La composition du lait en acides gras (AG) chez la vache laitière est la résultante du métabolisme lipidique au niveau du rumen et au niveau de la glande mammaire. Dans le cadre du renouvellement des systèmes d’unités d’alimentation INRA, l’objectif de ce travail est de prédire par une approche quantitative utilisant la méta-analyse de bases de données, les flux duodénaux d’AG chez les ruminants, le transfert des AG de l’intestin à la glande mammaire, et les flux d’AG sécrétés dans le lait.Des équations de prédiction des flux duodénaux et absorbés des AG saturés, des AG impairs et ramifiés, et d’un grand nombre d’isomères des AG insaturés ont été obtenues en intégrant les effets de facteurs expérimentaux tels que la nature du fourrage, le pourcentage de concentré, la supplémentation en huiles, graines végétales, et en produits marins, et leurs interactions. Ces équations sont fonction des AG ingérés et des facteurs interférents (mode de conservation et familles botaniques des fourrages, composition du régime alimentaire, caractéristiques des animaux).Pour le transfert des AG du duodénum à la glande mammaire, les équations privilégient comme prédicteur leur flux duodénal respectif, mais utilisent aussi des paramètres digestifs ruminaux (pH, acétate, butyrate) ou des caractéristiques des rations pour les AG impairs et ramifiés, ou les AG synthétisés de novo (C4:0 à C14:0).La validation de ces modèles a été faite à partir d’une base de données externe qui a permis de coupler les deux modèles et d’évaluer leur précision. Finalement, nous proposons des équations de prédiction des AG spécifiques ainsi que des groupes d’AG présentant un intérêt nutritionnel et qui peuvent fournir une approche aux systèmes d'unités d'alimentation pour prédire leurs réponses à différents types de rations. / Milk fatty acids (FA) composition in dairy cows results from lipid metabolism in rumen and mammary gland. In the context of renewing the INRA feed unit system, the objective of this work is to predict, by a quantitative approach using metaanalysis, duodenal flows of FA in ruminants, FA transfer from the intestine to the mammary gland, and the secreted FA flows in the milk. Predictive equations for duodenal and absorbed saturated FA, odd and branched FA, and a large number of unsaturated FA isomers were obtained by integrating the effects of experimental factors such as the nature of the forage, the concentrate percentage, supplementation with oleaginous oils and seeds, and marine products, and their interactions.These equations are function of ingested FA and their interfering factors (forage conservation mode and botanical family, diet composition, animal factors).For the transfer of FA from duodenum to the mammary gland, the equations favor the prediction of their respective duodenal flows, but they also use ruminal digestive parameters (pH, acetate, butyrate) or dietary characteristics for odd and branched FA, or de novo synthesized FA (C4 :0 to C14 :0).Models validation was done with an external database, which allowed coupling the two models and evaluate their accuracy. Finally, we propose predictive equations for specific FA as well as FA groups of nutritional interest that can provide an approach to the INRA feed unit system to predict their milk yield responses according to different types of rations.

La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) représente actuellement la principale cause de cécité dans les pays industrialisés. Les traitements disponibles ne concernent qu’une partie des cas (DMLA néovasculaire) et n’évitent pas toujours le développement de déficiences visuelles sévères. L’identification de facteurs modifiables, tels que la nutrition, pourrait représenter des moyens de prévention permettant de diminuer la fréquence de cette maladie handicapante dans nos populations. L’objectif de la thèse était d’étudier d’un point de vue épidémiologique, la relation entre nutrition et DMLA chez les 963 sujets de l’étude Aliénor (Antioxydants Lipides Essentiels Nutrition et maladies OculaiRes), âgés de 73 ans et plus, avec un intérêt particulier pour les lipides. La relation entre les lipides et la DMLA repose principalement sur la potentielle implication du métabolisme lipidique dans la physiopathologie de la DMLA, ainsi que sur le triple rôle structurel, fonctionnel et protecteur des acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 au sein de la rétine. