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

Les radicaux hydroxyle OH et hydroperoxyle HO2 jouent un rôle essentiel dans de nombreux processus d’oxydation dans l’atmosphère. La dégradation des composés organiques volatils dans les conditions troposphériques est généralement initiée par la réaction avec les radicaux OH, suivie par la réaction des produits d’oxydation avec l’oxygène. Dans le cadre de cette thèse, des études on été menées afin de mieux comprendre les mécanismes d’oxydation d’espèces d’intérêt atmosphérique. Pour cela, un système expérimental composé d’une photolyse laser couplée à des techniques spectroscopiques de détection résolues dans le temps: Laser Induced Fluorescence Induite par Laser (LIF, pour la détection des radicaux OH) et continuous-wave Cavity Ring-Down Spectroscopy (cw-CRDS, pour la détection des radicaux OH, HO2 et RO2) ont été utilisés. Après avoir mesuré le spectre ainsi que les sections efficaces d’absorption de quelques raies sélectionnées de OH, HO2 et RO2 dans la région du proche infrarouge, quatre système ont été étudiés avec les techniques mentionnées ci-dessus: CH3O2 + OH, C2H5O2 + OH, C3H7O2 + OH and C4H9O2 + OH. La constante de vitesse ainsi que le rendement de HO2 ont été déterminés pour ces quatre réactions. En outre, les constantes de vitesse de réactions secondaires telles que CH3O + HO2, CH3O + CH3O ou OH + HO2 ont été déterminées. / The hydroxyl radical OH and hydroperoxy radical HO2 radicals are key species in many oxidation processes in the atmosphere. The degradation of volatile organic compounds under tropospheric conditions is induced by reactions with hydroxyl radicals followed by the subsequent chemistry of the initial OH oxidation products with O2. This thesis was focused on the kinetic study of some of these atmospherically relevant reactions to better understand their oxidation mechanisms using an experimental system of laser photolysis coupled to Laser Induced Fluorescence (LIF, for OH radical) and continuous-wave Cavity Ring-Down Spectroscopy (cw-CRDS, for OH, HO2 and RO2 radicals) detection techniques. After determining the infrared spectrum of OH, HO2 and CH3O2 radicals in the near infrared region and the absorption cross-sections of few selected lines, four systems were studied with the above mentioned techniques: CH3O2 + OH, C2H5O2 + OH, C3H7O2 + OH and C4H9O2 + OH. The rate constant and the HO2 yield of the four reactions were determined. In addition, the rate constants of few secondary reactions such as CH3O + HO2, CH3O + CH3O or OH + HO2 have been determined.

Introduction : L’apolipoprotéine E (ApoE) est une protéine membranaire impliquée dans le catabolisme des lipoprotéines riches en triglycérides (TG). Le polymorphisme du gène de l’apolipoprotéine E epsilon 4 (APOE4) est considéré comme le plus grand facteur de risque génétique de la maladie d’Alzheimer tardive. Il est connu que la consommation d’acide gras polyinsaturé oméga 3 (AGPI n-3) serait associée à une diminution du risque de déclin cognitif. L’acide docosahexaénoïque (DHA) est un AGPI n-3 contenu dans les poissons riches en gras. Des résultats publiés par la professeure Mélanie Plourde ont démontré que suite à une diète riche en DHA, la concentration plasmatique en DHA était 3 fois moins élevée chez les porteurs de l’APOE4. Cela laisse supposer que les porteurs d’APOE4 auraient possiblement une perturbation dans l’homéostasie des AGPI n-3 au niveau entérocytaire. Objectif : Déterminer le profil en acides gras (AG) dans le duodénum et le jéjunum selon la diète et le polymorphisme de l’APOE chez le modèle animal murin. Évaluer si la diète et/ou le polymorphisme de l’APOE affectent l’expression protéique des transporteurs d’AG dans le jéjunum chez le modèle animal murin. Matériel et méthodes : Des souris knock-in pour les différentes formes de l’APOE (APOE3 ou APOE4) ont été utilisées. À 4 mois, celles-ci ont reçu pendant 8 mois soit une diète contrôle ou une diète riche en DHA. Après sacrifice des animaux, le duodénum et le jéjunum ont été prélevés. Une extraction des lipides totaux par la méthode de Folch a été effectuée. Le profil en AG a ensuite été réalisé par chromatographie en phase gazeuse. L’expression protéique des transporteurs d’AG entérocytaire a été mesurée