Le vieillissement est associé à de nombreuses modifications de l'organisme, reliées à des altérations des facteurs de risque des maladies cardiovasculaires (MCV). Dans ce cadre, une masse maigre importante est considérée comme étant bénéfique pour la sensibilité à l'insuline. Ainsi, l'exercice contre résistance est jugé comme la stratégie la plus efficace pour permettre cette adaptation, surtout chez les adultes. Toutefois, chez les personnes âgées, les résultats ne sont pas toujours probants. Une raison sous-jacente empêchant l'adaptation optimale aux effets bénéfiques de ce type d'intervention serait l'augmentation des dommages oxydatifs avec le vieillissement. La supplémentation en antioxydants durant l'exercice contre résistance pourrait aider à l'obtention de meilleurs résultats. En effet, plusieurs études ont démontré qu'une supplémentation en antioxydants pouvait avoir des effets bénéfiques sur différents paramètres biochimiques et des dommages oxydatifs. Toutefois, l'effet des antioxydants en combinaison des exercices contre résistance sur l'ensemble de ces paramètres n'a toujours pas été vérifié chez les personnes âgées. Ainsi, la mise à disposition d'une nouvelle méthodologie pourrait s'avérer intéressante pour cette population. L'objet de cette thèse était de vérifier l'impact de ces interventions (supplémentation en antioxydants et exercices contre résistance) dans la prévention des facteurs de risque des MCV chez des personnes âgées. Les hypothèses avancées étaient que les personnes ayant participé à la combinaison des interventions (supplémentation en antioxydants et exercices musculaires) présentent une amélioration plus importante des paramètres biochimiques, de la composition corporelle et des facteurs de risque de MCV que les personnes ayant été soumises à l'une ou l'autre des interventions. Pour y répondre, 73 personnes âgées (59-73 ans, IMC[plus petit ou égal à]30kg/m[indice supérieur 2], sans incapacité physique ou médication influençant le métabolisme, non fumeur, buveur modéré, poids stable, pas d'ingestion d'antioxydant depuis un mois, non impliqué dans un programme d'exercices vigoureux) ont été recrutées et réparties aléatoirement dans 4 groupes (1 : témoin ; 2 : exercices contre résistance ; 3 : supplémentation en antioxydants ; 4 : exercices contre résistance + supplémentation en antioxydants). Différentes mesures ont été réalisées avant et après 6 mois d'intervention : composition corporelle, sensibilité à l'insuline, métabolisme de repos, apport alimentaire, profils biochimiques (lipidique et oxydatif) et profil hématologique. Nous avons tout d'abord constaté une amélioration des paramètres antioxydants sans diminution des facteurs prooxydants du stress oxydant dans le groupe d'interventions combinées. Toutefois, nous avons obtenu une augmentation significative de la masse maigre et une tendance à l'amélioration de la sensibilité à l'insuline dans le groupe d'interventions combinées, alors que les autres groupes sont demeurés inchangés. Cependant, il n'a pas été possible d'observer d'évolutions significatives des paramètres biochimiques ou hématologiques, si bien que les facteurs de risque de MCV ne se sont pas déteriorés dans cette population après 6 mois. L'ensemble de ces données permettent d'avancer que la supplémentation en antioxydants combinée aux exercices contre résistance chez des sujets âgés sains ont des effets bénéfiques et n'engendrent pas de détérioration de l'état de santé comparé aux sujets témoins : c'est un caractère non négligeable dans l'objectif du mieux vieillir. Dans ce cas, de nouvelles perspectives de recherche doivent être dégagées, telles que d'expérimenter ces interventions avec des populations plus à risques ou pathologiques afin de maximiser ces hypothèses et nos résultats.