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence une diminution du risque de DMLA chez les sujets ayant des apports alimentaires élevés en AGPI n-3. L’estimation des apports alimentaires étant sujette à de nombreuses imperfections (déclaration des sujets, biais de mémorisation, imprécisions des tables de composition alimentaire…), nous avons ensuite utilisé un biomarqueur du statut en AGPI n-3 afin de s’affranchir de ces limites. Ce travail nous a permis de mettre en évidence une diminution du risque de DMLA prévalente et incidente chez les sujets ayant des niveaux plasmatiques élevés d’AGPI n-3. Enfin, nous avons étudié les relations de certains gènes impliqués dans le métabolisme lipidique avec DMLA, les niveaux de lipides sanguins et de xanthophylles. Il ressort que les sujets TT pour le polymorphisme du gène LIPC (rs493258) présentaient un risque diminué de DMLA ainsi que des niveaux plasmatiques de zéaxanthine plus élevés. Ces travaux viennent compléter et enrichir la littérature à ce sujet et apportent des arguments nouveaux quant au rôle des AGPI n-3 dans la rétine ; ils pourront également servir de support en matière de recommandations nutritionnelles et de prévention de la DMLA. Nos travaux sur l’implication des gènes du métabolisme des lipides soulèvent de nouvelles questions quant aux mécanismes impliqués dans cette pathologie et pourraient suggérer de nouvelles pistes de recherche thérapeutiques et préventives. / Age-related macular degeneration (AMD) is the leading cause of blindness in industrialized countries. Current treatments are limited to the neovascular form of the disease only and do not always prevent the development of severe visual impairment. The identification of modifiable risk factors, such as nutrition, may lead to preventive strategies, which may have the potential to reduce the impact and burden of AMD on the global aging population. The objective of the thesis was to study the association between nutrition and AMD in the 963 subjects, aged 73 years or older, from the Alienor Study, with a particular emphasis on lipids. The relationship between lipids and AMD is primarily based on the potential involvement of lipid metabolism in the pathogenesis of AMD and on the structural, functional and protective roles of omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) in the retina. First, we showed that high intakes of omega 3 PUFAs were associated with a decreased risk for AMD. Estimation of dietary intakes being affected by many imperfections (bias in reporting, memory bias, inaccuracies from food composition tables...); we used an omega 3 PUFAs biomarker in order to overcome these limitations. This second work showed that high plasma levels of omega 3 PUFAs were associated with a decreased risk for prevalent and incident AMD. Finally, we studied the associations of genes involved in lipid metabolism with AMD, plasma lipids and xanthophylls. It appears that subjects bearing TT genotype for LIPC gene had a decreased risk of AMD and higher plasma levels of zeaxanthin. These results provide new arguments about the role of omega-3 PUFAs in the retina. They can also provide support and recommendations for prevention of AMD. This work on genes involved in lipid metabolism suggest new questions about mechanisms involved in AMD and may suggest new way of research in treatment and prevention.

L’infection par le virus de l’hépatite C (VHC) perturbe le métabolisme lipidique de son hôte. En effet, les particules virales sont hétérogènes mais les plus infectieuses sont celles retrouvées aux plus basses densités du fait de leur association avec des composants des lipoprotéines de très basse densité (VLDL), les lipoprotéines riches en triglycérides (TG) et contenant l’apolipoprotéine B (ApoB) produites par les hépatocytes ; ces complexes sont appelés lipo-viro-particules (LVP). De plus, les malades présentent fréquemment une stéatose hépatique, c'est-à-dire une accumulation de TG dans les gouttelettes lipidiques (GL) des hépatocytes, qui stockent les lipides neutres au sein d’une monocouche de phospholipides essentiellement constitués de phosphatidylcholine. Notre hypothèse de travail est que le VHC usurpe le métabolisme lipidique des hépatocytes au profit de la production de LVP. Une étude publiée au début de mon travail de thèse a révélé que la lysophosphatidylcholine acyltransférase 1 (LPCAT1) catalyse la synthèse de phosphatidylcholine directement à la surface des GL, avec pour conséquence un remodelage de ces dernières. Cela nous a incités à examiner si cette voie est détournée par le VHC, puis à déterminer le rôle de LPCAT1 à la fois dans le métabolisme lipidique des hépatocytes et dans le cycle infectieux du VHC. Lors de l’infection de novo par le VHC, les cellules de la lignée hépatocytaire Huh-7.5.1 et les hépatocytes humains en culture primaire (HHP) présentaient une diminution de l’expression de l’ARNm et de la protéine LPCAT1, suggérant une régulation transcriptionnelle de cette enzyme par le VHC. L’extinction de LPCAT1 en cellules Huh- 7.5.1, infectées ou non, induisait une diminution du nombre des GL accompagnée d’une augmentation de leur taille, suggérant une fusion des GL, ainsi qu’une accumulation intracellulaire de TG à l’état d’équilibre, donc une stéatose. La sécrétion des TG néosynthétisés et de l’ApoB était également augmentée, témoignant d’une augmentation