Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / La dexfenfluramine, isomère -d- de la fenfluramine, est un médicament prescrit principalement aux patients obèses et diabétiques non-insulinodépendants. Initialement utilisée pour son action anti-obésité, cet agent anorexigène agit par un mécanisme sérotoninergique au niveau du cerveau (Borsini et al., 1982). La prescription de la dexfenfluramine à des diabétiques non-insulinodépendants a montré une réduction de la résistance à l'insuline et une amélioration de la tolérance au glucose chez ces patients (Turtle et Burgess, 1973; Riveline, 1979; Pasquine et Thenen, 1981; Hamet et al., 1986; Pestell et al., 1989; Stewart et al., 1993). Le mode d'action de ce médicament pourrait donc être lié à un mécanisme hépatique. Le foie, étant l'organe qui règle l'homéostasie du glucose, nous avons voulu savoir comment la dexfenfluramine améliore la tolérance au glucose. Par conséquent, nous avons étudié l'effet antihyperglycémique de la dexfenfluramine en interaction avec le glucagon dans des hépatocytes isolés de rat. La préincubation des hépatocytes avec la dexfenfluramine entraîne une inhibition dose-dépendante de la production d'AMP cyclique (AMPc) induite par une concentration optimale de glucagon (100 nM). Cette inhibition s'avère complète avec 1 mM de dexfenfluramine. Nous disposons ainsi d'un outil très intéressant pour étudier les conséquences d'une absence de formation d'AMPc induite par le glucagon sur la cascade glycogénolytique : la protéine kinase dépendante de l'AMPc (PKA) est activée, suggérant ainsi que son activation requiert une très faible quantité d'AMPc. Les enzymes phosphorylase kinase et phosphorylase sont également activées; leur activation corréle avec l'activation maintenue de la PKA et peut aussi s'expliquer par la composante calcique du système de transduction induit par le glucagon. La production de glucose stimulée par le glucagon est inhibée par la dexfenfluramine et ne corréle pas avec l'activation de la phosphorylase, enzyme catalysant l'étape limitante de la glycogénolyse. De plus, on observe que la dexfenfluramine à 1 mM lève l'inhibition de la production de lactate et de pyruvate par une concentration optimale de glucagon (100 nM). Pourtant, la dexfenfluramine ne prévient pas l'inactivation de la pyruvate kinase par le glucagon; la drogue semble agir via une stimulation allostérique de la pyruvate kinase. En effet, la pyruvate kinase peut être stimulée par le fructose-1,6-bisphosphate (Feliu et al., 1976; Claus et al., 1979). La dexfenfluramine augmente la concentration de fructose-2,6-bisphosphate (F-2,6-BP) dans les hépatocytes. Or, ce métabolite stimule fortement la synthèse de F-1,6-BP, ce qui expliquerait l'existence de flux de carbones à travers la pyruvate kinase. L'inhibition de la glycolyse par le glucagon est levée par la dexfenfluramine. Geelen et al. (1983 a et b) ont montré que la néoglucogénèse était inhibée par la dexfenfluramine. Nos résultats montrent que la baisse de la production de glucose pourrait s'expliquer davantage par une stimulation de la glycolyse que par une diminution significative de la glycogénolyse. La dexfenfluramine exerce des effets antiglucagon sur le métabolisme du glucose hépatique et, de par son effet antihyperglycémique, contribue à l'amélioration de la tolérance au glucose observée in vivo.