On étudie les potentialités d'action de la consommation de jus de fruits et de vins riches en polyphénols sur modèle pathologique de stress oxydant, l'athérosclérose précoce, d'origine nutritionnelle, ainsi que leur effet protecteur spécifique vis à vis de cette pathologie. Dans une première partie expérimentale, nous avons analysé les polyphénols de trois variétés de jus de framboises (Cardinal, Glen Ample et Tulameen) et deux vins (Kaki et Merlot) par HPLC. Nous avons identifié et quantifié les composants phénoliques de la famille des anthocyanes et des ellagitanins, les deux constituants majeurs des polyphénols de framboise. Leurs compositions diffèrent significativement, en particulier entre Glen Ample et Tulameen. Concernant les vins, les flavan-3-ols (monomères et oligomères) ont été analysés. Les concentrations de chaque composant étaient fondamentalement différents entre les deux vins, sauf pour les dimères. Ceci nous a conduit à aborder l'étude in vivo sur hamster syrien doré recevant un régime riche en lipides et cholestérol, et carencé en antioxydants alimentaires. L'ingestion de Glen Ample (équivalent à 250 mL de jus de framboise par jour pour une homme de 70 kg) inhibe les facteurs pro-oxydants et améliore le statut antioxydant alors que le jus Tulameen a un effet protecteur contre la dyslipidémie. Ces effets peuvent être liés aux ellagitanins et anthocyanes respectivement. Nous avons montré que la consommation de vin à dose nutritionnelle (équivalent à 2 verres par repas pour un homme de 70 kg) améliorait la réactivité vasculaire, la dyslipidémie et le statut antioxydant. Parmi ces effets bénéfiques, aucune différence n'apparaît entre le vin de kaki et le Merlot, ce qui suggère que les dimères de procyanidines sont impliqués dans les effets biologiques des polyphénols. / The purpose of this study is to explore the potential of fruit juices and wines consumption rich in polyphenol on pathological models of oxidative stress, diet-induced early atherosclerosis, and to research their specific protective effect against the pathology.In the first part of this work we analyzed the polyphenols in three varieties of raspberry juices (Cardinal, Glen Ample and Tulameen) and two wines (Persimmon and Merlot) by HPLC. We identified and quantified phenolic components of anthocyanins and ellagitannins family, the two major constituents in raspberries polyphenols. Their compositions differed significantly especially between Glen Ample and Tulameen. For wines, flavan-3-ols (monomers and oligomers) were analyzed. Concentrations of each component were fundamentally different in two wines except for procyanidin dimers.These results led us to address in vivo studies on Syrian Golden hamsters fed a high-fat, high-cholesterol diet deprived in dietary antioxidants. Consumption of Glen Ample (equivalent to 250 mL of raspberry juice per day for a 70 kg human) inhibits pro-oxidant factors and improves antioxidant status whereas Tulameen shows a protective effect against dyslipidemia which may be due to its ellagitannins and anthocyanins respectively.Nutritional dose of wines (equivalent to 2 glasses of wine per meal for a 70 kg human) improves vascular reactivity, dyslipidemia and antioxidant status. No difference appeared between persimmon and merlot wine antioxidant properties suggesting that procyanidin dimers are implicated in the biological effects of polyphenols.