de la production de VLDL. Dans les cellules Huh-7.5.1 et les HHP infectés par le VHC, l’extinction de LPCAT1 n’affectait pas la réplication du génome viral mais augmentait la production de virus infectieux, indiquant un effet sur la morphogenèse du VHC. De plus, les particules virales produites avaient une infectiosité spécifique supérieure corrélant avec une densité plus basse, des propriétés caractéristiques des LVP. En conclusion, le VHC diminue l’expression de LPCAT1, une enzyme associée aux GL des hépatocytes, ce qui apparaît comme une stratégie virale permettant d’augmenter le contenu en TG, et de là l’infectiosité spécifique des particules virales néoformées. Cibler la voie du métabolisme lipidique contrôlée par LPCAT1 représenterait une approche thérapeutique intéressante, car susceptible de réduire à la fois le titre viral et la stéatose hépatique. / No abstract

Nous avons découvert que les DC pathologiques (LCH DC) qui s’accumulent dans les granulomes de patients atteints d’histiocytose langerhansienne (LCH) produisent l’IL-17A (Coury et al, Nat Med 2008). In vitro, les LCH DC fusionnent en cellules géantes (MGC) sous l’influence de leur production autocrine d’IL-17A. In vivo, les granulomes de LCH DC et MGC détruisent les tissus. Pendant la thèse, nous avons étudié les transcriptomes des monocytes, DC, traitées ou non par l’IL-17A et des LCH DC. L’IL-17A induit BCL2A1, un membre de la famille Bcl-2 qui prolonge la survie des DC. Elle induit aussi les chémokines CCL20 et CCL2, qui regroupent les DC avant leur fusion. L’induction du récepteur nucléaire LXR-α, de protéines impliquées dans le métabolisme, le transport et le stockage des lipides témoignent d’un profond remodelage lipidique. Après la confirmation de ces régulations par PCR et western, les goutelettes lipidiques sont quantifiées à l’huile rouge, puis l’analyse lipidomique révèle l’augmentation de phospholipides, triglycérides, esters de cholestérol et cholestérol par l’IL-17A dans les DC qui sont aussi capables de capturer du palmitate extracellulaire fluorescent. Les transcriptomes des DC traitées à l’IL-17A et des LCH DC sont similaires. La simvastatine qui bloque la synthèse de cholestérol tue les LCH DC. Ce travail établit pour la première fois que l’IL-17A affecte profondément le métabolisme lipidique des DC, une activité qui pourrait avoir d’importantes applications dans les maladies chroniques inflammations associées à une dérégulation lipidique comme l’athérosclérose, l’obésité, la tuberculose et la LCH / We found that the pathological DCs (DC LCH), accumulating in the granulomas of patients affected with Langerhans cell histiocytosis (LCH), produce IL-17A (Coury et al, Nat Med 2008). In vitro, LCH DCs form multinucleated giant cells (MGC) by a fusion process, under the influence of their IL-17A autocrine production. In vivo, granulomas, which are mainly composed of LCH DCs and MGCs, destroy tissues of the patients. During the PhD, we studied the transcriptomes of monocytes, DCs, treated or not with IL-17A, and LCH DCs. IL-17A induceed BCL2A1, a member of the Bcl-2 family that prolonged DC survival. It also induced the CCL2 and CCL20 chemokines that clustered DC, a process required to license DC fusion. The inductions of LXR-α nuclear receptors, proteins involved in metabolism, transport and storage of lipids signed a deep lipid remodeling induced by IL-17A in DCs. We confirmed these regulations by PCR and western studies, then the lipid droplets were quantified after Oil Red-O staining. Further lipidomic analysis revealed an increase of phospholipids, triglycerides, cholesteryl esters and cholesterol by IL-17A in DCs, which are also able to capture extracellular fluorescent palmitate. Transcriptomes of DCs treated with IL-17A and LCH DCs were similar. Simvastatin, which inhibits the synthesis of cholesterol, killed LCH DC. For the first time, this work establishes that IL-17A profoundly affects the lipid metabolism of DCs, an activity that may have important applications in chronic inflammations associated with lipid deregulations such as atherosclerosis, obesity, tuberculosis and LCH

Chez la vache Prim’Holstein, un QTL de fertilité a été localisé sur le chromosome 3, et deux haplotypes ont été déterminés : « Fertil+ » et « Fertil- ». Les « Fertil- » ont un plus fort taux d’échec de gestation précoce. Le 1er objectif de cette thèse était de déterminer si un dysfonctionnement des complexes ovocyte-cumulus (COC) pouvait expliquer l’échec précoce de gestation chez les « Fertil- ». L’analyse révèle un retard de maturation, une dérégulation de gènes appartenant aux voies des prostaglandines et des MAPK, et à la famille des Tribbles dans les CC ou l’ovocyte des « Fertil- ». Trois gènes composent la famille des Tribbles chez le bovin: TRIB1, TRIB2 et TRIB3, leur fonction est indéterminée dans le COC. Le 2nd objectif était de caractériser le patron d’expression