Contexte. La corpulence de la mère au moment de la conception et son évolution pondérale pendant la grossesse ont été mises en relation dans de nombreuses études avec le poids de naissance de l’enfant et sa croissance postnatale, ainsi qu’avec le risque ultérieur d’obésité et d’anomalies métaboliques de la mère et de l’enfant. Néanmoins, peu d’études se sont intéressées à la trajectoire pondérale de la mère avant grossesse et à son lien avec le déroulement de la grossesse et avec la croissance et l’adiposité des enfants.Objectif : Etudier les relations entre différents paramètres de l’histoire pondérale de la mère avant et pendant la grossesse et leurs liens avec le risque de diabète gestationnel et la corpulence des enfants.Populations. Nous avons utilisé les données de deux cohortes mère-enfant françaises : ELFE et EDEN. L’étude Elfe (Etude longitudinale française depuis l’enfance) a inclus 18329 nouveau-nés dans un échantillon aléatoire de 344 maternités en 2011 en France métropolitaine. La cohorte EDEN (l’Étude des Déterminants pré- et postnatals du développement et de la santé de l’Enfant) a recruté 2002 femmes enceintes dans les maternités de Nancy et Poitiers entre 2003 et 2006. Dans les deux cohortes nous avons utilisé des données du dossier obstétrical et des questionnaires remplis par les parents. Dans la cohorte EDEN nous disposions également des données des examens cliniques des femmes pendant la grossesse et en post-partum, du nouveau-né et de l’enfant à 5-6 ans, incluant l’estimation de la composition corporelle par impédancemétrie des enfants à 5-6 ans.Résultats. Dans la cohorte Elfe, un régime avant grossesse, une perte ou un gain de poids important avant grossesse étaient associés à un gain de poids pendant la grossesse plus important, indépendamment de l’IMC pré-conceptionnel et du statut socio-économique. L’association positive entre la perte pondérale avant grossesse et la prise de poids gestationnelle était plus marquée chez les femmes obèses en début de grossesse ou ayant suivi un régime avant la grossesse. Les femmes ayant pris beaucoup de poids dans l’année avant grossesse présentaient un risque plus élevé de diabète gestationnel, indépendamment de la corpulence atteinte à la conception.Dans la cohorte EDEN, l’IMC maternel pré-conceptionnel était positivement associé à l’IMC, au pourcentage de masse grasse et à une distribution plus défavorable de l’adiposité (tronculaire, viscérale) des enfants à 5-6 ans. Ces associations étaient observées indépendamment de la prise de poids pendant la grossesse et du statut socio-économique des femmes. Une analyse fine de la forme des relations a permis de souligner l’existence de liens essentiellement aux deux extrémités de la corpulence maternelle. Après ajustement sur l’IMC pré-conceptionnel, le gain pondéral gestationnel était positivement associé au Z-score d’IMC des enfants à 5-6 ans, surtout chez les femmes maigres avant grossesse. Un ajustement supplémentaire sur le poids de naissance des enfants a diminué la force des associations entre le Z-score d’IMC des enfants et l’IMC maternel ou la prise de poids pendant la grossesse, mais les deux associations restaient significatives.Conclusion. Une perte de poids avant grossesse, surtout si elle est intentionnelle, semble engendrer une augmentation compensatoire du gain de poids pendant la grossesse. La prise de poids importante avant grossesse, au-delà de la corpulence maternelle en début de grossesse, pourrait être considérée comme un facteur de risque indépendant de diabète gestationnel. A l’âge de 5-6 ans, l’effet rémanent de l’environnement nutritionnel intra-utérin sur l’adiposité des enfants n’est détecté que chez les femmes maigres ou très obèses avant grossesse. D’autres études chez l’enfant sont nécessaires pour pouvoir conclure sur des recommandations de perte de poids avant grossesse chez les femmes en surpoids et obèses. / Context. Maternal BMI at conception and weight gain during pregnancy were related in numerous studies with offspring’s birth weight and postnatal growth, as well as with mothers’ and children’s obesity and metabolic risk later on. Nevertheless, few studies addressed the weight trajectory of the mother before pregnancy and its association with children’s growth and adiposity.Objective: To study the associations between different parameters of maternal weight history before and during pregnancy and their relations with the risk of gestational diabetes and with children’s BMI and adiposity.Populations. We used data from two French mother-child cohorts: ELFE and EDEN. The ELFE study (Etude longitudinale française depuis l’enfance) included 18329 newborns in a random sample of 344 maternity wards in 2011 in mainland France. The EDEN cohort (study of pre- and early postnatal determinants of child development and health) recruited 