La fibrose kystique (FK) est une des maladies rares la plus fréquente au Canada avec un âge médian de survie de 50.9 ans. Toutefois, l'amélioration de l’espérance de vie est associée à l'émergence de complications secondaires telles que le diabète associé à la FK (DAFK). Présent chez 25 à 40% des adultes, il augmente de 6 fois le risque de morbidité et de mortalité. Plusieurs études sur des populations atteintes de diabète de type 2 ont démontrés les bienfaits de programmes d’exercices combinés (aérobie et résistance) sur l’amélioration du contrôle glycémique. L’objectif de l’étude visait à déterminer si un programme d’exercices combinés permettait d’améliorer les anomalies de la tolérance au glucose et le contrôle glycémique chez les patients atteints de FK. Méthodologie: 18 adultes atteints de FK, sédentaires avec une intolérance au glucose ont été recrutés pour cette étude (8 hommes, 10 femmes, âge: 33 ± 9.4 ans, FEV1 71.5% pred ± 12.5, IMC 23.57 kg/m2 ± 3,4). Les participants ont été assignés au hasard à un groupe contrôle ou exercice. Les tests suivants ont été réalisés avant et après l’intervention : VO2max, HGPO, mesure de l'endurance et de la force musculaire, ainsi qu’un questionnaire sur la qualité de vie. Résultats: 14 participants ont complété le protocole. Les participants du groupe exercice ont amélioré leur valeur de glycémie plasmatique à la 2e heure de l’HGPO (-2.34 +/- 0.87 mmol/L; p <0.01; CI 99.22%), à la 1re heure de l’HGPO (-2.0 mmol/L; p<0.05) et ont présenté une réduction de 17.2% (p<0.05) de l’aire sous la courbe de glucose. Conclusion: Un programme d'exercices combinés améliore le contrôle glycémique chez les patients atteints de FK. Cette approche thérapeutique non-pharmacologique pourrait offrir une intervention ayant le potentiel de retarder l'apparition de DAFK. / Cystic fibrosis (CF) is one of the most common rare diseases in Canada with a median age of survival of 50.9 years. However, the improvement in life expectancy is associated with the emergence of secondary complications such as CF related diabetes (CFRD). Present in 25 to 40 % of adults, CFRD is associated with decreased lung function and weight as well as a 6 times increase in risk of morbidity and mortality. CFRD is primarily caused by insulinopenia, however, insulin resistance contribution remains controversial in CF. Recent studies in type 2 diabetes described an improvement of glycemic control in patients undertaking combined exercise program (aerobic & resistance). In CF, an improvement in insulin sensitivity may result in improved glucose tolerance. There is currently no study demonstrating that exercise improves glucose tolerance in patients with CF. The aim of this study is to determine, in CF patients, if a combined exercise program is beneficial to improve glucose values at the 2nd hour of the OGTT. Method: 18 sedentary adults with CF and with abnormal glucose tolerance were recruited for this study (8 men, 10 women, age: 33 ± 9.4 years, FEV1 71.5% pred ± 12.5, BMI 23.57 kg/m2 ± 3.4). Participants were randomly assigned to a control or exercise group. VO2max, OGTT, muscular endurance and strength, and quality of life were measured pre and post intervention. Results: 14 participants completed the protocol. Participants from exercise group improved their plasmatic glucose at the 2nd hour of OGTT (-2.34 +/- 0.87 mmol/L; p < 0.01; CI 99.22%), at 1st hour of OGTT (-2.0 mmol/L; p<0.05) and presented a reduction of 17.2% (p<0.05) in the total glucose area under the curve. Conclusion: Combined exercise program improves glycemic control in CF patients. This non pharmacological approach could have the potential to delay the onset of CFRD.

