Résumé : Le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) affecte 6-10% des femmes en âge de procréer et est la principale cause d’infertilité anovulatoire. Cette condition est principalement caractérisée par une hyperandrogénie provenant des ovaires et des glandes surrénales. De plus en plus d’études, à la fois in vivo et in vitro, indiquent qu’une surexposition ovarienne en gras, de même que les mécanismes lipotoxiques subséquents pourraient causer l’hyperandrogénie chez ces femmes. Ainsi, cette étude vise à 1) évaluer l’implication des gras et de l’inflammation folliculaire dans la production des androgènes ovariens par une étude de corrélation; et 2) comparer les niveaux folliculaires de gras, métabolites lipidiques et marqueurs inflammatoires entre les femmes SOPK et non-SOPK. Cette étude transversale a recruté 80 femmes en cours de fécondation in vitro. Treize étaient SOPK, 58 étaient non-SOPK et 9 avaient un diagnostic incertain. Les participantes au projet avaient un âge moyen de 33 ± 4 ans. Tout groupe confondus, les niveaux folliculaires de testostérone corrélaient avec les gras (r=0,381; P=0,001; indépendamment de l’IL-6), les acylcarnitines (r≥0,255; tout P=0,008; non indépendamment des gras) et l’IL-6 (r=0,300; P=0,009; indépendamment des gras). De plus, les niveaux folliculaires de gras corrélaient avec les acylcarnitines (r≥0,594; tout P<0,001). Lorsque comparées aux femmes non-SOPK, les femmes SOPK étaient plus obèses (BMI: 31,2 vs. 25,1 kg/m2; P=0,009) et avaient des niveaux folliculaires plus élevés de testostérone (12,9 vs. 0,29 nM; P=0,001), de gras (P=0,001), d’acylcarnitines (tout P=0,001) et du marqueur inflammatoire IL-6 (13,0 vs. 8.6 pg/mL; P=0,018), le tout indépendamment de l’IMC. Les résultats suggèrent qu’une exposition intra-ovarienne en gras pourrait contribuer à une augmentation de la production des androgènes. Les mécanismes pourraient inclure une β-oxydation insuffisante, illustré par des acylcarnitines élevés, menant à l’accumulation de métabolites lipidiques toxiques, et une inflammation ovarienne, possiblement suite à une infiltration de macrophages. Ces deux mécanismes semblent être indépendants. De plus, l’environnement ovarien des femmes SOPK est caractérisé par une élévation des gras, de métabolites lipidiques et de marqueurs inflammatoires. Il peut donc être proposer que l’hyperandrogénie caractéristique du SOPK soit causée en partie par la lipotoxicité. // Abstract : Polycystic ovary syndrome (PCOS) affects 6-10% of the women of childbearing age and is the main cause of anovulatory infertility. It is mainly characterised by hyperandrogenism that can originate from the adrenal gland and the ovaries. A growing number of evidences, either in vivo or in vitro, points toward an overexposition to fat and lipotoxic mechanisms (lipid induced cellular toxicity) as the cause of PCOS hyperandrogenesis. Therefore, we aimed to: 1) evaluate the implication of follicular fluid (FF) levels of fat and inflammation markers in the ovarian production of androgens through a correlation analysis; and 2) compare FF levels of lipids, lipid metabolite levels and inflammation markers between PCOS and non-PCOS women. This cross-sectional controlled study was performed with 80 women undergoing an IVF procedure. Among them, 13 were PCOS, 58 were non-PCOS and 9 had an uncertain diagnosis. Participants were aged 33 ± 4 years old and had an average body mass index (BMI) of 25.7 ± 6.2. When analysing all women, follicular levels of testosterone correlated significantly with fat (NEFA + triglycerides) (r=0.381; P=0.001; independently of l’IL-6), acylcarnitines (r≥0.255; all P=0.008; not independently of fat) and l’IL-6 (r=0.300; P=0.009; independently of fat). Moreover, follicular levels of fat significantly correlated with acylcarnitines (r≥0.594; all P<0.001). When compared to non-PCOS women, PCOS women were significantly more obese (BMI: 31.2 vs. 25.1 kg/m2, P=0.009) and had significantly higher follicular levels of testosterone (12.9 vs. 0.29 nM, P=0.001), fat (P=0.001), acylcarnitines (all P=0.001) and inflammatory marker IL-6 (13.0 vs. 8.6 pg/mL, P=0.018), everything independently of BMI. Our results suggest that intra-ovarian exposure to fat may be responsible for the increased production of androgens. Mechanisms are likely to include an insufficient β-oxidation, leading to the accumulation of toxic lipid metabolites, and ovarian inflammation, possibly through macrophage infiltration. Both these mechanisms seem independent of one another. Also, intra-ovarian environment of PCOS women are characterized by increased levels of fat, acylcarnitines and inflammatory marker. It can thus be proposed that lipotoxic mechanisms are responsible for the increased production of androgen that is characteristic of PCOS women.

