L’enzyme uridine glucuronosyltransférase 2B17 (UGT2B17) participe à l’inactivation des androgènes et régule l’exposition de la prostate à ces hormones. Ainsi, les variabilités génétiques de l’UGT2B17 peuvent modifier son activité, changer l’exposition de la prostate aux hormones et possiblement avoir un impact dans l’évolution du CaP. Nous avons étudié l’association des polymorphismes d’UGT2B17 liés à un gain de fonction (rs59678213C>T et rs6817882T>C) avec les niveaux circulants d’hormones et le risque de récidive biochimique chez 526 patients atteints d’un CaP localisé. L’effet de la surexpression d’UGT2B17 par tissue microarray (TMA) sur le phénotype du cancer de la prostate a aussi été évalué dans 239 tumeurs primaires. De plus, les profils hormonaux ont été établis chez 48 patients ayant un CaP localisé et présentant une déficience complète du gène UGT2B17. Comparativement aux nonporteurs, les patients avec le génotype rs59678213TT présentent une réduction de 14% (p = 0.002) des niveaux circulants d’androstérone (ADT). En lien avec un gain de fonction de l’enzyme UGT2B17, ces patients présentent des niveaux plus élevés des métabolites d’androgènes glucuronides, l’ADT-G (16%; p = 0.002) et le 3α-diol-17-G (18 %; p = 0.005). Cette variante génétique est également associée à un risque accru de récidive biochimique (HR = 1.80; 95% IC: 1.23 – 2.64; p = 0.002). Par ailleurs, les patients déficients en UGT2B17 présentent une accumulation des précurseurs surrénaliens (≥ 33 %; p < 0.006). Les patients surexprimant UGT2B17 au niveau tumoral présentent des niveaux abaissés d’antigène prostatique spécifique, des tumeurs plus petites et un taux plus faible de positivité des marges chirurgicales. L’expression des hauts niveaux tumoraux d’UGT2B17 semble être un facteur additionnel de mauvais pronostique (HR = 2.05; 95% IC: 1.04–4.37; p = 0.047). En conclusion, les variations génétiques d’UGT2B17 ainsi que la de surexpression tumorale de la protéine UGT2B17 engendrent des changements significatifs des taux d’hormones androgéniques et semblent avoir un impact sur la progression du CaP / The enzyme uridine glucuronyltransferase 2B17 (UGT2B17) inactivates androgens and influences androgen exposure in the prostate. Thus, UGT2B17 genetic variability can change its activity as well as hormone levels and might have an impact in PCa progression. We have studied the association between UGT2B17 gain-of-function polymorphisms (rs59678213C>T and rs6817882T>C) with hormone levels and the risk of biochemical recurrence in 526 patients who had localized PCa after radical prostatectomy. The effect of UGT2B17 overexpression on PCa phenotype was also analysed in 239 primary tumours by tissue microarray (TMA). Besides, we have determined the hormonal profile of 48 patients with both localized PCa and UGT2B17 complete deletion. When compared to non-carriers, patients having rs59678213TT genotype presented a 14% reduction in androsterone (ADT) levels (p = 0.002). They also had increased levels of glucuronide metabolites such as ADT-G (16% reduction; p = 0.002) and 3α-diol-17-G (18 %; p = 0.005), which is in keeping with greater UGT2B17 activity. Carriers of this genetic variant were also at increased risk of biochemical recurrence (HR = 1.80; 95% CI: 1.23 – 2.64; p = 0.002). Furthermore, patients carrying UGT2B17 complete deletion had increased levels of adrenal precursors (≥ 33 %; p < 0.006). Tumoral overexpression of UGT2B17 was associated with decreased levels of PSA, smaller tumours and lower rates of positive margins. It was also an independent marker for biochemical recurrence (HR = 2.05; 95% CI: 1.04–4.37; p = 0.047). In summary, UGT2B17 genetic variants and tumoral overexpression of UGT2B17 significantly modify androgenic levels and seem to influence PCa progression.