2002 pregnant women in the maternity wards of Nancy and Poitiers between 2003 and 2006. We used data from obstetric files and from questionnaires filled-in by parents in both cohorts. In addition, the EDEN cohort had data from clinical examinations (of mothers during pregnancy and after delivery and of children at birth and at 5-6 years of age), including the estimation of children’s body composition by bio-impedancemetry at 5-6 years.Results. In the ELFE study, either maternal dieting to lose weight or an important weight gain or loss in the year before pregnancy were associated with a higher weight gain during pregnancy, independently of maternal pre-pregnancy BMI and socioeconomic status. The positive association between weight loss before pregnancy and weight gain during pregnancy was stronger in women who were obese or who had reported weight-reducing diets before pregnancy. Women who had gained an important amount of weight in the year before pregnancy had a higher risk of gestational diabetes, independently of the BMI reached at the beginning of pregnancy.Our analyses on the EDEN cohort showed that maternal pre-pregnancy BMI was positively related with children’s BMI, fat mass percent and central adiposity at 5-6 years of age. These associations were observed independently of women’s weight gain during pregnancy and socioeconomic status. A more thorough analysis of the shape of these relations showed associations essentially at the extremities of the maternal BMI range. Gestational weight gain was positively associated with children’s BMI Z-score at 5-6 years, after adjustment for maternal pre-pregnancy BMI, especially in women who were thin before pregnancy. Additional adjustment for children’s birth weight decreased the force of associations between children’s BMI Z-score and both maternal pre-pregnancy BMI and gestational weight gain, but both associations remained statistically significant.Conclusion. Important weight loss before pregnancy, especially if intentional, seems to enhance a compensatory increase in gestational weight gain. Important weight gain before pregnancy, beyond its role in maternal BMI reached before pregnancy, might be considered as an independent risk factor of gestational diabetes. At 5-6 years, the persistent effect of the intra-uterine environment on children’s BMI and adiposity is only detected in women who were thin or severely obese before pregnancy. Additional studies on children are necessary in order to conclude on weight loss recommendations before pregnancy in overweight and obese women.

La prévalence du diabète de type 2 augmente à travers le monde du fait de l’obésité et du vieillissement de la population. En France, cette prévalence est estimée à 14 % chez les plus de 65 ans et à 25 % pour les plus de 75 ans. Les médecins généralistes sont les médecins de premier recours dans la prise en charge du diabète. Les récentes recommandations de prise en charge du diabète de type 2 chez les sujets âgés préconisent d’ajuster la cible thérapeutique (niveau d’HbA1c) à l’état de santé du patient. Cependant, il peut s’avérer difficile pour les médecins généralistes d’estimer cet état de santé dans leur pratique courante. Une façon de faire est d’estimer l’âge apparent des patients par rapport à leur âge chronologique (font-ils plus vieux ou plus jeunes que leur âge, font-ils leur âge ?).Les objectifs de ce travail étaient 1) d’analyser la prise en charge médicale en soins primaires de sujets âgés diabétiques, en particulier l’association entre l’atteinte de la cible d’HbA1C personnalisée recommandée et la survenue d'événements cliniques majeurs ; 2) de déterminer si l’estimation de l'âge apparent est prédictive de la mortalité sur 3 ans de suivi.La cohorte S. AGES est une étude prospective multicentrique de patients de plus de 65 ans non institutionnalisés ayant une fibrillation auriculaire, un diabète de type 2 ou des douleurs chroniques. Trois ans de suivi étaient prévus. Des modèles logistiques mixtes ont été utilisés pour la plupart des analyses.D'avril 2009 à juin 2011, 760 médecins généralistes ont inclus 3434 patients : 1379, 983, 1072 dans la sous-cohorte douleurs chroniques, diabète et fibrillation auriculaire respectivement. Leur âge moyen était de 77,6 ± 6,2 ans et 56,6 % étaient des femmes. La plupart étaient autonomes, 70% n’avaient pas de troubles cognitifs et 20% des patients avaient un niveau d'études supérieur au baccalauréat.Dans la sous-cohorte diabète, la durée du diabète était de 11,3 ± 8,7 ans avec un taux d'HbA1c moyen de 6,9± 1,0% ; 20 % des patients avaient une complication macrovasculaire, 33 % une insuffisance rénale. La metformine était le premier traitement antidiabétique utilisé et 18 % des patients étaient sous insuline.Parmi les 747 patients analysés à l’inclusion, 551 (76,8 %) atteignaient