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.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Une accumulation excessive de tissu adipeux à l’intérieur de la cavité abdominale est fortement associée aux altérations métaboliques. La dysfonction des tissus adipeux, conduisant à un stockage limité des lipides, pourrait représenter l’un des principaux mécanismes pour expliquer le lien entre l’obésité viscérale et les altérations métaboliques. La pathogenèse d’un tissu adipeux dysfonctionnel se caractérise, entre autres, par : 1) une accumulation préférentielle de graisse viscérale; 2) une hypertrophie adipocytaire; 3) une augmentation du nombre de cellules immunitaires infiltrant le tissu adipeux; 4) des changements dans la composition cellulaire du tissu adipeux; et 5) une hypersécrétion de cytokines proinflammatoires. L’objectif général de cette thèse est d’examiner les caractéristiques fonctionnelles et morphologiques des tissus adipeux abdominaux en relation avec la physiopathologie de l’obésité viscérale. Afin de rencontrer cet objectif, nous avons développé une approche méthodologique permettant de cibler plusieurs aspects de la dysfonction adipeuse à partir d’échantillons de tissus adipeux sous-cutané et omental prélevés chez des femmes couvrant le spectre d’adiposité de mince à obèse. Nous avons également mesuré la distribution des graisses et la composition corporelle par tomographie axiale et absorptiométrie aux rayons X (DEXA), respectivement. D’abord, nous avons démontré qu’une accumulation excessive de graisse viscérale est un prédicteur significatif d’un tissu adipeux dysfonctionnel, caractérisé, entre autres, par une hypertrophie adipocytaire et une augmentation de la proportion des petits adipocytes dans les deux compartiments adipeux. De plus, nos résultats ont révélé que les adipocytes hypertrophiés des deux compartiments adipeux sont caractérisés par une réponse lipolytique augmentée et une expression altérée des gènes codant pour des protéines impliquées dans le métabolisme de l’adipocyte ou l’inflammation. Par ailleurs, nous avons montré que les préadipocytes localisés dans le tissu adipeux viscéral sécrètent plus de PGF₂α en réponse aux stimuli inflammatoires que ceux localisés dans les dépôts adipeux sous-cutanés, suggérant une prédisposition des cellules du compartiment viscéral à répondre à l’inflammation. Tel que rapporté dans d’autres modèles, nous avons observé que l’aldo-céto réductase AKR1B1 semble avoir un rôle prédominant dans la synthèse de PGF₂α par les préadipocytes humains. Enfin, nos études ont démontré que seulement l’accumulation de collagène autour des adipocytes, spécialement dans le dépôt adipeux omental, est associée aux mesures d’adiposité et aux altérations métaboliques. Ainsi, l’accumulation de collagène péricellulaire pourrait être plus délétère que la déposition de collagène totale et pourrait contribuer à la dysfonction des tissus adipeux en limitant l’expansion des adipocytes. En conclusion, nos travaux montrent que plusieurs aspects de la dysfonction adipeuse sont associés à l’obésité viscérale et aux altérations cardiométaboliques. / Robust clinical and epidemiological studies now support the notion that excess fat accumulation within the abdominal cavity is strongly associated with metabolic alterations such as insulin resistance and dyslipidemia. Adipose tissue dysfunction, leading to limited lipid storage and reduced adipose tissue expandability, represents one of the major mechanisms to explain the link between visceral obesity and metabolic alterations. The pathogenesis of adipose tissue dysfunction is characterized by 1) excess visceral fat accumulation; 2) adipocyte hypertrophy and impaired adipogenesis; 3) increased number of immune cells infiltrating adipose tissue; 4) changes in the cellular composition of adipose tissue; and 5) secretion of pro-inflammatory cytokines. The overall objective of this thesis is to examine functional and morphological characteristics of human abdominal adipose tissues in association with the pathophysiological impact of visceral obesity. To achieve our objective, we have developed approaches to target each aspect of adipose tissue dysfunction using omental and subcutaneous fat surgical samples obtained in lean to obese women. Body composition and fat distribution were measured by dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA) and computed tomography, respectively. First, we found that excess visceral fat accumulation is a strong marker of dysfunctional adipose tissue, which is characterized by hypertrophic adipocytes of the large cell populations and increased proportion of small cells in both fat compartments. Furthermore, our results revealed that hypertrophic adipocytes in both fat compartments are characterized by alterations in adipocyte lipolysis and adipose tissue expression of genes coding for proteins involved in adipocyte metabolism or inflammation. We demonstrated that preadipocytes from the omental fat compartment released more PGF₂α in response to inflammatory stimuli compared to those from the subcutaneous fat, indirectly suggesting a predisposition of omental fat cells to respond to inflammation through this mechanism. As previously demonstrated in other models, we found that the aldose reductase AKR1B1 has a predominant role in PGF₂α synthesis by human preadipocytes. Our studies demonstrated that only collagen deposition around adipocytes, especially in the omental fat compartment, is associated with adipocyte measurements and cardiovascular risk variables. Our findings are consistent with the hypothesis that pericellular collagen accumulation may be more detrimental than total collagen accumulation and may contribute to adipose tissue dysfunction by limiting further adipocyte expansion. In conclusion, our studies show that many aspects of adipose tissue dysfunction are associated with visceral obesity and cardiometabolic alterations.

