De nombreuses données cliniques et expérimentales suggèrent l'existence de liens importants entre thermoception et nociception. Il a par exemple été montré que la qualité de la sensation douloureuse chez des patients souffrant de douleurs centrales dépend de l’intégrité des voies de la thermoception. Sur la base de ces données, il a été suggéré que ces douleurs pourraient être liées à une réduction de l'inhibition normalement exercée par les systèmes thermoceptifs sur les systèmes nociceptifs et, de façon plus générale, que la douleur pourrait être un constituant du système homéostasique. Pour valider ces hypothèses, nous avons conduit 2 études chez des volontaires sains durant lesquelles nous avons utilisé une grille thermique comme test de douleur. Le contact cutané avec cette grille provoque 2 sensations à type de brûlures: la chaleur paradoxale (CP) et la douleur paradoxale (DP). Dans une 1ère étude, nous avons recherché si ces 2 sensations étaient distinctes ou s'il existait un continuum. En étudiant plusieurs dizaines de combinaisons thermiques chez des volontaires, nous avons retrouvé que l’apparition de la CP précédait systématiquement celle de la DP, et que l’intensité de la CP augmentait progressivement jusqu’à l’apparition de la DP. Nos résultats indiquent qu’il existe une continuité entre les 2 sensations paradoxales et, par voie de conséquence, confirment l'existence de liens forts entre nociception et thermoception. Dans une seconde étude, nous avons évalué l’impact d’un challenge thermique (chaud et froid) sur le seuil d’apparition de la DP chez 15 volontaires. La mise en jeu de la thermorégulation par un réchauffement actif a été associée à une élévation du seuil d’apparition de la DP. Une relation directe a été retrouvée entre la variation de la température corporelle et le seuil de DP. L’existence d’un impact des challenges thermiques sur le seuil d’apparition de la DP suggère un lien entre douleur et thermorégulation. Nos résultats tendent à confirmer que la douleur a une dimension homéostasique. / Numerous experimental and clinical data suggest the existence of a strong relationship between thermoception and nociception. For example, it has been shown that the pain quality in patients suffering from central pain depends on the integrity of the thermal sensation pathway. Based on these data, some authors have suggested that this kind of pain could be related to a reduction of the inhibition physiologically exerted by thermoception on nociception, and, by extension, that pain could be a part of homeostasis. To validate this hypothesis, we conducted 2 studies in healthy volunteers using a thermal grill as experimental pain test. A cutaneous contact with the grill induces two burning sensations: paradoxical heat (PH) and paradoxical pain (PP). In a first study, we studied if there is a continuum or not between these 2 sensations. By studying decades of thermal combinations in volunteers, we found that PH systematically occurred before PP and that PH intensity gradually increased until PP appearance. Our results indicate a continuum between these two paradoxical sensations and, therefore, confirm the existence of a strong link between nociception and thermoception. In a second study, we estimated the impact of a thermal challenge (warm and cold) on the PP appearance threshold in 15 volunteers. The thermoregulation involvement by active warming was associated to an increase of PP threshold. A correlation was found between body temperature variations and PP threshold. The existence of an impact of thermal challenges on the PP threshold suggests a link between pain and thermoregulation. Our results tend to confirm that pain possesses a homeostatic dimension.

Exposé au froid, l'oiseau peut perdre d'importantes quantités de chaleur par les pieds, particulièrement lors des vasodilatations au froid (VDAF) nécessaires pour éviter la congestion vasculaire et le gel tissulaire. La difficulté de mesurer les pertes de chaleur par les pieds aviens avec les techniques disponibles nous a incités à développer une méthode par calorimétrie infrarouge calibrée à partir d'un pied palmé artificiel (PPA) chauffé électriquement. La morphologie du PPA était basée sur celle des pieds de la Grande Oie des neiges (Chen caerulescens atlantica).... L'étude a également permis de mettre en évidence l'effet isolant procuré par les couches limites du PPA et du substrat. Nous en concluons que, malgré une calibration exigeante, la calorimétrie thermographique s' avère une méthode prometteuse pour quantifier, avec un minimum de contraintes expérimentales, les pertes de chaleur en conditions naturelles chez les oiseaux.