leur cible d'HbA1C personnalisée recommandée. Au cours du suivi, 391 (52,3%) ont présenté un événement majeur. Parmi les patients qui n'ont pas atteint leur cible d'HbA1C personnalisée (par rapport à ceux qui l'ont atteint), le risque (OR) d'un événement clinique majeur était de 0,95 [IC 95% 0,69 - 1,31], p = 0,76. Les risques de décès, d'événements artériels et d'hospitalisations étaient respectivement de 0,88 [IC à 95% 0,40-1,94], p = 0,75, 1,14 [IC à 95% 0,71-1,83], p = 0,59 et 0,84 [IC à 95% 0,60 - 1,18], p = 0,32.Nos résultats n'ont montré aucune différence, de risque d’événement clinique majeur au cours du suivi entre les patients, qu'ils aient ou non atteint leur cible d’HbA1c recommandée.Parmi les 3434 patients inclus dans les 3 sous-cohortes, 3427 ont été classés en 3 catégories : faire leur âge, faire plus âgés ou plus jeunes. La dépression, la perte d’autonomie, l’insuffisance cardiaque et l’obésité était associés à un risque plus élevé de faire plus âgé, alors que l’absence de dépression, une autonomie conservée et un niveau d’études élevé était associé à un risque plus élevé de faire plus jeune. L'âge apparent était associé au risque de décès au cours du suivi de trois ans : les patients faisant leur âge ou plus âgés avaient un risque de décès plus élevé que ceux faisant plus jeunes : HR=1,27 (0,93-1,73) et 1,79 (1,16-2,76), respectivement (p = 0,008).Nos résultats soutiennent l'hypothèse qu'une stratégie plus permissive pour traiter le diabète de type 2 chez les patients âgés peut être mise en œuvre sans augmenter le risque d'événement clinique majeur. L'âge apparent peut être considéré comme un marqueur de l'état de santé rapide et facile en soins primaires. / Prevalence of type 2 diabetes mellitus is increasing worldwide and this trend is projected to persist because of the demographic shift (ageing population) and the obesity pandemic. Diabetes prevalence increases with age attaining 14% in people aged 65 years and over. Recent guidelines for the management of type 2 diabetes in the elderly recommend adjusting the therapeutic targets according to the patients’ health status. General practitioners (GPs) are the leading health professionals in charge of people with diabetes. In order to deliver appropriate medical care, GPs need to accurately assess the health status of their patients. However, in clinical practice it might be difficult for GPs to assess the health status of their patients routinely and they often rely on their intuitive clinical impression. The aim of this work was to describe the medical management of people aged 65 and older with type 2 diabetes followed up in the primary care. We particularly sought to assess the association between achieving the recommended personalized glycaemic targets (HbA1C) and the occurrence of major clinical events. Also, we sought to explore the relationship between GP estimation of the patient’ apparent age, as a simple tool to assess health status, and the risk of death in the next three years.Average age of all patients was 77.6±6.2 years and 56.6% were women. Most patients were independent and without cognitive impairment. Around 20% of patients had a high level of education. In the diabetes sub-cohort, the duration of diabetes was 11.3±8.7 years and the average HbA1c was 6.9±1.0%; 20% of patients had macrovascular complications and 33% had renal failure at baseline. Metformin was the most commonly used medication (62%) while insulin was used in 18% of patients. Concerning the association between glycaemic targets and major clinical events, data were available for 747 patients of whom 551 (76.8%) were in their recommended target. During the 3-year follow-up, 391 patients (52.3%) experienced a major clinical event but there was no difference between those who did not achieve their target and those who achieved it: odds ratio 0.95, 95% CI 0.69-1.31, p=0.76. These results suggest that a more permissive strategy to treat diabetes in the elderly could be implemented without increasing the risk of major clinical events. Among the 3434 included, 3427 patients were classified into one of three categories according to whether they looked their age or older or younger than their chronologic age. Depression, poor functional ability, heart failure and obesity were associated with a higher risk to look older whereas absence of depression, normal functional ability, higher educational level were associated with a higher risk of looking younger. Patients who looked their age or older had a higher risk of death than those who looked younger: hazard ratios 1.27 (95% CI 0.93–1.73) and 1.79 (95% CI 1.16–2.76), respectively (p=0.008). These results suggest that GPs integrate past medical history and deep knowledge of their patients to ascertain an apparent age, which may be considered as a marker of health status.

