Le diabète de type 1 (T1D) est une maladie auto-immune caractérisée par la destruction des cellules β du pancréas par les lymphocytes T auto-réactifs. Durant ma thèse, nous nous sommes intéressés au rôle des cellules de l'immunité innée dans le T1D à l'aide d'un modèle murin de la maladie : la souris NOD. Au contraire des cellules du système adaptatif (lymphocytes T et B), les cellules de l'immunité innée constituent la première ligne de défense de l'organisme lors d'une infection. Cette population est constituée entre autre de neutrophiles, cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC), macrophages, mais aussi de lymphocytes T et B non conventionnels tel que les cellules iNKT et B-1a. Précédemment, notre laboratoire a mis en lumière le rôle des lymphocytes iNKT dans le développement du T1D. Durant la première partie de ma thèse, nous avons démontré que les lymphocytes iNKT17, une sous-population des lymphocytes iNKT, ont un rôle délétère dans le T1D chez la souris NOD. Ces cellules infiltrent le pancréas et y produisent de l'IL-17, une cytokine pro-inflammatoire. Grâce à des expériences de transferts, nous avons mis en évidence que les lymphocytes iNKT17 exacerbent la maladie via la production d'IL-17. Dans la deuxième partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés aux mécanismes qui induisent l'activation des lymphocytes T auto-réactifs. Nous avons observé chez la souris NOD, que la mort physiologique des cellules β conduit à l'activation de cellules de l'immunité innée : les neutrophiles, les lymphocytes B-1a et les pDC. La coopération entre ces cellules conduit à l'activation des pDC qui produisent de l'IFNα. Cette cytokine active les lymphocytes T auto-réactifs qui vont détruire les cellules β du pancréas. Nos résultats montrent que l'immunité innée est un acteur important dans la physiopathologie du diabète sucré.

Le diabète de type 1 (T1D) est une maladie auto-immune caractérisée par la destruction des cellules β du pancréas par les lymphocytes T auto-réactifs. Durant ma thèse, nous nous sommes intéressés au rôle des cellules de l’immunité innée dans le T1D à l’aide d’un modèle murin de la maladie : la souris NOD. Au contraire des cellules du système adaptatif (lymphocytes T et B), les cellules de l’immunité innée constituent la première ligne de défense de l’organisme lors d’une infection. Cette population est constituée entre autre de neutrophiles, cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC), macrophages, mais aussi de lymphocytes T et B non conventionnels tel que les cellules iNKT et B-1a. Précédemment, notre laboratoire a mis en lumière le rôle des lymphocytes iNKT dans le développement du T1D. Durant la première partie de ma thèse, nous avons démontré que les lymphocytes iNKT17, une sous-population des lymphocytes iNKT, ont un rôle délétère dans le T1D chez la souris NOD. Ces cellules infiltrent le pancréas et y produisent de l’IL-17, une cytokine pro-inflammatoire. Grâce à des expériences de transferts, nous avons mis en évidence que les lymphocytes iNKT17 exacerbent la maladie via la production d’IL-17. Dans la deuxième partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés aux mécanismes qui induisent l’activation des lymphocytes T auto-réactifs. Nous avons observé chez la souris NOD, que la mort physiologique des cellules β conduit à l’activation de cellules de l’immunité innée : les neutrophiles, les lymphocytes B-1a et les pDC. La coopération entre ces cellules conduit à l’activation des pDC qui produisent de l’IFNα. Cette cytokine active les lymphocytes T auto-réactifs qui vont détruire les cellules β du pancréas. Nos résultats montrent que l’immunité innée est un acteur important dans la physiopathologie du diabète sucré. / The type 1 diabetes ( T1D ) is an autoimmune disease characterized by the destruction of β cells in the pancreas by autoreactive T lymphocytes. During my thesis, we are interested in the role of cells of innate immunity in T1D using a mouse model of the disease: NOD mice. In contrast to cells of the adaptive system (T and B lymphocytes ) cells of innate immunity is the first line of defense of the body during infection . This population consists of neutrophils , among other , plasmacytoid dendritic cells ( pDC ) , macrophages , T lymphocytes but not conventional B as iNKT cells and B -1a.Previously, our laboratory has highlighted the role of iNKT cells in the development of T1D . During the first part of my thesis , we demonstrated that iNKT17 cells, a subpopulation of iNKT cells, have a deleterious role in T1D in NOD mice . These cells infiltrate the pancreas and there produce IL -17 , a proinflammatory cytokine. Through transfer experiments , we demonstrated that lymphocytes iNKT17 exacerbate disease through the production of IL-17 . In the second part of my thesis , we investigated the mechanisms that induce the activation of autoreactive T lymphocytes. We observed in NOD mice , the physiological death of β cells leads to activation of innate immunity cells : neutrophils, lymphocytes B- 1a and pDCs . The cooperation between these cells leads to activation of pDC that produce IFNa . This cytokine activates autoreactive T cells which will destroy the β cells of the pancreas. Our results show that innate immunity is an important player in the pathogenesis of diabetes mellitus.