par immunobuvardage de type western. Résultats et discussion : Les souris nourries avec la diète DHA avaient une augmentation en DHA dans le duodénum et le jéjunum établissant ainsi que le DHA est bien absorbé par les entérocytes dans ce modèle animal. Le génotype de l’APOE ne semble pas affecter spécifiquement le métabolisme du DHA puisqu’aucune différence significative n’a été observée pour le génotype. Par ailleurs, les souris ayant consommé la diète DHA avaient une diminution en acide arachidonique. Cette diminution semble plus prononcée chez les souris porteuses de l’APOE4, ce qui pourrait suggérer une demande plus importante en DHA chez les souris porteuses de l’APOE4. D’autre part, les souris nourries avec la diète DHA avaient une augmentation significative de l’expression relative des transporteurs d’AG Cd36 et Fabp2. Finalement, le transporteur d’AG Fabp1 tend à être diminué chez les souris porteuses de l’APOE4 Conclusion : Ces résultats suggèrent une possible perturbation dans le transit et l’exportation des AG sous forme de chylomicron plutôt que dans l’absorption de ceux-ci.

Depuis les travaux de chimie théorique de Moskaleva et Lin (2000), il est connu que le radical NCN est le produit de la réaction d’initiation CH + N2 du NO précoce dans les flammes. Dans le cadre de l’ANR NO-mecha, cette thèse avait pour but d’étendre la base de données expérimentales initiale (comprenant les profils de CH et NCN) dans différentes flammes stabilisées à basse pression (5.3 kPa), aux espèces NO, HCN et CN impliquées dans le processus de formation du NO-précoce afin de valider à terme un sous mécanisme cinétique. Lors de ce travail, les mesures de fractions molaires ont été mesurées in situ (pour les espèces labiles) et ex situ (HCN) en combinant deux méthodes de spectroscopie laser. La fluorescence induite par laser (LIF) permet de mesurer les profils relatifs d’espèce directement dans la flamme. Cette technique permet de mesurer la température à partir de la distribution de population rotationnelle de NO. Les mesures par LIF sont calibrées par une méthode des ajouts dosés (NO) ou par une méthode d’absorption (CN). La technique d’absorption retenue est le Cavity Ringdown Spectroscopy (CRDS) qui repose sur la mesure du temps de vie d’une impulsion laser au sein d’une cavité optique. La mesure du profil de HCN a été réalisée de façon tout à fait originale après extraction des gaz vers une cellule CRDS externe à 1036 nm. Les études portent sur cinq flammes (de richesse comprise entre 0.8 et 1.25) de prémélange CH4/O2/N2 dont une dopée par N2O. Les résultats expérimentaux sont comparés à la simulation cinétique réalisée avec le code Chemkin/Premix et le mécanisme GDFkin®3.0_NCN, montrant dans l’ensemble un accord satisfaisant. / Since the work of theoretical chemistry by Moskaleva and Lin (2000), it is known that the NCN radical is the product of the initiation reaction CH + N2 of prompt NO in flames. Under the ANR NO-mecha program, the objective of this thesis was to extend in different flames stabilized at low pressure (5.3 kPa), the initial experimental database (including CH and NCN profiles) to the species NO, HCN and CN involved in the prompt NO formation in order to validate a kinetic mechanism. In this work, measurements of mole fractions were measured in situ (for labile species) and ex situ (HCN) by combining two methods of laser spectroscopy. The laser induced fluorescence (LIF) is used to measure profiles of species directly in the flame. This technique is used to measure the temperature from the rotational population distribution of NO. The LIF measurements are calibrated by a method of standard additions (NO) or by absorption (CN). The adopted absorption technique is the Cavity Ringdown Spectroscopy (CRDS) based on the measurement of the lifetime of a laser pulse in an optical cavity. Measurement of HCN profile was carried out using an original method after gas extraction to an external CRDS cell at 1036 nm. The studies focused on five premixed flames of CH4/O2/N2 (richness comprised between 0.8 and 1.25) with a doped flame by N2O. The experimental results are compared with the kinetic simulation using the Chemkin/Premix code and the GDFkin®3.0_NCN mechanism, showing an overall satisfactory agreement.