Le déclin des performances cognitives au cours du vieillissement représente une problématique majeure dans le contexte actuel de vieillissement de la population. Le processus de vieillissement cognitif est complexe et multifactoriel. Dans la première partie de nos travaux, nous nous sommes intéressés particulièrement au rôle du diabète de type 2 dans le déclin des fonctions cognitives à partir des données longitudinales de la cohorte Whitehall II. Les performances cognitives ont été évaluées à travers une batterie de tests neuropsychologiques chez des individus âgés de 45 à 70 ans lors du premier passage de tests cognitifs. Nous avons ainsi observé que le diabète de type 2 à l'inclusion dans l'étude était associée à de moins bonnes performances cognitives et à un déclin cognitif plus important au cours du suivi, en particulier chez des patients diabétiques de type 2 de longue date. Nous avons observé une relation entre le mauvais équilibre glycémique et le déclin accéléré des fonctions cognitives. Dans la deuxième partie de ce travail de thèse, nous nous sommes intéresses au rôle potentiellement protecteur des médicaments antidiabétiques sur le déclin cognitif dans le cadre d'une méta-analyse des essais contrôles randomisés. Les résultats de la méta-analyse indiquent que le contrôle glycémique strict n'est pas associé à une diminution du risque de déclin cognitif chez les patients diabétiques de type 2. Nos résultats sont en faveur d'une contribution du diabète de type 2 diagnostiqué en milieu de vie au déclin des fonctions cognitives et participent à une meilleure compréhension de ce processus. / Cognitive decline represents a major issue given the current context of population aging. The cognitive aging process is complex and multifactorial. In first part of our work, we addressed in particular the contribution of type 2 diabetes to cognitive decline, based on longitudinal data from the Whitehall 2 study. Cognitive function was assessed through a battery of neuropsychological tests in participants aged 45 to 70 years old at the beginning of cognitive testing. We observed that baseline type 2 diabetes was associated with lower cognitive performance at baseline and greater decline over follow-up, particularly in patients with longer duration of type 2 diabetes. We observed a relationship between poor glycemic control and faster cognitive decline. In second part of our work, we were interested in the potentially protective role of antidiabetic medications on cognitive decline in a meta-analysis of randomized controlled trials. The meta-analysis indicated that intensive glycemic control was not associated with slower cognitive decline. Our results support the hypothesis of a contribution of type 2 diabetes to cognitive decline in midlife and contribute to improve our understanding of this process.

La prévalence de l’obésité est en net progrès et constitue un problème majeur de santé publique. Cette pathologie est d’autant plus dangereuse qu’elle s’accompagne d’un cluster de désordres métaboliques dont l’inflammation chronique de bas grade et la résistance à l’insuline, principal facteur de risque du diabète de type 2. Les études montrent que la consommation d’un régime hyper lipidique (HFD) représente la cause majeure qui expose à l’obésité et aux pathologies qui lui sont associées. L’obésité induite par un régime HFD s’associe en effet à une inflammation hypothalamique ainsi qu’une altération des circuits neuronaux régissant le contrôle de la balance énergétique, ces altérations sont propices aux développements de résistances à l’insuline et à la leptine. De récentes études montrent que la consommation d’un régime HFD de quelques jours seulement s’accompagne d’une inflammation hypothalamique transitoire, antérieure à l’installation de l’obésité et à l’inflammation périphérique. Ces résultats suggèrent que l’inflammation hypothalamique précoce représente une étape critique dans le développement de l’obésité et de ses altérations. Les médiateurs et les voies de signalisations impliqués dans l’installation de l’inflammation hypothalamique ne sont pas totalement élucidées. Chez les rongeurs, la résistine est associée à l’inflammation et l’insulino-résistance au cours de l’obésité. Bien que majoritairement produite par le tissu adipeux, les études montrent que la résistine est également exprimée par l’hypothalamus ; toutefois, peu d’études renseignent sur son action au niveau central. Notre équipe a démontré chez le rat, qu’une perfusion centrale de résistine altère fortement la sensibilité à l’insuline via l’activation du récepteur TLR4 et l’induction des principales voies de l’inflammation. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude a été d’investiguer le rôle de la voie résistine/TLR4 dans l’installation de l’inflammation hypothalamique associée au régime HFD. Nous montrons pour la première fois que, chez la souris, la consommation d’un régime HFD provoque une augmentation de l’expression génique de la résistine dans l’hypothalamus dès 3 jours de régime HFD. L’expression de la résistine est diminuée jusqu’au niveau basal après 8 jours et est de nouveau fortement augmentée après 8 semaines de régime HFD. Nous montrons que l’augmentation de l’expression de la résistine est concomitante avec la gliose réactionnelle associée au régime HFD de court terme, connue pour précocement altérer l’équilibre de la balance énergétique. De façon intéressante, nous montrons quel’augmentation de l’expression de la résistine est observée dans les neurones anorexigènes POMC, critiques pour le maintien de l’homéostasie énergétique ainsi que dans les tanycytes dont les prolongements contactent les capillaires fenêtrés du sang porte hypothalamohypophysaire et dont l’importance pour l’équilibre de la balance énergétique a été démontrée. De façon intéressante, nous montrons que la résistine active l’inflammation dans les tanycytes via TLR4 suggérant que la résistine pourrait promouvoir l’inflammation au sein des tanycytes en réponse au régime HFD, et ce même à court terme. De plus, nous montrons qu’une ICV de 3 jours de résistine chez la souris provoque une inflammation hypothalamique ainsi qu’une gliose réactionnelle au sein de l’ARC qui rappellent les effets du régime HFD. De façon intéressante, nos résultats montrent que l’invalidation du récepteur TLR4 aboli l’inflammation et la gliose réactionnelle hypothalamiques induites par l’ICV de résistine. L’ensemble nos données démontrent que la voie résistine/TLR4 pourrait jouer un rôle critique dansl’inflammation hypothalamique associée au régime HFD de court et long terme, quiprédispose à l’obésité. / Obesity is closely linked to a cluster of metabolic disorders including chronic low-grade inflammation and insulin resistance, which constitutes a principal risk factor for type 2 diabetes. In rodents, cumulative evidence support that the consumption of high fat diet (HFD) is among the most important nutritional factors predisposing to obesity associated insulin resistance and low-grade inflammation. Indeed, HFD induces hypothalamic inflammation and deregulates energy homeostasis control through the alteration of hypothalamic insulin and leptin responsiveness, considered as the main anorexigenic hormones. In addition, it has been shown that unlike peripheral inflammation, which occurs as a consequence of obesity, hypothalamic inflammation develops selectively in the hypothalamic arcuate nucleus (ARC) within the first days of HFD exposure. These data suggest that hypothalamic inflammation is a critical step in the early onset of the deregulation of energy homeostasis by HFD. The cellular and molecular mechanisms underlying obesity-induced hypothalamic inflammation are still not fully characterized. In rodents, resistin is described as a causal factor in obesitymediated insulin resistance and type 2 diabetes. Resistin is mainly secreted by adipose tissue in rodents but an endogenous expression of resistin was also reported in the hypothalamus. However, its action at the central level is not fully understood. Our group recently demonstrated that central resistin, via hypothalamic TLR4, promotes overall insulin resistance through the promotion of inflammatory pathway. In this context, we aimed to investigate the role of resistin/TLR4 pathway in HFD-induced hypothalamic inflammation and insulin resistance. In the present study we report for the first time that both short and long term HFD are associated with a significant increase of resistin expression throughout the MBH. Our results revealed a transient increase in resistin mRNA expression in the ARC after 3 days of HFD, followed by a decline to baseline at day 8 and an expression that increases again after 8 weeks of HFD. We showed that the increase of resistin expression is concomitant with short term HFD-induced ARC reactive gliosis, known to early disrupt energy balance and to predispose to obesity. Interestingly, our results revealed that resistin is expressed by POMC neurons which are critical for energy balance and tanycytes that have the specificity to contact both cerebro-spinal fluid and fenestrated capillary in the mediane eminence. Interestingly, we show that resistin induces tanycytes inflammation through TLR4 suggesting that resistin could promote inflammation in tanycytes in response to short term HFD. Additionally, we show that ICV resistin markedly increases inflammatory markers in the hypothalamic arcuate nucleus in association with reactive gliosis involving recruitment of both microglia and astrocytes. Interestingly, we report that the knockdown of TLR4 almost completely abolished resistin-dependent both hypothalamic inflammation and reactive gliosis. Our data demonstrate that restitin/TLR4 pathway could play a critical role in HFD-diet induced hypothalamic inflammation in response to short and long term HFD which predispose to obesity, a hallmark of metabolic syndrome.

