Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / La manière historique de prouver l'efficacité d'un taureau repose principalement sur ses filles reproductrices, ce qui prend généralement plusieurs années avant de savoir s'il s'agit d'un taureau d'élite ou non. Cette situation bénéficierait de notre capacité à identifier des marqueurs prédictifs dès le plus jeune âge des taureaux. La recherche de biomarqueurs pour l'amélioration/prédiction de la fertilité des vaches laitières est un trait économique important. La méthylation de l'ADN et le petit ARNs non-codant dans le spermatozoïdes ont été signalés comme étant hérités par la progéniture et le phénotype spécifique intermédiaire. Par conséquent, le modèle de méthylation de l'ADN et le petit ARN non codant dans les gamètes mâles sont peut-être corrélés avec le phénotype du taureau et pourraient également être hérités par la progéniture, nous émettons donc l'hypothèse que la méthylation de l'ADN et le petit ARN non codant dans le sperme du taureau sont associés à la fertilité du taureau et pourraient également être transmis à la future fille via la fécondation, influençant ainsi la fertilité de la fille. Pour identifier les épibiomarqueurs associés à la fertilité et valider notre hypothèse, nous avons utilisé la plateforme de séquençage de nouvelle génération (NGS) et nous avons comparé le spermatozoïdes de taureau en fonction de l'indice de fertilité du taureau et de l'indice de fertilité de la fille, qui pourraient être utilisés comme critères de phénotype de fertilité. Nous avons déterminé les taureaux ayant une fertilité élevée par rapport à ceux ayant une fertilité plus faible et les filles ayant une fertilité élevée par rapport à celles ayant une fertilité plus faible. Nous avons ensuite utilisé leur spermatozoïdes pour une analyse NGS et avons identifié la méthylation de l'ADN et les petits ARN non codants qui sont associés à la fertilité des taureaux et des filles. Au total, 450 et 252 sites 5'-Cytosine-phosphate-Guanine-3' (CpG) différentiellement méthylés ont été sélectionnés pour être associés à la fertilité des taureaux et des filles, respectivement. Les 10 DMRs les plus significatifs en corrélation avec la fertilité du taureau et la fertilité de la fille ont également été examinés en fonction du classement de la valeur P et du seuil de différence de méthylation. Plus intéressant encore, 67 gènes présentant au moins une région différentiellement méthylée ont été identifiés comme se chevauchant entre la fertilité du taureau et la fertilité de la fille. Parmi ces gènes, les groupes de gènes les plus enrichis sont les familles de récepteurs gustatifs et olfactifs nés dans le sperme, y compris OR5M9, OR8K64, OR7A126 et TAS2R1, qui ont été signalés comme étant impliqués dans la fécondation ou interaction spermatozoïde-ovocyte. En outre, 12 tsRNA nés dans le sperme (11 régulés à la baisse, 1 régulé à la hausse) étaient liés à la fertilité des taureaux et 19 tsRNA (11 régulés à la baisse, 8 régulés à la hausse) étaient liés à la fertilité des filles (q<0,05, Log2 foldchange >+1.5, moyenne de base>50). En outre, 6 miARN nés dans le sperme (2 régulés à la hausse, 4 régulés à la baisse) et 35 miARN (27 régulés à la hausse, 8 régulés à la baisse) sont corrélés avec la fertilité des taureaux et la fertilité des filles séparément (p<0.05, moyenne de base>50, log2 foldchange >+1. 5), deux miARN (miR-2385-5p (régulé à la baisse) et miR-98 (régulé à la hausse)) sont significativement associés (p<0.05, moyenne de base>50, changement log2fold>+1,5) à la fertilité des taureaux et des filles. En conclusion, la méthylation de l'ADN et les petits ARN non codants associés à la fertilité des bovins dérivés du sperme ont été identifiés et ont un grand potentiel pour être utilisés dans la prédiction de la fertilité des bovins, fournissant un outil d'élevage complémentaire aux réalisations génétiques existantes. Par ailleurs, cette étude apporte également de nouvelles connaissances sur l'héritage épigénétique paternel intergénérationnel chez les animaux domestiques. / The historical way to prove a bull mainly relies on their siring daughters, which usually takes several years to know whether they are an elite bull or not. This situation would benefit from our ability to identify predictive markers in bulls' early age. As an important economic trait, searching biomarkers for dairy cattle fertility improvement/prediction is meaningful. Sperm-born DNA methylation and small non-coding RNA had been both reported to be inherited by the offspring and intermediate specific phenotype. Therefore, the DNA methylation pattern and small non-coding RNA in male gametes are possibly correlated with the bull phenotype and might also be inherited by the offspring, so we hypothesize that the DNA methylation and small non-coding RNA in bull sperm are associated with bull fertility, and also might be able to pass to the future daughter via fertilization, therefore, influence the daughter fertility. To identify fertility-associated epi-biomarkers and validate our hypothesis, we used the Next generation sequencing (NGS) platform, and we contrasted bull semen by the bull fertility index and daughter fertility index, which could be used as the fertility phenotype criteria. We classified the bulls with high vs. low fertility and high daughter vs. low daughter fertility. Then we used their semen for NGS analysis and identified DNA methylation and small non-coding RNA that are associated with bull and daughter fertility. In total, 450 and 252 differentially methylated 5'--Cytosine--phosphate--Guanine--3' (CpG) sites had been screened to be associated with bull and daughter fertility, respectively. The top 10 significant bull fertility and daughter fertility correlated Differentially methylated regions (DMRs) were also screened according to P-value ranking and methylation difference threshold. More interestingly, 