L'obésité est maintenant reconnue comme un état inflammatoire chronique de faible ampleur caractérisé par une surproduction anormale de facteurs inflammatoires par le tissu adipeux. La protéine stimulant l'acylation (ASP) stimule la synthèse des triglycérides et le transport du glucose via son récepteur, le C5L2. L'objectif de ce projet était d'examiner les effets de l'ASP dans un contexte inflammatoire relié à l'obésité. Les résultats ont démontré une augmentation de la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires après un traitement avec l'ASP chez les adipocytes mais non chez les macrophages. Parallèlement, le C5a (une anaphylatoxine se liant également au C5L2) inhibe en général la sécrétion des adipokines autant chez les adipocytes que chez les macrophages. Un effet synergique de l'ASP sur la production de MCP-1 et de l'adiponectine est observé lorsque les macrophages sont mis en contact direct avec les adipocytes. En contrepartie, l'ajout de l'ASP dans du milieu conditionné de macrophages n'a pas démontré d'effet additionnel sur la sécrétion des adipokines chez les adipocytes. Nos données ont également permis de démontrer que la réponse inflammatoire induite par l'ASP est en partie régulée par les voies de signalisation NFKB et PI3Kinase chez les adipocytes. Ces résultats suggèrent que l'ASP jouerait un rôle amplificateur dans la réponse inflammatoire des adipocytes, mais pas des macrophages, en stimulant la sécrétion de certains médiateurs inflammatoires via NFKB et PBKinase. Une compréhension détaillée des implications physiologiques de l'ASP permettrait éventuellement de saisir son potentiel thérapeutique.

La physiopathologie de l’obésité est un phénomène complexe qui peut amener plusieurs complications métaboliques chroniques tels que le diabète de type II et la dyslipidémie. Les dépôts de tissus adipeux n’étant pas morphologiquement homogènes, une accumulation préférentielle au niveau viscéral est associée davantage aux maladies chroniques que l’accumulation sous-cutanée. Parallèlement à ce phénomène, le dimorphisme sexuel chez l’humain témoigne de l’importance des hormones sexuelles dans la distribution des graisses. Ce phénomène semble d’autant plus important chez la femme, chez qui la ménopause entraîne une redistribution des graisses au niveau abdominal. L’objectif de ce mémoire est donc de définir la relation entre les niveaux circulants d’hormones stéroïdiennes et la distribution des graisses chez la femme, ainsi que leurs liens avec les facteurs de risque cardiométabolique. Nous avons d’abord étudié la relation entre les estrogènes circulants et l’adiposité ainsi que les paramètres métaboliques dans une cohorte de femmes ménopausées. Nous avons observé que les estrogènes étaient positivement associés à plusieurs altérations métaboliques tels que la résistance à l’insuline, mais que ce phénomène s’expliquait par la variation concomitante de masse grasse totale. Par la suite, nous avons examiné la relation des androgènes ainsi que leurs métabolites et précurseurs avec la distribution des graisses et la fonction du tissu adipeux chez la femme préménopausée. Nous avons observé que plusieurs androstanes étaient associés négativement à l’adiposité totale. De plus, certains stéroïdes, particulièrement la prégnénolone, étaient associés négativement avec la