Ce projet effectué dans le cadre d'une maîtrise émerge suite à la demande croissante d'applications de l'infrarouge dans le domaine de la vision utilisée pour des recherches en bio-ingénierie. Il a pour objectif principal l'extraction de la signature veineuse de la main. Deux bandes spectrales infrarouges sont investiguées : la bande thermique du moyen infrarouge (MWIR, Mid-Wave InfraRed) et la bande du proche infrarouge (NIR, Near InfraRed). Dans la bande thermique, deux recherches sont menées. Tout d'abord, il est question d'étudier la biométrie des veines sur le dos de la main, où l'on extrait la signature veineuse après l'acquisition d'images thermiques. Nous avons opté de travailler sur cette partie de la main et non pas sur la paume car les veines superficielles sont plus visibles dans cette zone lorsqu'on travaille dans l'infrarouge moyen. Les veines de la paume sont, en effet, plus profondes pour être visualisées dans cette zone spectrale. Par la suite, des outils de traitements d'images sont appliqués afin de distinguer les courbes veineuses du tissu. Toujours dans cette première partie, une étude est réalisée sur le comportement thermophysiologique du corps humain en réaction à des stimulations. Dans la bande du proche infrarouge, nous exploitons une propriété significative des composantes du sang en réponse à une stimulation optique. La finalité pratique est de mettre en évidence la structure veineuse de la main par deux modes d'acquisition. Le premier est le mode par réflexion de lumière afin d'extraire la signature du dos de la main. Le second, est le mode par transmission pour extraire le réseau veineux digital. Encore une fois, dans cette partie, nous faisons l'extraction de la signature veineuse sur le dos de la main et non pas sur la paume pour deux raisons. La première, c'est pour être consistant avec notre objectif d'obtenir des résultats dans les deux zones spectrales sur la même région corporelle, à savoir, le dos de la main. La deuxième raison est que le système d'acquisition dans le NIR doit être amélioré afin de visualiser d'une manière exhaustive les fines veines au niveau de la paume. Grâce à la méthode que nous avons développée, des structures internes du corps humain non visibles à l'oeil nu peuvent être visualisées et détectées. L'application médicale de cette étude peut se réaliser dans la localisation des veines lors d'une perfusion ainsi que dans la prévention des maladies telles que les varices primitives, les caillots sanguins, etc. Également, une application dans le domaine de la biométrie est possible eu construisant une base de données de signatures veineuses des mains. Eu outre, ce mémoire fournit au lecteur une base bibliographique consistante à laquelle il pourra se référer afin de mener à bien des recherches en vision infrarouge appliquée au corps humain.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Le tissu adipeux brun (TAB) est un organe responsable de la thermogenèse ne reposant pas sur le frissonnement et il est activé lors de l'exposition au froid afin de prévenir la diminution de la température corporelle. Son activation chronique entraîne une augmentation importante de son volume associée à une hausse de la dépense énergétique. Cette augmentation de la dépense énergétique pourrait mener à un rétablissement de la balance énergétique déséquilibrée, principale raison derrière le développement de l'obésité et le diabète de type 2. Afin de promouvoir la dépense énergétique du TAB, il est avant tout nécessaire de comprendre comment il se développe et fonctionne. La protéine mechanistic targ et of rapamycin (mTOR), une kinase qui s'associe à d'autres protéines pour former les complexes protéiques mTORC1 et mTORC2, s'est révélée être essentielle dans le développement et le fonctionnement du TAB. En parallèle, le rôle de DEP domain-containing mTOR-interacting protein (DEPTOR), un des composants de mTORC1 et 2, dans la modulation de l'activité des deux complexes a été décrit dans de nombreux contextes. Cependant, son action au sein du TAB n'a pas encore été établie. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont démontré que l'expression de DEPTOR dans l'organisme murin est parmi les plus élevées au sein du TAB et qu'elle est induite lors de l'exposition au froid. In vitro, l'expression de DEPTOR augmente lors de la différenciation des préadipocytes bruns en adipocytes bruns matures. La délétion de Deptor dans des préadipocytes bruns in vitro perturbe fortement l'adipogenèse et la capacité thermogénique. Son rôle in vivo a également été étudié dans des modèles murins ayant subi une délétion de Deptor de manière constitutive ou induite afin de déterminer son importance dans le développement et le fonctionnement du TAB, respectivement. Les résultats obtenus à partir de ces modèles ont démontré que bien que DEPTOR soit essentielle dans l'adipogenèse brune in vitro, elle reste dispensable pour le développement et l'activation du TAB et donc plus globalement pour la thermogenèse ne reposant pas sur le frissonnement. / Brown adipose tissue (BAT) is an organ responsible for non-shivering thermogenesis and is activated in response to cold to prevent the decrease of body temperature. This chronic activation induces a strong increase of the BAT volume and energy expenditure. This increase is of great interest since it could be used to restore the energy balance, whose imbalance leads to the development of obesity and type 2 diabetes. In order to promote BAT energy expenditure, it is necessary to understand the mechanisms behind its development and function. Studies on this topic show the importance of the mechanistic target of rapamycin (mTOR) protein, a kinase associated with other proteins to form the complexes mTORC1 and mTORC2, in the development and function of the BAT. Furthermore, the role of DEP domain-containing mTOR-interacting protein (DEPTOR), which is part of mTORC1 and 2, in the modulation of the activity of both of these complexes was described in several models. However, its action in the BAT has yet to be characterized. This thesis revealed that DEPTOR expression within the mouse is among the highest in the BAT and that it is induced following the exposition to cold. In vitro, DEPTOR expression increases in brown preadipocytes differentiating into mature brown adipocytes. DEPTOR knockdown in vitro greatly disturbs adipogenesis and thermogenic capacity in differentiating brown preadipocytes. Its role in vivo was also studied in mouse models allowing the constitutive or induced knockout of Deptor expression to determine its importance in the development and function of the BAT, respectively. The results obtained from these models showed that although DEPTOR is essential for brown adipogenesis in vitro, it is dispensable for the development and activation of the BAT and thus for non-shivering thermogenesis in vivo.

Le but de cette étude est d'élucider le caractère prophylactique ou abortif de la biorétroaction thermale dans le traitement de la migraine. Pour ce faire, la relation entre la pratique de la biorétroaction thermale et la réduction des différents paramètres des maux de tête est examinée. Il est demandé à 70 participantes de noter, avant et après le traitement de la biorétroaction thermale, la fréquence, la durée et l'intensité de leurs maux de tête ainsi que le moment et la durée de leur pratique de la biorétroaction thermale. Les résultats ne révèlent aucune relation entre la pratique quotidienne de la biorétroaction thermale et les améliorations thérapeutiques obtenues. Toutefois, une relation positive et significative est observée entre la pratique pendant les jours de maux de tête et la réduction de la durée et de l'intensité des maux de tête. Cette étude suggère que l'effet thérapeutique de la biorétroaction thermale est de nature abortive.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / L'obésité est une maladie complexe qui cause de nombreux troubles physiopathologiques. La chirurgie bariatrique représente le meilleur traitement connu à ce jour contre l'obésité sévère. Parmi les chirurgies, celles dites hypoabsorptives telles que la dérivation gastrique Roux-en-Y (RYGB), la dérivation biliopancréatique avec commutation duodénale (BPD-DS), la dérivation duodéno-iléale simple avec gastrectomie verticale (SADI-S) sont les plus efficaces. Cependant les mécanismes impliqués dans les bénéfices métaboliques et la perte de poids à la suite de ces chirurgies restent mal compris. Le but de ce travail était d'approfondir la compréhension des mécanismes en nous focalisant sur (1) les rôles clés de certains acteurs intestinaux et moléculaires que sont le microbiote intestinal et ses produits dérivés tels que les acides gras à chaînes courtes (AGCC) et à chaînes ramifiées (AGCR) et (2) les liens entre les changements du microbiote intestinal et de l'endocannabinoïdome (eCBome). Des rats Wistar