En France, les programmes d’éducation thérapeutique du patient (ETP) à destination de l’adolescent diabétique de type 1 visent à rendre l’adolescent autonome pour gérer sa maladie et son traitement. En s’appuyant sur la théorie sociale cognitive de Bandura, les effets des activités éducatives de l’ETP devraient conduire au renforcement du sentiment d’efficacité personnelle, couplé à d’autres facteurs socio-cognitifs, favorisant l’adhésion thérapeutique de l’adolescent, une meilleure qualité de vie et un meilleur équilibre glycémique.Les travaux de thèse se sont déclinés en trois buts principaux :1) Réaliser une clarification de concept sur les spécificités de l’ETP dans un contexte pédiatrique, à partir d’une analyse de la littérature selon la méthode de Rogers (2000).2) Réaliser une revue systématique ayant pour objectif de décrire le contenu et les effets des programmes éducatifs de 2009 à 2014 sur le contrôle glycémique, la gestion de la maladie, les critères psychosociaux des enfants et des adolescents diabétiques de type 1, et d’évaluer la concordance de ces programmes avec les recommandations de l’ISPAD.3) Décrire l’évolution du profil socio-cognitif et clinique sur trois mois d’une cohorte d’adolescents diabétiques ayant participé à un programme d’ETP en France.Ces travaux ont permis de développer les connaissances sur le concept d’ETP dans le contexte pédiatrique, sur l’état de la recherche concernant les programmes éducatifs structurés dans le diabète de type 1 de l’enfant et de l’adolescent, mais aussi de mettre en application une étude pilote dans le contexte de l’ETP en France. / In France, therapeutic patient education programs (ETP) to adolescents with type 1 diabetes are designed to make the teenager to self-manage their disease and its treatment. Based on social cognitive theory of Bandura, the effects of educational activities should lead to the strengthening of self-efficacy, coupled with other socio-cognitive factors, favoring the therapeutic adherence of teenager, a better quality of life and improved glycemic control.The thesis work was broken down into three main goals:1) Perform concept clarification on the specificitiess of TpE in a pediatric context, from a literature analysis method according to Rogers (2000).2) To conduct a systematic review aimed to describe the content and effects of educational programs from 2009 to 2014 on glycemic control, disease management, psychosocial criteria of children and adolescents with type 1 diabetes, and assess the consistency of these programs with the recommendations of the ISPAD.3) Describe the evolution of the socio-cognitive and clinical profile on three months of a diabetic adolescent cohort participated in an ETP in France.This work helped to develop knowledge on the concept of TPE in the pediatric context, the state of research on structured educational programs in type 1 diabetes in children and adolescents, but also implement a pilot study in the context of the ETP in France

Cette thèse s’intéresse au développement d’un contrôleur sûre et robuste en tant que partie intégrante d’un pancréas artificiel. Plus précisément, nous sommes intéressés à contrôler la partie du traitement usuel qui a pour but d’équilibrer la glycémie du patient. C’est ainsi que le développement d’une commande prédictive nonlinéaire robuste basée sur la résolution d’un problème de point selle a été envisagé. Afin de valider les performances du contrôleur dans une situation réaliste, des simulations numériques en utilisant une plate-forme de tests validée par la FDA sont envisagées.Dans une première partie, nous présentons une extension de la classique commande prédictive nonlinéaire dont le but est d’assurer le contrôle robuste de systèmes décrits par des équations différentielles ordinaires non linéaires dans un cadre échantillonné. Ce contrôleur, qui calcule une action de contrôle adéquate en considérant la solution d’un problème de point selle, est appelé saddle point model predictive controller (SPMPC). En utilisant cette commande, il est prouvé que le système converge en temps fini dans un espace borné et, en supposant une certaine structure dans le problème, qu’il est pratiquement stable entrée-état. Ensuite, nous nous sommes intéressés à la résolution numérique. Pour ce faire, nous proposons une méthode de résolution inspirée de la méthode du Langrangien augmenté et qui fait usage de modèles adjoints.Dans un deuxième temps, nous considérons l’application de ce contrôleur au problème du contrôle artificiel de la glycémie. Après une phase de modélisation, nous avons retenu deux modèles : un modèle simple qui est utilisé pour développer la commande et un modèle complexe qui est utilisé comme un simulateur réaliste de patients. Ce dernier est nécessaire pour