Ce projet de recherche, réalisé sous la direction de la Dre Leila Ben Amor et la co-direction du Dr Emmanuel Stip, fut possible avec le soutient de la Bourse Daoussis du Département de psychiatrie, de la Faculté de médecine de l’Université de Montréal. / Les antipsychotiques de seconde génération (ASG) peuvent induire des changements métaboliques, tels la prise de poids, la perturbation du métabolisme des glucides et la dyslipidémie. Dans la population pédiatrique, les études analysant les effets métaboliques secondaires à une poly-thérapie par ASG (changement d’ASG et/ou combinaison de deux ASG) sont très rares et à notre connaissance, jusqu’à présent, aucune étude naturalistique n’a comparé directement ces effets selon l’utilisation des ASG en monothérapie (un seul ASG prescrit à la fois) ou en poly-thérapie. L’objectif de cette étude rétrospective est de comparer les changements métaboliques secondaires aux ASG en monothérapie avec ceux des ASG en poly-thérapie. À cet effet, de 147 enfants et adolescents naïfs d’antipsychotiques (âge moyen 12.8 ans ; IC 95% 9.8 à 15.9) sélectionnés entre novembre 2005 et juin 2013, 116 (78.9%) ont reçu des ASG en monothérapie et 31 (21.1%) en poly-thérapie. Nous avons analysé, à l’aide du modèle linéaire mixte, la variation du poids, de l’indice de masse corporelle ajusté pour l’âge et le sexe (IMC-z) et de la glycémie à jeun entre les deux groupes de traitement par ASG, avec le facteur répétitif le temps, relatif au niveau prétraitement et après 1, 3, 6, 12 et 24 mois de suivi. Nos résultats démontrent que le type de thérapie par ASG (monothérapie ou poly-thérapie) n’a pas eu d’impact significatif sur les changements métaboliques entre les deux groupes. Au total, après 24 mois de traitement par ASG, nos résultats montrent une augmentation significative de la moyenne du poids de 12.8 kg (IC 95% 10.4 à 15.0), de l’IMC-z de 0.44 (IC 95% 0.21 à 0.68) et de la glycémie à jeun de 0.29 mmol/L (IC 95% 0.11 à 0.47). L’incidence d’embonpoint/obésité fut de 22.6%, l’augmentation de plus que 0.5 de l’IMC-z de 9.4%, celle de l’intolérance au glucose de 9.6% et celle de diabète de type II de 3.1%. En conclusion, notre étude confirme le risque significatif de complications métaboliques durant le traitement sur 24 mois par ASG, sans différence significative entre leur utilisation en monothérapie ou en poly-thérapie. / Second generation antipsychotics (SGA) can induce metabolic changes such as weight gain, glucose abnormalities and dyslipidemia. In the pediatric population, studies analysing the SGA polytherapy (switch of SGA and/or combination of two SGA) induced metabolic effects are scarce and, to our knowledge, no naturalistic study, until now, directly compared metabolic changes between the SGA monotherapy (a single SGA prescribed during the follow-up) and SGA polytherapy use. The objective of this retrospective study is to compare SGA monotherapy induced metabolic changes to those secondary to SGA polytherapy. To this end, from 147 antipsychotic-naïve children and adolescents (mean age 12.8 years; 95% CI 9.8 to 15.9) selected between November 2005 and June 2013, 116 (78.9%) received a SGA monotherapy and 31 (21.1%) a SGA polytherapy. We used the linear mixed model to compare weight, body mass index adjusted for age and sex (BMI z score) and fasting glucose changes between the two SGA treatment groups with the repeated factor the time relative to baseline at 1, 3, 6, 12 and 24 months. Our results show that the type of therapy (monotherapy or polytherapy) did not have a significant impact on the metabolic changes between the two groups. Overall, after 24 months of SGA treatment, mean weight increased significantly by 12.8 kg (95% CI 10.4 to 15.0), BMI z score by 0.44 (95% CI 0.21 to 0.68), fasting glucose levels by 0.29 mmol/l (95% CI 0.11 to 0.47). Incidence of overweight/obese was 22.6%, BMI z score increase over 0.5 was 9.4%, glucose intolerance was 9.4% and type II diabetes was 3.1%. In conclusion, our study confirms the significant risk of metabolic complications during 24 months SGA treatment, without a significant difference between monotherapy and polytherapy use.