mâles nourris soit avec un régime standard de moulée de laboratoire, soit avec un régime riche en graisse ont été utilisés. Le poids corporel, la prise alimentaire, les niveaux de glucose, d'insuline et des hormones gastro-intestinales, glucagon-like peptide-1 (GLP-1) et peptide tyrosine tyrosine (PYY) ont été mesurés. La composition du microbiote intestinal ainsi que le contenu fécal et cécal en acides gras AGCC/R ont été étudiés avant et après les chirurgies. Les concentrations des médiateurs de l'eCBome ainsi que l'expression des gènes de l'eCBome ont été mesurées dans les différentes régions de l'intestin grêle. Comparées à la chirurgie restrictive gastrectomie verticale (SG), les chirurgies RYGB, BPD-DS, SADI-S ont entraîné une diminution du poids corporel, de la masse adipeuse, une amélioration du métabolisme du glucose et une augmentation des hormones GLP-1 et PYY. Ces effets étaient associés à des altérations du microbiote intestinal à la fois dans les fèces et dans les anses intestinales des rats nourris avec un régime standard ou avec un régime riche en graisse. Dans le premier cas, sous un régime riche en fibre et faible en graisse, nous avons observé une augmentation des proportions des bactéries du genre Bifidobacterium et une baisse des proportions des Clostridiaceae et des Peptostreptococcaceae. Dans le second cas, sous un régime riche en graisse, nous avons observé une hausse de l'abondance des Enterobacteriaceae, Sutterella et Clostridium. Ces changements dans la composition bactérienne de l'intestin ont donné lieu à une hausse de la production de propionate, butyrate, isobutyrate et isovalérate, laquelle fut associée à une augmentation de la sécrétion de PYY et aux effets métaboliques bénéfiques des chirurgies. D'autre part, les changements du microbiote intestinal étaient associés à des altérations des niveaux des médiateurs de l'eCBome qui, tous deux étaient corrélés aux améliorations des chirurgies BPD-DS et SADI-S. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent un rôle clé du microbiote intestinal, des acides gras à chaîne courte et ramifiée et des médiateurs de l'eCBome tels que l'oleoyléthanolamide (OEA) dans les bénéfices des chirurgies hypoabsorptives. / Obesity is a complex disease that causes many pathophysiological disorders. Bariatric surgery represents the best treatment for severe obesity. Among the obesity surgeries, the hypoabsorptive ones, namely Roux-en-Y gastric bypass (RYGB), biliopancreatic diversion with duodenal switch (BPD-DS), single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy (SADI-S) are the most effective. However, the mechanisms involved in the metabolic benefits and weight loss following these surgeries remain poorly understood. The aim of this work was to further delineate the mechanisms where by hypoabsorptive bariatric procedures affect energy homeostasis by focusing on (1) the roles of intestinal and molecular players, namely the gut microbiota, its derivated products, including short-chain and branched-chain fatty acids (SCFAs and BCFAs), and (2) the links between changes in the gut microbiota and the eCBome. Male Wistar rats were fed either low-fat or high-fat diets. Body weight, food intake, glucose and insulin levels, gastrointestinal hormones, glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and peptide tyrosine tyrosine (PYY) were measured. The composition of the intestinal microbiota as well as the fecal and cecal contents of B/SCFAs were studied before and after the surgeries. The concentrations of eCBome mediators as well as the expression of the eCBome genes were measured in the different regions of the small intestine. Compared to the vertical sleeve gastrectomy (SG), RYGB, BPD-DS, SADI-S surgeries resulted in decreased body weight and fat mass, improved glucose metabolism and increased GLP-1 and PYY hormones. These effects were associated with alterations in the gut microbiota in the feces and in the small intestines of rats fed low-fat diet or high-fat diet. In the former, we observed an increase in the proportions of bacteria of the genus Bifidobacterium and a decrease in the proportions of Clostridiaceae and Peptostreptococcaceae. In the latter, we observed an increase in the abundance of Enterobacteriaceae, Sutterella and Clostridium. These changes in the bacterial composition of the gut resulted in increased production of propionate, butyrate, isobutyrate and isovalerate, which were associated with an increased PYY secretion and the beneficial metabolic effects of surgery. Notably, changes in the gut microbiota were associated with altered levels of eCBome mediators, and both were correlated with metabolic improvements of the BPD-DS and SADI-S surgeries Overall, our results suggest a key role of the gut microbiota, SCFAs and BCFAs, and eCBome mediators such as oleoylethanolamide (OEA) in the benefits of hypoabsorptive surgeries