des Tribbles et leur(s) fonction(s) au sein du COC bovin. Les Tribbles joueraient un rôle dans le métabolisme lipidique et l’inflammation au niveau folliculaire. Le métabolisme lipidique au sein du COC bovin étant peu caractérisé, le 3ème objectif était d’appréhender les profils des gènes du métabolisme des acides gras (AG) dans les CC au cours de la maturation. Ainsi, les CC expriment les gènes lipotytiques et lipogéniques. Enfin, la β-oxydation des AG est une fonction primordiale pour la maturation ovocytaire. / In Prim’Holstein cow, a fertility QTL was localized on chromosome 3 and two haplotypes were determined: « Fertil+ » and « Fertil- ». « Fertil- » have a higher early pregnancy failure rate. The 1st objective of the thesis was to define if complex oocyte-cumulus COC dysfunction could explain the early pregnancy failure in « Fertil- ». Analysis highlighted a maturation delay, a dysregulation of genes involved in prostaglandin and MAPK pathway along with one member of the Tribbles family in « Fertil- » CC or oocyte. In bovine, the Tribbles family is composed of three genes: TRIB1, TRIB2 and TRIB3, their function is unknown within the COC. The 2nd objective was to characterize the Tribbles expression pattern and their function in the bovine COC. The tribbles might play a role in lipid metabolism and in inflammation at the follicular level. Lipid metabolism within bovine COC is poorly understood, thus the third objective was to apprehend fatty acid (FA) genes pattern in CC during maturation. Thus, CC express lipolytic and lipogenic genes. Lastly, FA β oxidation is found to be important for oocyte maturation.

Dans les pays industrialisés, une alimentation riche en lipides et en sucres et le manque d'exercice sont responsables d'une épidémie d'obésité, d'insulino-résistance (IR) et de stéatose hépatique non-alcoolique (NAFLD). L'alimentation apporte différents types de lipides, et non seulement la quantité mais également la qualité des lipides alimentaires module le métabolisme lipidique et joue un rôle important dans le développement de ces pathologies. La nature des acides gras (AG) ingérés peut également influencer la composition des membranes biologiques, et ainsi leurs fonctions comme la fluidité membranaire, la signalisation cellulaire, la translocation des protéines vers la membrane ou à travers la membrane, et des activités enzymatiques variées. Le fonctionnement de la cellule toute entière dépend donc de la composition membranaire en lipides. Par ailleurs, certains microconstituants alimentaires, tels les polyphénols, pourraient moduler le métabolisme lipidique, prévenant ainsi la NAFLD et l'IR.L'objectif de ce travail de thèse est d'explorer, en même temps, l'impact potentiellement protecteur des polyphénols lors d'une surcharge en graisses et en saccharose d'un côté et l'effet de différents profils lipidiques nutritionnels d'un autre sur la composition en acides gras et les taux des différents lipides complexes (triglycérides (TG) tissulaires et phospholipides (PL) membranaires) et sur le métabolisme lipidique en s'intéressant au tissu tout entier et à la mitochondrie en particulier ; puisque de plus en plus d'arguments expérimentaux et cliniques suggèrent qu'un déficit de la chaîne respiratoire mitochondriale joue un rôle physiopathologique important dans la NAFLD et l'IR. Ainsi, ce travail de thèse nous a permis de montrer qu'une supplémentation en polyphénols à dose nutritionnelle modulerait différemment le métabolisme lipidique au niveau des tissus, (1) en activant l'oxydation des AG et prévenant l'accumulation des TG intra-hépatiques et la stéatose au niveau du foie ; et (2) en modulant la composition membranaire en AG des cellules musculaires ainsi que l'expression de certains transporteurs prévenant ainsi l'accumulation cytosolique des lipides et améliorant le transport du glucose ce qui préviendrait une IR au niveau du muscle. De plus, nous avons pu montrer que la qualité et la quantité des AG apportés par l'alimentation affecteraient de façon significative la composition en acide gras de l'ensemble des PL membranaires de la mitochondrie du foie, particulièrement le cardiolipide; altérant ainsi la fonction de la mitochondrie et le métabolisme lipidique au niveau du foie, ce qui pourrait jouer un rôle dans le développement de la NAFLD. / High fat and high sugar diets and lack of physical activity are believed to contribute to the increasing rates of obesity in wealthy societies. This trend is associated with a parallel increase in the prevalence of insulin resistance (IR) and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Diets contains different types of lipids, and not only the quantity but also the quality of dietary lipids modulates lipid metabolism and are involved in these nutritional associated pathologies. Moreover, the quality of dietary lipids influences the biological membrane composition and