valider notre approche de contrôle. Afin de calculer une entrée de commande adéquate, la commande SPMPC a besoin de l’état complet du système. Or, les capteurs ne peuvent fournir qu’une valeur du glucose sanguin. C’est pourquoi le développement d’un observateur est envisagé. Ensuite, des simulations sont réalisées. Les résultats obtenus témoignent de l’intérêt de l’approche retenue. En effet, pour tous les patients, aucune hypoglycémie n’a été observée et le temps passé en état hyperglycémique est suffisamment faible pour ne pas être dommageable. Enfin, l’intérêt d’étendre l’approche de commande SPMPC au problème de contrôle de systèmes décrits par des équations différentielles retardées non linéaires dans un cadre échantillonné est formellement investigué. / This thesis deals with the design of a robust and safe control algorithm to aim at an artificial pancreas. More precisely we will be interested in controlling the stabilizing part of a classical cure. To meet this objective, the design of a robust nonlinear model predictive controller based on the solution of a saddle point optimization problem is considered. Also, to test the controller performances in a realistic case, numerical simulations on a FDA validated testing platform are envisaged.In a first part, we present an extension of the usual nonlinear model predictive controller designed to robustly control, in a sampled-data framework, systems described by nonlinear ordinary differential equations. This controller, which computes the best control input by considering the solution of a constrained saddle point optimization problem, is called saddle point model predictive controller (SPMPC). Using this controller, it is proved that the closed-loop is Ultimately Bounded and, with some assumptions on the problem structure, Input-to State practically Stable. Then, we are interested in numerically solving the corresponding control problem. To do so, we propose an algorithm inspired from the augmented Lagrangian technique and which makes use of adjoint model.In a second part, we consider the application of this controller to the problem of artificial blood glucose control. After a modeling phase, two models are retained. A simple one will be used to design the controller and a complex one will be used to simulate realistic virtual patients. This latter is needed to validate our control approach. In order to compute a good control input, the SPMPC controller needs the full state value. However, the sensors can only provide the value of blood glucose. That is why the design of an adequate observer is envisaged. Then, numerical simulations are performed. The results show the interest of the approach. For all virtual patients, no hypoglycemia event occurs and the time spent in hyperglycemia is too short to induce damageable consequences. Finally, the interest of extending the SPMPC approach to consider the control of time delay systems in a sampled-data framework is numerically explored.

Bien que les résultats métaboliques de la transplantation d’îlots chez le patient diabétique de type 1 soient désormais bien démontrés, ils sont contrebalancés par les effets indésirables des traitements immunosuppresseurs et la perte de fonctionnalité du greffon à long terme.Au cours de cette thèse, nous avons étudié deux approches complémentaires offrant la perspective de s’affranchir du traitement immunosuppresseur tout en protégeant les îlots de l’apoptose et de la perte de fonctionnalité du greffon induites par les mécanismes d’isolement, de culture et de transplantation : l’immunoisolation des îlots dans des capsules de biomatériaux et la co-transplantation avec des cellules souches mésenchymateuses (CSM).Au sein du projet européen de pancréas artificiel BIOCAPAN, nous avons évalué in vitro, la biocompatibilité de différents biomatériaux et mis en évidence un effet combiné de la présence de CSM et des tripeptides RGD sur le maintien de la viabilité et de la fonctionnalité des îlots encapsulés. L’évaluation ultérieure de la biocompatibilité et de l’effet ajouté de la capsule BIOCAPAN sur des animaux diabétiques permettra la validation de la capsule qui sera proposée à des tests d’essais cliniques.Nous avons également démontré, dans un modèle de co-culture d’îlots avec des CSM dans des conditions de culture classiques et exposées à des cytokines pro-inflammatoires, que les CSM régulaient les capacités sécrétrices des îlots probablement via la régulation de l’hème oxygénase 1 (HO-1). L’identification des facteurs de transcription régulant HO-1 ainsi que des médiateurs permettant la communication entre les deux types cellulaires sont des perspectives de développement.Ce travail a souligné l’intérêt, au sein d’une approche immuno-isolante, de la reconstitution d’un environnement