L’entérobactérie Dickeya dadantii est responsable de la maladie de la pourriture molle sur de nombreux hôtes végétaux. Ce symptôme est essentiellement dû à la production d’un arsenal d’enzymes qui dégradent la pectine, ciment des parois des cellules végétales. Parmi ces enzymes, les pectate lyases (Pels) ont un rôle majeur dans le pouvoir pathogène en raison de leur capacité àreproduire, sous forme purifiée, le symptôme de la pourriture molle. La synthèse des Pels est soumise à un contrôle très fin qui fait intervenir différents régulateurs agissant de manière intégrée via un réseau de régulation. De nombreuses conditions environnementales modulent la synthèse des Pels via l’action de ces régulateurs. La température est un facteur qui agit sur leur synthèse et pour lequel les mécanismes moléculaires restaient non élucidés. Lors de cette étude, nous avons montré que le régulateur PecT, un répresseur du réseau de régulation, intervient dans la thermorégulation de la synthèse des Pels. PecT s’est avéré être également impliqué dans la thermorégulation de deux autres fonctions de virulence : la mobilité et la synthèse desexopolysaccharides de surface. La quantification des transcrits des gènes de ces 3 fonctions de virulence a permis de montrer que l’action de PecT dans ce contrôle a lieu au niveau transcriptionnel. Le mécanisme moléculaire de la thermorégulation exercée par PecT a été étudié plus en détail sur les gènes pel. Des résultats obtenus in vivo ont montré que la fixation de PecT sur les régionsrégulatrices des gènes pel est plus efficace quand la température augmente. La croissance de D. dadantii à hautes températures induit un relâchement de l’ADN. De manière remarquable, un relâchement artificiel de l’ADN par un traitement inhibant la gyrase entraine une augmentation de la fixation de PecT sur les gènes pel même pour des cellules cultivées à basses températures. De plus, la délétion de PecT se traduit par une augmentation de la capacité de D. dadantii à induire la pourriture molle à hautes températures. Ainsi la topologie de l’ADN et PecT agissent de manière concertée pour moduler la synthèse des Pels en fonction de la température.L’ensemble de ces données apporte une preuve supplémentaire de l’importance de la dynamique structurale de la chromatine dans l’ajustement de la physiologie bactérienne en réponse aux variations des conditions environnementales. / Bacteria are colonizers of various environments and host organisms, and they are often subjected to drastic temperature variations. Dickeya dadantii is a Gram-negative pathogen infecting a wide range of plant species. Soft rot, the visible symptom, is mainly due to the production of pectate lyases (Pels) that can destroy the plant cell walls. Production of Pels is controlled by a complex regulation system and responds tovarious stimuli, such as presence of pectin, plant extracts, growth phase, temperature or iron concentration. Although many studies have been carried out, the mechanisms of control of Pels production by temperature have not yet been elucidated. In bacteria, thermoregulation acting at the level of transcription initiation occurs usually both via transcription factors and DNA topology. We show that PecT, a previously identified repressor, is involved in the thermoregulation of the pel gene expression. Using in vivo Chromatin ImmunoPrecipitation (ChIP) coupled to quantitative RT-PCR(qRT-PCR), we reveal that PecT binding to the pel gene promoters is modulated by temperature. By manipulating the DNA topology in vivo, we further show that DNA supercoiling state is involved in the thermoregulation of pel gene expression by PecT. In addition, we show that the development of the pathogenicity of the pecT mutant according to changes in temperature is different from that of the parental strain. This report presents a new example of how plant pathogenic bacteria use transcription factor and DNA topology to adjust synthesis of virulence factors in response to temperature variation.