Introduction : L’efficacité de la greffe d’îlots n’est plus à démontrer mais elle reste l’objet de recherches pour améliorer la qualité et la survie des îlots greffés souvent fragilisés par la destruction enzymatique de leur microenvironnement lors de la procédure d’isolement. Dans ce contexte, les cellules stromales mésenchymateuses (CSM) d’origine pancréatique représentent un outil intéressant par leurs propriétés d’immunomodulation et par leur capacité de sécrétion de facteurs du microenvironnement. L’objectif de ce travail est d’évaluer l’effet des cellules stromales pancréatiques humaines sur les cellules β humaines.Méthodes : Des îlots humains purifiés ont été maintenus en culture pendant plusieurs jours. Les cellules adhérentes se formant en périphérie de l’îlot ont été sélectionnées et immortalisées. Ces nouvelles cellules « human islet-derived stromal cells » (hISC) ont ensuite été caractérisées pour déterminer leur profil mésenchymateux Nous avons ensemencé des cellules β humaines (lignée EndoC-βH1 ou cellules primaires) sur du milieu conditionné de hISC (hISC-CM) utilisé comme support de culture. L’adhérence, la survie, la prolifération, l’insulinosécrétion des cellules β cultivées sur le hISC-CM ont été mesurées et comparées à un support contrôle : la poly-L-lysine.Résultats : Les hISC présentent un profil phénotypique et transcriptomique très proche des CSM issues de la moelle osseuse. D’un point de vue fonctionnel, les hISC présentent une capacité d’immunomodulation. Elles expriment et sécrètent des protéines matricielles connues pour être présentes autour et à l’intérieur des îlots humains tels que les collagènes de type I, IV et VI, la laminine et la fibronectine. Au contact du hISC-CM les cellules EndoC-βH sur adhèrent st s’étalent. Le hISC-CM augmente l’expression du marqueur de prolifération PCNA et améliore la survie et la fonction des cellules EndoC-βH1. D’un point de vue mécanistique, l’interaction cellules β/hISC-CM active la phosphorylation de FAK (focal adhesion kinase) et ERK (extracellular signal-regulated kinases). A l’interface de cette interaction, la sous-unité β1 de l’intégrine est impliquée dans les effets observés du hISC-CM sur l’adhérence et la fonction des cellules β.Conclusion : Nos travaux démontrent l’intérêt prometteur des hISC en tant que cellules de soutien des cellules β humaines par la sécrétion de protéines matricielles pancréatiques. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour le maintien des îlots en culture et leur conditionnement dans un microenvironnement plus physiologique permettant ainsi de préserver leur qualité fonctionnelle lors de la greffe. / Introduction : The efficacy of islet transplantation is well established. However, the procedure still needs improvements in the quality of grafted islets, often weakened by the loss of their surrounding tissue during the isolation process. In this respect, mesenchymal stromal cells (MSC) represent an interesting tool as they have immunomodulatory and anti-inflammatory properties and are known to secrete proteins involved in creating a favorable microenvironment. This work aims to investigate the effect of human pancreatic stromal cells on human β-cells.Methods : We characterized the mesenchymal profile of cells, previously immortalized in our lab from human islets of Langerhans adherent cells, hereafter named hISC (human islet-derived stromal cells). We seeded human β-cells (EndoC-βH1 cell line or primary β-cells) on hISC-conditioned medium (hISC-CM) used as coating of Petri dishes. We assessed spreading, survival, proliferation and glucose-induced insulin secretion of β-cells cultured on hISC-CM as compared to poly-L-lysine coating.Results : Phenotypic and transcriptomic profiles of hISC are close to bone-marrow MSC. The hISC have an immunomodulation capacity. They express and secrete extracellular matrix proteins known to be present around and within human islet such as types I, IV and VI collagens, laminin and fibronectin. EndoC-βH1 seeded on hISC-CM adhere and spread on cell culture surface. We show that hISC-CM has positive effects on EndocC-βH1 proliferation, survival and glucose-induced insulin secretion, as compared to poly-L-lysine. From mechanistic point of view, hISC-CM induces FAK (focal adhesion kinase) and ERK (extracellular signal-regulated kinases) phosphorylations. The β1-integrin subunit is involved in both adhesion and increased insulin secretion of β cells induced through hISC-CM.Conclusion : Our work demonstrates a promising interest of hISC as support cells for human β-cells by scaffolding factors secretion. It opens new perspectives for conditioning human β-cells in a more physiological microenvironment to preserve their functional quality before and after transplantation.