L'insuffisance rénale chronique (IRC) est associée à une importante morbidité et mortalité cardio-vasculaire, à laquelle participent l'inflammation chronique, le stress oxydant et la dysfonction endothéliale. Les toxines urémiques sont des solutés s'accumulant dans le sérum et les tissus des patients IRC. Parmi elles, les toxines urémiques liées aux protéines sont mal épurées par la dialyse, et ont une toxicité endothéliale démontrée in vitro. Nous avons démontré que l'indoxyl sulfate (IS), une toxine liée aux protéines, induit la production de radicaux oxygénés (ROS) par les cellules endothéliales en culture (HUVEC), par le biais de l'activation de la NADP(H) oxydase, et par une déplétion en glutathion intracellulaire. Ce stress oxydant était induit par des concentrations d'IS rencontrées dans le sérum des patients IRC. Les patients IRC ont un niveau élevé de microparticules endothéliales (MPE), marqueur d'activation et de lésion endothéliale, et un nombre diminué de progéniteurs endothéliaux circulants (PEC), qui représentent les capacités de réparation de l'endothélium lésé. Nous avons souhaité étudier si les toxines urémiques jouaient un rôle dans ce déséquilibre. Chez des patients hémodialysés (HD), nous avons démontré que le nombre de PEC CD34+/CD133+ était inversement corrélé aux taux de 3 toxines urémiques, l'indole-3-acétique acide (IAA, une toxine proche de l'IS) et la ß2 microglobuline. In vitro, l'IAA induit l'apoptose des progéniteurs CD133+, et cet effet est imbibé par l'ajout d'érythropoïétine (EPO) au milieu de culture. Le sérum urémique induit l'apoptose des PEC. Bien que le nombre des PEC soit diminué chez les patients HD par rapport aux contrôles, leur nombre est positivement corrélé à 2 marqueurs de lésion vasculaire : le nombre de MPE, et la rigidité artérielle évaluée par la vitesse de l'onde de pouls aortique. Cela suggère que les PEC restent mobilisables chez les patients HD, en réponse aux lésions vasculaires, peut-être en partie grâce à leur traitement par EPO. En conclusion, les toxines urémiques participent à la dysfonction endothéliale des patients IRC, en augmentant le stress oxydant endothélial et la libération de MPE, et réduisent les capacités de réparation endothéliale en diminuant la survie des PEC. / Chronic kidney disease (CKD) is associated with dramatically increased cardio-vascular morbidity and mortality. Not only do traditional risk factors explain this accelerated atherosclerosis, but also chronic inflammation, oxidative stress and endothelial dysfunction. Uremic toxins are solutes accumulating in serum and tissues of CKD patients. Among them, protein-bound uremic toxins are poorly removed by haemodialysis (HD), and have shown deleterious effects on cultured endothelial cells (HUVEC). We showed that indoxyl suphate (IS), a protein-bound toxin, induces reactive oxygen species production in HUVEC, through activation of NAD(P)H oxidase, and intracellular glutathione depletion. This induction of oxidative stress was observed for concentrations of IS found in CKD patients. CKD patients exhibit high levels of endothelial microparticles (EMP), a marker of endothelial lesion, and low levels of endothelial progenitor cells (EPC), originating from bone marrow and implied in endothelial repair. We asked whetehr uremic toxins could play a role in this imbalance. In HD patients, we showed that the number of CD34+/CD133+ EPC was inversely correlated with the serum levels of two uremic toxins, indole-3-acetic acid (IAA, a protein-bound uremic toxin close to IS) and ß2microglobulin. In vitro, IAA induced apoptosis of CD133+ cells, unless erythropoietin was added to the medium. Uremic serum induced EPC apoptosis. Although endothelial progenitor cell number was reduced in CKD patients compared to healthy controls, it was positively correlated with two markers of vascular lesion : the number of EMP in serum, and the pulse wave velocity reflecting arterial stifness. This suggests that EPC can be mobilized in the circulation upon vessel injury, in spite of uremic toxicity, and maybe thanks to erythropoietin treatment in HD patients. In conclusion, uremic toxins induce endothelial dysfunction, assessed by increased endothelial oxidative stress and shedding of EMP, and reduce regeneration capacities of endothelium. They are probably key actors in cardio-vascular risk of CKD patients.