Le régime alimentaire joue un rôle dans le développement du cancer du sein, mais le mode d’action des facteurs nutritionnels sur le tissu mammaire est mal compris. Un des mécanismes potentiels est la création d’un stress oxydatif qui favoriserait le processus tumoral et l’inflammation. Par conséquent, la consommation d’antioxydants pourrait contribuer à réduire l’inflammation dans les tissus et à prévenir le cancer du sein. Cependant, peu d’études ont exploré la relation entre les apports en antioxydants et l’expression de marqueurs inflammatoires dans le tissu mammaire. Ce projet visait à évaluer la relation entre les apports en antioxydants et l’expression de 11 marqueurs inflammatoires dans le tissu mammaire normal de 160 femmes atteintes d’un cancer du sein. Les données alimentaires ont été obtenues par un questionnaire de fréquence alimentaire auto-administré mesurant les apports alimentaires et la prise de suppléments de l’année précédente. L’expression des marqueurs inflammatoires a été évaluée par immunohistochimie. La corrélation entre les apports en antioxydants et l’expression des marqueurs inflammatoires a été analysée par le coefficient de corrélation partiel de Spearman. Les analyses ont été effectuées pour l’ensemble de l’échantillon et pour les femmes pré-ménopausées et post-ménopausées prises séparément. Après la correction de Bonferroni, les apports élevés en bêta-tocophérol corrélaient avec une diminution de l’expression de l’IL-10 pour l’ensemble de l’échantillon (r=-0,26) et chez les femmes post-ménopausées (r=-0,39). Parmi toutes les femmes, les apports en zinc corrélaient négativement avec l’expression de l’IL-10 (r=-0,26) et parmi les femmes post-ménopausées, les apports en sélénium corrélaient négativement avec l’expression de la lactoferrine (r=-0,39). Aucune association significative n’a été observée chez les femmes pré-ménopausées. Nos résultats suggèrent que le bêta-tocophérol, le zinc et le sélénium pourraient agir sur le tissu mammaire par des mécanismes affectant l’expression de certains marqueurs inflammatoires et que ceci serait influencé par le statut ménopausique. / Diet plays an important role in the development of breast cancer, but the influence of dietary factors on the mammary tissue is poorly understood. One possible underlying mechanism is the generation of oxidative stress favoring inflammation and tumorigenic processes. Consequently, antioxidant consumption that fosters tissue inflammation reduction could prevent breast cancer risk. However, few studies have explored relationships between antioxidant intakes and inflammation marker expression in breast tissue. This project aimed to evaluate potential link between the intake of antioxidants that have been associated with breast cancer risk and the protein expression level of 11 inflammatory markers in normal breast tissue of 160 women diagnosed with breast cancer. Antioxidant intakes were collected using a self-administered semi-quantitative food frequency questionnaire designed to measure dietary patterns and supplement intake over the past year. Inflammation marker expression was assessed by immunohistochemistry. Correlations between antioxidant intakes and inflammatory marker expression were explored using the Spearman’s partial correlation coefficients (r) for all women, and then for premenopausal and postmenopausal women separately. After Bonferroni correction, negative correlations were observed between dietary beta-tocopherol and IL-10 expression in all women combined (r=-0.26) and among postmenopausal women (r=-0.39). For all women, negative correlation was found between total zinc intakes and IL-10 (r=-0.26). Among postmenopausal women, dietary selenium intake was negatively correlated with the expression of lactoferrin (r=-0.39). No associations were observed in premenopausal women. Our findings suggest that consumption of specific antioxidants, including beta-tocopherol, zinc and selenium, may act on the breast tissue through mechanisms affecting the expression of certain inflammation markers and that this would be influenced by the menopausal status.