Les profils de comportement alimentaire ou de consommation de nutriments sont des stratégies prometteuses pour étudier le lien entre nutrition et fonctions cognitives chez les personnes âgées, car ils permettent de prendre en compte la complexité des apports alimentaires. Des profils dits « sains », définis a priori pour évaluer l’adhérence à une alimentation spécifique, ou construits a posteriori à partir des données observées, ont été associés à de meilleures fonctions cognitives. Jusqu’à présent, aucune étude n’avait estimé l’association longitudinale entre profils a posteriori et déclin cognitif. L’objectif principal de cette thèse en cotutelle entre l’Université Bordeaux Segalen et l’Université Laval était d’investiguer l’association entre des profils de nutriments a posteriori et le déclin cognitif par une analyse longitudinale dans deux cohortes de personnes âgées en France et au Canada. Parmi les participants français de l’étude Trois-Cités (3C) et ceux de l’étude longitudinale québécoise NuAge, respectivement 1388 et 1454 sujets avaient des mesures répétées de cognition et des données nutritionnelles à l’inclusion. Une méthode similaire d’analyse en composantes principales a été utilisée, permettant d’identifier trois profils de nutriments dans chaque cohorte. La qualité de l’alimentation et les caractéristiques du mode de vie et socioéconomiques associées à chaque profil de nutriments ont été décrites dans une première étude. Ensuite, des analyses longitudinales ont été menées pour estimer l’association entre la fonction cognitive, son déclin et les profils de nutriments identifiés. Dans les deux cohortes, un premier profil a été observé associé à une meilleure qualité nutritionnelle en opposition à un second profil de moins bonne qualité nutritionnelle. Dans l’étude 3C, le profil « sain » était associé à de meilleures fonctions cognitives à l’inclusion alors que le profil « occidental » était associé à de moins bonnes fonctions cognitives. Aucune association entre profils de nutriments et déclin cognitif dans le temps n’a été observée dans les deux cohortes. Le niveau de preuve concernant des profils de consommation d’aliments ou de nutriments chez l’aîné n’est pas suffisant pour le développement de politiques publiques nutritionnelles de prévention du déclin cognitif. / Dietary or nutrient patterns may be promising strategies to investigate the association between nutrition and cognitive function in older persons, because they capture the complexity of food intake. Both a priori defined, measuring adherence to specific diets, and a posteriori data driven dietary patterns have been reported to be associated with better cognitive function in older persons. To date, no study has investigated the link between a posteriori derived nutrient patterns and cognitive decline. The main objective of this thesis, co-directed between University Bordeaux Segalen and University Laval, was to assess the relationship of nutrient patterns with cognitive impairment and decline in two cohorts of older persons from France and Canada in a longitudinal analysis. Among the subjects from the Three-City (3C, France) study and Quebec Longitudinal Study NuAge (Quebec, Canada), respectively 1,388 and 1,454 had nutritional data at baseline and repeated measures of global cognitive function over 5 years. A similar principal component analysis was used in the two samples to derive nutrient patterns and allow the identification of three nutrient patterns in each study. The diet quality, lifestyle and socio-economic characteristics associated with each nutrient pattern were described in a first study. Then, longitudinal analyses were performed in both cohorts to estimate the association between nutrient patterns and cognitive function or decline. In both cohorts, we observed an opposition in diet quality between the first two nutrient patterns. In 3C, the healthy nutrient pattern was associated with better cognitive function at baseline, whereas the western nutrient pattern was associated with cognitive impairment at baseline. No association between any of the nutrient patterns and cognitive decline was reported in both cohorts. To date, the evidence concerning dietary or nutrient patterns and cognitive function in older persons does not yet allow the development of nutritional policies and programs to prevent cognitive decline.