favorable au sein de la capsule permettant la préservation de l’îlot notamment via l’utilisation de CSM. / Although, the metabolic results of islets transplantation for patient with type 1 diabetes are now well documented, they are counteracted by the adverse effects of immunosuppressive therapies and the long-term loss in graft functionality.During this thesis, we worked on two complementary approaches offering the perspective of avoiding immunosuppressive treatment while protecting islets from apoptosis and loss of functionality induced by the mechanisms of isolation, culture and transplantation. These two tools are islet immunoisolation in capsules composed of specific biomaterials and islets co-transplantation with mesenchymal stem cells (MSCs) described for their immunomodulatory, proangiogenic and cytoprotective properties.In the european project of bioartificial pancreas BIOCAPAN, we have evaluated in vitro the biocompatibility of several biomaterials and we have highlight a combined effect of the presence of MSCs and tripeptides RGD on the viability and the functionality maintenance of the encapsulated islets. Subsequent in vivo validation of the biocompatibility and the added effect of the BIOCAPAN capsule on diabetic animals will allow the final validation of the capsule to be proposed for clinical trials.We also demonstrated, in an islet co-culture model with MSCs under conventional culture conditions and exposed to pro-inflammatory cytokines, that MSCs regulate the secretory capacity of islets probably via the regulation of heme oxygenase 1 (HO-1) described for its antioxidant and anti-inflammatory properties. The identification of transcription factors regulating HO-1 as well as mediators, allowing communication between the two cell types, are development perspectives.This work underlined the interest, within an immuno-isolation approach, of the reconstitution of a favorable environment within the capsule allowing the preservation of islet physiology thanks to the use of MSCs.

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Les diètes faibles en glucides (Low-Carbohydrate Diet [LCD]; moins de 30 % de l'énergie provenant des glucides) gagnent en popularité chez les personnes atteintes de diabète de type 1 (DbT1). Cependant, l’impact de ces diètes sur le contrôle glycémique et le risque cardiovasculaire (CV) est controversé. Objectif : Évaluer les associations entre le score LCD, le contrôle glycémique et des facteurs de risque CV chez les adultes atteints de DbT1 par le biais d’un registre de DbT1 au Québec (Canada). Méthodologie : Il s’agit d’une étude transversale des données du registre BETTER, utilisant les rappels alimentaires de 24 heures afin de calculer les scores LCD et incluant les données suivantes : mesures anthropométriques auto-rapportées ou mesurées (ex. tour de taille), questionnaires sur les antécédents d’épisodes d’hypoglycémies modérées (nombre d’épisodes dans le dernier mois) et sévères (présence d’au moins un épisode dans la dernière année), perception altérée des symptômes de l’hypoglycémie (score Clarke ≥4) et données biochimiques (HbA1c, cholestérol LDL et cholestérol non-HDL). Un score de 0 à 10 points a été attribué pour chaque macronutriment pour un total de 30 points. Pour les glucides, les participants avec l’apport le plus faible ont reçu 10 points, et l’attribution des points a été inversée pour les lipides et protéines, les participants ayant les apports les plus élevés recevant 10 points. Les participants ont été divisés en quartiles (Q) en fonction de leur score LCD. Résultats : 285 adultes (âgés de 48,2 ± 15,0 ans ; durée du DbT1 de 25,9 ± 16,2 ans) ont été inclus. Dans l’ensemble, les participants ont rapporté des apports faibles en glucides et en fibres et un apport élevé en lipides comparativement aux recommandations. L'apport moyen en glucides contribuait à 31,2 ± 6,9 % (Q1) à 56,5 ± 6,8 % de l'apport énergétique total (Q4). Par rapport au Q4, plus de personnes au Q1 ont signalé une HbA1c ≤ 7 % (Q1 : 53,4 % vs Q4 : 29,4 %; p = 0,011). Les participants au Q3 ont rapporté moins souvent d’avoir un antécédent d’hypoglycémie sévère que le Q1 (Q1 : 60,0 % vs Q3 : 31,0 %; p = 0,004). Il n’y avait aucune différence entre les quartiles pour la fréquence d’évènements d’hypoglycémies modérées, l’altération de la perception des symptômes de l’hypoglycémie et le profil lipidique : cholestérol LDL et cholestérol non-HDL. Conclusions : Les participants avec un faible apport en glucides sont plus nombreux à atteindre la cible d’HbA1c et moins nombreux à présenter des antécédents d’hypoglycémie sévère comparativement à ceux ayant un apport plus élevé en glucides. Cependant, la LCD n’est pas associée à une fréquence de l’hypoglycémie modérée, à une altération de