Introduction : La fibrose kystique (FK) est une maladie génétique mortelle qui touche principalement les poumons et l’appareil digestif. Elle est causée par des mutations sur le gène codant la protéine du CFTR, un canal chlore exprimé à la surface des organes à sécrétions exocrines. Les fonctions principales du CFTR sont les suivantes: 1) la régulation de l’homéostasie ionique des sécrétions; 2) le maintien de la fluidité des sécrétions et; 3) le transport du glutathion. Le dysfonctionnement de la protéine du CFTR rend les sécrétions visqueuses et épaisses, avec des phénomènes obstructifs qui sont responsables de l’apparition de fibrose au sein des divers organes. Dans le poumon, l’accumulation du mucus épais rend difficile l’élimination des bactéries inhalées, ces dernières établissent alors des cycles d’infection qui endommagent les tissus pulmonaires à travers des processus inflammatoires. Dans le tube digestif, le mucus épais entrave l’absorption d’une quantité suffisante d’éléments nutritifs incluant les principaux antioxydants. L’infection et l’inflammation des poumons favorisent l’apparition d’un stress oxydant qui détruit davantage le tissu pulmonaire. Le déficit en glutathion, probablement lié au dysfonctionnement de la proteine du CFTR, et la malabsorption des antioxydants favorisent l’augmentation du stress oxydant. Une augmentation du stress oxydant a été démontrée au cours du diabète et les produits dérivés du stress oxydant ont été mis en évidence dans la pathogenèse des complications associées au diabète. Une augmentation du stress oxydant a également été montrée durant la FK, mais sans pour autant expliquer la survenue du diabète secondaire à la FK dont la prévalence augmente sans cesse. Objectifs : Notre étude consiste à évaluer l’impact du stress oxydant dans les anomalies du métabolisme du glucose durant la FK, et à étudier son rôle dans les mécanismes de sécrétion d’insuline induite par le glucose. Pour ce faire, nous avons déterminé l’impact de la peroxydation lipidique sur la tolérance au glucose et la défense antioxydante globale, in vivo, chez des patients FK présentant une altération du métabolisme du glucose. De plus, nous avons évalué le rôle du stress oxydatif sur la synthèse et la sécrétion d’insuline, in vitro, dans les cellules pancréatiques βTC-tet. Résultats : Dans l’étude in vivo, nous avons démontré que l’intolérance au glucose et le diabète étaient associés à une augmentation de la peroxydation lipidique, traduite par la hausse des niveaux sanguins de 4-hydroxynonenal lié aux protéines (HNE-P). La défense antioxydante évaluée par la mesure du glutathion sanguin démontre que les niveaux de glutathion oxydé restent également élevés avec l’intolérance au glucose. Dans l’étude in vitro, nos résultats ont mis en évidence que l’exposition de la cellule βTC-tet au stress oxydant: 1) induit un processus de peroxydation lipidique; 2) augmente la sécrétion basale d’insuline; 3) diminue la réponse de la sécrétion d’insuline induite par le glucose; et 4) n’affecte que légèrement la synthèse de novo de l’insuline. Nous avons aussi démontré que les cellules pancréatiques βTC-tet résistaient au stress oxydant en augmentant leur synthèse en glutathion tandis que la présence d’un antioxydant exogène pouvait restaurer la fonction sécrétoire de ces cellules. Conclusion : Le stress oxydant affecte le fonctionnement de la cellule pancréatique β de plusieurs manières : 1) il inhibe le métabolisme du glucose dont les dérivés sont nécessaires à la sécrétion d’insuline; 2) il active la voie de signalisation impliquant les gènes pro-inflammatoires et; 3) il affecte l’intégrité membranaire en induisant le processus de peroxydation lipidique. / Introduction: Cystic fibrosis (CF) is the most prevalent lethal genetic disorder affecting mostly lungs and the gastro-intestinal tract. CF is caused by mutations in the gene encoding the CFTR protein, a chloride channel expressed in organs with exocrine secretions. The main functions of the CFTR channel are the following: 1) regulation of electrolyte composition of secretions; 2) maintenance of fluid secretions and; 3) transport of glutathione. The CFTR protein dysfunction leads to thick and viscous secretions with obstructive phenomena responsible for fibrosis occurence in various organs. In the lungs, accumulation of the thick mucus reduces their capacity to eliminate inhaled bacteria responsible for repeated infections and pulmonary tissue damage through inflammatory processes. In the gastro-intestinal tract, the thicknened micus leads to nutritive elements and the major antioxidants malabsorption. Increased oxidative stress has