Le diabète de type 1 (DT1) se caractérise par la destruction auto-immune des cellules ß des îlots de Langerhans du pancréas productrices d’insuline, entraînant un état d’hyperglycémie chronique. Malgré une prise en charge très fine de la maladie, s’appuyant sur l’insulinothérapie fonctionnelle, les personnes vivant avec le DT1 sont fréquemment sujettes à des épisodes hypoglycémiques et hyperglycémiques en raison de difficultés à adapter le traitement insulinique, notamment lors de l’activité physique. L’activité physique procure de nombreux bénéfices pour la santé que l’on ait ou non un diabète. Cependant, dans le cadre du DT1, les excursions glycémiques lors de l’activité physique peuvent conduire à des barrières à l’activité physique dans cette population ou peuvent limiter les performances sportives d’athlètes vivant avec le DT1. L’objectif de cette thèse était triple : 1) Étudier les barrières à l’activité physique chez les enfants et adultes vivant avec le DT1 et à leurs liens avec les excursions glycémiques réellement vécues dans la vie quotidienne et d’autant plus autour de l’activité physique, 2) Chez des enfants vivant avec le DT1, comparer deux types d’exercice (exercice aérobie continu vs. intermittent intense), représentatifs de leur activité physique spontanée, et explorer leurs effets sur les variations glycémiques à l’exercice et à la récupération précoce et tardive et, 3) Mesurer la glycémie en continu, à l’exercice et à la récupération, chez des sportifs en endurance qui n’ont pas de diabète, afin de comprendre les mécanismes impliqués dans la régulation de la glycémie lors d’épreuves d’ultra-endurance et de transposer ces résultats chez des sportifs vivant avec le DT1. Les résultats montrent que : 1) Chez les enfants, plus le temps passé <54 mg.dL-1 les nuits suivant les séances d'activités physiques augmente, plus la peur de l'hypoglycémie est importante. Chez les adultes, étonnamment, ceux qui déclarent le moins l’hypoglycémie comme une barrière à l’activité physique sont ceux qui ont le plus grand pourcentage de séances d’activités physiques entraînant une baisse de glycémie; 2) Le risque hypoglycémique n’est pas supérieur lors d’un exercice continu modéré représentatif de l’activité physique spontanée des enfants et, cet exercice semble efficace pour diminuer l’hyperglycémie retrouvée les jours inactifs sur la même période de temps; 3) Un risque hyperglycémique existe lors des phases intenses de la course et pendant 48 heures de récupération lors d’un ultra-trail réalisé chez des athlètes qui n’ont pas de diabète. Ce risque hyperglycémique à la récupération pourrait être en lien avec les dommages musculaires. / Type 1 diabetes (T1D) is characterized by the autoimmune destruction of the insulin-producing ß-cells of the islets of Langerhans in the pancreas, leading to a state of chronic hyperglycemia. Despite very sophisticated management of the disease, based on functional insulin therapy, people living with T1D are frequently subject to hypoglycemic and hyperglycemic episodes because of difficulties in adapting insulin treatment, particularly during physical activity. Physical activity has many health benefits, whether or not you have diabetes. However, in the context of T1D, glycemic excursions during physical activity may lead to barriers to physical activity in this population or may limit the sporting performance of athletes living with T1D. The aim of this thesis was threefold: 1) Investigate the barriers to physical activity in children and adults living with T1D and their links with the glycemic excursions actually experienced in daily life and all the more so around physical activity, 2) In children living with T1D, compare two exercise modalities (continuous aerobic exercise vs. intense intermittent), representative of their spontaneous physical activity, and explore their effects on glycemic variations during exercise and early and late recovery and, 3) Measure glycemia continuously, during exercise and recovery, in endurance athletes without diabetes in order to understand the mechanisms involved in regulating glycaemia during ultra-endurance events and transpose these results to athletes living with T1D. The results show that: 1) In children, the greater the time spent <54 mg.dL-1 on the nights following physical activity sessions, the greater the fear of hypoglycemia. Surprisingly, among adults, those who least reported hypoglycemia as a barrier to physical activity were those who had the highest percentage of physical activity sessions resulting in a drop in blood glucose levels; 2) The risk of hypoglycemia is no greater during continuous moderate exercise representative of the spontaneous physical activity of children, and this exercise appears to be effective in reducing the hyperglycemia found on inactive days over the same period of time; 3) A hyperglycemic risk exists during the intense phases of the race and during 48 hours of recovery during an ultra-trail run carried out in athletes who do not have diabetes. This hyperglycemic risk during recovery could be related to muscle damage.