dysfonction du tissu adipeux. En somme, nos résultats pointent vers l’importance du tissu adipeux dans la régulation de la concentration d’hormones sexuelles plasmatiques. / The physiopathology of obesity is a complex phenomenon resulting in many metabolic complications like type 2 diabetes and dyslipidemia. Adipose tissue depots from various locations are morphologically heterogeneous and a preferential accumulation in the visceral area is more closely associated with metabolic disorders than subcutaneous fat accumulation. The sex dimorphism observed in human body fat distribution supports important role for sex hormones in this phenomenon. The goal of this master thesis was to elucidate the relation between plasma steroid hormone levels, adipose tissue distribution and cardiometabolic risk variables in women. First, we studied the relation between circulating estrogens and adiposity as well as metabolic parameters in menopausal women. We observed positive associations between estrogens and metabolic alterations such as insulin resistance, but these associations were explained by the concomitant variation of total body fat mass. Second, we investigated the associations between androgens, their metabolites and precursors, with adipose tissue distribution and function in premenopausal women. We observed that many androstanes were negatively related with total adiposity. Moreover, some steroids, especially pregnenolone were negatively associated with markers of adipose tissue dysfunction. Together, ours results point toward the importance of adipose tissue in the regulation of circulating sex hormones.

L'objectif de ce travail est de caractériser le tissu musculaire en évaluant sa qualité à partir de données d'imagerie. Plus précisement, on se propose de développer des outils de prédiction de la tendreté de la viande bovine, basés sur le processus de vision artificielle, en étudiant le tissu conjonctif intramusculaire qui contribue de manière significative à la dureté intrinsèque de la viande. Les images des coupes de muscles, ont été acquises avec deux types d'éclairage : lumière blanche polarisée et ultraviolet. Notre contribution pour analyser ces images est basée sur une approche multiéchelle. Deux méthodes de segmentation ont été proposées, elles sont basées sur la transformée en ondelettes discrète, notamment l'algorithme "à trous". La première repose sur le seuillage universel et la seconde sur l'algorithme de K-moyennes appliqué à l'image résultante d'une sommation sur les plans d'ondelettes. Un autre volet de ce travail concerne l'extraction des paramètres et la décision. L'information retenue est la distribution des tailles d'objets éléments de la trame conjonctive de viande. Les outils statistiques que sont la régression linéaire et les réseaux de neurones ont été appliqués aux données issues des étapes de traitement des images. Le modèle final qui a été retenu pour la prévision de la tendreté a été déterminé selon un critère de maximisation du R2. Le choix du nombre de paramètres a été basé sur un critère de validation croisée (Leave one out). Les résultats de prédiction, issus de la base de données d'étude, sont très encourageants, mettant en évidence une corrélation certaine entre les paramètres d'images et la qualité sensorielle de la viande en particulier la tendreté.