OBJECTIF : Le cancer du poumon est la principale cause de décès par cancer au Canada. L’objectif de ce projet est d’identifier des biomarqueurs d'expression génique dans la tumeur, associés à la survie des patients suivant une résection chirurgicale d’un adénocarcinome de stade 1. MÉTHODES : Des gènes candidats ont été sélectionnés grâce à une revue de littérature, ainsi qu’à l’analyse de bases de données publiques (PRECOG). L’un de nos jeux de données, dans lequel l'expression des gènes a été quantifiée à l'aide de biopuces à ADN dans la tumeur et le parenchyme pulmonaire non-tumoral a également été analysé. L’expression des gènes sélectionnés a ensuite été mesurée par qPCR sur 233 échantillons d’adénocarcinomes de stade 1. Des analyses de Kaplan-Meier ont été réalisées pour évaluer leur valeur pronostique. L’expression de deux de ces gènes a ensuite été testée dans une deuxième cohorte indépendante de 210 adénocarcinomes de stade 1. RÉSULTATS : Onze gènes ont été sélectionnés selon leur capacité à prédire une récidive ou une rémission grâce aux données publiques. Les analyses complémentaires sur notre jeu de données ont permis de réduire la liste à 3 gènes associés à un mauvais pronostic (RRM1, EZH2 et FOXM1) et 3 gènes associés à un bon pronostic (BTG2, SELENBP1 et NFIB). Les analyses de EZH2 et de RRM1 par qPCR ont révélé des courbes de survies significativement différentes entre les patients avec des niveaux d'expression génique élevés et faibles (EZH2 Kaplan-Meier log-rank p=3.2e-02, RRM1 Kaplan-Meier log-rank p=5.9e-04). La valeur pronostique de EZH2 et RRM1 n’a pas été confirmée dans la deuxième cohorte. CONCLUSION : Le rôle des gènes EZH2 et RRM1 comme biomarqueurs afin de prédire la récidive des adénocarcinomes de stade 1 a été confirmé dans une première cohorte, mais pas dans une deuxième cohorte équivalente sur la base clinique et pathologique. / OBJECTIVE: Lung cancer is the leading cause of cancer-related death. The objective of this study is to identify tumor-based gene expression biomarkers associated with survival after curative resection for stage 1 adenocarcinoma. METHODS: Candidate genes were selected based on literature review, analyses performed in public databases (PRECOG), and using our own microarray gene expression dataset of lung cancer and non-tumor lung parenchyma. The selected genes were measured by quantitative real-time PCR (qPCR) in the tumors of 233 patients with stage 1 adenocarcinoma. Kaplan-Meier analyses were performed to establish the discriminatory performance of these biomarkers. The expression of two of these genes was then tested in an independent cohort of 210 stage 1 adenocarcinomas. RESULTS: Based on literature, we have selected 11 candidate genes that showed promising prognostic value. Complementary analyses with PRECOG and our own microarray dataset enabled us to choose three genes associated with poor outcome (RRM1, EZH2 and FOXM1) and three genes associated with favourable outcome (BTG2, SELENBP1 and NFIB). Results for EZH2 and RRM1 revealed significant difference in survival curves between patients with low compared to high gene expression (EZH2 Kaplan-Meier logrank p=3.2e-02, RRM1 Kaplan-Meier logrank p=5.9e-04). The prognostic values of EZH2 and RRM1 were not replicated in the second set of patients. CONCLUSION: OBJECTIVE: Lung cancer is the leading cause of cancer-related death. The objective of this study is to identify tumor-based gene expression biomarkers associated with survival after curative resection for stage 1 adenocarcinoma.