been associated with the onset of diabetes and oxidative stress by-products have been involved in the pathogenesis of diabetic complications. Increased oxidative stress has also been shown in CF but the relationship between oxidative stress and the occurrence of CF-related diabetes (CFRD) remains unclear. Objectives: Our study aims to investigate the role of oxidative stress in the impaired glucose metabolism in CF patients and its relation with the altered glucose-stimulated insulin secretion process. We first determined the impact of lipid peroxidation on glucose tolerance and the antioxidant status in CF patients with altered glucose tolerance. Secondly, we evaluated the role of oxidative stress on insulin synthesis and secretion in the murine pancreatic β-cell line βTC-tet. Results: In CF patients, we demonstrated that conditions of glucose intolerance and diabetes are associated with increased lipid peroxidation as seen with increased blood levels of 4-hydroxynonenal bound to proteins (HNE-P). The antioxidant status evaluated with blood levels of glutathione showed a strong correlation between levels of oxidized glutathione and glucose intolerance. Acute exposure of βTC-tet to oxidative stress led to: 1) increased lipid peroxidation marker levels; 2) increased insulin release in basal conditions; 3) altered glucose-stimulated insulin secretion process and; 4) no effect on the insulin synthessis pathway. We also demonstrated that pancreatic βTC-tet cells can fight against oxidative stress by upregulating their glutathione synthesis whereas the presence of an exogenous antioxidant can restore their secretory function. Conclusion: Oxidative stress can induce β-cell dysfunction through many pathways: 1) it inhibits the glucose metabolism and its by-products which are required for insulin secretion, 2) it activates the signalling pathway involving the pro-inflammatory genes and; 3) it damages the cell structure by inducting the lipid peroxidation process.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

La dystrophie facioscapulohumérale (FSHD) est une dystrophie musculaire autosomique dominante, dégénérative et progressive. Les traitements élaborés jusqu'à présent n'ont pas réussi à améliorer le quotidien des patients FSHD. Plusieurs études se sont focalisées sur les mécanismes moléculaires de cette pathologie, néanmoins plusieurs d'entre elles sont contradictoires. La vision actuelle de la FSHD est celle d'une pathologie due à un mécanisme épigénétique complexe et les mécanismes moléculaires responsables de cette pathologie sont encore mal connus. Plusieurs analyses comparatives des profils d'expression des ARNm et des protéines de muscles de patients atteints de FSHD et de contrôles ont permis de montrer que plusieurs gènes impliqués dans le stress oxydant sont dérégulés de façon spécifique dans les muscles FSHD. Nos travaux ont permis de montrer dans la FSHD, aussi bien au niveau systémique, musculaire et cellulaire (cultures primaires musculaires) une augmentation des dommages oxydatifs qui se traduisent par une augmentation des peroxydes lipidiques et protéines oxydées, associés à une altération des défenses antioxydantes. Ce stress oxydant dans les biopsies musculaires et cultures primaires musculaires est associé à un dysfonctionnement mitochondrial. Des analyses plus fines sur l'action des espèces réactives de l'oxygène et leurs sources pourraient contribuer à une meilleure compréhension des bases physiopathologiques de la FSHD et permettre la sélection de thérapeutiques adaptées aux anomalies des patients FSHD. / Facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD) is an autosomal inherited muscular dystrophy. Actually no treatment led to improve the quality of life. Many studies have been focused on the molecular mechanisms of this disease, several of them were contradictory. The present view of the FSHD seems to be due to a complex epigenetic mechanism. Actually, no gene has been identified. Several comparative studies permit the identification of many genes involved in oxidative stress, deregulated in FSHD myoblasts and biopsies in comparison to healthy ones. Analysis of oxidative stress markers show that patients with FSHD present increased oxidative damage in blood as well as in biopsy muscle and muscular primary cell culture associated with altered antioxidant enzyme defenses. Oxidative stress is also associated with mitochondrial dysfunction. Complementary studies focusing in pathway of reactive oxygen species would contribute to a better understanding of pathophysiological bases of FSHD in order to establish a very helpful therapeutics for FSHD patients.