Les Polychlorobiphenyls (PCBs) sont des polluants organiques persistants (POPs). L’exposition humaine à ces composés est associée à un accroissement du risque de développement du diabète de type 2 (DT2). D’autres composés présents dans l’alimentation, comme les hydrocarbures aromatic polycyclic (PAH) tel que le benzo (a) pyrene (BaP), sont des ligands du récepteur aryl-hydrocabures (AhR) et augmentent ce risque. Le premier travail rapporté est une étude in vitro, sur les 3T3-L1, des effets "cocktail" de l’exposition à des PCBs (PCB118 et 153) et au BaP. Sur ce modèle, il apparait que le BaP et les PCBs réduisent en partie l’expression des gènes de l’adipogénèse (ADGG) et stimulent l’expression des gènes de l’inflammation (INFG). La seconde étude réalisée chez la souris, a permis d’évaluer les effets "cocktail" d’une exposition chronique au PCB118 et au BaP. Des paramètres biochimiques et l’expression des ADGG et INFG ont été mesurés dans différents tissus. Après ingestion de BaP, l’expression de deux ADGG (Glut4 and Lipin1) et trois INFG (MCP1, CXCL10, IFNγ) sont augmentés dans le tissue adipeux. Ces effets sont soit abolis, soit réduits en réponse à une co-exposition simultanée avec le PCB118. Ceci indique que les effets de chacun des composés peuvent être masqués l’un par l’autre. Dans les autres tissus, on observe également une modulation globale négative par le PCB des effets du BaP. L’ensemble de ces résultats sont discutés en référence au risque de TD2 induits par les POPs, ainsi qu’aux cibles moléculaires potentielles du BaP comme AhR et des PCBs comme CAR et PXR. On discute du rôle possible de l’IFNγ produit par les cellules immunitaires associées au tissu adipeux / The Polychlorobiphenyls (PCBs) are one of the persistent organic pollutants (POPs). Human exposure to these compounds is associated with an increased risk of developing of type 2 diabetes (DT2). Other chemical compounds, such as polycyclic aromtic hydrocarbon (HAP) such as the benzo (a) pyrene (BaP), that presented in food chain are ligands of the aryl hydrocarbon receptor (AhR) and they increase this risk. The first work reported is an in vitro study on the model of pre-adipocyte, 3T3-L1, on the "cocktail" effects of co-exposure to PCBs (PCB118 and 153) and BaP. On this model, it appears that BaP and PCBs partially reduce the expression of genes related to adipogenesis (ADGG) and stimulate the expression of genes related to inflammation (INFG). The second study was conducted in vivo which allow us to evaluate the "cocktail" effects of a chronic exposure to PCB118 and BaP in mice. Biochemical parameters and the expression of ADGG and INFG were measured in different tissues. After the ingestion of BaP, expression of two ADGGs (Glut4 and Lipin1) and three INFGs (MCP1, CXCL10, IFNγ) were increased in the adipose tissue. These effects are either abolished or reduced in response to simultaneous co-exposure with PCB118. This indicates that the effects of each compounds can be masked by one another. In the other tissues, there is also a global negative modulation by PCB on the effects induced by BaP. All these results are discussed with reference to the risk of DT2 induced by POPs, as well as potential molecular targets of BaP (such as AhR) and PCBs (as CAR and PXR). The possible role of IFNγ, produced by the immune cells, associated with adipose tissue is discussed

La cicatrisation est un processus complexe faisant intervenir de nombreux acteurs. En contexte pathologique, ces processus peuvent être altérés, entrainant un retard de cicatrisation et l’augmentation du risque de survenue de complications.Durant cette thèse, par une approche préclinique, nous nous sommes intéressés à la cicatrisation d’ulcères cutanés dans deux pathologies : la sclérodermie systémique et le diabète. La sclérodermie systémique est une maladie relativement rare, caractérisée par une atteinte microvasculaire combinée à une fibrose cutanée. De son côté le diabète est une maladie caractérisée par une hyperglycémie chronique étant à l’origine de nombreuses complications. Bien que ces deux pathologies soient différentes d’un point de vue physiopathologique, elles possèdent toutes deux une altération de leur fonction endothéliale ainsi qu’un retard de cicatrisation. Ce contexte physiopathologique augmente la survenue de complication de la cicatrisation, pouvant dans le pire des cas aboutir à l’amputation du membre atteint.Nous avons tenté dans ce travail de thèse de valider l’utilisation de l’iontophorèse de tréprostinil, un analogue de la PGI2, dans le traitement de ces ulcères cutanés.Succinctement, l’iontophorèse est une technique d’administration locale de molécules chargées au moyen d’un courant électrique. De plus, il est reconnu que le courant électrique a un effet positif propre sur la cicatrisation cutanée. Nous avons doc tenté de combiné l’effet pharmacologique du médicament administré avec cet effet courant.Les deux études principales de ce travail ont pu mettre en évidence la faisabilité et la validation du traitement par iontophorèse d’un analogue de la prostacycline d’ulcères cutanés