Les plaquettes sont très abondantes dans le sang où elles ont un rôle dans l'hémostase, l’inflammation et l’immunité. Activées, elles vont subir un changement de conformation qui permet la libération de nombreuses molécules effectrices ainsi que la production de vésicules extracellulaires (EV). Les EV sont formées par le bourgeonnement de la plaquette et emportent une partie de son contenu, incluant des acides nucléiques, des protéines de surface et des organelles. Hétérogène, le contenu diversifié des EV de plaquettes suggère qu’elles peuvent exercer de nombreuses fonctions. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes d’abord intéressés à l’utilisation de l’algorithme SPADE couplé à la cytométrie en flux pour améliorer la détection d’EV et mieux apprécier leur hétérogénéité dans des concentrés plaquettaires (PC) servant à la transfusion. Nous avons aussi évalué l’utilisation de cette approche pour le développement de biomarqueurs dans le cadre de l’analyse d’EV dans le liquide synovial de patients arthritiques. Cette étude a révélé que l’utilisation d’algorithmes couplés à la cytométrie en flux tels que SPADE pourrait faciliter la compréhension des fonctions des EV et le développement de leur étude comme biomarqueurs. Nous nous sommes ensuite intéressés à une première sous-catégorie d’EV de plaquettes, celles qui contiennent des mitochondries (mito⁺EV). Nous avons émis l'hypothèse que ces mito⁺EV représentent un réservoir d'ADN mitochondrial, signal de danger (motifs moléculaires associés aux dommages, DAMP) reconnu et présent dans de nombreuses conditions inflammatoires, et qu’elles pourraient être impliquées dans les réactions transfusionnelles. Nous avons observé que les mito⁺EV étaient plus abondantes dans les PC impliqués dans des réactions transfusionnelles et qu’elles corrèlent significativement avec l’ADN mitochondrial. Comme la majorité de l’ADN mitochondrial est encapsulée dans des EV, cette étude suggère que les EV peuvent être un biomarqueur utile pour la prédiction du risque potentiel de réactions transfusionnelles, bien que des investigations soient iii nécessaires pour déterminer s'il existe un rôle pathogène causal du DAMP mitochondrial encapsulé dans les EV par opposition à l'ADN mitochondrial en solution. Nous nous sommes enfin intéressés à une seconde sous-catégorie d’EV de plaquettes, celles qui contiennent du protéasome. Les plaquettes contiennent un protéasome actif et présentent des antigènes par l'intermédiaire du complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH I) ce qui leur confère une fonction dans l’immunité adaptative. Étant donné qu’il n’a jamais été examiné si le protéasome est également transféré dans les EV de plaquettes auparavant, nous avons émis l'hypothèse qu'une machinerie fonctionnelle pour l'apprêtement et la présentation de l'antigène est transférée aux EV de plaquettes. En utilisant une combinaison d'analyses moléculaires et fonctionnelles, nous avons montré la présence d'un protéasome 20S actif dans diverses conditions où les plaquettes sont activées, ainsi que du CMH I et des molécules de coactivation des lymphocytes. L’incubation d’EV de plaquettes avec l’ovalbumine (OVA) a mis en évidence, par l'activation et la prolifération des lymphocytes T CD8⁺ spécifiques de l'antigène OVA, qu’elles peuvent apprêter et présenter efficacement l’antigène. Ces résultats suggèrent que les EV de plaquettes contribuent à l'immunité adaptative. Dans l’ensemble, nous avons montré que les EV de plaquettes ont un rôle dans l’inflammation et l’immunité avec leur contenu en mitochondries et en protéasome. Elles sont hétérogènes et peuvent être utilisées comme biomarqueurs dans différents contextes. / Platelets are very abundant in the blood where they play a role in hemostasis, inflammation and immunity. Activated, platelets will undergo a change of conformation which allows the release of numerous effector molecules as well as the production of extracellular vesicles (EVs). EVs are formed by the budding of the platelet and bring some of its contents, including nucleic acids, surface proteins and organelles. Heterogeneous, the diverse content of platelet EVs suggests that they can perform many functions. As part of this thesis, we first looked at the use of the SPADE algorithm coupled with flow cytometry to improve the detection of EVs and allow a better appreciation of their heterogeneity in platelet concentrates (PC) used for transfusion. We also evaluated the use of this approach for the development of biomarkers in the analysis of EVs in the synovial fluid of arthritis patients. This study revealed that the use of algorithms such as SPADE coupled with flow cytometry could