Diagnostiqué par la présence d'une hyperandrogénie et d'une dysfonction ovarienne, le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) est le désordre endocrinien le plus fréquent chez les jeunes femmes affectant 6 à 10% d'entre elles. Ces dernières présentent fréquemment divers défauts métaboliques. Par ailleurs, le SOPK semble avoir une composante génétique importante. L'hypothèse principale soutenue dans ce mémoire est que les acides gras non-estérifiés (AGNE) sont impliqués dans la physiopathologie du SOPK, tout comme ils sont impliqués dans le risque accru de diabète de type 2. Le premier objectif est de mieux comprendre le métabolisme des AGNE chez les femmes ayant un SOPK en comparaison à des femmes saines et ceci, en lien avec leur sensibilité hépatique et musculaire à l'insuline, leur sécrétion d'insuline et leur hyperandrogénie. Ce premier volet de l'étude a aussi pour objectif de quantifier l'amélioration du métabolisme des AGNE et de la sensibilité à l'insuline chez les femmes avec SOPK, après la prise d'une médication qui permet spécifiquement d'améliorer le métabolisme des AGNE, soit un agoniste des récepteurs activés par les proliférateurs des peroxysomes gamma (PPARy) en comparaison avec des médications qui ne font que diminuer les niveaux d'insuline, soit l'acarbose ou le diazoxide. Pour ce faire, les femmes SOPK devaient effectuer quatre ou cinq visites composées d'une hyperglycémie provoquée orale (HGPO) ou d'un clamp euglycémique-hyperinsulinémique avec utilisation de traceurs. Nos résultats préliminaires montrent que les femmes SOPK ont des niveaux d'AGNE ainsi qu'un rythme d'apparition des AGNE plus élevés que les témoins. Puisque le recrutement des participantes randomisées sur les bras de traitement n'a pas encore été atteint, il n'est pas possible pour le moment d'établir une corrélation entre l'amélioration du métabolisme des AGNE et la diminution de l'hyperandrogénie. Comme ce ne sont pas toutes les femmes obèses ou résistantes à l'insuline qui présentent un SOPK, le deuxième objectif est de déterminer s'il y a un facteur primaire, possiblement héréditaire, pourrait caractériser les femmes ayant un SOPK et expliquer sa prépondérance héréditaire. Ces travaux font l'objet d'un article original qui est incorporé dans ce mémoire. Pour ce faire, nous avons étudié 9 filles dont la mère ou une soeur avait un SOPK (SOM) et 10 filles témoins sans lien familial de SOPK et âgées entre 8 et 14 ans. Les jeunes filles devaient effectuer une HGPO ainsi qu'une hyperglycémie par voie intraveineuse pour mesurer la sensibilité à l'insuline ainsi que différents androgènes et les AGNE. Les résultats de cette étude ont montré une augmentation de l'hyperandrogénie, une résistance à l'insuline et surtout, une réduction de la suppression de la lipolyse induite par l'insuline chez les jeunes filles prédisposées au SOPK comparativement aux contrôles le tout indépendamment de l'adiposité. En conclusion, les résultats obtenus par nos deux études portent à croire qu'une altération du métabolisme des AGNE pourrait être impliquée dans le développement du SOPK et que l'apparition du SOPK pourrait être liée à une dysfonction adipocytaire. // Abstract: Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most frquent endrocrine disorder in young women in North America. Diagnosed by the presence of hyperandrogenism and ovarian dysfunction, women with PCOS frquently have an adverse metabolic profile. Furthermore, PCOS seems to have a strong genetic component because the prevalence of this syndrome rises to 20 to 40% in PCOS relatives. The main hypothesis supported in this thesis is that non-esterified fatty acids (NEFA) are involved in the pathogenesis of PCOS, similar to their putative role in the development of type 2 diabetes (T2D), a condition that is frquently observed in women with PCOS. The first objective is to better understand the metabolism of NEFA in women with PCOS compared to lean normal women and this, the association with insulin sensitivity (hepatic and muscles), with insulin secretion, and with hyperandrogenism. One of our goal included measurement of NEFA metabolism and insulin sensitivity in women with PCOS, after taking a medication that acts specifically