Selon la FAO, 2 milliards de personnes souffrent de la « faim cachée » qui correspond aux carences en micronutriments incluant la carence en vitamine A, principale cause de cécité dans le monde. Par ailleurs, une alimentation excédentaire est source de stress oxydant pour le corps, facteur de risque de nombreuses maladies non transmissibles comme le diabète et les maladies cardiovasculaires. Contenus dans les produits végétaux, certains caroténoïdes représentent une source indirecte de vitamine A et pourraient participer aux effets bénéfiques de la consommation de fruits et légumes via des propriétés antioxydantes. Dans cette thèse, le comportement in vitro des caroténoïdes et rétinoïdes pendant la digestion a été étudié, depuis leur libération de la matrice alimentaire jusqu'à leurs interactions avec les cellules intestinales. Mes recherches s'articulent autour de la micellisation : processus clé de l'absorption des caroténoïdes et rétinoïdes. Dans un premier temps, la stabilité et la bioaccessibilité en digestion in vitro de ces composés purs ont été comparées à celles de leurs homologues issus d'un jus de carotte, d'épinards crus et cuits et d'une farine fortifiée. Dans un deuxième temps, un nouveau modèle d'oxydation de nano-émulsions intestinales à base de sels biliaires (SB) a été développé. Les relations entre structure des micelles mixtes, réactivité à l'oxydation et protection par des antioxydants ont été étudiées grâce notamment au suivi de la dégradation des acides gras. Enfin, des expériences préliminaires ont été menées sur la réactivité enzymatique de cellules coliques (Caco-2) à divers oxydants et aux micelles mixtes. Pendant la digestion in vitro, le β-carotène et palmitate de rétinyl purs étaient particulièrement instables contrairement à la lutéine et à l'acétate de rétinyl. De plus, la matrice alimentaire protège ces composés et favorise leur bioaccessibilité surtout lorsqu'elle est broyée ou cuite. En effet, les prétraitements ont un impact conséquent sur la libération des caroténoïdes et doivent être considérés comme des moyens sérieux pour optimiser les apports. Les nano-émulsions intestinales mises au point se composaient de micelles mixtes sphériques ou cylindriques, ces dernières étant les moins résistantes à l'oxydation. En effet, la distribution des molécules de SB doit être différente selon la morphologie de la micelle, impactant ainsi leur réactivité. Dans nos conditions expérimentales, l'AAPH fut le seul oxydant efficace. L'α-tocophérol et la lutéine ont significativement ralenti la dégradation des acides gras contrairement au β-carotène. Leur place au sein de la micelle (cœur ou bordure) pourrait expliquer ces observations. Enfin, aucun des oxydants testés n'a significativement modifié l'activité catalase des cellules Caco-2. En revanche, la mise en contact avec les micelles à base de SB ont significativement diminué l'activité des 3 enzymes suivies. L'effet était positivement corrélé à la concentration en SB dont la conjugaison fut un élément déterminant. Finalement, le β-carotène, la lutéine, et l'acétate de rétinyl présents dans ces micelles ont en partie rétabli l'activité de la catalase contrairement au rétinol, palmitate de rétinyl et à l'α-tocophérol. / According to the FAO, two billions of people suffer from the « hidden hunger » which corresponds to micronutrient deficiencies and includes the vitamin A deficiency, principal cause of blindness throughout the world. Besides, an excessive food consumption entails an oxidative stress for the organism which increases the risk to develop non communicable diseases such as diabetes and cardiovascular diseases. Present in numerous fruits and vegetables, some carotenoids are an indirect source of vitamin A and could also contribute to the health benefits of the consumption of fruits and vegetables via antioxidant properties. In this thesis, in vitro behaviour of carotenoids and retinoids during in vitro digestion (IVD) has been studied, from their release from dietary matrices to their interactions with intestinal cells. My research is structured around micellisation: key process of carotenoid and retinoid absorption. First, stability and bioaccessibility during IVD of these pure compounds have been compared with those of their homologues from carrot juice, raw and cooked spinach and fortified flour. Second, a new model of oxidation of intestinal bile salt (BS)-based nanoemulsions has been developed. Relations between mixed micelles structure, reactivity to oxidation and protection by antioxidants have been studied using fatty acid degradation monitoring. Finally, preliminary experiment were carried out on enzymatic reactivity of colon cells (Caco-2) to various oxidants and mixed micelles. During IVD, pure β-carotene and retinyl palmitate were particularly unstable conversely with lutein and retinyl acetate. Moreover, the dietary matrix protected these compounds and favoured their bioaccessibility especially when it was grounded or cooked. Indeed, pre-treatment have a significant impact on carotenoid release and should be considered as serious means to optimize intake. Developed intestinal nanoemulsions constituted of spherical or cylindrical micelles, the latter being less resistant to oxidation. Distribution of BS molecules is likely