Les lipoprotéines, complexes composés de protéines et de lipides, sont les principaux constituants permettant de transporter les lipides dans l'organisme et de les délivrer aux cellules. Elles peuvent être classées selon leur densité ou leur composition en apolipoprotéines. Ces dernières sont d'ailleurs les éléments permettant aux lipoprotéines d'être reconnues par la cellule puis d'être exploitées. Essentiellement, deux voies permettent aux lipides de passer de la lipoprotéine à la cellule. À chaque voie correspond des récepteurs particuliers, ainsi, la captation globale des lipoprotéines de faible densité (LDL), réalisée par le biais des récepteurs de LDL (rLDL), se décrit comme l'assimilation et la dégradation de la lipoprotéine dans sa totalité par la voie endosomale/lysosomale. La captation sélective, quant à elle, consiste en un transfert des lipides, en l'occurrence des esters de cholestérol (EC), de la lipoprotéine à la cellule par l'intermédiaire de récepteurs tels que le récepteur éboueur de classe B type I (SR-BI). Les produits de dégradation des esters de cholestérol qui sont des acides gras peuvent réguler la transcription de certains gènes du métabolisme des lipides, telle la protéine L-FAPB «liver fatty acid binding protein» dédiée au transport des acides gras. La capacité, de la L-FABP à lier le cholestérol, a été évoquée, mais demeure encore sujet à controverses. De précédents travaux menés par David Rhainds au sein de notre laboratoire ont révélé une forte augmentation de l'expression de la L-FABP dans des cellules HepG2 surexprimant le SR-BI. Le but de l'étude menée ici était de déterminer si la L-FABP travaille avec le SR-BI pour la captation sélective des esters de cholestérol ou si l'augmentation de la L-FABP remarquée est due aux acides gras produits par cette réaction. Pour cela, des cellules HepG2 ont été incubées avec des LDL afin de vérifier l'effet de la captation sélective sur les récepteurs pouvant être impliqués et sur la L-FABP. Ensuite une transfection stable de cellules HepG2 avec un vecteur contenant l'ADN de la L-FABP a été réalisée dans le but d'observer la contribution de la L-FABP dans différents processus. Ainsi, le niveau des récepteurs impliqués dans la captation sélective des (EC) a été vérifié chez ces clones. Des essais d'association et des mesures de captation sélective ont été effectués. Enfin des essais d'hydrolyse en absence et en présence d'un inhibiteur de l'hydrolyse des EC ont été réalisés pour statuer de l'éventuel impact de la L-FABP, en tant que transporteur de stérols, ou d'acides gras générés par l'hydrolyse d'EC sur les voies d'hydrolyse des EC. Dans cette même optique, une stimulation de la L-FABP avec des agonistes des « Peroxysome Proliferator Activated Receptor a» PPARa a été tentée. Enfin, une interférence à l'ARN de la L-FABP a été effectuée dans le but d'en vérifier l'impact sur le métabolisme des EC des LDL et HDL. Les résultats ne montrent pas de modulation des rLDL, SR-BI et L-FABP par l'entrée d'EC des LDL dans les cellules. Dans les cellules surexprimant la L-FABP, l'expression de SR-BI n'a pas été affectée. Les surexpressions ont aussi permis de remarquer que la L-FABP n'avait, ni d'effet significatif sur la captation sélective des EC des LDL ou HDL, ni d'impact sur la voie d'hydrolyse empruntée par ces derniers. L'interférence à l'ARN de la L-FABP, réalisée dans le but de voir l'effet d'une absence de cette protéine, fournissant la réponse à cette hypothèse n'a pas été assez efficace et demande encore une optimisation afin d'élucider de façon concluante le rôle le L-FABP dans le processus de captation sélective des EC des LDL et HDL. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : LDL, HDL, SR-BI, L-FABP, Captation sélective.