la perception des symptômes de l’hypoglycémie, ni aux facteurs de risque CV. / Low-carbohydrate-diets (LCD; less than 30% of energy from carbohydrates) are gaining popularity in individuals with type 1 diabetes (T1D). However, the impact of such diet on glycemic control and cardiovascular (CV) risk factors is debated. Objective: To evaluate associations between LCD score, glycemic control and CV risk factors in adults with T1D using a registry in Québec (Canada). Research Design and Methods: This is a cross-sectional study using data from the BETTER registry, using 24-hour dietary recalls to calculate LCD scores and including the following data: self-reported or measured anthropometric data (e.g. waist circumference), questionnaires on history of moderate (number of episodes in the last month) and severe (experienced at least one episode in the last year) hypoglycemic episodes, impaired awareness of hypoglycemia (Clarke score ≥4) and biochemical data (HbA1c, LDL-cholesterol and non-HDL-cholesterol). A score of 0 to 10 points was given for each macronutrient for a total of 30 points. For carbohydrates, participants with the lowest intake received 10 points, and the point allocation was reversed for fat and protein, meaning participants with the highest intakes received 10 points. Participants were divided into quartiles (Q) based on LCD score. Results: 285 adults (aged 48.2 ± 15.0 years; T1D duration of 25.9 ± 16.2 years) were included. Overall, participants reported low carbohydrate and fiber intakes and high fat intake compared to recommendations. Mean carbohydrate intake ranged from 31.2 ± 6.9 % (Q1) to 56.5 ± 6.8 % of total energy (Q4). Compared to Q4, more people in Q1 reported HbA1c ≤7 % (Q1: 53.4 % vs Q4: 29.4 %; P = 0.011). Participants in Q3 reported less often having a history of severe hypoglycemia than Q1 (Q1: 60.0 % vs Q3: 31.0 %; P = 0.004). There were no differences between quartiles for frequency of moderate hypoglycemia events, impaired awareness of hypoglycemia and lipid profile: LDL-cholesterol and non-HDL-cholesterol. Conclusions: Participants with low carbohydrate intake are more likely to reach HbA1c target and less likely to have a history of severe hypoglycemia compared to those with a higher carbohydrate intake. However, LCD is not associated with moderate hypoglycemia frequency, impaired hypoglycemia awareness or CV risk factors.

Objectif : Déterminer la fiabilité et la précision d’un prototype d’appareil non invasif de mesure de glucose dans le tissu interstitiel, le PGS (Photonic Glucose Sensor), en utilisant des clamps glycémiques multi-étagés. Méthodes : Le PGS a été évalué chez 13 sujets avec diabète de type 1. Deux PGS étaient testés par sujet, un sur chacun des triceps, pour évaluer la sensibilité, la spécificité, la reproductibilité et la précision comparativement à la technique de référence (le Beckman®). Chaque sujet était soumis à un clamp de glucose multi-étagé de 8 heures aux concentrations de 3, 5, 8 et 12 mmol/L, de 2 heures chacun. Résultats : La corrélation entre le PGS et le Beckman® était de 0,70. Pour la détection des hypoglycémies, la sensibilité était de 63,4%, la spécificité de 91,6%, la valeur prédictive positive (VPP) 71,8% et la valeur prédictive négative (VPN) 88,2%. Pour la détection de l’hyperglycémie, la sensibilité était de 64,7% et la spécificité de 92%, la VPP 70,8% et la VPN : 89,7%. La courbe ROC (Receiver Operating Characteristics) démontrait une précision de 0,86 pour l’hypoglycémie et de 0,87 pour l’hyperglycémie. La reproductibilité selon la « Clark Error Grid » était de 88% (A+B). Conclusion : La performance du PGS était comparable, sinon meilleure que les autres appareils sur le marché(Freestyle® Navigator, Medtronic Guardian® RT, Dexcom® STS-7) avec l’avantage qu’il n’y a pas d’aiguille. Il s’agit donc d’un appareil avec beaucoup de potentiel comme outil pour faciliter le monitoring au cours du traitement intensif du diabète. Mot clés : Diabète, diabète de type 1, PGS (Photonic Glucose Sensor), mesure continue de glucose, courbe ROC, « Clark Error Grid». / Objective: To determine the reliability and precision of a prototype of a non-invasive device for continuous measurement of interstitial glucose, the PGS (Photonic Glucose Sensor), using multi-level glycaemic clamp. Methods: The PGS was evaluated in 13 subjects with type 1 diabetes. Two PGS were tested with each subject, one on each triceps, to evaluate the sensitivity, specificity, reproducibility and accuracy compared to the reference technique, the glucose analyzer Beckman®. Each subject was submitted to a multi-level 8 hour glucose clamp at 3, 5, 8 and 12 mmol / L, 2 hours each. Results: The correlation between the PGS and the Beckman® was 0.70. For the detection of hypoglycaemia, the