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

En France, depuis les années 2000, des émeutes urbaines hebdomadaires, et quasi quotidiennes parfois, signent l'accentuation tant quantitative que qualitative de la ghettoïsation des secteurs marginalisés des villes. C'est notamment dans les grands ensembles de l'urbanisation massive des années 1950-1970 que le phénomène de ghetto moderne peut se définir. Malgré des qualités indéniables de confort et de taille des logements, par rapport aux normes d'avant-guerre, de nombreuses caractéristiques de production, de peuplement et de gestion ont engendré un habitat défectueux. Celui-ci a pu d'abord susciter l?ennui, le stress et la marginalisation par rapport à l'environnement. À partir des années 1970, des tensions sociales croissantes se sont développées avec la concentration spatiale des ménages les plus en difficultés socio-économiques. L'analyse du destin de territoires de grands ensembles à une échelle plus large que celle de secteurs internes les plus dégradés, comme celui de leurs communes d'appartenance (sept communes de grands ensembles étudiées), montre que les divers aspects de la ghettoïsation se mesurent sous des formes convergentes à ces secteurs malgré des attributs urbains plus élevés (activités, aménagements et équipements divers...). Les processus de dégradation matérielle, économique, sociale et symbolique que connaissent ces petites villes évoquent un déclin social urbain, notion à partir de laquelle est abordée la ségrégation sociale qui en est un phénomène causal multiforme. L?élargissement du périmètre d'appréhension de la dégradation sociale des espaces en permet une analyse avancée, entre son cadre idéologique et politique, ses ressorts psychosociologiques et la multiplicité de ses manifestations, au niveau institutionnel et des pratiques sociales. La ségrégation sociale et urbaine des catégories les moins qualifiées se traduit alors par leur marginalisation du système socio-économique, par leur relégation spatiale dans des zones peu valorisées et mal gérées, par leur inégal accès aux équipements d'intégration et de promotion sociale ainsi que par la stigmatisation de leur habitat et leur évitement par les catégories supérieures, notamment du privé, en recherche d'entre-soi pour se préserver du déclassement social. Ce qui contribue à étendre le champ des manifestations des inégalités sociales de l'espace, tant que le déclin social des espaces résidentiels les moins valorisés continuera à se produire en raison de la hausse des conduites ségrégatives en milieu urbain. / In France, since the 2000s, weekly urban riots, and almost daily sometimes, sign accentuation so quantitative as qualitative of the ghettoization of marginalized sectors of cities. It is in particular in the complexes of the massive urbanization of the years 1950-1970, the grands ensembles d'habitat, that the phenomenon of modern ghetto can define itself. In spite of undeniable qualities of comfort and size of housing, with regard to the pre-war standards, numerous characteristics of production, populating and management engendered a defective housing environment. This one was able at first to arouse the boredom, the stress and the marginalization compared with the environment. From 1970s, increasing social tensions developed with the spatial concentration of the households most in socioeconomic difficulties. The analysis of the fate of territories of complexes in a scale wider than that of the most degraded internal sectors, as that of their little town of membership (seven studied little towns of grands ensembles), shows that the diverse aspects of the ghettoization confront under convergent forms in these sectors in spite of higher urban attributes (activities, developments and diverse equipments). The processes of material, economic, social and symbolic degradation which know these towns evoke an urban social decline, a notion from which is approached the social segregation which is a multi-form causal phenomenon. The extension of the scale of apprehension of the social degradation of spaces allows an advanced analysis, between its ideological and political frame, its social motivations and the multiplicity of its appearances, at the institutional level and the social practices. The social and urban segregation of the least qualified categories is then translated by their marginalization of the socioeconomic system, by their spatial banishment in little valued and badly managed zones, by their uneven access to the equipments of integration and social advancement as well as by the stigmatization of their housing environment and their avoidance by the superior categories, in particular of the private, in search of one to protect itself from the loss of social position. What contributes to widen the field of the social inequalities of the space, as long as the social decline of the least valued residential spaces will continue to occur because of the increase of the segregationist conducts in the urban environment.