thus their functions. So, membrane fluidity, cellular signalisation pathways, protein translocation into and across the membrane and many enzymatic activities, which are crucial for cell functions, are influenced by membrane lipid composition. However, some dietary nutrients as polyphenols may also modulate lipid metabolism and thus prevent against hepatic steatosis and/or IR. In that aim, this work was designed to determine, firstly, the preventive effect of polyphenols in rats fed a high fat high sucrose diet and, secondly, the impact of the quantity and the quality of dietary lipids, on triglycerides (TG) and membranes phospholipids (PL) content and/or fatty acid composition and on lipid metabolism in the whole tissue and particularly in mitochondria. Indeed, mitochondria are both a major site for fat metabolism and the main source of reactive oxygen species in hepatocytes and they are postulated to play a central role in the pathogenesis of NAFLD and IR. Our results showed clearly that polyphenols modulate differently lipid metabolism in tissues. In liver, polyphenols prevent lipid accumulation and hepatic steatosis by activating fatty acid oxidation. In skeletal muscle, polyphenols regulate membrane fatty acids composition and fatty acid and glucose transporters expression, thus preventing lipid accumulation and enhancing glucose transport. These modifications may prevent IR in skeletal muscle. In addition, dietary fatty acids quantity and quality influenced significantly fatty acids composition of membrane phospholipids from liver mitochondria, particularly cardiolipin; and thus altered mitochondria functions and liver lipid metabolism which could play a role in the NAFLD pathogenesis.

Résumé Objectifs : Le syndrome métabolique (MetS) est un ensemble de composantes (obésité, résistance à l'insuline, intolérance au glucose, dyslipidémie, hypertension) qui sont associées à une augmentation du risque de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires. Aux États-Unis, la fréquence du MetS atteint des proportions épidémiques avec une prévalence de 25% de la population. Les études nutritionnelles traditionnelles se sont concentrées sur l’effet d’un nutriment alors que les études plus récentes ont déterminé l’effet global de la qualité alimentaire sur les facteurs de risque. Cependant, peu d'études ont examiné la relation entre la qualité alimentaire et le MetS. Objectif: Déterminer l'association entre la qualité alimentaire et le MetS et ses composantes. Méthodes: La présence du MetS a été déterminée chez 88 femmes post-ménopausées en surpoids ou obèses, selon la définition du National Cholesterol Education Program Adult treatment Panel III alors que la qualité alimentaire a été évaluée selon le Healthy Eating Index (HEI). La sensibilité à l’insuline, la composition corporelle et le métabolisme énergétique ont été mesurés. Résultats: Le HEI corrélait négativement avec la plupart des mesures de masse grasse et du poids mais pas avec la sensibilité à l'insuline, l’hypertension et la plupart des marqueurs lipidiques. Cependant, l’HEI corrélait positivement avec LDL-C/ApoB et négativement avec le métabolisme énergétique. Conclusion: Les résultats démontrent que l’HEI est associé avec les mesures de gras corporel et la grosseur des LDL. Mots clés: Obésité, qualité alimentaire, métabolisme lipidique, syndrome métabolique. / Abstract Background: The metabolic syndrome (MetS) is a constellation of different metabolic components including central obesity, insulin resistance, abnormal glucose homeostasis, dyslipidemia and high blood pressure which identify individuals at high risk of type 2 diabetes and cardiovascular events. In the US, the prevalence of MetS has reached epidemic proportion and up to 25% of the population is affected. Traditional nutritional studies have focused on a single nutrient. Recently, measures of overall diet quality have been proposed as an alternative to assess diet-related diseases. However, few studies have addressed the relationship between diet quality and the MetS. Objective: To investigate the association of diet quality with the MetS and its components. Methods: The presence of the MetS was determined in 88 postmenopausal overweight or obese women using the National Cholesterol Education Program Adult treatment Panel III definition while diet quality was assessed with the Healthy Eating Index (HEI). We also measured insulin sensitivity, body composition and energy metabolism. Results: The HEI correlated negatively with most measures of body fat and body weight but not with insulin sensitivity, blood pressure and most markers of lipid metabolism. However, HEI correlated positively with LDL-C/ApoB and negatively with energy metabolism. Conclusion: Our results demonstrated that HEI is associated with fat distribution and LDL size. Key words: Obesity, diet quality, lipid metabolism, metabolic syndrome.