Le principal objectif de cette étude est de comprendre l'implication des récepteurs NMDA glutamatergiques dans les réponses respiratoires, métaboliques et de thermorégulation en hypoxie au cours du développement. Le glutamate est un des neurotransmetteur excitateur le plus important du système nerveux central, et est impliqué dans de nombreuses fonctions physiologiques, incluant la thermorégulation. Les effets du glutamate sur la thermorégulation dépendent des récepteurs NMDA. Nous avons donc réalisé des enregistrements de ventilation, de métabolisme (consommation d'oxygène et production de CO2) et de température rectale en normoxie et en réponse à une brève hypoxie (12% 02 - 30 minutes) chez des rats mâles et femelles au cours du développement (4, 10 et 20 jours postnatal) et chez l'adulte, après une injection de solution saline ou de MK-801 un antagoniste des récepteurs NMDA. Nos résultats montrent que la régulation de la température corporelle en hypoxie dépend de l'activation des récepteurs NMDA glutamatergiques chez les rats pré pubères. Cet effet augmente avec l'âge: i.e. il est faible chez les animaux âgés de 4 jours et plus important chez les animaux de 20 jours, puis disparaît chez l'adulte. À l'opposé, les récepteurs NMDA sont impliqués dans la réponse ventilatoire à l'hypoxie chez l'adulte, mais pas chez les nouveaux-nés. / The major objective of our present study was to understand the implication of NMDA glutamate receptors in respiratory, metabolic and thermoregulatory responses to hypoxia during development in rats. Glutamate is one of the most important excitatory neurotransmitter, and is involved in numerous physiological processes, including thermoregulation and this is mimicked by specific NMDA glutamate receptors activation and abolished by a specific NMDA glutamate receptor antagonist - MK-801. We recorded ventilation, metabolism (oxygen consumption, carbon dioxide production) and rectal temperature under normoxia and following acute hypoxia in male and female rats during development (P4, P10, P20 and Adults), receiving either saline or the NMDA glutamate receptor antagonist MK-801 (i.p. injection). Our studies have shown that the regulation of body temperature during hypoxia is depends on the activation of the NMDA glutamate receptors in pre-weaning rats and this dependence is increased with the age i.e. the dependence is less in younger P4 rat pups and more in mature P21 pups. Vice Versa, NMDA glutamate receptors are involved in the regulation of hypoxic ventilatory response in adults and not apparent in younger animals.

L'un des enjeux majeurs en écologie est de comprendre et prédire la réponse des organismes aux variations environnementales. Pour cela, la clarification des mécanismes proximaux est une étape indispensable pour comprendre des patrons écologiques généraux comme l'utilisation de l'habitat ou la distribution des espèces. Dans ce contexte, l'approche écophysiologique est particulièrement pertinente. Si la ressource trophique et les contraintes énergétiques ont attiré un intérêt considérable, les compromis liés à l'eau demeurent actuellement peu considérés. Pourtant l'eau est aussi une ressource capitale pouvant être limitante. La régulation de la balance hydrique pourrait donc jouer un rôle clé dans les compromis physiologiques et comportementaux.L'objectif principal de ce doctorat est d'évaluer l'importance des compromis liés à l'eau chez une espèce caractéristique des milieux bordiers (haies, lisières), la vipère aspic (Vipera aspis). Cette espèce vivipare est particulièrement dépendante des conditions thermiques, notamment pour sa reproduction. Notre hypothèse générale est qu'au même titre que les conditions thermiques, les conditions hydriques confrontent l'organisme à des compromis physiologiques et comportementaux importants, particulièrement lors de la reproduction (i.e., gestation). Nous avons combiné des études descriptives (thermorégulation, pertes hydriques) et expérimentales (manipulation de l’accès à l'eau) qui suggèrent l'existence d'un compromis entre la thermorégulation et la balance hydrique. Ces contraintes liées à l'eau sont associées à des ajustements physiologiques et comportementaux qui doivent être considérés pour comprendre les stratégies reproductrices et identifier de possibles conflits intergénérationnels (mère-embryons). Au même titre que les contraintes énergétiques ou thermiques, les besoins en eau sont donc essentiels à considérer pour aborder des questions écologiques et évolutives