Le pli vocal humain possède des propriétés vibratoires exceptionnelles. Il est capable de supporter de grandes déformations, pour différent type de chargement, de manière répétée et réversible. Ces propriétés vibro-mécaniques particulières sont étroitement liées à sa microstructure: une structure multi-couches complexe fortement hétérogène composées de réseaux de fibres protéique. Cependant, il est encore aujourd'hui difficile de décrire précisément l'implication des spécificités microstructurales du pli dans son comportement biomécanique.Afin de préciser ce lien et d'aller vers une meilleure compréhension du comportement du tissu vocal, cette étude se propose d'aborder la problématique sous trois approches complémentaires, mélant caractérisation microstructurale, caractérisation mécanique et modélisation numérique. Dans un premier temps, la microstructure du pli a été étudiée emph{ex vivo} à l'aide d'une technique originale basée sur la tomographie à rayon X. L'usage de tomographie synchrotron par contraste de phase a permis de révéler la structure du tissu à différentes échelles. En particulier, des clichés 3D à forte résolution de la structure fibreuse des couches supérieures et musculaires du tissu ont pu être acquis. Ces clichés ont donné lieu à une analyse 3D quantitative de l'arrangement fibreux, permettant la détermination de descripteur d'orientation et de géométrie 3D des fibres.Dans un second temps, le comportement mécanique du tissu sous différentes conditions de chargement a été étudié. Un protocole a été proposé, afin de caractériser un même échantillon en traction, en compression et en cisaillement. Ces essais ont permis de compléter les connaissances existantes sur la biomécanique de pli, et constitue des données de références importantes pour la construction et la validation de modèle numérique.A partir des données acquises expérimentalement, un modèle micro mécanique a été développé. Ce modèle a la spécificité de prendre en compte l'arrangement 3D du tissu à travers une représentation idéalisée mais pertinente de sa microstructure fibreuse. Les réponses macroscopiques prédites pour différents chargements ont pu être comparées à l'expérience pour validation. A l'échelle microscopique, la cinématique des fibres au cours du chargement a pu être simulée. Les micromécanismes ayant lieu au cours de la déformation du réseau fibreux ont ainsi pu être identifiés, ouvrant de nouvelles perspectives dans la compréhension des propriétés multi-échelles du tissu. / The human vocal fold owns exceptional vibratory properties. It is capable of withstanding large deformations, for different types of loading, in a repeated and reversible manner. These particular vibro-mechanical properties are closely linked to its microstructure: a multi-layer complex structure composed of highly heterogeneous protein fibre networks. However, it is still difficult today to describe precisely the implication of the microstructural specificities of the fold in its biomechanical behaviour.In order to clarify this link and to move towards a better understanding of the behaviour of the vocal tissue, this study proposes to approach the problem under three complementary approaches, combining microstructural characterization, mechanical characterization and numerical modelling. First, the microstructure of the fold was studied emph{ex vivo} using an original technique based on X-ray tomography. The use of synchrotron tomography in phase retrieval mode has revealed the structure of the tissue at different scales. In particular, high-resolution 3D images of the fibrous structure of the upper and muscular layers of the tissue were acquired. These images gave rise to a quantitative 3D analysis of the fibrous arrangement, allowing the determination of descriptors of orientation and 3D geometry of the fibers.In a second step, the mechanical behaviour of the fabric under different loading conditions was studied. A protocol has been proposed to characterize the same sample in tension, compression and shear. These tests have complemented existing knowledge on fold biomechanics, and constitute important reference data for the construction and validation of digital models.Finally, based on the data acquired experimentally, a micro-mechanical model was developed. This model has the specificity to take into account the 3D arrangement of the tissue through an idealized but relevant representation of its fibrous microstructure. The macroscopic responses predicted for different loading conditionds could be compared to the experiment for validation. At the microscopic scale, the kinematics of the fibres during the loading could be simulated. The micromechanisms that occur during the deformation of the fibrous network could thus be identified, opening new perspectives in the understanding of the multi-scale properties of the tissue.