L’hypertriglycéridémie (hyperTG) est une dyslipidémie fréquente, caractérisée par une augmentation de la concentration plasmatique en triglycérides (TG). L’hyperTG est considérée comme un facteur de risque indépendant de la maladie cardiovasculaire, particulièrement de la maladie coronarienne athérosclérotique. Plusieurs facteurs environnementaux et génétiques ont été associés avec l’hyperTG. Cependant, près de 90% des cas d’hyperTG primaire sont encore incomplètement caractérisés au niveau moléculaire. Dernièrement, la protéine GPIHBP1 (glycosylphosphatidylinositol-anchored high-density lipoprotein-binding protein 1), qui a un rôle clef dans le métabolisme des TG, a été associée à l’expression d’hyperTG sévère et rare chez l’humain. Ce mémoire présente les résultats de nos travaux qui ont été effectués afin d’identifier de nouvelles bases moléculaires associées à l’expression de l’hyperTG dans le locus du gène GPIHBP1. Nous avons observé que le polymorphisme GPIHBP1 g.-469G>A (rs72691625), dont la fréquence de l’allèle mineure a été évaluée à 19,6% dans notre échantillon, serait associé à l’expression d’hyperTG (TG ≥ 2mmol/L) dans une population canadienne-française. Ce polymorphisme est associé à un risque 1,67 fois plus grand d’exprimer une triglycéridémie ≥ 2mmol/L chez les porteurs hétérozygotes et 5,7 fois plus grand chez les porteurs homozygotes, comparativement aux non-porteurs. Ce risque d’hyperTG serait exacerbé par la présence concomitante d’une mutation hypertriglycéridémiante dans le gène codant pour la lipoprotéine lipase. La présence de ce polymorphisme serait particulièrement associée à l’expression de la dysbêtalipoprotéinémie familiale et de l’hypertriglycéridémie familiale endogène. GPIHBP1 g.-469G>A est le premier polymorphisme fréquent identifié dans le promoteur du gène à être associé avec l’expression d’hyperTG. GPIHBP1 émerge de plus en plus comme un gène candidat intéressant pour la recherche de nouvelles bases moléculaires pouvant expliquer certaines formes d’hyperTG primaire fréquente. / Hypertriglyceridemia (hyperTG) is a frequent dyslipidemia referring to an increased fasting plasma triglyceride (TG) level ≥ 2 mmol/L. HyperTG is an independent risk factor for cardiovascular disease, such as coronary artery diseases. Several environmental and genetic factors have been associated with hyperTG. Although several gene factors were associated with hyperTG, nearly 90% of cases of primary hyperTG are still incompletely characterized at the molecular level. Recently, few cases of rare and severe hyperTG have been associated with some rare polymorphisms in the gene coding for GPIHBP1 (glycosylphosphatidylinositol-anchored high-density lipoprotein-binding protein 1). This manuscript resumes our research regarding the identification of new molecular bases associated with the expression of frequent hyperTG subtypes in the gene locus GPIHBP1. Our results show that the GPIHBP1 g.-469G>A polymorphism (rs72691625), whose the minor allele frequency was estimated to 19.6% in our sample, was associated with the expression of hyperTG (TG ≥ 2 mmol/L) in a French-Canadian population. Subjects heterozygous and homozygous for this polymorphism respectively had a 1.67-fold and 5.70-fold increased risk to exhibit plasma TG levels ≥ 2mmol/L as compared to non-carriers. This increased risk of hyperTG observed in g.-469A carriers seems to be exacerbated by the concomitant presence of a frequent loss-of-function lipoprotein lipase gene variant. This polymorphism seems also particularly associated with dysbetalipoproteinemia and familial hypertriglyceridemia. The g.-469G>A polymorphism is the first common polymorphism in the GPIHBP1 gene promoter to be associated with the expression of hyperTG. GPIHBP1 emerges as a significant candidate for the molecular based of primary hyperTG.