Ce travail doctoral a pour premier objectif de replacer les démences dans leur contexte de santé publique en estimant des projections de nombre de cas de démences en France et en Europe jusqu'en 2050. La sensibilité de ces projections aux changements d'hypothèses sur les valeurs d'incidence ou de mortalité des sujets déments, sur le scenario démographique utilisé, et sur la mise en place d'une intervention de prévention, a également été évaluée. Dans ce contexte de forte augmentation du nombre de cas à venir, la prévention des démences, qu'elle soit primaire ou secondaire, sera amenée à tenir une place primordiale dans la prise en charge sociétale de ce problème. Pour pouvoir aboutir à des résultats, les recherches en prévention primaire et secondaire ont besoin de s'appuyer sur une méthodologie adaptée et de sélectionner des critères de jugements pertinents. Le déclin cognitif semble être un critère de jugement de choix, mais son l'utilisation doit éviter un certain nombre d'écueils et de biais. Nous avons dans un premier temps illustré l'analyse de ce critère dans le cadre d'un questionnement de prévention primaire à l'aide d'un modèle non linéaire à variable latente pour données longitudinales. Nous avons pour cela étudié la relation entre consommation chronique de benzodiazépines et déclin cognitif, et montré l'absence d'association sur un large échantillon. Dans un second temps nous avons utilisé ce type de modèle pour décrire et comparer les propriétés métrologiques d'un large ensemble de tests neuropsychologiques dans une cohorte clinique de sujets atteints de déficit cognitif modéré (MCI), et pour étudier la sensibilité de ces tests aux changements cognitifs lié aux prodromes de la maladie d'Alzheimer. Nos travaux ont ainsi permis de fournir des arguments permettant de sélectionner des tests neuropsychologiques susceptibles d'être utilisés dans le cadre de recherches de prévention secondaire pour identifier et/ou suivre les patients présentant un déficit cognitif modéré (MCI) lié à une maladie d'Alzheimer. / The first aim of this doctoral work is to replace dementia in its public health context by estimating the number of dementia cases expected to occur in France and Europe over the next few decades until 2050. The sensitivity of these projections to hypotheses made on dementia incidence and mortality, demographic scenario used, and implementation of a prevention intervention, was also assessed. In this context of increasing number of future cases, the primary and secondary prevention of dementia will take a prominent place in the social management of this problem. Relevant research in the field of primary and secondary prevention requires an appropriate methodology and the use of relevant outcome. Cognitive decline seems to be an appropriate outcome, but a number of biases must be avoided. First, we illustrated the use of this criterion in the context of primary prevention using a nonlinear model with latent variable for longitudinal data to investigated the association between chronic use of benzodiazepines and cognitive decline. We showed the absence of association in a large population-based cohort. Secondly we used this model to describe and compare the metrological properties of a broad range of neuropsychological tests in a clinical cohort of patients with mild cognitive impairment (MCI). We also investigated the sensitivity of these tests to cognitive changes associated with prodromal Alzheimer's disease. Our work provides arguments for selecting neuropsychological tests which can be used in secondary prevention research, to identify and / or to follow patients with mild cognitive impairment (MCI) due to Alzheimer's disease.