L'obésité est une pandémie dont les nombreuses complications qu'on lui associe étroitement deviennent un lourd fardeau pour la santé cardiométabolique. Toutefois, au-delà de l'expansion adipeuse, l'étude du comportement sécrétoire du tissu adipeux (TA) pourrait jouer un rôle sous-estimé derrière ces complications, particulièrement en ce qui concerne la résistance à l'insuline (RI). Dans le cadre de ce mémoire, nous nous sommes intéressés à l'impact d'une possible dysfonction sécrétoire du TA, l'adiposopathie, sur de nombreux facteurs sanguins du risque cardiométabolique. Dans le but d'étayer de récentes observations suggérant une relation entre l'adiposopathie mesurée par le rapport entre deux adipokines, l'adiponectine et la leptine (rapport plasmatique A/L), et plusieurs marqueurs métaboliques, notre groupe a utilisé, pour le premier manuscrit, les données de l'étude des familles de Québec (QFS) afin d'évaluer les associations entre l'adiposopathie, la RI et le risque cardiométabolique. Bien que notre travail corrobore la présence d'associations avec un risque cardiométabolique détérioré, l'aspect novateur réside dans le fait que l'adiposopathie contribue également et significativement à la RI, indépendamment de la distribution du TA chez les hommes et les femmes. Les différences sexuelles observées dans la fonction sécrétoire du TA ont amené à un second manuscrit, cette fois-ci rédigé dans l'optique de proposer des valeurs seuils du rapport A/L à partir desquelles on discriminerait les hommes et les femmes au risque cardiométabolique le plus élevé. Nous avons proposé une stratification des valeurs seuils en trois paliers, correspondant à un risque cardiométabolique faible, modéré et élevé, dont les valeurs chez les hommes ont été doublées en comparaison à celles des femmes. L'échantillon pour ce type d'études pouvant être considéré relativement faible, d'autres études à plus grande échelle devront être conduites afin de confirmer/infirmer cette proposition. / Obesity is now a pandemic, and its numerous complications are a heavy burden on cardiometabolic health. However, beyond fat expansion, adipose tissue (AT) secretory behaviour could play an underestimated key role behind the development of these complications, especially insulin resistance (IR). In this thesis, we were interested in the impact of possible AT secretory dysfunction, a form of adiposopathy, on several plasma cardiometabolic risk factors. In order to support previous observations reporting associations between adiposopathy, measured by the ratio between two adipokines, adiponectin and leptin(plasma A/L ratio), and several metabolic problems, our research group used the Quebec Family Study (QFS) database to evaluate the relationships between adiposopathy, IR and cardiometabolic risk. Although our work corroborates the relationships reported between adiposopathy and deteriorated cardiometabolic risk, we found that adiposopathy was additionally significantly contributing to IR independently of AT distribution in men and women. Sexual differences in AT secretory profile led to a second study, in which we proposed threshold values of the A/L ratio from which we could discriminate men and women at higher cardiometabolic risk. We proposed a stratification of the threshold values in three distinct levels corresponding to a low, moderate and high cardiometabolic risk, whose values for men were doubles compared to those for women. As the sample used for this type of study could be considered quite small, more larger scale studies are needed to confirm/refute this proposition.

Le diabète de type 2 (DM2) représente un fléau qui guette les habitants du continent nord-américain et est en lien avec l'épidémie d'obésité que nous vivons depuis quelques années. Cette pathologie à évolution lente fait intervenir deux éléments physiopathologiques cardinaux, soient la résistance à l'insuline (RI) et la diminution de sécrétion d'insuline en réponse au glucose (GSIS). Ces deux entités mèneront ultimement à l'hyperglycémie chronique par une atteinte directe de la régulation du métabolisme énergétique et de la physiologie de l'insuline. Plusieurs hypothèses de travail ont été mises de l'avant afin de tenter d'expliquer les dysfonctions métaboliques présentes chez ces patients. La surexposition des tissus non-adipeux aux acides gras libres (AGL), la lipotoxicité, est une candidate potentielle à l'identification d'une étiologie liée à la progression naturelle du diabète de type 2. Il est donc très pertinent d'étudier les effets lipotoxiques des AGL chez des sujets non-diabétiques enfants de deux parents diabétiques, qui sont à haut risque de développer cette pathologie. Notre équipe a récemment déterminé que ces sujets présentaient une augmentation de l'apparition des AGL plasmatiques ainsi qu'une augmentation de leur oxydation au cours d'une élévation expérimentales des niveaux d'AGL circulants. En conditions physiologiques, via l'ingestion d'un repas standardisé, les sujets non-diabétiques enfants de deux parents diabétiques, tout comme les sujets diabétiques, montrent une hypertriglycéridémie postprandiale qui n'est pas corrigée lorsque les niveaux de glucose sont contrôlés. De plus, ces sujets à haut risque de développer le DM2 ne se comportent pas comme les sujets diabétiques à ce qui à [i.e. a] trait aux niveaux d'apparition des AGL et de leur oxydation, comme il aurait été attendu. Les sujets diabétiques présentent une nette élévation des niveaux d'apparition et d'oxydation des AGL même si les niveaux de glucose sont corrigés. Ces anomalies semblent fortement associées avec la présence d'une adiposité abdominale chez les sujets DM2. Ces résultats expérimentaux suggèrent donc que les enfants de deux parents diabétiques ne possèdent pas encore les dysfonctions métaboliques qui mèneront ultimement à une surexposition des tissus non-adipeux aux acides gras libres via une augmentation de leur apparition plasmatique.