on NEFA metabolism (peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARy) agonist) in comparison to a medication that only reduce insulin levels (acarbose or diazoxide). In order to accomplish this goal, participants had to perform four to five visits, depending of their group, consisting of an oral glucose tolerance test (OGTT) or a hyperinsulinemic-euglycemic clamp. Our preliminary results show that PCOS women tend to have lower levels of NEFA and a rate of appearance of NEFA higher than controls. Since the recruitment of participants randomized to treatment arms is incomplete, it is not possible at this moment to correlate improvement of NEFA metabolism with decreased hyperandrogenism. As mentioned above, SOPK has an hereditary component. The second objective is to determine whether there is a primary factor, maybe inherited, that characterize women with PCOS. This work is the subject of an original article that is embedded in this thesis. We studied 9 girls whose mother or sister had PCOS (PCOSr) and 10 controls girls without family history of PCOS. All were aged between 8 and 14 years old and both groups were matched for age. The girls had to perform an OGTT and an intravenous glucose tolerance test to establish their levels of glucose tolerance and to measure androgens and NEFA levels. The results of this study showed an increase of adrenal hyperandrogenism, insulin resistance, and especially, a reduction in the suppression of lipolysis induced insulin resistance in girls predisposed to PCOS compared to controls, all independently of adiposity. In conclusion, the results of our two objectives suggest that altered NEFA metabolism may be involved in the development of PCOS and the onset of PCOS may be related to adipocyte dysfunction.

Le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) touche entre 5 à 10 % des femmes en âge de procréer et est associé à de nombreuses complications. Ce désordre endocrinien est caractérisé par des niveaux circulants élevés d’androgènes, dont la production est principalement modulée par la P450c17 et son cofacteur, soit la P450oxydoréductase (POR). Plusieurs études démontrent que l’hyperandrogénie présente chez les femmes SOPK pourrait être causée par la formation de phénomènes toxiques survenant à la suite de l’exposition des tissus non adipeux à un excès d’acides gras non estérifiés (AGNE), appelé lipotoxicité. Ainsi, l’objectif de cette étude est de déterminer les mécanismes cellulaires sous-jacents à l’hyperandrogénie induite par la surexposition des cellules productrices d’androgènes aux AGNE. Pour y arriver, les cellules surrénaliennes bovines (CSB) ont été exposées en présence de forskoline (Fsk; 1X/2 jours; 10 µM; activateur des adénylates cyclases) et d’oléate (acide gras monoinsaturé, 2X/jour; 200 µM) durant 48 heures. Par la suite, le milieu de culture a été prélevé afin de doser le DHEA (principal androgène surrénalien) par ELISA. De plus, les protéines ont été récoltées afin de déterminer l’expression protéique de la P450c17 et de POR par Western blot. Finalement, pour déterminer les activités 17αhydroxylase et 17,20-lyase de la P450c17, la concentration de plusieurs stéroïdes a été déterminé par LC-MS/MS et le ratio produit/substrat a été effectué. Les résultats sont présentés en moyenne ± SEM. Ainsi, sous stimulation à la Fsk, la présence de 200 µM d’oléate (vs absence d’oléate) augmente la production de DHEA de 114% par les CSB (n=17; 214 ± 20% vs 100 ± 0%; p<0,0001). De plus, l’ajout d’oléate n’affecte pas l’expression de la P450c17 (n=8; 98 ± 6% vs 100 ± 0%; p=0,74) et de POR (n=7; 119 ± 13% vs 100 ± 0%; p= 0,22). Finalement, la présence d’oléate augmente l’activité 17αhydroxylase de la P450c17 de 124% (n=7; 224 ± 19% vs 100 ± 0%; p= 0,02) et tends à augmenter l’activité 17,20-lyase de la P450c17 de 81% (n=7; 181 ± 28% vs 100 ± 0%; p= 0,08). Ainsi, l’augmentation de la production des androgènes induite par les AGNE pourrait être due principalement à leurs effets sur l’augmentation des deux activités enzymatiques de la P450c17, sans effet significatifs sur l’expression de la P450c17 ni de son cofacteur POR. Les mécanismes sous-jacents à l’augmentation des activités de la P450c17 demeurent à élucider.