sensitivity was 63.4%, the specificity 91.6%, the positive predictive value (PPV) 71.8% and the negative predictive value (NPV) 88.2%. For the detection of hyperglycaemia, the sensitivity was 64.7% the specificity 92%, the PPV 70.8% and the NPV: 89.7%. The ROC (Receiver Operating Characteristics) curve showed an accuracy of 0.86 and 0.87 for hypoglycaemia and hyperglycaemia respectively. Reproducibility according to the Clark Error Grid was 88% in the A and B zone. Conclusion: The performance of the PGS was comparable or better than other continuous glucose monitoring devices on the market (Freestyle® Navigator, Medtronic Guardian® RT, Dexcom® STS-7) with the advantage that it has no needle. It is therefore an interesting device and hopefully, which could facilitate the monitoring in the intensive treatment of diabetes. Key words: Diabetes, type 1 diabetes, PGS (Photonic Glucose Sensor), ROC curve, Clark Error Grid, continuous glucose monitoring, CGMS.

Problématique : l’activité physique est évitée par les patients atteints de diabète de type 1 (DbT1) malgré ses bénéfices et ce par crainte du risque d’hypoglycémie majoré par l’exercice. Le pancréas artificiel externe est une nouvelle technologie de trois composantes qui fonctionnent en boucle fermée, un système de surveillance continue du glucose (SSCG), un algorithme et une pompe à insuline. Peu d’études ont été conçues spécifiquement pour tester le pancréas artificiel pendant l’exercice. De plus, la précision des SSCG pourrait être compromise par les changements rapides du glucose au cours de l’exercice. Objectifs : 1) Tester et comparer l’efficacité des deux versions du pancréas artificiel, simple-hormone (insuline seule) et double-hormone (insuline et glucagon), pour prévenir l’hypoglycémie durant deux types d’exercice, en continu et par intervalles, chez les patients DbT1. 2) Comparer la performance de deux SSCG, Dexcom et Enlite, au repos et pendant l’exercice. Résultats : 1) Avec le système à simple-hormone comparé au double-hormone, 31,2% des participants ont eu au moins un épisode d’hypoglycémie nécessitant un traitement par glucides vs. 9% (p=0,02) et 24,4 ± 27,6 % de temps était passé en hypoglycémie (glucose plasmatique < 4 mmol/l) vs. 4,4 ± 14,3% (p=0,0001), respectivement. 2) Les moyennes de différence relative absolue par rapport au glucose plasmatique pour Dexcom vs. Enlite étaient comparables au repos 13,8 vs. 12,4% (p=0,53) et pendant l’exercice 22,5% vs. 20,4% (p=0,58). La comparaison repos vs exercice était significatif pour Dexcom (p=0,005) et Enlite (p=0,007). Conclusions : le pancréas artificiel à double-hormone engendre un moindre risque d’hypoglycémie et permet un meilleur contrôle de la glycémie que le système à simple-hormone. Les deux SSCG, Dexcom et Enlite ont une bonne performance, sont comparables, mais sont tous les deux moins précis durant l’exercice qu’au repos. / Background: Physical activity is often avoided by patients with Type 1 diabetes (T1D) despite its health benefits due to fear of its elevated hypoglycemic risk. The external artificial pancreas is a new technology that controls glucose via a closed-loop strategy of three components; a continuous glucose monitoring system (CGMS), an algorithm and an insulin pump. Studies of the artificial pancreas included physical activity sessions but were rarely designed to specifically assess its efficacy during exercise. Moreover, the precision of the CGMS can be affected by the rapidly changing blood glucose levels during exercise. Objectives: 1) To test and compare the efficacy of the two versions of the artificial pancreas, single-hormone (insulin only) and dual-hormone (insulin plus glucagon) during two types of exercise, continuous and interval, in patients with T1D. 2) To compare the performance of two CGMS, Dexcom and Enlite, at rest and during exercise. Results: 1) During single-hormone artificial pancreas in comparison to dual-hormone, 31.2% of the participants had at least one hypoglycemic episode necessitating treatment vs. 9% (p=0,02) and 24.4 ± 27.6 % of the time spent in hypoglycemia (plasma glucose < 4 mmol/l) vs. 4.4 ± 14.3% (p=0.0001), respectively. 2) The mean relative absolute differences (MARD) in reference to plasma glucose for Dexcom vs. Enlite were at rest 13.8 vs. 12.4% (p=0.53) and during exercise 22.5% vs. 20.4% (p=0.58). The comparison of mean ARD`s at rest vs. exercise were significant for Dexcom (p=0.005) and Enlite (p=0.007). Conclusions: The dual-hormone artificial pancreas was shown to be better than single-hormone at achieving hypoglycaemia-free control during exercise in adults with T1D. Dexcom and Enlite demonstrated comparable overall performances during rest and physical activity with a lower accuracy for both sensors during exercise.