67 genes that present at least one differentially methylated region were identified to overlap between bull fertility and daughter fertility. Among these genes, the most enriched gene clusters are the sperm-born taste and olfactory receptors families, including OR5M9, OR8K64, OR7A126, and TAS2R1, which had been reported to be involved in sperm-oocyte interactions. Besides, 12 sperm-born tsRNAs (11 down-, 1 up-regulated) were linked to bull fertility and 19 tsRNAs (11 down-, 8 up-regulated) were linked to daughter fertility (q<0.05, Log2foldchange>+1.5, base mean>50). Furthermore, 6 sperm-born miRNAs (2 up, 4 down-regulated) and 35 miRNAs (27 up, 8 down-regulated) are correlated with bull fertility and daughter fertility separately (p<0.05, base mean>50, log2foldchange>+1.5), two miRNAs (miR-2385-5p (down-regulated) and miR-98 (up-regulated)) are significantly associated (p<0.05, base mean>50, log2foldchange>+1.5) with bull and daughter fertility. In conclusion, sperm-derived bovine fertility-associated DNA methylation and small non-coding RNAs have been identified, which have great potential to be used for cattle fertility prediction, providing a complementary breeding tool to the existing genetic achievements. Meanwhile, this study also contributes new knowledge to the paternal epigenetic intergenerational inheritance in domestic animals.

L’un des principaux obstacles en psychiatrie est qu’il est difficile d’avoir accès directement au cerveau pour l’étudier et mieux comprendre la pathobiologie des maladies mentales. Il importe donc de développer des nouvelles approches pour investiguer indirectement les fonctions cérébrales. Puisque la rétine fait partie du système nerveux central, il a été suggéré que les fonctions rétiniennes mesurées par l’électrorétinographie (ERG) pourraient refléter les désordres neurochimiques retrouvés dans les troubles mentaux. En fait, plusieurs études ont démontré la présence d’anomalies de l’ERG qui pourraient servir de biomarqueurs chez des personnes atteintes ou à risque de troubles psychiatriques, dont le trouble affectif saisonnier (TAS) et la schizophrénie. Cependant, l’origine de ces anomalies demeure inconnue et l’objectif principal de cette thèse est d’explorer les origines moléculaires potentielles de ces déficits, et ce, grâce à des modèles animaux de maladies psychiatriques ou à l’utilisation d’un agent pharmacologique. De par leur implication reconnue dans les maladies psychiatriques, les molécules ciblées dans cette thèse sont la mélatonine, la dopamine centrale, la sérotonine centrale et la glycogène synthase kinase-3 (GSK3). La première étude de cette thèse démontre qu’un débalancement dans la sécrétion de mélatonine serait partiellement à l’origine des anomalies de l’ERG observées dans le TAS. Or, la deuxième étude de cette thèse vient compléter la précédente et démontre qu’il est plus probable que les anomalies de l’ERG retrouvées dans le TAS découlent d’une dysfonction de la neurotransmission sérotoninergique centrale et dopaminergique centrale qu’une altération dans la biodisponibilité des récepteurs dopaminergiques D1R et D2R. Ces études permettent de proposer un modèle multifactoriel qui expliquerait l’origine des anomalies de l’ERG observées dans le TAS. Quant à la troisième étude de cette thèse, elle démontre que la surexpression de GSK3, qui est un facteur de risque pour la schizophrénie et le trouble bipolaire, provoque la même anomalie de l’ERG que celle qui est observée chez les enfants à haut risque de développer l’une de ces maladies. Enfin, la quatrième étude démontre que GSK3 joue un rôle primordial dans la régulation de l’horloge biologique. En somme, cette thèse démontre que l’ERG s’avère un outil prometteur pour la recherche en psychiatrie. / One of the major obstacles in psychiatry is the difficult access to the functioning brain to better understand the biological underpinning of brain disorders. There is a need to develop new approaches to study the neurological functions indirectly. Since the retina is part of the central nervous system, it had been suggested that retinal functions, as measured with the electroretinogram (ERG), may reflect the central dysfunctions reported in psychiatric disorders. In fact, several ERG anomalies, which may serve as biomarkers, have been observed in people with or at risk of psychiatric disorders, such as seasonal affective disorder (SAD) and schizophrenia. However, the origins of these ERG anomalies remain elusive and the goal of this thesis is to explore the potential molecular underpinning of these ERG deficits with animal models of psychiatric disorders or the use of a pharmacological agent. Because of their well-described involvement in psychiatric disorders, the targeted molecules of the experiments presented in this thesis are melatonin, central dopamine, central serotonin and glycogen synthase kinase-3 (GSK3). The first study demonstrates that a dysfunction in melatonin secretion may partially be involved in the ERG anomalies observed in people with SAD. The second study is a complement of the first one and reports that impairments in central serotonin and central dopamine neurotransmission are more likely to be involved in the ERG anomalies observed in patients with SAD than changes in the retinal bioavailability of dopamine receptors D1R and D2R. A multifactorial model of the ERG anomalies in people with SAD has been proposed according to the findings of these two previous studies. Moreover, the third study demonstrates that GSK3 overexpression, which is a risk factor for schizophrenia and bipolar disorder, replicates the ERG anomaly reported in offspring at high genetic risk for these disorders. Finally, the fourth study demonstrates that GSK3 plays an important role in regulating the biological clock. Overall, this thesis suggests that ERG measurements represent a useful tool in psychiatric research.