Le rat Lou/C, issu de la souche Wistar, reste maigre tout au long de sa vie. Le but de ce travail était de caractériser la balance énergétique du rat Lou/C et d'établir quel(s) étai(en)t le(s) tissu(s) thermogène(s) impliqué(s) dans la dissipation de l'énergie alimentaire ingérée en excès. Si la quantité d'énergie ingérée, rapportée par unité de masse corporelle, n'était pas différente entre les deux souches de rats, la dépense énergétique du Lou/C était supérieure au repos, suite à un repas et lors de l'exercice physique. Le rat Lou/C montrait également une hyperactivité locomotrice spontanée volontaire bien supérieure à celle du Wistar. De façon inattendue, le tissu adipeux brun (BAT) des Lou/C était peu actif, comme l'ont montré des approches fonctionnelles in vivo, biochimiques in vitro ou moléculaires. L'absence d'activation du BAT du rat Lou/C n'était pas liée à une déficience du tissu puisqu'il était aisément activable par une exposition prolongée au froid. La forte activité physique spontanée du Lou/C ne s'accompagnait pas de l'activation de processus thermogènes particuliers des mitochondries isolées de BAT ou de muscle squelettique. En revanche, nous avons mis en évidence un mécanisme potentiel de découplage des oxydations phosphorylantes mitochondriales dans le foie des Lou/C. Contre toute attente, le rat Lou/C disposait de capacités de synthèse des acides gras équivalentes à celles du Wistar dans le foie et supérieures dans le tissu adipeux blanc avec de fortes capacités d'oxydation de ces substrats dans ces tissus, suggérant un possible cycle futile entre la synthèse des acides gras et leur oxydation dans le foie et le tissu adipeux blanc. Le rat Lou/C représente donc un modèle original de régulation de la balance énergétique qui n'est pas basé sur l'activité thermogène du BAT. Le muscle squelettique, le foie et le tissu adipeux blanc du Lou/C pourraient participer à un métabolisme actif des lipides et contribuer à la dissipation accrue de l'énergie ingérée en excès.

Yarrowia lipolytica est une levure oléagineuse qui possède un remarquable potentiel de croissance et d'accumulation de lipides dans des milieux hydrophobes. Au cours de cette étude nous avons approfondi nos connaissances du métabolisme lipidique chez cette levure en mettant l'accent sur la capacité d'accumulation et de dégradation des lipides, la régulation et les interactions des différentes voies métaboliques. L'étude des enzymes du métabolisme des microorganismes oléagineux et de leurs particularités fonctionnelles, en comparaison avec celles des microorganismes non oléagineux, a permis de se focaliser sur des enzymes candidates pour être impliquées dans le caractère oléagineux. L'objectif de cette étude est de combiner les connaissances physiologiques sur cette levure avec les outils génétiques existants afin d'utiliser Y. lipolytica comme une usine cellulaire pour la production de grandes quantités de lipides ayant un intérêt industriel. Afin de rediriger les flux de carbone vers la synthèse de lipides, le gène GUT2, qui code l'un de deux isomères de la glycérol-3-phosphate déshydrogénase, ainsi que la voie de la β-oxydation ont été invalidés chez Y. lipolytica, conduisant à une forte augmentation de l'accumulation des lipides. Afin d'identifier l'étape limitante de la synthèse des TAG et de construire des souches aux profils lipidiques modifiés nous avons joué sur le niveau d'expression des acyltransférases et des désaturases. La contribution relative des acyltransférases dépend de la phase de croissance et leurs affinités vis-à-vis des substrats donneurs d'acyle sont complémentaires. La modification des désaturases a permis d'accumuler des acides gras spécifiques, démontrant ainsi qu'il est possible de moduler le profil des lipides accumulés chez Y. lipolytica. Cette étude nous a permis de construire des souches hyperaccumulatrices aux profils lipidiques tels qu'ils permettront de leur trouver des applications biotechnologiques dans la filière des biocarburants ou dans l'industrie oléochimique en tant qu'unités alternatives pour la production de substrats spécifiques.