Thèse réalisée en cotutelle entre Aix-Marseille Université et l'Université de Montréal / Introduction : En France, les programmes d’éducation thérapeutique du patient (ETP) à destination de l’adolescent diabétique de type 1 visent à rendre l’adolescent autonome pour gérer sa maladie et son traitement. En s’appuyant sur la théorie sociale cognitive de Bandura, les effets des activités éducatives de l’ETP devraient conduire au renforcement du sentiment d’efficacité personnelle, couplé à d’autres facteurs socio-cognitifs, favorisant l’adhésion thérapeutique de l’adolescent, une meilleure qualité de vie et un meilleur équilibre glycémique. Cependant, il n’existe pas de publication décrivant l’ensemble de ces critères pour la population des adolescents diabétiques de type 1 pendant et après le programme d’ETP, et les outils d’évaluation en français sont manquants. Objectifs : Les travaux de thèse se sont déclinés en trois buts principaux : 1. Réaliser une clarification de concept sur les spécificités de l’ETP dans un contexte pédiatrique, à partir d’une analyse de la littérature (article I). 2. Réaliser une revue systématique ayant pour objectif de décrire le contenu et les effets des programmes éducatifs de 2009 à 2014 sur le contrôle glycémique, la gestion de la maladie, les critères psychosociaux des enfants et des adolescents diabétiques de type 1, et d’évaluer la concordance de ces programmes avec les recommandations de l’ISPAD (article II). 3. Décrire l’évolution du profil socio-cognitif et clinique sur trois mois d’une cohorte d’adolescents diabétiques ayant participé à un programme d’ETP en France (article III). Méthode : Chaque objectif a nécessité une méthode spécifique : - Article I : utilisation de la méthode d’analyse de concept évolutionniste de Rodgers (2000) ; - Article II : utilisation de la méthode de revue systématique Cochrane Collaboration (Higgins & Green, 2011) ; - Article III : mise en œuvre d’un protocole de recherche pilote auprès d’une population d’adolescents de 12 à 17 ans inclus, diabétiques de type 1 sous insulinothérapie, participant à un programme d’ETP, à partir d’une méthode mixte concurrente parallèle en trois volets : quantitatif, qualitatif et intégratif. Résultats : Les résultats des travaux de thèse sont organisés par article : Le premier article porte sur les spécificités pédiatriques du concept d’éducation thérapeutique du patient par une analyse de la littérature de 1998 à 2012. Une clarification de concept selon la méthode de Rodgers (2000) a été réalisée, afin d’identifier les attributs spécifiques de la population des enfants et des adolescents. Cinq attributs ont émergé : la triade relationnelle, les partenariats collaboratifs, l’adaptation de l’apprentissage, l’acquisition progressive et évolutive des compétences, et la créativité. Cet article a été publié dans la revue Santé Publique. Le second article présente les résultats d’une revue systématique sur les effets et la qualité des programmes éducatifs dans le diabète de type 1 pédiatrique. Quarante-trois publications ont été incluses, représentant 36 programmes éducatifs, développant des compétences d’autosoins et/ou psychosociales. La qualité des programmes a été analysée selon les critères des recommandations de l’International Society of Pediatric and Adolescent Diabetes. Cet article a été soumis à la revue The Diabetes Educator, en anglais. Au préalable du troisième article, la validation des tests psychométriques des outils quantitatifs de la recherche est exposée, de même que les résultats des deux premiers temps de suivi de la cohorte d’adolescents. Le troisième article présente les résultats concernant un sous-échantillon de 24 adolescents ayant réalisé les trois mois de suivi (de M0 à M3), dont 21 qui ont participé au volet qualitatif. Les indicateurs cliniques et psychosociaux restaient stables au cours du temps. L’amélioration du sentiment d’efficacité personnelle avait tendance à être liée à l’amélioration de l’équilibre glycémique. L’analyse thématique qualitative a permis d’explorer les forces et les obstacles des adolescents diabétiques de type 1 de la cohorte pour parvenir à un comportement d’autogestion, tandis que les analyses multivariées qualitatives ont identifié les différences de discours entre les adolescents ayant une amélioration du sentiment d’efficacité personnelle et ceux qui le diminuent au cours du temps. Discussion : Ces travaux de recherche ont globalement permis de développer les connaissances sur le concept d’ETP dans le contexte pédiatrique, sur l’état de la recherche