Résumé : L’adénocarcinome colorectal est parmi les plus importants cancers au Canada en terme de mortalité et morbidité. Cependant, nous n’en connaissons encore que peu, entres autres sur les voies cellulaires importantes et les protéines présentant un potentiel comme biomarqueur. Cette étude fut divisée en deux sous-projets. Sous-projet A. Il n’y a présentement aucun biomarqueur permettant de prédire la réponse à la radiothérapie comme modalité de traitement pour le cancer colorectal. Le but de ce sous-projet était de mettre au point les méthodes permettant d’effectuer une étude prospective ou rétrospective par spectrométrie de masse sur la réponse à la radiothérapie en utilisant des échantillons de tissu de patient. Des échantillons de tissu de souris et de tissu humains anonymisés ont été utilisés pour évaluer la faisabilité d’une telle étude. Différentes techniques d’extraction protéique ont été évaluées. Les extraits totaux et fractionnements subcellulaires de tissu frais ont permis une analyse appropriée des protéines cellulaires. Il en était de même pour l’extraction totale de tissus fixés. Cependant, les protéines extraites suite à microdissection au laser de tissu fixé étaient inadéquates et en nombre insuffisant. Sous-projet B. Afin d’investiguer l’importance de fonctions, voies ou protéines dans différents types de cancer colorectaux, neuf lignées cellulaires de cancer colorectal et de côlon normal ont été fractionnées en quatre compartiments subcellulaires et analysées par spectrométrie de masse. Aucun groupe de recherche n’avait analysé jusqu’à présent plus de cinq lignées et plus d’un compartiment subcellulaire à la fois. Les résultats montraient que certaines voies canoniques et fonctions cellulaires étaient de haute importance dans plusieurs des lignées analysées, dont la voie de signalisation par eIF2. De plus, les régulateurs de transcription TP53, MYC et TGFB1, pouvant être responsables des caractéristiques cellulaires observées, ont été identifiés. En conclusion, ce projet nous a permis d’améliorer nos connaissances sur les caractéristiques moléculaires d’importance dans le cancer colorectal et de mettre au point des techniques qui pourraient permettre la découverte de nouveaux biomarqueurs. / Abstract : Colorectal adenocarcinoma is one of the most important cancers in Canada in terms of mortality and morbidity. However, we still know very little on its molecular features. This study was divided into two sub-projects. Sub-project A. At this time, no biomarker has the capacity of predicting a patient’s response to radiotherapy, which is a commonly used treatment of colorectal cancer. The goal of this section was to develop the methods to conduct a prospective or retrospective mass spectrometry study on the patient response to radiotherapy, through the use of human tissues. Mouse tissues and tissues of an anonymous patient were obtained in order to evaluate the feasibility of such a study. Different protein extraction techniques were evaluated. Total lysates and subcellular fractionations of fresh tissues allowed for a successful analysis of the samples. The same was true of total lysates of fixed tissues. However, proteins extracted from cells isolated through laser capture microdissection were insufficient in numbers and their types were inconsistent with the expected results. Sub-project B. In order to study the importance of proteins and cellular functions or pathways in different types of colorectal cancers. nine cell lines originating from colorectal carcinoma and from normal colon were fractionated according to four subcellular compartments and analysed through mass spectrometry. Until now, no research group had analysed, in a single study more than 5 cell lines as well as more than one subcellular compartment at once. Some cellular functions and canonical pathways were shown to be of high importance in many of the studied cell lines, such as the signalling through eIF2 pathway. Furthermore, the transcription regulators TP53, MYC and TGFB1were identified as potentially responsible for the observed proteomic characteristics. In conclusion, this study allowed for a better understanding of important molecular caracteristics of colorectal cancer and allowed for the optimization of techniques that may serve in the discovery of new biomarkers relative to the use of radiotherapy as a treatment.

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