Introduction : La protéase High Temperature Requirement Factor A1 (HtrA1) pourrait être associée au pronostic du cancer de l’ovaire (CO). Objectif : Évaluer l’effet de l’expression de HtrA1 dans des tissus tumoraux sur le pronostic des femmes avec un CO séreux. Méthodes : Une étude de cohorte a été menée chez 122 femmes ayant un CO séreux traitées au CHU de Québec entre 1993-2006. Par immunohistochimie, l’expression de HtrA1 a été mesurée de façon visuelle et informatisée (% noyaux positifs). Des risques relatifs (HR) de progression et de décès ont été estimés avec le modèle de Cox multivarié. Résultats: Un faible pourcentage de noyaux marqués par HtrA1 était associé à une diminution des risques de progression (visuel HR=0,66, p=0,04, informatique HR=0,63, p=0,03) et de décès (visuel HR=0,69, p=0,09, informatique HR=0,56, p=0,01). Conclusion : La sous-expression de HtrA1 était associée à un meilleur pronostic des femmes avec un CO séreux. / Background: The protease High Temperature Requirement Factor A1 (HtrA1) might be associated with prognosis in ovarian cancer (OC). Objective: To evaluate the effect of HtrA1 expression in tumoral tissues on prognosis of women with serous OC. Methods: A cohort study was conducted among 122 women with a serous OC treated at the CHU de Québec between 1993-2006. Tissue microarrays were immunostained for HtrA1. HtrA1 expression was assessed visually and by digital image analysis (% of positive nuclei). Cox regression multivariate models taking into account standard prognostic factors were used to estimate adjusted hazard ratios (HR) of progression and death. Results: Low percentage of HtrA1 marked nuclei was associated with lower risks of progression (visual HR=0.66, p=0.04, digital HR=0.63, p=0.03) and death (visual HR=0.69, p=0.09, digital HR=0.56, p=0.01). Conclusion: Nuclear downregulation of HtrA1 was associated with a better prognosis in women with serous OC.

Les profils métabolomiques d’acides aminés (AA) sanguins d’individus obèses présentent des niveaux élevés d’acides aminés à chaîne ramifiée (AACR) possiblement en lien avec une altération des enzymes de leur catabolisme dans le tissu adipeux. Nous avons étudié les profils d’AA sanguins associés à l’obésité viscérale et aux facteurs de risque cardiométabolique ainsi que l’expression des gènes et l’abondance protéique des enzymes du catabolisme des AACR dans les tissus adipeux d’un échantillon de femmes ayant divers degrés d’adiposité. Nous avons démontré que les femmes obèses présentaient des niveaux d’AACR, de glutamate et de tyrosine augmentés. De plus, les taux circulants d’AACR étaient associés positivement aux marqueurs d’homéostasie du glucose et d’adiposité totale et sous-cutanée tandis que le glutamate et l’acylcarnitine C3 étaient associés positivement à l’aire de tissu adipeux viscéral et aux niveaux de triglycérides sanguins. L’expression et l’abondance protéique des enzymes du catabolisme des AACR étaient abaissées dans le tissu adipeux omental des femmes obèses. Les résultats de cette étude suggèrent que les concentrations sanguines d’AACR, de tyrosine et de glutamate sont plus élevées chez les individus obèses. Cette élévation des taux plasmatiques pourrait être associée à une diminution de l’expression et de l’abondance protéique des enzymes responsables du catabolisme des AACR, principalement observée dans les tissus adipeux omentaux des individus obèses. / Metabolomic profiling of obese individuals revealed high blood levels of branched-chain amino acids (BCAA) possibly linked to altered adipose tissue BCAA catabolism. We examined plasmatic AA profiling linked with visceral obesity and cardiometabolic risk factors as well as gene expression and protein abundance of BCAA-catabolizing enzymes in adipose tissue of lean-to-obese women. We showed that obese women had significantly higher circulating BCAA, glutamate and tyrosine levels. Moreover, circulating BCAA levels were positively related to glucose homeostasis variables in addition to total and subcutaneous adiposity markers while glutamate and C3 acylcarnitine levels were positively associated with visceral adipose tissue area and triglycerides. Obese women had lower expression and protein levels of BCAA-catabolizing enzymes in visceral adipose tissue specifically. The results of this study suggest that plasma concentrations of BCAA, tyrosine and glutamate are elevated in obese individuals. This could be associated with a reduction in expression and protein abundance of BCAA-catabolizing enzymes mainly observed in omental adipose tissue of obese individuals.