concernant les programmes éducatifs structurés dans le diabète de type 1 de l’enfant et de l’adolescent, mais aussi de mettre en application une étude pilote dans le contexte de l’ETP en France. Des tendances ont été discutées, permettant d’envisager des axes d’amélioration tant dans l’amélioration des programmes d’ETP et le développement de compétences psychosociales, que dans de futurs travaux de recherche. Le statut de l’infirmier chercheur en France est également abordé. / Introduction: In France, therapeutic patient education programs (TPE) to type 1 diabetic (T1D) adolescents are designed for developed therapeutic adherence of their disease and its treatment. Based on social cognitive theory of Bandura, the effects of TPE activities should lead to the strengthening of self-efficacy, coupled with other socio-cognitive factors, favoring self-management, better quality of life and improved glycemic control. However, there is no publication describing all of criteria for T1D teenagers during and after the TPE and French questionnaires are missing. Aims: The thesis works was broken down into three main goals: 1. Perform concept clarification on the specifics of TPE in a pediatric context, from a litterature review (Article I). 2. Conduct a systematic review to describe the content and effects of educational programs from 2009 to 2014 on glycemic control, disease management, psychosocial criteria of children and adolescents with diabetes type 1, and assess the consistency of these programs with the recommendations of the ISPAD (Article II). 3. Describe the evolution on three months of the socio-cognitive and clinical profile in a cohort of adolescents with diabetes who participated in an TPE program in France (Article III). Method: Each aim has required a specific method: - Article I: use of Rodgers’s evolutionary concept analysis method (2000); - Article II: use of Cochrane Collaboration systematic review methodology (Higgins & Green, 2011); - Article III: implementation of a pilot research protocol with a population of adolescents 12-17 years of age, type 1 diabetics on insulin, participating in an TPE program, from a mixed parallel concurrent method with three components: quantitative, qualitative and integrative. Results: Results of the thesis are organized by section: The first article focuses on pediatric specificities of the concept of therapeutic patient education with an analysis of the literature from 1998 to 2012. A concept clarification by Rodgers method (2000) was conducted to identify the specific attributes of children and adolescents. Five attributes have emerged: relational triad, collaborative partnership, adaptation of learning, gradual and progressive acquisition of skills, and creativity. This article was published in Santé Publique. The second article presents the results of a systematic review on the effects and the quality of educational programs in pediatric type 1 diabetes. Forty-three publications were included, representing 36 educational programs, developing self-care and / or psychosocial skills. Program quality was analyzed according to criteria of the International Society of Pediatric and Adolescent Diabetes recommendations. This article was submitted to The Diabetes Educator, in English. Beforehand the third article, psychometric validation of research tools is exposed, as well as the results of the first two-time monitoring of the cohort of adolescents (M0 and M1). The third article presents results on a subsample of 24 adolescents completed the three-month follow-up (M0 to M3), including 21 who participated in the qualitative component. The clinical and psychosocial indicators were stable over time. The improved self-efficacy tended to be linked to the improvement of glycemic control. The qualitative thematic analysis was used to explore the strengths and challenges of T1D adolescent’s cohort to achieve a self-management behavior, while qualitative multivariate analyzes identified differences in speech between adolescents who improve self-efficacy and those that decrease over time. Discussion: This research has generally allowed to develop knowledge on the TPE concept in the pediatric context, the state of research on structured educational programs in the children and adolescents type 1 diabetes, and to implement a pilot study in the context of the TPE in France. Trends were discussed, allowing to consider areas for improvement both in improving TPE programs and of life skills development, that in future research. Status of the nurse researcher in France is also discussed.