to differ according to the micelle morphology, thereby influencing their reactivity. In our experimental conditions, AAPH only was efficient as oxidant. Lutein and α-tocopherol significantly slowed fatty acid degradation, conversely with β-carotene. Their location within the micelle (core or border) could explain these observations. Besides, none of the tested oxidant significantly modified the catalase activity of Caco-2 cells. However, the contact with BS-based nanoemulsions significantly decreased the activity of the three tested enzymes. This effect was positively correlated with BS concentration whose conjugation revealed determining. Finally, β-carotene, lutein and retinyl acetate in micelles partly re-established catalase activity, conversely with retinol, retinyl palmitate and α-tocopherol. To conclude, IVD is an easy tool which allows independent comparisons of several parameters on micronutrient behaviour during digestion. Furthermore, the confrontation of different matrices may help to develop relevant strategies against vitamin A deficiency. Proposed nanoemulsions displayed various physical and chemical characteristics, thereby influencing their reactivity to oxidation. The antioxidant capacity of lutein and α-tocopherol could be observed in this new model. Lastly, the preliminary results on Caco-2 cells revealed some interesting interactions between micellised BS and antioxidant enzymes. Numerous questions arose that could not be addressed in this work but open perspectives for the future.

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont en augmentation au niveau mondial et sont désormais un problème de santé publique coûteux. La suralimentation et le manque d'activité physique sont des facteurs clé dans le développement pathologique. Ces dernières années, les études sur la pathogenèse des MCV ont mis en évidence de nombreux facteurs contribuant au développement de ces pathologies complexes, notamment le surpoids, l'obésité centrale, le stress oxydant, l'inflammation vasculaire et systémique, la résistance à l'insuline ou encore la dysfonction endothéliale. La prévention de ces désordres est donc la cible des stratégies pharmaceutiques et diététiques et les polyphénols ont d'ores et déjà démontré des effets bénéfiques et préventifs. Parmi les 8000 composés phénoliques décrits à ce jour, le resvératrol a émergé en tant que candidat robuste dans la prévention des pathologies liées à la nutrition. L'objectif de ce travail a été d'étudier les potentialités d'action d'un extrait de sarment de vigne (Vineatrol®) et de vins rouges riches en resvératrol et ses oligomères, sur un modèle animal d'athérosclérose nutritionnellement induite. La première partie de cette étude a consisté à mettre au point un régime alimentaire déclenchant au mieux l'athérosclérose précoce chez le hamster Syrien doré. A partir de ce modèle, un effet préventif du Vineatrol® a été mis en évidence : le Vineatrol® induit une diminution des dépôts lipidiques aortiques mais améliore également le statut oxydatif et inflammatoire des animaux. Dans une troisième partie, des vins rouges enrichis en Vineatrol® ont démontré des effets préventifs sur certains facteurs de risque de la pathologie athéromateuse et sur les désordres liés à la consommation d'un régime gras. Des mécanismes d'action possibles, expliquant les effets bénéfiques de ces vins, ont été envisagés et recherchés. Ces mécanismes pourraient impliquer une modulation de la voie du NF-κB et/ou de SIRT1. Le degré d'importance de ces différentes voies devra être confirmé. / Cardiovascular diseases (CVD) are increasing globally and are now an expensive public health problem. Overnutrition and lack of physical activity are key factors in the disease development. In recent years, studies on the pathogenesis of CVD showed many factors contributing to the development of these complex diseases including overweight, centralobesity, oxidative stress, vascular and systemic inflammation, insulin ressitance or endothelial dysfunction. Prevention of these disorders is the focus of pharmaceutical and dietarystrategies and polyphenols have already demonstrated beneficial and preventive effects. Among the 8000 phenolic compounds described to date, resveratrol has emerged as a strong candidate for the prevention of nutrition-related diseases.The objective of this work was to study the potential action of vine shoot extract (Vineatrol®) and red wines rich in resveratrol and its oligomers, in an animal model of nutritionallyinduced atherosclerosis.The first part of this study was to develop a diet triggering the best early atherosclerosis in theSyrian golden hamster. From this model, a preventive effect of Vineatrol® was highlighted: Vineatrol® induces adecrease in aortic lipid deposition but also improves the oxidative and inflammatory status of the animals. In the third part , Vineatrol®-enriched red wines showed preventive effects on risk factors foratherosclerotic disease and disorders related to the consumption of a high-fat diet. Possible mechanisms of action, explaining the beneficial effects of these wines have been consideredand sough. These mechanisms could involve modulation of the NF-κB and/or SIRT1pathways. The degree of importance of these different pathways will have to be confirmed.

