs psychologiques en réponse à l'intervention. Cette évaluation offre donc la possibilité de personnaliser le traitement de perte de poids et un outil supplémentaire aux professionnels de la santé.

L’obésité est associée avec plusieurs désordres métaboliques d’envergure dont le diabète, les maladies cardiovasculaires et la stéatose hépatique. De nouvelles études visant le développement des traitements efficaces contre l’obésité et ses complications ont été entreprises afin d’élucider les mécanismes pathophysiologiques par lesquels l’obésité induit ou amplifie ses conséquences négatives. Le tissu adipeux sécrète plusieurs hormones ou adipokines qui sont impliquées dans la régulation du poids corporel ainsi que l’homéostasie métabolique. La protéine stimulant l’acylation (ASP) est une adipokine stimulant la synthèse des triglycérides et leur stockage au niveau du tissu adipeux (et ceci, en agissant à travers son récepteur : le C5L2). Cette thèse se penche sur diverses populations humaines et évalue les changements au niveau de différentes adipokines, plus particulièrement l’ASP, en lien avec les facteurs déterminants de l’obésité. Cet objectif global s’est concrétisé à travers quatre études : I) L’évaluation des niveaux d’adipokines chez des patients consommant des breuvages édulcorés au glucose ou au fructose afin de déterminer les effets de la composition de la diète sur la fonction du tissu adipeux, II) Une étude transversale évaluant le lien entre l’ASP et les facteurs de risque cardiométabolique dans une population à risque, III) une étude chez des femmes souffrant d’obésité sévère qui ont subi une chirurgie bariatrique, afin de déterminer les associations entre l’expression hépatique des récepteurs liés au facteur du complément C3 avec les niveaux d’hormones sexuelles et d’adipokines post-chirurgie, et IV) l’évaluation des niveaux sanguins d’adipokines ainsi que de l’expression du C3 et des récepteurs qui y sont reliés dans les tissus adipeux viscéral vs sous-cutané en lien avec le syndrome métabolique, les hormones sexuelles et le profil métabolique. Nous avons démontré que l’ASP et son récepteur offraient différentes réponses en fonction du sexe, de la présence d’un désordre métabolique, des niveaux d’hormones sexuelles, de l’organe impliqué ainsi que de la composition de la diète : tous des facteurs déterminants pour l’obésité. En conclusion, ces résultats suggèrent que l’ASP agit comme médiateur entre les facteurs exogènes et les évènements biologiques menant à l’obésité et ses conséquences métaboliques. / Obesity is associated with many major metabolic disorders, especially diabetes, cardiovascular disorders and fatty liver disease. Aimed at developing effective therapies for obesity and its complications, new research has intensified to elucidate the pathophysiological mechanisms by which obesity induces or amplifies its major adverse consequences. Adipose tissue, as an endocrine organ, secretes several hormones termed “adipokines” that are involved in energy homeostasis and weight regulation. Dysfunction of adipokine pathways has been recognized as a key etiological factor of obesity-induced disorders. Acylation stimulating protein (ASP) is an adipokine that stimulates triglyceride synthesis and storage in adipose tissue by enhancing glucose and fatty acid uptake. ASP acts via its receptor C5L2. This thesis investigates several human populations under varying external and internal conditions and evaluates changes in adipokines, in particular ASP and its related proteins, in association with obesity determinants. This overall aim is achieved through four studies including the following: I) evaluation of adipokines in healthy overweight/obese adults consuming glucose- or fructose-sweetened beverages to determine the effects of diet composition on adipose tissue function II) a cross-sectional population-based study to determine fasting serum ASP and its relationships with cardiometabolic risk factors in a relatively high risk adult population III) a study on severely-obese pre/post-menopausal women, who underwent bariatric surgery, to determine associations of hepatic gene expression of complement C3 related receptors, sex hormones, adipokines and metabolic profiles as well as evaluating obesity improvement after surgery IV) a study on women with a wide age and BMI range to determine plasma adipokine levels and adipose tissue depot gene expression of C3 and related receptors in association with metabolic syndrome criteria, ovarian hormones and metabolic profile. I found different responses of ASP and its receptor according to gender, metabolic disorder, sex hormone levels, organ involvement and diet composition: all factors critical as obesity determinants. The results presented here demonstrate that ASP may mediate the link between obesity-related exogenous factors and biologic events that lead to obesity consequences. In conclusion, these findings validate that obesity is a low-grade inflammatory status with multi-organ involvement, evidencing sex differences and dynamic interactions between immune and metabolic response determinants.

La cause principale de l'obésité provient d'un bilan calorique positif, ce qui stimule le corps à stocker cet excès dans le tissu adipeux. Jusqu'à présent, ce problème n'a pu être élucidé. L'objectif des études sur l'obésité est de trouver des mesures concrètes de prévention ou des traitements efficaces pour les personnes obèses ou souffrant de maladies qui y sont associées. Le tissu adipeux est un organe endocrinien produisant diverses hormones, nommées adipokines, impliquées tant dans le développement que la prévention de l'obésité, et est donc une cible logique pour nos études. La protéine stimulant l'acylation (ASP) est une hormone produite par le tissu adipeux qui joue un rôle au niveau de l'absorption des triglycérides alimentaires et pourrait ainsi réguler le développement de l'obésité. L'objectif de cette thèse est d'étudier diverses populations humaines sous des conditions (internes ou externes) variables et de mesurer l'altération des concentrations d'hormones provenant du tissu adipeux, principalement l'ASP, en fonction du groupe de population ou de l'état métabolique, et de mesurer en plus l'association entre ces hormones et les facteurs de risques liés à l'obésité et ses co-morbidités. L'objectif global sera atteint à l'aide de cinq études : 1) Mesurer les niveaux d'adipokines chez des adultes en santé voyageant à des hautes altitudes afin de déterminer les effets de l'exercice/hypoxie sur les fonctions du tissu adipeux. 2) Déterminer les effets d'une intervention pharmacologique (via les bêta-bloquants) sur les concentrations plasmatiques d'ASP durant des périodes d'exercice et postprandiales. 3) Comparer les concentrations plasmatiques d'ASP chez une population inuit à celles retrouvées chez une population caucasienne et vérifier si l'ASP est associée aux facteurs de risques cardiovasculaires dans ces deux populations. 4) Analyser les concentrations d'ASP et de sa protéine précurseur, le C3, chez des individus chinois atteints de divers problèmes cardiovasculaires. Et finalement, 5) Déterminer les conséquences métaboliques et le profil d'adipokines d'enfants nés de mères obèses ou ayant subi une amélioration métabolique marquée suite à une chirurgie bariatrique. Nous avons observé que l'ASP répond de façon différente en fonction de l'état de santé du sujet, de la signalisation bêta-adrénergique, de l'altitude, de l'ethnicité et du milieu intra-utérin. Elle agit comme lien entre la fonction du tissu adipeux, la satiété et l'immunité : tous des facteurs importants dans la détermination du développement et de la progression de l'obésité ainsi que de son traitement. Les données présentées ici suggèrent que le tissu adipeux et les hormones qu'il sécrète sont des éléments critiques dans le développement de l'obésité et qu'ils pourraient ainsi être la cible de traitements contre l'obésité.