La fibrose kystique (FK) est la maladie autosomique récessive la plus fréquente chez les individus de race caucasienne. Elle est secondaire à la mutation du gène Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator (CFTR). Grâce à des traitements plus agressifs, la médiane de l’espérance de vie des individus atteints de la FK a augmenté et cette augmentation est associée à l’émergence du diabète secondaire ou associé à la FK (DAFK), une complication associée à une augmentation du taux de mortalité. La pathophysiologie du DAFK n’est pas parfaitement comprise. Par exemple, la cause de l’accélération de la perte de la fonction pulmonaire, qui débute des années avant l’apparition du DAFK, n'est pas élucidée. Tous les patients atteints de la FK, même ceux sans le DAFK, présentent de l’hyperglycémie et des fluctuations glycémiques. D’ailleurs, une étude a démontré que la réactivité immunitaire est affectée par l’hyperglycémie dans un modèle animal de la FK et il y a des évidences que les lymphocytes sans CFTR fonctionnel ou en présence d’un excès de glucose ont des réactions inflammatoires anormales. Donc, nous avons émis l’hypothèse que les patients atteints de la FK, surtout ceux non-diabétiques et pré-diabétiques, auront une plus grande proportion de lymphocytes Th17 et Treg produisant la cytokine pro-inflammatoire IL-17A comparativement aux sujets sains et que l’augmentation de cette cytokine pourrait influencer la chute accélérée des fonctions pulmonaires avant l’apparition du DAFK. Des niveaux élevés d’IL-17A sont retrouvés dans les poumons des patients atteints de la FK et dans le sang périphérique des patients avec le diabète de type 1 (DT1) et de type 2 (DT2). L’IL-17A peut aussi être produite par les lymphocytes Treg dysfonctionnels. Habituellement, ces lymphocytes atténuent les réponses inflammatoires excessives, mais lorsqu’ils sont dysfonctionnels, ils peuvent produire de l’IL-17A, contribuant ainsi à l’état inflammatoire. De plus, nous avons supposé que les proportions de Th17 et Treg produisant de l’IL-17A seront associées aux fonctions pulmonaires des patients atteints de la FK et que l’alimentation, l’activité physique et la composition corporelle influenceraient ces relations. Les résultats de cette thèse ont montré que, malgré une association entre la proportion de lymphocytes dans le sang périphérique et les indices de fluctuations glycémiques, celles-ci n’influençaient pas les proportions de lymphocytes Th17 et Treg produisant de l’IL-17A lorsqu’ils étaient mis en culture pour 24 ou 48 heures dans des milieux contenant soit 5 mM ou 25 mM de glucose et stimulés par le phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) et le phytohemagglutinine (PHA) ou, encore, non stimulés. De plus, ces proportions étaient semblables entre les patients atteints de la FK et les individus en santé. Toutefois, les proportions de lymphocytes Treg stimulés produisant de l’IL-17A des sujets sains étaient plus élevées que les proportions de lymphocytes Treg non stimulés de tous les participants (patients atteints de la FK et individus en santé). Tout ceci suggérant donc que les Treg des sujets sains et atteints de la FK ne réagissaient pas de la même façon à la stimulation. D’ailleurs, la durée d’incubation affectait les proportions de Th17 produisant de l’IL-17A, mais elle n’avait aucun effet sur les proportions de Treg produisant cette cytokine. Donc, ces types cellulaires réagissaient différemment dans les mêmes milieux de culture. De plus, nous avons observé que seulement l’énergie provenant des glucides affectait modestement les indices de fluctuations glycémiques et que les proportions de Th17 et Treg produisant de l’IL-17A n’étaient pas associées aux fonctions pulmonaires des patients atteints de la FK. En conclusion, les patients atteints de la FK avaient plus d’hyperglycémie et de fluctuations glycémiques, mais elles n’influençaient pas les proportions de lymphocytes Th17 et Treg produisant de l’IL-17A ex vivo. Dans des études futures, il faudrait étudier le rôle de l’IL-17A dans les poumons des patients avec et sans le DAFK et réaliser une