L'insulinorésistance (IR), touchant 80% des sujets obèses, forme, aux côtés du déficit insulinosécrétoire, l'un des deux mécanismes physiopathologiques clés du diabète de type 2. Sa prévention nécessite de bien en comprendre les mécanismes inducteurs. Les facteurs nutritionnels tels que la surconsommation d'aliments hypercaloriques pauvres en micronutriments antioxydants jouent un rôle majeur. Ils conduisent à une production de radicaux libres excédant les défenses antioxydantes et donc à un stress oxydant qui a été proposé comme étant un trait d'union entre la surconsommation alimentaire et l'IR. Dans ce contexte, mon travail de thèse a visé à évaluer si des polyphénols (PP) de raisin rouge, composés phytochimiques antioxydants, étaient capables de moduler favorablement la cascade d'évènements conduisant de la suralimentation au stress oxydant et à l'IR. Ainsi des sujets sains à risque de développer une IR ont été supplémentés durant 9 semaines avec un extrait de raisin riche en PP. Pour sensibiliser les effets potentiels des PP, une surcharge en fructose a été donnée au cours des 6 derniers jours du protocole. Chez nos volontaires nous avons étudié : le statut redox, l'inflammation, la production d'adipokines, l'activité mitochondriale et l'insulinosensibilité par clamp euglycémique à deux paliers. Les résultats obtenus démontrent que les PP de raisins préviennent l'IR hépatique et musculaire en inhibant le stress oxydant et la dysfonction mitochondriale induite par une surcharge en fructose. En conclusion, ces travaux suggèrent l'intérêt thérapeutique d'une supplémentation en antioxydants naturels à doses nutritionnelles de PP de raisins, pour la prévention de l'IR. / Insulin resistance (IR), found in 80% of obesity cases, constitutes with insulin secretory deficiency one of the two key physiopathological mechanisms of type 2 diabetes. In order to better prevent it, in depth knowledge of its inducing mechanisms is required. Nutritional factors such as overconsumption of hypercaloric foods poor in antioxidant micronutrients play a pivotal role. The latter activate an overproduction of free radicals exceeding antioxidant defenses leading to oxidant stress, which is considered to be a unifying mechanism for nutrient overconsumption and IR. In this context, my thesis work aimed to determine if red grape polyphenols (PP), antioxidant phytochemicals, were capable to favorably modulate the cascade of events leading from overconsumption to oxidant stress to IR. Thus healthy subjects at risk of developing IR were supplemented for 9 weeks with an enriched PP grape extract. In order to study PP potential effects in a environment under metabolic stress, during the last 6 days of the protocol volunteers received a fructose overload. Throughout investigations the following parameters were studied: inflammation, adipokine production, mitochondrial activity and insulin sensitivity evaluated by a 2 step glucose clamp.The results obtained demonstrate how red grape PP prevent hepatic and muscular IR by inhibiting oxidant stress and mitochondrial dysfunction induced by fructose overload.In conclusion, this study illustrates the therapeutic efficiency of natural antioxidant supplementation in the form of nutritional doses of grape PP in the prevention of IR.