Le récepteur scavenger de classe B type 1 (SR-BI) est essentiel au transport inverse du cholestérol puisqu'il en effectue la dernière étape: la captation sélective (CS) des esters de cholestérol (EC) à partir des lipoprotéines, c'est-à-dire l'internalisation de leurs EC sans dégradation de leur portion protéique. Au niveau hépatique, ce mécanisme d'importance demeure cependant mal défini. Nous avions déjà montré qu'un mécanisme de rétroendocytose était responsable de la CS dans des cellules HepG2 et que la CS dépendait de la localisation membranaire du SR-BI. Ici, nous vérifions si des voies d'endocytose, qui sont indépendantes de la clathrine et dépendent de microdomaines membranaires comme les radeaux lipidiques, ne pourraient pas expliquer l'activité du SR-BI à l'égard des LDL et HDL). Le traitement des cellules avec des inhibiteurs «classiques» de l'endocytose (NH4 CI: choc hyperosmotique, privation d'ATP, chlorpromazine (CPZ), puis le traitement avec des inhibiteurs différentiant ces voies selon qu'elle dépendent ou non de la dynamine-2 (dynasore) ou de GTPases de la famille de Rho (sous unité B de la toxine de C. difficile (CDTxB)) révèlent que le SR-BI ne se conduit pas de façon identique à l'égard des deux ligands. Les résultats indiquent que la CS des EC-HDL), de par sa sensibilité aux NH4CI et CPZ et par son augmentation en présence de dynasore ou de CDTxB, serait effectuée par endocytose suivant une voie dépendant de la clathrine et qu'elle pourrait être régulée négativement par une voie dépendant de RhoA. La CS des EC-LDL, sensible à la CPZ et augmentée par la CDTxB, pourrait dépendre, elle, d'une voie d'endocytose régulée par Cdc42 ou la flotilline. En somme, les résultats permettent une caractérisation plus approfondie de la CS et les différences de régulation de la CS envers les deux principales classes de lipoprotéines chez l'humain s'ajoutent à celles déjà mises en évidence par nous. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : lipoprotéines, cholestérol, endocytose indépendante de la clathrine, radeaux lipidiques, cellules hépatiques

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

L'ablation par radiofréquence constitue un des traitements des tachycardies ventriculaires, en association avec les drogues anti-arythmiques et l’implantation d'un défibrillateur. L’objectif principal de cette thèse est de mieux comprendre le substrat arythmogène non seulement à l’aide d'imagerie cardiaque (IRM et scanner) de haute résolution et de cartographie de haute densité, en utilisant des cathéters multipolaires. Cela nous permettra d'analyser la relation structure-fonction. Nous avons étudié cette relation sur différents types de substrats (ICM, NICM, DAVD, et myocardites). Nous avons ainsi prouvé la supériorité de la cartographie de haute densité obtenue à partir de cathéters multipolaires, comparativement aux données recueillies par l’imagerie, dans l’identification de la cicatrice arythmogène et la détection des LAVA. La deuxième partie de cette thèse concerne l’étude du substrat arythmogène épicardique. Nous avons ainsi décrit la technique de cartographie par voie percutanée antérieure, puis démontré l'efficacité des procédures uniquement avec abord épicardique. La segmentation du nerf phrénique et des artères coronaires ont permis de diminuer le taux de complications théoriquement liés à cet abord. Nous avons poursuivi ce travail avec l’analyse des sites d'intérêt de l'ablation des TV: les LAVA. Après une description de la stratégie d’élimination des LAVA, nous avons tenté de trouver des prédicteurs permettant de localiser les sites de LAVA, à partir des données d'imagerie. Quand l'imagerie montre une cicatrice intraseptale ou intramurale, les LAVA ne peuvent pas être enregistrés avec la cartographie et des alternative techniques d'ablation sont nécessaires comme une ablation bipolaire, l'alcoolisation intra coronaire et l'ablation avec l'aiguille irriguée. Le dernier chapitre est une revue sur le futur de l'imagerie, de la cartographie et de l’ablation des tachycardies ventriculaires. Une meilleure