Durant la dernière décennie, la problématique de santé liée aux perturbateurs endocriniens (PE) s'est étendue à la toxicité des mélanges. L'objectif de ce travail était de définir les conséquences d'une exposition continue à des cocktails des PE, à des doses faibles et définies comme "non nocives " par les autorités réglementaires. Des mélanges associant la génistéine, la vinclozoline, et le Bisphénol A, ont fait l'objet d'étude intégrative et multi-générationnelle chez le rat qui prend en compte le comportement maternel, le comportement alimentaire et le développement. Nos résultats montrent que ces mélanges peuvent: a) diminuer le comportement maternel, b) modifier les préférences gustatives (sucré, salé), c) affecter le développement dès la période utérine (malformations) jusqu'à l'âge adulte (surpoids), d) perturber le bilan métabolique (femelles) et l'expression par la glande salivaire de gènes codant des protéines impliquées dans la gustation, d'engendrer des effets épigénétiques sur sur la génération F2 non exposée. L'étude in vitro confirme que la Génistéine et/ou la Vinclozoline, introduites durant l'induction de la différenciation adipocytaire affectent le développement des 3T3-L1et leur activité endocrine (leptine; triglycérides), et révèle que la Vinclozoline potentialise l'effet anti-adipogénique de la Génistéine.En conclusion, ce travail montre qu'une exposition à des mélanges de PE peut altérer le comportement et le développement, et prédisposer l'organisme à développer des maladies métaboliques telles que le diabète et l'obésité, mais que les propriétés hormonales de chaque composant ne sont pas prédictives des effets cocktails

Durant la dernière décennie, la problématique de santé liée aux perturbateurs endocriniens (PE) s’est étendue à la toxicité des mélanges. L’objectif de ce travail était de définir les conséquences d’une exposition continue à des cocktails des PE, à des doses faibles et définies comme «non nocives » par les autorités réglementaires. Des mélanges associant la génistéine, la vinclozoline, et le Bisphénol A, ont fait l’objet d’étude intégrative et multi-générationnelle chez le rat qui prend en compte le comportement maternel, le comportement alimentaire et le développement. Nos résultats montrent que ces mélanges peuvent: a) diminuer le comportement maternel, b) modifier les préférences gustatives (sucré, salé), c) affecter le développement dès la période utérine (malformations) jusqu’à l’âge adulte (surpoids), d) perturber le bilan métabolique (femelles) et l’expression par la glande salivaire de gènes codant des protéines impliquées dans la gustation, d’engendrer des effets épigénétiques sur sur la génération F2 non exposée. L’étude in vitro confirme que la Génistéine et/ou la Vinclozoline, introduites durant l’induction de la différenciation adipocytaire affectent le développement des 3T3-L1et leur activité endocrine (leptine; triglycérides), et révèle que la Vinclozoline potentialise l’effet anti-adipogénique de la Génistéine.En conclusion, ce travail montre qu’une exposition à des mélanges de PE peut altérer le comportement et le développement, et prédisposer l’organisme à développer des maladies métaboliques telles que le diabète et l’obésité, mais que les propriétés hormonales de chaque composant ne sont pas prédictives des effets cocktails / During the last decade, the issue of health-related endocrine disruptors (ED) has been extended to the toxicity of mixtures. The objective of this study was to define the effects of lifelong exposure to ED mixtures, at low doses defined as "non-harmful" by the authorities. In this aim, the effects of mixtures combining genistein, vinclozolin and bisphenol A, have been investigated in the rat by using an integrative and multi-generational experimental approach which takes into account maternal behavior, feeding behavior and development. Our results show that these mixtures could: a) reduce maternal behavior, b) change taste preferences (sweet, salty), c) affect the development from the in utero period (birth defects) up to adulthood (body overweight) d) disrupt the metabolic balance (females) and the salivary gland expression of genes encoding proteins involved in gustation, and e) generate epigenetic effects on the unexposed F2 generation.An in vitro study confirms that Genistein and / or Vinclozolin, introduced at the step of the induction of adipocyte differentiation affect the development and endocrine activity (leptin, triglycerides) of 3T3-L1 cells and reveals that Vinclozolin potentiates the anti-adipogenic effect of Genistein. To conclude, this study shows that exposure to PE mixtures could affect behavior and development, and could predispose the body to develop metabolic diseases such as diabetes and obesity, but the own hormonal properties of component could not be used to predict the cocktails toxicity