Le trouble dépressif majeur (TDM) est l'une des conséquences les plus fréquemment engendrées par le stress chronique. Pourtant, il n'existe actuellement aucun biomarqueur fiable pour détecter les individus à risque de développer cette psychopathologie. Au cours des dernières décennies, les mesures de l'électrorétinogramme(ERG) de la rétine s'est démontrée comme un moyen efficace d'étudier les troubles psychiatriques. Dans cette étude, l'ERG des cônes et des bâtonnets fut réalisé chez des souris C57BL/6 mâles et femelles avant (pré) et après (post) un stress chronique par défaite sociale (SCDS). Les souris furent ensuite divisées comme étant susceptibles ou résilientes au stress. Nos résultats suggèrent que le SCDS réduit l'amplitude des potentiels oscillatoires et des ondes A dans les bâtonnets des mâles résilients, mais pas chez les susceptibles. Des effets similaires ont été observés dans le pic de l'onde B des cônes, qui était plus rapide après le SCDS chez les souris résilientes. Chez les femelles, l'ERG des bâtonnets présentaient des altérations liées à l'âge, toutefois aucun changement n'a été recensé dans l'ERG des cônes. Enfin, nos analyses suggèrent que l'ERG pré-stress peut prédire l'expression de la susceptibilité et de la résilience chez les mâles et les femelles avec une efficacité allant jusqu'à 71,25%, et ce, avant l'exposition au stress. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que l'activité rétinienne est potentiellement un biomarqueur de la réponse au stress qui pourrait éventuellement servir d'outil pour prédire si les souris mâles ou femelles deviendront susceptibles ou résilientes face au SCDS.

La transplantation de cellules souches hématopoïétiques (CSH) constitue une avenue thérapeutique potentiellement curative pour plusieurs cancers hématologiques comme la leucémie. L’utilisation d’une thérapie immunosuppressive pour prévenir la maladie du greffon contre l’hôte (GvHD) est un déterminant majeur du succès de la greffe. Malgré tout, cette complication survient chez 25 à 50% des transplantés et est une cause majeure de mortalité. L’optimisation du régime d'immunosuppression est un facteur facilement modifiable qui pourrait améliorer le pronostic des patients. Particulièrement, les polymorphismes du génome du donneur ou du receveur dans les voies pharmacogénomiques des immunosuppresseurs pourraient influencer l’exposition et l’action de ces médicaments, de même que le pronostic du patient. Le profilage de 20 pharmacogènes prioritaires chez des paires de donneurs-receveurs en greffe de CSH a permis d’identifier des variations génétiques liées au risque de la GvHD aiguë. Principalement, le statut génétique du receveur pour les protéines ABCC1 et ABCC2, impliquées dans le transport du méthotrexate (MTX), ainsi que des cibles moléculaires de ce médicament (ATIC et MTHFR) ont été associées au risque de GvHD aiguë. Similairement, le NFATc1, codant pour une cible moléculaire de la cyclosporine, augmentait lui aussi le risque de la maladie. Les porteurs de deux génotypes à risque et plus étaient particulièrement prédisposés à développer cette complication. Par surcroît, le statut génétique du donneur influençait également le pronostic du receveur après la greffe. Entre autres, des allèles protecteurs ont été identifiés dans les voies liées au transport (SLC19A1) et à l’action du MTX (DHFR). Inversement, NFATc2 a été associé à une augmentation du risque de GvHD aiguë. Afin de mieux comprendre les associations observées entre ces marqueurs génétiques et le risque de GvHD aiguë, une étude prospective innovante est en cours chez des greffés de CSH. Cette étude permettra d’étudier comment la génétique du patient ou du donneur peut influencer la pharmacocinétique et la pharmacodynamie des immunosuppresseurs, de même que leurs liens avec la GvHD aiguë. Ces paramètres sont quantifiés grâce à des approches analytiques que nous avons mises au point afin de répondre aux besoins spécifiques et uniques de cette étude. Les approches proposées dans cette thèse sont complémentaires aux méthodes classiques de suivi des immunosuppresseurs et pourraient aider à optimiser la pharmacothérapie du patient. Une meilleure identification des patients à haut risque de GvHD aiguë avant la greffe, basée sur des marqueurs pharmacogénomiques identitaires, pourrait guider le choix de la prophylaxie immunosuppressive, et ainsi améliorer l’issue clinique de la greffe. / Hematopoietic stem cells transplantation (HSCT) is a potentially curative therapy for several hematological cancers such as leukemia. Following transplantation, effective immunosuppression prophylaxis is mandatory to prevent the graft-versus-host disease (GvHD) and improved the clinical outcome. However, GvHD still occurs in 25-50% of transplanted patient and is associated with high mortality rate. Optimization of immunosuppressive therapy is an easily modifiable factor that can improve the prognosis of patient after HSCT. In particular, polymorphisms of recipient and donor in genes with functions related to drugs transport, metabolism and action might influence the exposure and the efficacy of immunosuppressive therapy, and thus