compréhension du substrat arythmogène pourrait améliorer l'efficacité et la sécurité des ablations de tachycardie ventriculaire. / Radiofrequency (RF) catheter ablation is an effective treatment strategy for scar-related ventricular tachycardia (VT), resistant to anti-arrhythmic drugs and intracardiac defibrillator (ICD) placement. The goal of this thesis was to better understand and characterize the arrhythmogenic VT substrate in different cardiomyopathic processes: ischaemic cardiomyopathy (ICM), non-ischaemic cardiomyopathy (NICM), arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC) and myocarditis. For this purpose, we combined high resolution imaging including different modalities and high resolution electrical mapping to better understand the structure-function relationship. We focused on multiple different aspects of VT ablation as outlined below. The first part of this thesis focuses on the role of multipolar mapping catheters and imaging to analyze their structural and functional relationship. We demonstrated superiority of high density mapping with multipolar mapping on conventional mapping in detection of scar, channels, local abnormal ventricular activity (LAVA) and sensitivity for near field signals. The second part of this thesis focuses on ablation of epicardial VT substrate. We demonstrated the efficacy and safety of epicardial only procedures in a highly selected population. We used imaging to have access to the exact anatomy of the heart, to image the substrate but also to increase the safety of ablation procedures by imaging the phrenic nerve and the coronary artery system. The third part of this thesis focuses on analysis of the mapping and ablation of potential targets for scar-related VT ablation. Within this context, we identified predictors of interesting ablation (LAVA) sites based on preprocedural imaging. We also analyzed the role of alternative strategies such as bipolar ablation, ethanol ablation and irrigated needle ablation to ablate intramural and intraseptal substrate, 18 often resistant ablation targets. Overall, we demonstrate that novel imaging, mapping and ablation techniques potentially improve the outcome of VT ablation.

Les glycosaminoglycanes (GAGs) sont des polymères de sucres linéaires, présents chez tous les animaux. Certaines bactéries pathogènes synthétisent également des polysaccharides identiques ou très similaires aux GAGs humains. Cette thèse a porté en particulier sur la synthèse de la chondroïtine sulfate et de l’héparosan qui font partie de cette famille de polysaccharides. L’intérêt pour ces deux GAGs est grandissant dans l’industrie pharmaceutique du fait des nombreuses applications médicales qu’ils pourraient permettre. La chondroïtine sulfate est d’ores et déjà extraite de tissus animaux ce qui peut engendrer des problèmes sanitaires, notamment des contaminations virales ou aux prions. En revanche, le procédé de production pour l’héparosan reste à mettre en place. Il est donc nécessaire de développer des procédés de production pour ces deux molécules. La synthèse enzymatique est une voie particulièrement prometteuse pour la production de la chondroïtine sulfate et de l’héparosan, et a fait l’objet de ce travail de thèse. / Glycosaminoglycans (GAGs) are long linear polysaccharide chains, found in all animals. Some pathogenic bacteria also synthesize polysaccharides identical or similar to human GAGs. This thesis deals with chondroitin sulfate and heparosan syntheses, members of the GAGs family. There is a growing interest in these two GAGs in the pharmaceutical industry due to numerous potential applications they offer. Chondroitin sulfate is currently extracted from animal tissues which can lead to sanitary problems such as viral or prion contaminations. On the other hand, a production process still needs to be developed for heparosan. Therefore, it is necessary to develop new methods for the production of these two polymers. Enzymatic synthesis, which is a promising alternative for the production of chondroitin sulfate and heparosan, was the subject of this thesis.