Les maladies cardiométaboliques sont les principales causes de décès dans le monde, et au Canada elles sont responsables d'environ 700 000 décès par année. Le diabète de type 2 et la maladie coronarienne sont les maladies cardiométaboliques les plus répandues. Malgré des avancées pharmacologiques, la prévalence de ces maladies demeure élevée, ce qui souligne l'importance des thérapies complémentaires qui améliorent le contrôle glycémique ainsi que la fonction vasculaire afin de prévenir les complications liées à ces maladies. Depuis quelques années, l’exposition à la chaleur reçoit une attention accrue pour son potentiel thérapeutique. En outre, des études scientifiques suggèrent que l’exposition à la chaleur pourrait diminuer la glycémie et améliorer la fonction vasculaire. Cependant, le potentiel thérapeutique de l'exposition à la chaleur demeure sous-étudié chez les personnes atteintes du diabète de type 2 ou de la maladie coronarienne. L’objectif général de cette thèse était d’évaluer les effets aigus de l’exposition à la chaleur sur des marqueurs de la fonction cardiométabolique auprès de gens ayant un diabète de type 2 ou une maladie coronarienne. L’article 1 a déterminé l’effet aigu d’une immersion en eau chaude sur la sensibilité à l’insuline, la fonction vasculaire, les concentrations des protéines de choc thermique plasmatique (eHSP70/90) et intracellulaire (iHSP70/90), les marqueurs inflammatoires (IL-6, IL1-RA, NFKB) ainsi que sur les médiateurs de l'action de l'insuline (IRS-1, GLP-1) comparativement à une immersion thermoneutre au sein d’une population ayant le diabète de type 2. Les résultats démontrent qu’une immersion en eau chaude n’améliore pas la sensibilité à l’insuline, ni la fonction vasculaire et elle n’affecte pas les concentrations de HSP70 / 90 et les marqueurs inflammatoires. L’article 2 a déterminé l’effet aigu d’une exposition dans un sauna Finlandais sur la fonction vasculaire, des marqueurs de dysfonction endothéliale (VCAM-1, ICAM-1) et des marqueurs inflammatoires (IL-6, IL-10, TNF-α, IL-1β, CRP) auprès de personnes ayant une maladie coronarienne. Les résultats démontrent qu’une séance de sauna Finlandais améliore la fonction endothéliale et augmente la concentration circulante d’IL-6 sans affecter d’autres marqueurs inflammatoires (IL-10, TNF-α, IL-1β, CRP) ainsi que des marqueurs de dysfonction endothéliale. Combinées, les deux études de cette thèse démontrent que l’exposition passive à la chaleur n’améliore pas de façon aiguë les marqueurs cardiométaboliques chez les personnes diabétiques de type 2. Par contre, la chaleur exerce un effet bénéfique sur la fonction endothéliale chez les personnes ayant une maladie coronarienne. / Cardiometabolic diseases are the leading cause of death globally, and in Canada they are responsible for approximately 700 000 deaths each year. Type 2 diabetes and coronary artery disease are the most prevalent cardiometabolic diseases. Despite advancements in pharmacological treatments, the prevalence of these diseases remains high which underlines the importance of complementary therapies to prevent complications related to these diseases. In recent years, heat exposure has received attention for its therapeutic potential. Studies have demonstrated that heat exposure could be an effective method to decrease glycemia and improve vascular function. However, the therapeutic potential of heat exposure remains understudied in people with type 2 diabetes or coronary artery disease. The general objective of this thesis was to evaluate the acute effects of heat exposure on cardiometabolic markers in people with type 2 diabetes and coronary artery disease. The first article of this thesis determined the acute effect of hot water immersion on insulin sensitivity, vascular function, plasma (eHSP70 / 90) and intracellular (iHSP70 / 90) heat shock protein concentrations, inflammatory markers (IL- 6, IL1-RA, NFKB) as well as mediators of insulin action (IRS-1, GLP-1) compared to thermoneutral water immersion in a population with type 2 diabetes. Findings from this study demonstrate that acute hot water immersion does not improve insulin sensitivity, vascular function or affect HSP70 / 90 concentrations and inflammatory markers. The second article of this thesis determined the acute effects of Finnish sauna bathing on vascular function, markers of endothelial dysfunction (VCAM-1, ICAM-1) and inflammatory markers (IL-6, IL-10, TNF- α, IL-1β, CRP) in older adults with coronary artery disease. Results from this study demonstrate that one bout of Finnish sauna bathing improves endothelial function and increases the circulating concentration of IL-6 without affecting other markers of inflammation (IL-10, TNF-α IL-1β, CRP) or endothelial dysfunction. Combined, these results show that acute heat exposure does not acutely improve cardiometabolic markers in people with type 2 diabetes. On the other hand, heat exposure has a beneficial effect on endothelial function in people with coronary artery disease.