the clinical outcome. The evaluation of 20 candidate pharmacogenes in donor-recipient pairs of HSCT identified genetic polymorphisms associated with the risk of GvHD. Recipient genetic status for ABCC1 and ABCC2, related to methotrexate (MTX) transport, as well as polymorphisms in genes encoding molecular targets (ATIC and MTHFR) of this drug, exhibit a remarkable influence on acute GvHD prevalence. Similarly, the cyclosporin molecular target NFATc1 also increases the risk of GvHD. Importantly, the presence of ≥2 of these SNPs was found to be associated with high risk of developing severe grade of acute GvHD. In donor, we identified protective alleles in pathways related to transport (SLC19A1) and action (DHFR) of MTX. Conversely, NFATc2 enhances the risk of acute GvHD. To improve our understanding of the process behind these associations, we have an ongoing prospective study in HSCT. This innovative study will provide the opportunity to evaluate the influence of such genetic markers on the pharmacokinetic and pharmacodynamic of immunosuppressive drugs, as well as their relation with the risk of GvHD. For the specific needs of our study, we have developed two analytical methods based on mass spectrometry. The approaches we proposed in this thesis are complementary to conventional monitoring method and are promising tools to optimize drug therapy in HSCT. Identification of such biomarkers assessed before transplantation can help personalized patient care in order to prevent GvHD and improve survival.

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est une maladie chronique prévalente et comprenant plusieurs comorbidités. Les complications les plus importantes de l’IRC sont les fractures et la mortalité d’origine cardiovasculaire. Ces dernières ont été regroupées sous l’entité du trouble minéral et osseux en insuffisance rénale chronique (TMO-IRC). La physiopathologie du TMO-IRC revêt un intérêt particulier dans l’optique de mieux comprendre et prévenir les complications des patients IRC. Récemment, les niveaux sanguins de nouveaux marqueurs osseux [sclérostine, dickkopf-related protein 1 (DKK1), fibroblast growth factor 23 (FGF23) et α-klotho], inhibiteurs de la voie de signalisation Wnt, ont été associés à des issues de santé osseuse et vasculaire et pourraient donc jouer un rôle important dans le TMO-IRC. Les objectifs de ce mémoire sont d’investiguer le rôle de ces nouveaux marqueurs osseux dans 1) le TMO-IRC chez les patients greffés et 2) le TMO-IRC chez des patients hémodialysés en lien avec le tissu adipeux de la moelle osseuse (TAM). Les résultats de nos travaux montrent que les marqueurs osseux baissent après la transplantation rénale et suggèrent que l’évolution de la sclérostine et du FGF23 est associée à certains paramètres de rigidité artérielle (vélocité de l’onde de pouls carotidefémorale et vélocité de l’onde de pouls carotide-radiale). De plus, nous avons montré la faisabilité de caractériser le TAM chez une cohorte de dialysés. Nos analyses suggèrent également que le TAM est corrélé de manière inverse avec le DKK1 sérique. Bref, nos résultats suggèrent que ces nouveaux marqueurs osseux pourraient jouer un rôle important dans la physiopathologie du TMO-IRC, et ce, autant chez les patients IRC que les greffés, potentiellement par des mécanismes différents. Une meilleure compréhension des mécanismes d’action de ces marqueurs osseux pourrait ouvrir la voie à une meilleure prise en charge des patients souffrant de TMO-IRC. / Chronic kidney disease – mineral and bone disorders (CKD-MBD) leads to increased comorbidity and mortality due to heightened fractures rate and cardiovascular complications. Understanding the mechanisms of CKD-MBD’s pathophysiology is important in order to eventually propose new therapies that may prevent or treat bone and vascular complications. Recently, circulating levels of new bone markers [sclerostin, dickkopf-related protein 1 (DKK1), fibroblast growth factor 23 (FGF23) and α-klotho], which are Wnt pathway’s inhibitors, have been associated with bone and vascular health outcomes in CKD population and could therefore play an important role in CKD-MBD. The objectives of this master thesis are to investigate the role of these new bone markers 1) in CKD-MBD among kidney transplanted patients and 2) in CKD-MBD among dialysis patients in relation to bone marrow adipose tissue (MAT). Our results show that bone markers lower after kidney transplantation. We observe an association between circulating sclerostin and FGF23 levels evolution and arterial stiffness parameters (carotid-femoral pulse-wave velocity and carotid-radial pulse-wave velocity) after kidney transplant. Moreover, we show the feasibility to characterize MAT in a dialysis cohort and our results suggest an inverse correlation between serum DKK1 levels and MAT. In conclusion, our results show that these new bone markers could play an important role in CKD-MBD both in kidney transplanted and hemodialysis patients likely through different mechanisms. A better understanding of the role of these Wnt inhibitors in CKD-MBD could lead to a better management approach of patients with CKD-MBD.