Les particules LDL et HDL petites et denses sont liees a un risque cardiovasculaire augmente. Malgre les fortes correlations negatives entre les taux de TG et la taille des particules LDL et HDL, les valeurs predictives de differents ratios et parametres de lipides et d'apolipoproteines sont partiellement caracterisees. Les objectifs du memoire sont d'identifier les determinants de la taille des particules LDL et HDL et d'evaluer les potentiels predictifs de differents ratios et parametres. Les tailles des particules LDL de 1956 sujets ont ete mesurees par electrophorese sur gradient de gel de polyacrylamide (PAGGE). Les particules LDL des hommes sont plus petites que celle des femmes. Le CLDL/ apoBLDL a la plus importante contribution a la variance de la taille des LDL. Tous les autres ratios etudies sont de mauvais predicteurs. Les meilleurs moyens de mesurer les tailles des particules LDL afin de predire le risque cardiovasculaire demeurent les mesures sur PAGGE

Les maladies cardiovasculaires (MCV) représentent la première cause de mortalité au monde, malgré des progrès significatifs dans la prise en charge des facteurs de risque traditionnels. De nouveaux biomarqueurs émergent, par exemple la capacité d’efflux du cholestérol (CEC) des HDL qui serait associée aux MCV indépendamment des concentrations de cholestérol HDL. Un autre biomarqueur est la proprotéine convertase subtilisine/kexine de type 9 (PCSK9), qui augmente les niveaux de cholestérol LDL en dégradant le récepteur aux LDL. Les facteurs qui influencent la CEC des HDL et la quantité de PCSK9 sont peu connus. L’objectif général de cette thèse est de déterminer si des interventions non pharmacologiques telles que la modification des habitudes de vie et la chirurgie bariatrique peuvent influencer ces biomarqueurs. Afin de répondre à cet objectif, nous avons étudié trois populations à risque : (1) 86 patients avec maladie coronarienne, (2) 117 hommes avec obésité abdominale et dyslipidémie, et (3) 69 hommes et femmes atteints d’obésité sévère. Les deux premières cohortes ont suivi une intervention de modification des habitudes de vie pendant 1 an visant à instaurer un minimum de 150 minutes d’activité physique par semaine et à améliorer la qualité nutritionnelle de leur diète. La cohorte de patients avec obésité sévère a subi une chirurgie bariatrique de type dérivation biliopancréatique avec commutation duodénale. Les La CEC des HDL a été mesurée à l’aide d’essais cellulaires dans les deux premières cohortes, alors que le niveau de PCSK9 a été mesuré par ELISA dans les trois cohortes. Dans tous les cas, les mesures ont été effectuées au début et à la fin des interventions. Nous avons montré que chez les patients coronariens et les hommes avec obésité abdominale, l’intervention de modification des habitudes de vie a augmenté la CEC des HDL, mais a eu un effet mineur sur les niveaux de PCSK9. En revanche, chez les hommes avec obésité abdominale les niveaux de PCSK9 sont diminués par un repas riche en gras. Les améliorations de la CEC des HDL à la suite de l’intervention de modification des habitudes de vie étaient principalement expliquées par l’augmentation des concentrations de l’apolipoprotéine A1 et du cholestérol HDL. La chirurgie bariatrique a augmenté la concentration de PCSK9 en phase aiguë, mais l’a diminué à long terme. Ces résultats suggèrent que le niveau de PCSK9 seraient modifiés par des changements drastiques comme une importante perte de poids à la suite d’une chirurgie bariatrique. En conclusion, les interventions non pharmacologiques semblent moduler positivement la CEC des HDL et modestement la PCSK9 dans des populations à haut risque cardiovasculaire, ce qui pourrait en partie expliquer l’impact bénéfique de ces interventions sur le risque cardiovasculaire. / Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of death in the world, despite significant progress in the management of traditional CVD risk factors. New biomarkers are emerging, such as the HDL cholesterol efflux capacities (HDL-CEC) that are associated with CVD, independently of HDL cholesterol levels. Another biomarker is proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9), which increases low-density lipoprotein (LDL) cholesterol levels by degrading the LDL receptor. Little is known about the factors that influence HDLCEC and PCSK9 physiological variation. The overall objective of this thesis is to determine whether improvements in lifestyle and bariatric surgery can influence these biomarkers. To achieve this