dans un contexte sclérodermique et diabétique.D’autres études précliniques devront toutefois être menées afin de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu dans ces améliorations de cicatrisation. / Wound healing is a complex processes composed with a lot of actors. In pathological context, these processes could be altered may lead to wound healing delay and increasing incidence of complications.During this thesis, my fundamental works focused on wound healing in two pathologies: systemic scleroderma and diabetes. Systemic scleroderma is a rare pathology characterized by a microvascular alteration and cutaneous fibrosis. On a other hand, diabetes is characterized by chronic hyperglycemia would induced numerous complications. These two pathologies are physio-pathologically differences. However they are both characterized by an endothelial dysfunction and wound healing delay. This context increase incidence of wound healing complications, and sometimes lead to an amputation.My work has tried to validate the use of iontophoresis of treprostinil, a prostacycline analogue, in the treatment on skin wound healing.Briefly, iontophoresis is a local method of drugs administration with electric current. Moreover, it’s well known that current alone has a positive impact on wound healing too.We tried to combine in this thesis the pharmacological effect of an analogue of prostacycline with this of the current alone.Both mains studies showed the feasibility and validation of the treatment by iontophoresis of a prostacycline analogue on wound healing in these two pathologies.Furthers studies will be necessary to highlight mechanisms involved in this improvement.

Confidentiel / Confidentiel

Le pancréas est organisé en deux compartiments : le pancréas exocrine et le pancréas endocrine. Ce dernier est constitué d’Îlots de Langerhans composés de 5 types cellulaires : les cellules α, β, δ, ε et PP, synthétisant respectivement le glucagon, l’insuline, la somatostatine, la ghréline et le polypeptide pancréatique. Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune entrainant la destruction des cellules β productrices d’insuline, conduisant à une hyperglycémie chronique. Le remplacement des cellules β nécessite de déchiffrer les mécanismes impliqués dans leur genèse au cours du développement. La coopération de plusieurs facteurs de transcription spécifie successivement les cellules progénitrices en cellules pancréatiques, endocrines puis α, β, δ, ε ou PP. Parmi ceux-ci, Arx et Pax4, jouent un rôle essentiel dans la détermination des cellules α/ PP et β/δ, respectivement. Nous avons récemment démontré que l’expression ectopique de Pax4 dans des cellules α adultes entrainait leur régénération et leur conversion en cellules productrices d’insuline. De plus, une augmentation du nombre de cellules δ a également été notée chez ces animaux. Ces cellules n’étant pas accumulées, nous avons suggéré leur possible conversion en cellules β. Ce travail de thèse porte donc sur la génération et la caractérisation d’animaux permettant l’expression ectopique de Pax4 dans les cellules δ. Nous démontrons que l’expression de Pax4 dans ces cellules δ est suffisante pour induire leur conversion en cellules « β-like ». De plus, nous montrons que cette conversion contribue à la réactivation du développement endocrine, conduisant à une hyperplasie des cellules produisant de l'insuline / The pancreas is organized into two compartments: the exocrine and the endocrine pancreas. The latter consists of functional units named islets of Langerhans which contain five cell subtypes, α, β, δ, ε and PP-cells responsible for the secretion of glucagon, insulin, somatostatin, ghrelin and pancreatic polypeptide, respectively. Type 1 Diabetes Mellitus is an autoimmune disorder resulting in the loss of insulin-producing β-cells, leading to chronic hyperglycemia. Therefore, approaches aiming at gaining further insight into the molecular mechanisms underlying β-cell (neo)genesis, are of growing interest. A network involving numerous transcription factors was found to progressively specify endodermal progenitors toward the pancreatic, endocrine, and islet cell fates. Among these, Arx and Pax4, were found to exert key roles for the allocation to the α-/PP- and β/δ-cell lineages, respectively. Importantly, we recently showed that adult α-cells can be regenerated and converted into functional β-like cells upon the ectopic expression of Pax4. Surprisingly, an increase of δ-cells was noted in these animals, such cells not accumulating over time. We therefore wonder whether δ-cells could be regenerated and converted into β-like cells. Here, we report the generation and characterization of transgenic animals allowing the misexpression of Pax4 in somatostatin-expressing cells. We demonstrate that the sole ectopic expression of Pax4 in δ-cells is sufficient to induce their conversion into β-like cells. We show that this conversion contributes to the reactivation of endocrine developmental processes, leading to a massive β-like cell hyperplasia

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