L'activité physique peut diminuer le risque de cancer du sein par un effet anti-inflammatoire. Nous avons examiné: 1. L'association de l'activité physique avec l'expression protéinique des marqueurs pro-inflammatoires (IL-6, TNF-α, CRP, COX-2, leptine, SAA1, IL-8 et STAT3) et anti-inflammatoires (TGF-β, IL-10 et lactoferrine) dans le tissu mammaire normal; 2. L'association de différents niveaux d'expression protéinique des marqueurs inflammatoires avec deux facteurs de risque de cancer du sein: la densité mammaire et l’involution lobulaire liée à l'âge; 3. L'association de l'activité physique avec les deux facteurs de risque de cancer du sein. L'activité physique totale (de domicile, travail et loisir) a été évaluée par un questionnaire validé chez 164 femmes ayant un cancer du sein. L'expression protéinique des marqueurs inflammatoires a été évaluée par immunohistochimie dans du tissu mammaire normal situé à distance de la tumeur. La densité mammaire a été évaluée par une méthode assistée par ordinateur sur le sein non-affecté. L’involution lobulaire liée à l’âge a été évaluée visuellement sur le tissu mammaire normal éloigné de la tumeur. Les associations ont été évaluées par des modèles de régression linéaires multivariés. Nous avons observé une association entre des niveaux élevés de l'activité physique totale et des niveaux d'expression faibles du marqueur pro-inflammatoire TNF-α et des niveaux d'expression élevés du marqueur anti-inflammatoire IL-10 dans le tissu mammaire normal. En outre, les niveaux d'expression plus élevés de certains marqueurs pro-inflammatoires (IL-6, TNF-α, et SAA1) ont été associés à une densité mammaire plus élevée alors que, les niveaux d'expression plus élevés du marqueur anti-inflammatoire TGF-β ont été associés à une densité mammaire reduite. Les niveaux d'expression plus élevés de certains marqueurs pro-inflammatoires (IL-6, TNF-α, CRP, COX-2, leptine, SAA1 et IL-8) et le marqueur anti-inflammatoire IL-10 ont été associés avec des seins moins involués. Nous n’avons observé aucune association significative entre l'activité physique totale et la densité mammaire ou le degré d'involution lobulaire. Bien que l'expression des marqueurs inflammatoires semble être associée à des facteurs de risque de cancer du sein, l'activité physique peut diminuer le risque de cancer du sein pas uniquement par un effet anti-inflammatoire. / Physical activity may decrease breast cancer risk through an anti-inflammatory effect. We aimed to examine: 1. The association of physical activity with the protein expression levels of pro-inflammatory (IL-6, TNF-α, CRP, COX-2, leptin, SAA-1, IL-8 and STAT3) and anti-inflammatory markers (TGF-β, IL-10 and lactoferrin) within normal breast tissue; 2. The association of the protein expression levels of these inflammatory markers with two breast cancer risk factors: mammographic density and age-related lobular involution; 3. The association of physical activity with the two breast cancer risk factors. Total physical activity (household, occupational and recreational) performed during a one-year period was evaluated by a validated questionnaire among 164 women having breast cancer. The protein expression of inflammatory markers was evaluated by immunohistochemistry in normal breast distant from the tumor. Mammographic density was evaluated by a computer-assisted method on the non-affected breast. Age-related lobular involution was visually evaluated on normal breast tissue distant from the tumor. Associations were evaluated by multivariate linear regression models. We observed association between increasing levels of total physical activity and lower expression levels of the pro-inflammatory marker TNF-α and higher expression levels of the anti-inflammatory marker IL-10 in normal breast tissue. Moreover, higher expression levels of some pro-inflammatory markers (IL-6, TNF-α and SAA1) were associated with higher mammographic density whereas, higher expression levels of the anti-inflammatory marker TGF-β were associated with lower percent mammographic density. Higher expression levels of some pro-inflammatory markers (IL-6, TNF-α, CRP, COX-2, leptin, SAA1 and IL-8) and the anti-inflammatory marker IL-10 were associated with less involuted breasts. We observed no significant association between total physical activity and mammographic density or the degree of lobular involution. Although the expression of inflammatory markers seems to be associated with breast risk factors, physical activity may not decrease breast cancer risk solely through an anti-inflammatory effect.