Contexte : Une amélioration des habitudes de vie, avec une légère perte pondérale (5 %), augmenterait les chances de concevoir un enfant chez les femmes obèses souffrant d’infertilité. La perte de poids est considérée comme le principal déterminant de la survenue d’une grossesse, mais aucune étude n’a évalué le rôle la qualité alimentaire. Objectif principal : Évaluer l’impact de l’amélioration de la qualité alimentaire sur les chances de survenue d’une grossesse auprès de femmes obèses et infertiles. Méthodologie : Étude prospective s’insérant dans un essai randomisé contrôlé évaluant l'impact d'une intervention interdisciplinaire visant l’amélioration des habitudes de vie sur la fertilité des femmes obèses suivies à la clinique de fertilité du CHUS en comparaison à des femmes ayant accès aux soins standards en fertilité seulement (n = 102). Des visites de recherche ont lieu à l’entrée de l’étude puis aux 6 mois jusqu’à la fin du projet, soit après 18 mois ou jusqu’à l’accouchement. La collecte de données inclut un questionnaire de fréquence alimentaire, des mesures anthropométriques et un test de condition physique. Un index de qualité alimentaire, le Healthy Eating Index modifié (mHEI, 0-100 points), a été calculé. Résultats : Pour l’ensemble des participantes, l’amélioration de la qualité alimentaire n’était pas associée à de meilleures chances de grossesse. À l’aide d’un modèle de régression de Cox, il a été possible d’observer que la qualité alimentaire initiale était un prédicteur important de grossesse au sein des deux groupes confondus (HR (par 10 unités) : 1,24 [1,03 – 1,50], p = 0,027), indépendamment du niveau de condition physique et de l’anthropométrie. De façon similaire, une meilleure qualité alimentaire observée avant conception présentait une association significative indépendante avec les chances de concevoir dans le temps (HR (par 10 unités) : 1,25 [1,04 – 1,49], p = 0,017). Les variables anthropométriques, incluant le poids, n’étaient pas associées à une probabilité accrue de concevoir. Conclusion : Une meilleure qualité alimentaire en préconception augmenterait les chances de grossesse chez les femmes infertiles souffrant d’obésité. / Abstract : Background : Improvement of lifestyle habits, associated with a modest weight loss (5 %), has shown to increase odds of pregnancy in overweight and obese women diagnosed with infertility. Weight loss is considered as the main factor that explains the improvement of fertility, but no study evaluated the specific role of diet quality on fertility in this population. Objective : Evaluate the impact of improving diet quality on odds of pregnancy in obese and infertile women seeking for fertility treatments. Methods : Prospective study nested in a randomized controlled trial evaluating the impact of an interdisciplinary lifestyle intervention on fertility of obese women followed at the fertility clinic of the CHUS, in comparison to standard fertility care only. Research visits take place every 6 months until the end of the project, which is after 18 months or delivery. Data collection include a food frequency questionnaire, anthropometric measurement and a fitness evaluation. A score of diet quality, the modified Healthy Eating Index (mHEI, 0-100 units), was calculated. Results : For all the participants, improvement of diet quality was not associated with the probability of pregnancy. With Cox regression, we observed that the initial diet quality was an important predictor of pregnancy within the two confounded groups (HR (by 10 units) : 1.24 [1.03 – 1.50], p = 0.027), independently of cardiorespiratory fitness and anthropometry. Similarly, the best diet quality observed before conception presented a significant independent association with odds of pregnancy over time (HR (by 10 units) : 1.25 [1.04 – 1.49], p = 0.017). Anthropometric variables, including weight, were not associated with a higher probability of conception. Conclusion : A greater diet quality in preconception seems to increase probability of pregnancy in obese infertile women.