objective, we have studied three populations at risk: 86 patients with coronary artery disease, 117 men with abdominal obesity and dyslipidemic and 69 men and women with severe obesity. The first two cohorts followed a 1-year lifestyle modification program aimed at achieving a minimum of 150 minutes of aerobic physical activity weekly and improving diet quality. We measured HDL-CEC using cell assays in both populations before and after the interventions. The cohort of patients with severe obesity underwent bariatric surgery of biliopancreatic diversion with duodenal switch. PCSK9 levels were measured by ELISA in all cohorts, at the beginning and at the end of the interventions. Our results showed that in coronary patients and men with abdominal obesity, the interventions led to minor changes in PCSK9 levels. In contrast, in men with abdominal obesity PCSK9 levels were acutely decreased by a high-fat meal. Bariatric surgery increased PCSK9 concentration in the acute phase, but decreased in the long term. These results suggest that PCSK9 levels could be modified following drastic interventions such as significant weight loss following bariatric surgery. Lifestyle modification program induced significant increases of HDL-CEC in coronary patients and men with abdominal obesity. In addition, improvements in HDLCEC following lifestyle modification interventions were mainly explained by increases in apolipoprotein A1 and HDL cholesterol levels. In conclusion, non-pharmacological interventions appear to positively modulate HDL-CEC and modestly influence PCSK9 in populations at high cardiovascular risk, which could partly explain the beneficial impact of these interventions on cardiovascular risk.

Diminuer la teneur en acides gras saturés (AGS) dans l'alimentation est une recommandation nutritionnelle classique, puisque les AGS augmentent les concentrations de cholestérol des lipoprotéines de faible densité (LDL-C). Les produits laitiers à plus faible teneur en gras sont donc souvent recommandés afin de limiter l'apport en AGS. Or, les AGS provoquent aussi une hausse du cholestérol des lipoprotéines de haute densité (HDL-C) qui est associé à un plus faible risque de maladies cardiovasculaires (MCV). Néanmoins, un rôle causal du HDL-C dans le développement des MCV a été remis en question dans de récentes études contrôlées. Par contre, une mesure de fonctionnalité des HDL, telle la capacité d'efflux de cholestérol (CEC), pourrait apporter une information supplémentaire quant au rôle des HDL sur les MCV. Ainsi, notre groupe de recherche a entrepris l'étude de l'impact des gras laitiers sur la CEC stimulée par les HDL (CEC-HDL) afin de clarifier l'influence des AGS sur les HDL. Nos résultats ont montré que la source alimentaire des AGS influence cette mesure de fonctionnalité: une diète riche en AGS du beurre a provoqué une plus grande augmentation de la CEC-HDL qu'une diète riche en AGS du fromage. De plus, les effets des gras alimentaires sur la CEC-HDL ont été modulés par le sexe. La diète riche en AGS du beurre a augmenté la CEC-HDL chez les hommes seulement, tandis qu'une diète riche en gras mono-insaturés a augmenté la CEC-HDL seulement chez les femmes. Finalement, nous avons aussi trouvé une association entre l'augmentation du LDL-C et l'augmentation de la CEC-HDL en réponse à la diète « beurre » chez les hommes suggérant un certain mécanisme compensatoire. / Reducing saturated fatty acids (SFA) in the diet is a common nutritional guideline, because SFA raise low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) concentrations. Low-fat dairy products are often preferred to lower SFA intake. SFA also increase high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) associated with a lower risk of cardiovascular disease (CVD). However, recent controlled studies indicated that HDL-C may not have a causal relationship with CVD. On the other hand, a measure of functionality, as is the cholesterol efflux capacity (CEC), could provide additional information on the role of HDL in CVD. Thus, our group began the study of the effects of dairy fats on HDL-mediated CEC (HDL-CEC) to clarify the effects of SFA on HDL. Our results showed that the SFA food source affects this functionality: a diet rich in SFA from butter increased HDL-CEC more than a diet rich in SFA from cheese. Additionally, gender seemed to modify the effects of dietary fats on HDL-CEC. The butter-rich diet increased HDL-CEC in men only, while a diet rich in monounsaturated fats increased HDL-CEC in women only. Finally, we also found an association between the increase in LDL-C and the increase in HDL-CEC after the butter-rich diet on men, suggesting a compensatory mechanism.