Problématique : La maladie rénale chronique est un problème majeur de santé publique. Des méta-analyses et revues systématiques montrent que l'exposition à des contraintes psychosociales au travail est associée aux atteintes cardiométaboliques. Toutefois, l'effet de ces contraintes sur la santé rénale est peu documenté. Objectifs : L'objectif de cette étude était de déterminer l'association entre les contraintes psychosociales au travail, définies selon le modèle de déséquilibre effort-reconnaissance, et les biomarqueurs rénaux (débit de filtration glomérulaire (DFGe) et le rapport d'albuminurie-créatininurie (RAC)). Méthodes : Il s'agit d'une étude de cohorte prospective, initialement menée auprès de 9 188 cols blancs du Québec, au Canada, avec deux suivis un après 8 ans (T2 : 1999-2000) et l'autre après 24 ans (T3 : 2015-2018). Un sous-échantillon de 1383 participants (travailleurs et retraités) ont été sélectionnés pour l'évaluation des biomarqueurs rénaux lors du dernier suivi à 24 ans. Le déséquilibre effort-reconnaissance et le surinvestissement au travail ont été évalués à T2 à l'aide d'échelles validées. Le débit de filtration glomérulaire et le rapport d'albuminurie-créatininurie ont été mesurés pendant le dernier suivi (T3). La régression linéaire multiple a été utilisée. Les modèles ont été ajustés séquentiellement pour des facteurs socioéconomiques, des facteurs cardiovasculaires et de mode de vie et d'autres facteurs psychosociaux. Résultats : Dans le modèle entièrement ajusté, le surinvestissement au travail (supérieur à la médiane) est associé au DFGe [β=-1,9 ml/min ; IC95% : -3,2 ; -0,6] ; p=0,001. Aucune association n'a été observée entre le rapport d'albuminurie-créatininurie et l'exposition au déséquilibre effort-reconnaissance. Conclusion : Dans la présente étude, l'exposition passée au surinvestissement au travail est associée à un débit de filtration glomérulaire bas. À notre connaissance, c'est la première étude à examiner cette association. Les recherches futures sont nécessaires pour clarifier la contribution des contraintes psychosociales au travail au développement des atteintes rénales. / Background: Chronic Kidney Disease (CKD) is public health problem. Meta-analyses and systematic reviews show that exposure to psychosocial stressors at work is associated with cardiometabolic impairment. However, little is known about the effect of these stressors on kidney health. Aims: The aim of this study was to determine the association between psychosocial stressors at work, defined according to the effort-reward imbalance model, and renal biomarkers (glomerular filtration rate (eGFR) and albuminuria-creatininuria ratio (ACR)). Methods: This is a prospective cohort study, initially conducted among 9188 white-collar workers in Quebec City, Canada with two follow-ups, one after 8 years (T2: 1999-2000) and one after 24 years (T3: 2015-2018). A subsample of 1383 participants (workers and retirees) was selected for renal biomarkers assessment at the last follow-up. Effort-reward imbalance and over commitment at work were assessed at T2 using validated scales. Glomerular filtration rate and albuminuria-creatininuria ratio were measured during last follow-up (T3). Multiple linear regression was used. Models were sequentially adjusted for socioeconomic, cardiovascular and lifestyle factors, as well as other psychosocial stressors. Results: In the fully adjusted model, workers in the highest level (upper than median) of overcommitment had a lower eGFR [mean difference=-1.9 ml/min; IC95%: -3.2; -0.6]; p=0,001 when compared to those in the lowest level. No association was observed between albuminuria-creatininuria ratio and effort-reward imbalance exposure. Conclusion: In the present study, past exposure to overcommitment at work was associated with lower glomerular filtration rate. To our knowledge, this is the first study to examine this association. Future research is needed to clarify to role of psychosocial stressors at work on renal markers.

Contexte : La proportion de personnes âgées de 65 ans et plus est en constante augmentation, entrainant un accroissement des problèmes de santé fréquents dans cette tranche d'âge tels que les troubles neurocognitifs (TNC) mineurs et majeurs (démence). Face à cette problématique, l'identification de facteurs modifiables, permettant d'accroitre la réserve cognitive et ainsi, de retarder l'apparition des TNC, est une priorité pour la santé publique. Certains facteurs psychosociaux au travail, tels que la complexité intellectuelle, ont été suggérés comme facteurs ayant le potentiel de maintenir une bonne réserve cognitive à long terme. Ces facteurs, aussi appelés contraintes psychosociales au travail, sont reconnus pour leurs effets néfastes sur la santé, ayant été associés avec l'augmentation du risque de maladies cardiovasculaires et de problèmes de santé mentale. L'exposition chronique à des contraintes psychosociales peut entrainer une augmentation de l'inflammation et du stress oxydatif, deux mécanismes biologiques associés avec le risque de TNC. Objectif : L'objectif de cette thèse était d'évaluer l'effet de l'exposition à des contraintes psychosociales au travail sur 1) la fonction cognitive globale, 2) des biomarqueurs d'inflammation, soit la protéine-C réactive et l'interleukine-6, et un biomarqueur d'inflammation, d'oxydation et de vieillissement cellulaire, soit la longueur des télomères, ainsi que 3) l'effet intermédiaire potentiel de ces trois biomarqueurs dans la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la fonction cognitive globale. Méthode : Cette thèse a été réalisée à partir des données de l'Étude prospective québécoise sur le travail et la santé (PROQ), une étude de cohorte occupationnelle prospective comprenant 9188 travailleurs cols-blancs de la région de Québec suivis depuis 24 ans. Un échantillon aléatoire de 3411 participants de l'Étude PROQ a été sélectionné pour faire partie de l'Étude sur les biomarqueurs comprenant un échantillon sanguin pour la mesure des biomarqueurs. Les contraintes psychosociales au travail ont été mesurées par questionnaire