Le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) est le désordre endocrinien le plus répandu chez la femme en âge de procréer. Ayant un impact significatif sur la qualité de vie, il est l’une des causes majeures d’infertilité et est associé à des conditions chroniques sérieuses comme le diabète de type 2, des cancers hormono-dépendants, et les maladies cardiovasculaires. Bien qu’il soit prévalent et ait des conséquences importantes, l’expérience des soins vécue par les femmes traduit des dimensions problématiques : manque de sensibilisation et d’information, délais de diagnostic, insensibilité, inattention et banalisation. Selon certaines recherches, les femmes ne sont pas satisfaites des traitements habituellement prescrits, comme la pilule contraceptive. Elles considèrent manquer d’options de traitement et seraient intéressées par d’autres modalités de soin. D’autres travaux mettent également l’accent sur l’importance du mode de vie (ex. nutrition et gestion du stress) qui peut améliorer le profil métabolique et endocrinien, ainsi que se répercuter de manière favorable sur la fonction reproductive. Le manque général d'attention à cette condition représente dès lors une étude de cas intéressante, reflétant des injustices systémiques en médecine. L’objectif de cette thèse est d’examiner les enjeux en lien avec l’autonomie des femmes affectées par le SOPK dans le cadre des soins de santé et de fertilité, et de proposer des pistes de solution visant à favoriser son expression. Ces enjeux sont analysés dans le contexte de la maladie chronique, où l’accent est surtout mis sur le traitement visant à soulager l'infertilité, mais qui néglige les approches restauratives en regard de la santé, notamment par des changements de mode de vie. L’analyse des enjeux est faite selon une approche relationnelle de l’autonomie en considérant deux modes d’expression : épisodique et programmatique. La mise en évidence de ces enjeux rend possible une réflexion sur ce que pourrait apporter une vision globale dans le soin du SOPK, s’articulant tout autant autour de la gestion de la maladie que d’une approche restaurative de la santé. Afin d’analyser les enjeux éthiques particuliers que pose le soin du SOPK, cette thèse utilise une perspective à la fois conceptuelle-normative et empirique. Ces deux perspectives permettent 6 de mieux comprendre les lacunes de l'approche médicale actuelle et de formuler des recommandations éclairées sur les meilleures façons d’y faire face. Par la reconnaissance de la nécessité d’une approche du soin intégrant tant les aspects relatifs à la prévention et à la gestion du SOPK qu’une visée restaurative à l’égard de la santé, cette thèse amène des retombées importantes pour les professionnels de la santé et les femmes affectées par le SOPK. Ce faisant elle présente des pistes permettant de soutenir tant l’autonomie épisodique que programmatique, ainsi que l’empowerment de ces femmes. / Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disorder in women of childbearing age. It has a significant impact on quality of life and is one of the major causes of infertility. It is also associated with serious chronic conditions such as type 2 diabetes, hormonedependent cancers, and cardiovascular disease. While it is prevalent and has serious consequences, women's experience of care reflects problematic dimensions: lack of awareness and information, delays in diagnosis, insensitivity, inattention, and trivialization. Research shows that women are dissatisfied with commonly prescribed treatments such as the contraceptive pill. They report lacking treatment options and would be interested in other modalities of care. Research on PCOS also emphasizes the importance of lifestyle (e.g. nutrition and stress management) that can improve the metabolic and endocrine profile and have a positive impact on reproductive function. The general lack of attention to this condition is thus an interesting case study, reflecting systemic injustices in medicine. The objective of this thesis is to examine issues related to the autonomy of women affected by PCOS in the context of health care and fertility, and to propose ways to promote the expression of autonomy. The thesis analyzes these issues in the context of chronic disease, whereby treatment focuses on alleviating infertility and neglects restorative approaches to health, particularly through effective lifestyle changes. The analysis is based on the conceptual framework of relational autonomy, and considers two possible modes of autonomy expression: episodic and programmatic. Awareness of these issues makes it possible to reflect on what a holistic approach could bring to PCOS care, considering both disease management and a restorative approach to health. To consider the ethical challenges related to the care of PCOS, this thesis employs both a conceptual-normative and an empirical perspective. Both allow a better understanding of the shortcomings of the current medical approach and an informed recommendation for better ways of responding to these challenges. By recognizing the need for prevention and management of PCOS, as well as a restorative approach to health, this thesis has substantial implications for healthcare professionals and women, suggesting ways of supporting both episodic and programmatic autonomy and empowerment of affected women.