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / Le but de ce travail est de produire et de caractériser des structures sandwich à trois couches asymétriques avec ou sans cœur moussé. Pour ce faire, le travail est divisé en deux sections. Dans la première partie, l'effet de la variation des quantités d'agent de couplage et de fibres sont étudiés. La microscopie et la caractérisation mécanique sont utilisées pour évaluer l'effet du polyéthylène greffé d’anhydride maléique (MAPE) sur l'amélioration de la compatibilité entre les fibres de chanvre et le polyéthylène de haute densité (HDPE). Les résultats montrent que les propriétés mécaniques optimales (tension, flexion, torsion et impact) sont obtenues à 9% en poids de MAPE. Dans la deuxième partie, des structures sandwich asymétriques à trois couches, avec ou sans cœur moussé, sont produites par extrusion suivi par un moulage en compression. Les effets de paramètres tels que la densité du cœur, la concentration en chanvre dans les peaux, les épaisseurs des couches et la séquence d'empilage sur leurs comportements en flexion et en impact sont étudiés. Les effets combinés de tous les paramètres mènent à contrôler les propriétés mécaniques (traction, torsion, flexion et impact) des structures sandwich asymétriques. / The aim of this work is to produce and characterize asymmetric three-layer sandwich structures with and without foam core. In order to do so, the work is divided in two sections. In the first part, the effect of coupling agent and fiber content is investigated. Micrographs and mechanical characterizations are used to show that the addition of maleic anhydride polyethylene (MAPE) improved the compatibility between hemp and high density polyethylene (HDPE). It is found that the optimum mechanical properties (tension, flexion, torsion and impact) are obtained with 9% wt. of MAPE in the composite. In the second part, asymmetric three-layer sandwich structures with and without foam core were produced using extrusion followed by compression molding. The effect of different parameters such as core density, skin hemp content, layer thickness, and stacking sequence on their flexural and impact behaviors are studied. The combined effect of all the parameters was found to control the mechanical properties (tension, torsion, flexion and impact) of asymmetric sandwich structures.

Ce travail porte sur la production et la caractérisation de matériaux composites hybrides basés sur un polymère thermoplastique (polyéthylène de haute densité, PEHD), une fibre naturelle (chanvre) et un caoutchouc recyclé provenant de pneus usés (GTR) comme modificateur d'impact. L'addition d'un agent de couplage (polyéthylène maléaté) est également étudiée. Les échantillons sont mélangés par extrusion à double-vis et fabriqués par un moulage en injection. À partir des échantillons obtenus, une caractérisation morphologique et mécanique complète est effectuée. Les résultats montrent que la bonne dispersion est obtenue en raison des bonnes conditions de mélanges sélectionnées et une bonne adhésion interfaciale entre toutes les phases est atteinte en raison de la présence d'anhydride maléique greffée au polyéthylène (MAPE). Enfin, pour des propriétés mécaniques choisies, des modèles de régression non-linéaire sont proposés pour prédire et contrôler les propriétés finales de ces composés par des comparaisons faites sur la base des propriétés de la matrice seule. / This work aims at the production and characterization of hybrid composites based on a thermoplastic polymer (high density polyethylene, HDPE), a natural fiber (hemp) as reinforcement and ground tire rubber (GTR) as an impact modifier. The addition of a coupling agent (maleated polyethylene) is also investigated. The samples are compounded by twin-screw extrusion and produced by injection molding. From the samples obtained, a complete morphological and mechanical characterization is performed. The results show that good dispersion is obtained due to the selected processing conditions and good interfacial adhesion between all the phases is achieved due to the presence of maleic anhydride grafted polyethylene (MAPE). Finally, for selected mechanical properties, nonlinear regression models are proposed to predict and control the final properties of these compounds and comparisons are made based on the neat matrix properties.