générales. / A major goal in ecology is to understand and predict species responses to environmental variations. Clarifying the proximate factors involved is a crucial step to unravel general ecological patterns such as habitat use or species distribution. In this context, the use of an ecophysiological approach can be particularly relevant. Trophic resource and energy tradeoffs attracted considerable interest but water-based tradeoffs remain relatively overlooked to date. However water is a critical, often limiting resource that must be considered. The regulation of water balance may have a key influence on physiological and behavioral tradeoffs. The main objective in this thesis is to evaluate the importance of water-based tradeoffs in a species characteristic of "ecotone" habitats (hedgerows, edges), the Aspic viper (Vipera aspis). This species is viviparous and highly depends on thermal conditions during reproduction. Our general hypothesis is that, as thermal conditions, hydric conditions should expose individuals to important physiological and behavioral tradeoffs, especially during reproduction (i.e., pregnancy).We combined descriptive (thermoregulation, water losses) and experimental studies (manipulation of water availability) that suggest a significant tradeoff between thermoregulation and water balance regulation. Water-based tradeoffs induce physiological and behavioral adjustments that are relevant to understand reproductive strategies and identify possible transgenerational (mother-embryos) conflicts. As energy or thermal resource, water should therefore also be considered to address ecological or evolutive questions.

De par leur importante diversité phénotypique (10000 espèces), les oiseaux ont colonisé la plupart des niches écologiques, aussi « extrêmes » soient-elles. Les zones polaires (Arctique et Antarctiques) et le climat extrêmement froid qui les aractérise, suscitent l’intérêt de nombreuses études. Ce travail de thèse avait pour but d’explorer les différents mécanismes intervenant dans la mise en place de la thermorégulation chez l’oiseau. Nous nous sommes principalement intéressés, par une approche intégrative, de l’animal entier (méthodes de calorimétrie indirecte) à l’expression génique (techniques de RT-PCR), à caractériser les modifications métaboliques et l’implication d’une protéine découplante (avUCP) dans les mécanismes de thermorégulation, et principalement la thermogenèse sans frisson (NST) en réponse à une exposition chronique au froid.Au cours de deux études menées chez le caneton de Barbarie, nous avons démontré l’aspect « adaptatif » de la NST ainsi que l’implication potentielle de l’UCP aviaire dans ce mécanisme en faisant varier tout d’abord la température d’acclimatation puis la durée d’exposition pour caractériser la mise en place de la NST au cours de la croissance. Lors d’une troisième étude, nous nous sommes intéressés à une étape clé de la vie des manchots royaux (passage en mer) caractérisée par un stress thermique important et une activité physique accrue dus aux longs séjours en eau froide. Ce contexte environnemental et physiologique entraine nécessairement des adaptations métaboliques, comme la mise en place d’un métabolisme lipidique efficace soutenant ainsi les dépenses énergétiques accrues lors des voyages en mer. / Because of their huge phenotypic diversity (10,000 species), birds were able to colonize many “extreme” ecological niches. Many studies have been focus on the polar areas (i.e. Arctic and Antarctica) with their typical cold climate. The aim of this work was to explore the onset of thermoregulatory mechanisms in birds. Using an integrative approach, from whole animal (indirect calorimetry) to gene expression (RT-PCR analysis), we investigated metabolic adaptations and avian uncoupling protein implication in non shivering thermogenesis (NST) during chronic cold exposure. In two studies, working on Muscovy ducklings, we have highlighted the “adaptative” aspect of NST and potential implication of avUCP in this mechanism in relation to different ambient temperatures of acclimation and to cold exposure duration.In a third study, we were interested by passage from shore to marine life of King Penguins that represents a key step of their life. This is defined by massive cold stress (cold water) and increase of physical activity (long-time swimming), leading great metabolic adaptations, such as an increase of lipid oxidative capacities which would sustain expensive energetic cost of marine life.