Le rôle de la composante vasculaire est de plus en plus évoqué dans la pathogénie des atteintes mnésiques et des démences (vasculaire ou Alzheimer). Dans ce contexte, nous avons étudié les aspects épidémiologiques, physiopathologiques, génétiques et thérapeutiques de la relation entre les troubles cognitifs et l'hypertension artérielle ou les marqueurs du vieillissement artériel chez des sujets âgés de 60 à 85 ans hypertendus présentant une plainte mnésique subjective (ADELAHYDE) et chez des sujets institutionnalisés âgés de plus de 80 ans suivis sur un an (PARTAGE), ainsi que dans une population âgée de plus de 60 ans, en bon état général, sans démence et ayant bénéficié d'un bilan systématique de santé (Bilan Senior). Nos résultats portant sur ces 3 populations indiquent clairement que chez le sujet âgé, l'évaluation des marqueurs du vieillissement artériel permet de définir les sujets à plus haut risque de déclin cognitif, alors que la valeur prédictive de la pression artérielle (PA) sur le déclin cognitif ne semble pas être significative. Nous avons également montré que chez les personnes âgées hypertendues traitées de l'étude ADELAHYDE, l'utilisation d'antagonistes calciques était associée à de meilleures performances cognitives, indépendamment du niveau de la PA et de l'état vasculaire. Ceci suggère un effet protecteur spécifique de cette classe pharmacologique sur le déclin cognitif. Par ailleurs, nous n'avons pas pu identifier de facteur génétique associé aux fonctions cognitives. / The role of the vascular alterations in the pathogenesis of cognitive impairment and dementia (vascular or Alzheimer) is increasingly recognized. In this context, we studied the epidemiological, physiological, genetic and therapeutic aspects of the relationship between high blood pressure, markers of arterial aging and cognitive impairment in elderly (aged 60-85 years) hypertensive patients with subjective memory complaints (ADELAHYDE study) and in institutionalized elderly subjects (aged >= 80 years) during one year follow-up (PARTAGE study), as well as in an elderly population (aged >= 60 years) with good general health and without dementia (Senior examination study). Our results on these three populations show that markers of arterial aging identified subjects at higher risk for cognitive decline, while blood pressure alone did not appear to have a significant predictive value. We also showed that in elderly hypertensive patients (ADELAHYDE study), treatment with calcium-channel blockers was associated with better cognitive performance, independently of blood pressure level and macrovascular or microvascular alteratios. This suggests a specific neuroprotective effect of channel blockers class in the elderly population. Lastly, we could not identify genetic factors associated with cognitive function.

Le déclin physique et la dépendance sont deux composantes importantes du vieillissement. Dans cette thèse, à partir des études des Trois Cités-Dijon et Whitehall II, nous avons montré que le déclin physique, mesuré à travers le déclin de la vitesse de marche, était un bon marqueur du risque de dépendance ultérieure.Certaines personnes connaissent un déclin physique plus prononcé que d’autres ou deviennent dépendants. La deuxième partie de cette thèse s’emploie à identifier les comportements de santé pouvant expliquer cette hétérogénéité. L’inactivité physique, le tabagisme et une faible consommation de fruits et légumes chez les personnes âgées sont associés à un plus haut risque de dépendance. La diminution de l’activité physique, fumer ou arrêter de boire de l’alcool à l’âge adulte sont également associés à un risque plus élevé de dépendance à un âge plus avancé. Enfin, l’obésité et une prise ou une perte de poids importante sont associées chez les personnes âgées à un déclin plus prononcé des performances physiques.Ainsi, cette thèse a contribué à mettre en évidence les méfaits des habitudes de vie défavorables au cours du vieillissement. Il apparait donc primordial d’éduquer la population aux conséquences de leur mode de vie à tout âge sur leur qualité de vie une fois âgée / Physical decline and disability are two important components of ageing. In this thesis, based on the Trois Cités-Dijon et Whitehall II studies, we show that physical decline, measured through walking speed, is a good predictor of subsequent disability.Some people have a more pronounced physical decline than others or become disabled. The objective of the second part of this thesis was to identify health behaviours that could explain this heterogeneity. Physical inactivity, smoking, and low consumption of fruit and vegetables were associated in older people with a higher risk of disability. Moreover, decreasing physical activity, smoking, or stopping drinking alcohol in adulthood were also associated with a higher risk of disability in older people. Finally, obesity and increasing or decreasing weight are associated in older people with a faster decline of physical performances.This thesis has contributed to demonstrate the harmful effects of adverse lifestyle during ageing. It appears therefore important to educate people about the consequences of their lifestyle at any age on their quality of life once older