auto-rapporté validé. La fonction cognitive a été évaluée à l'aide du « Montreal Cognitive Assessment » (MoCA), un test de fonction cognitive globale validé. La protéine C-réactive, l'interleukine-6 et la longueur des télomères ont été mesurées selon des protocoles standardisés. Des mesures d'association ont été calculées à l'aide d'équations d'estimation généralisées ajustées pour plusieurs facteurs potentiellement confondants, dont des facteurs socio-démographiques, des habitudes de vie et des comorbidités. Une imputation multiple a été réalisée pour les données manquantes et une pondération par probabilité inverse de censure a été réalisée pour corriger pour le potentiel biais de sélection lié aux pertes au suivi. Résultats : Les résultats suggèrent que l'exposition répétée à un travail passif comportant une faible latitude décisionnelle et une faible demande psychologique, pourrait être associée à une moins bonne performance cognitive à long terme; que l'exposition à une combinaison de plusieurs contraintes psychosociales au travail, telles qu'une demande psychologique élevée, une latitude décisionnelle faible et un soutien social au travail faible, pourrait être associée avec des concentrations élevées de biomarqueurs d'inflammation; et que l'exposition à certaines contraintes psychosociales au travail, telles qu'un travail passif ou une faible latitude décisionnelle, pourrait être associée à des télomères plus courts. Par contre, l'effet intermédiaire de ces trois biomarqueurs dans la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la fonction cognitive globale n'a pas été observé. Finalement, plusieurs différences ont été observées dans ces associations selon le sexe. Conclusion : Ces résultats apportent un appui supplémentaire à l'importance de considérer les expositions psychosociales au travail lors de l'introduction d'interventions permettant d'accroitre la santé cognitive et de maintenir la réserve cognitive. Ces résultats apportent également un appui à l'importance de ces expositions délétères en montrant l'impact qu'elles peuvent avoir sur des mécanismes biologiques d'inflammation, d'oxydation et de vieillissement cellulaire prématuré, associés au risque de plusieurs maladies chroniques. Les contraintes psychosociales au travail sont à considérer afin d'avoir une vision globale de l'ensemble des facteurs modifiables permettant de prévenir ces maladies et de contribuer au vieillissement en santé. / Background: Due to the aging of the population, the burden of mild and major (dementia) neurocognitive disorders (NCD) has considerably increased in the past decades. The identification of modifiable factors that could maintain cognitive function is thus emerging as a public health priority. Some work-related psychosocial factors such as intellectual complexity, have been suggested to have the potential to support a good cognitive reserve in the long run. However, work-related psychosocial stressors are also recognized for their harmful effects on health, having been associated with an increased risk of cardiovascular disease and mental health problems. Chronic exposure to psychosocial stressors can lead to increased inflammation and oxidative stress, two biological mechanisms associated with the risk of NCD. Objective: The objective of this thesis was to evaluate the effect of work-related psychosocial factors exposure on 1) global cognitive function, 2) inflammatory biomarkers, namely C-reactive protein and interleukin 6, and telomere length, as well as 3) the potential mediating effect of these three biomarkers in the relationship between work-related psychosocial factors and global cognitive function. Method: This thesis was carried out using data from the Prospective Quebec (PROQ) study on work and health, an occupational cohort study including 9188 white-collar workers from Quebec City followed over 24 years. A random sample of 3411 participants from the PROQ Study was selected to be part of the Biomarker study, which included a blood sample for the measurement of biomarkers. Work-related psychosocial factors were evaluated using validated questionnaires. Global cognitive function was evaluated with the Montreal Cognitive Assessment, a validated test. C-reactive protein, interleukin-6 and telomere length were measured according to standardized protocols Associations were measured using generalized estimating equation adjusted for several potential confounders, including socio-demographic factors, lifestyle habits and comorbidities. Multiple imputation was performed for missing data and inverse probability of censoring weighting was performed to correct for potential selection bias related to losses to follow-up. Results: Analyses suggest that repeated exposure to passive work characterized by low decision latitude and low psychological demand may be associated with poorer long-term cognitive performance; that exposure to a combination of several psychosocial constraints at work, such as high psychological demand, low decision latitude and low social support at work, are associated with high concentrations of inflammatory biomarkers; and that exposure to certain psychosocial constraints at work, such as passive work or low decision latitude, are associated with shorter telomeres. However, biomarkers were not found to mediate the relationship between work-related psychosocial factors and global cognitive function. Finally, several differences were observed according to sex. Conclusion: The results of this thesis provide additional support for the importance of considering psychosocial exposures at work when introducing interventions to promote cognitive health. These results also support the importance of the deleterious effect of these exposures by showing the impact they can have on the biological mechanisms of inflammation, oxidative stress, and premature cellular aging, that are all associated with the risk of chronic disease. Work-related psychosocial factors must be considered to have a global vision of all the modifiable factors that make it possible to prevent disease development and contribute to healthy aging.