étude prospective pour déterminer si une augmentation des niveaux d’IL-17A chez les patients sans le DAFK se traduit par une chute accélérée des fonctions pulmonaires avant l’apparition de cette complication. / Cystic fibrosis (CF) is the most common autosomal recessive genetic disease among Caucasians and it is cause by a mutation in the Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator (CFTR) gene. With the emergence of more aggressive therapies to treat CF, the median life expectancy of patients with CF has increased and new complications, such as CF-related diabetes (CFRD), have emerged. CFRD is associated with increased mortality. The physiopathology of this complication is not fully understood. For instance, the reason why people with CF have an accelerated decline in lung functions years before the diagnosis of CFRD is not known. Patients with CF, even those without CFRD, have increased hyperglycemia and glucose fluctuations. In addition, a study has reported that hyperglycemia affected immune reactivity in a mouse model of the disease. Furthermore, studies have shown that lymphocytes without a functional CFTR or that have increased uptake of glucose have abnormal immune responses. Therefore, we hypothesized that patients with CF, specifically those with normal and impaired glucose tolerance, would have increased proportions of Th17 and Treg lymphocytes producing the pro-inflammatory cytokine IL-17A and that the increase in IL-17A levels would contribute to the accelerated decline of lung functions before the onset of CFRD. Increased levels of IL-17A have been found in the lungs of patients with CF and the peripheral blood of patients with type 1 (T1D) and 2 diabetes (T2D). Dysfunctional Treg lymphocytes can also produce IL-17A. These lymphocytes usually attenuate excessive immune responses but, in certain cases, can be dysfunctional and produce the pro-inflammatory cytokine IL-17A. Moreover, we hypothesized that the proportions of these cells producing IL-17A would be associated to lung functions in patients with CF and that nutrition, physical activity and body composition could influence the relationship between inflammation and glucose fluctuations. Although an association between the proportion of lymphocytes in the peripheral blood of participants and glucose fluctuations was observed, glucose fluctuations did not affect the proportions of Th17 and Treg lymphocytes producing IL-17A stimulated with PHA and PMA or not stimulated in media containing either 5 or 25 mM of glucose for 24 or 48 hours. Furthermore, these proportions were similar between healthy individuals and patients with CF with the exception of the proportion of stimulated Treg lymphocytes producing IL-17A of healthy individuals that was greater than the proportions of non-stimulated Treg lymphocytes producing IL-17A of all participants (patients with CF and healthy individuals). This suggests that Treg lymphocytes of healthy individuals and CF patients do not respond in the same manner to stimulation by phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) and phytohemagglutinin (PHA). Also, the duration of incubation affected the proportions of Th17 cells producing IL-17A but did not affect the proportion of Treg producing this cytokine. Therefore, these two types of lymphocytes are differently affected in the same culture media. Also, only the proportion of calories from carbohydrates affected modestly glucose fluctuations and the proportions of Th17 and Treg lymphocytes producing IL-17A were not associated to lung functions in CF patients. To conclude, patients with CF had increased hyperglycemia and glucose flucutations when compared to healthy individuals but this glucose variability did not affect the proportions of Th17 and Treg lymphocytes producing IL-17A ex vivo. Future studies are needed to explore the role of IL-17A in the lungs of patients with CFRD and a prospective study would be important in order to determine if an increase in IL-17A in patients without CFRD is associated to an accelerated decrease in lung functions before the onset of this complication.