facilitate the understanding of the functions of EVs and the development of their studies as biomarkers. We then looked at a first subcategory of platelet EV, those that contain mitochondria (mito⁺EVs). We hypothesized that these mito⁺EVs represent a reservoir of mitochondrial DNA, a damage-associated molecular pattern (DAMP) recognized and present in many inflammatory conditions, and that they could be involved in transfusion reactions. We observed that mito⁺EVs were more abundant in PCs involved in transfusion reactions and that they correlate significantly with mitochondrial DNA. As the majority of mitochondrial DNA is encapsulated in EVs, this study suggests that EVs may be a useful biomarker for predicting the potential risk of transfusion reactions, although further investigation is needed to determine if there is a pathogenic role of mitochondrial DAMP encapsulated in EVs as opposed to mitochondrial DNA in solution. We finally focused on a second subcategory of platelet EVs, those that contain proteasome. Platelets contain an active proteasome and present antigens through the major histocompatibility complex I (MHC I), which gives them an important function in adaptive immunity. Whether the proteasome is also transferred into the v platelet EVs has never been examined. We hypothesized that a functioning machinery for the processing and presentation of the antigen is transferred to the platelet EVs. Using a combination of molecular and functional assays, we have demonstrated the presence of an active 20 S proteasome under various conditions where platelets are activated, as well as MHC I and lymphocyte coactivation molecules. Demonstrated by activation and proliferation of ovalbumin (OVA) antigen specific CD8⁺ T lymphocytes, EVs from platelets incubated with OVA can efficiently prepare and present antigen. These results suggest that platelet EVs contribute to adaptive immunity. Overall, we have shown that platelet EVs have a role in inflammation and immunity with their mitochondria and proteasome content. They are heterogeneous and can be used as biomarkers in different contexts.

En transplantation, la morbidité attribuable aux évènements de sur-immunosuppression dépasse celle des rejets et aucun outil clinique ne diagnostique cette condition. Précédemment, nous avons découvert et validé longitudinalement l'association entre la production du facteur de nécrose tumorale des monocytes intermédiaires stimulés par des peptides du virus de l'Epstein-Barr et la sur-immunosuppression. L'hypothèse générale de mes recherches est qu'il est possible de développer un test diagnostiquant la sur-immunosuppression. Spécifiquement, j'ai étudié une cohorte transversale prospective unicentrique pour valider extrinsèquement les valeurs diagnostiques du test et étudier les sous-populations de lymphocytes B à des fins d'optimisation. Cette cohorte de 71 greffés rénaux expose des valeurs diagnostiques semblables à la cohorte exploratoire, soit des sensibilité et spécificité respectives de 83 et 68 % pour le seuil diagnostique prédéfini. Cette association s'est montrée indépendante des caractéristiques cliniques, de la fonction rénale et du régime immunosuppresseur. Ensuite, nous avons développé et validé une seconde étape diagnostique ayant une haute spécificité, basée sur un seuil de ≤ de 19 % de lymphocytes Bm5 et early Bm5 sanguins, pour confirmer le diagnostic de sur-immunosuppression. Au final, ce test en deux étapes classe les deux tiers des patients dans la catégorie sur-immunosupprimés ou contrôles, avec des valeurs prédictives positive et négative de 91 et 89 % respectivement. L'analyse multivariée ajustée montre que le risque de sur-immunosuppression chez les patients classés comme positifs est plus de huit fois supérieur à celui des contrôles. En conclusion, mon projet de maîtrise a permis l'optimisation et la validation d'un biomarqueur diagnostiquant la sur-immunosuppression en greffe rénale. Une cohorte de validation multicentrique est en cours. / In the transplantation field, the morbidity attributable to over-immunosuppression events exceeds that of rejections and no clinical tool diagnoses this condition. Previously, we discovered and validated longitudinally the association between the production of tumor necrosis factor of intermediate monocytes stimulated by peptides of the Epstein-Barr virus and over-immunosuppression.The general hypothesis of my research is that it is possible to develop a test diagnosing overimmunosuppression. Specifically, I studied a prospective unicentric cross-sectional cohort to extrinsically validate the diagnostic values of the test and to study the subpopulations of B lymphocytes for optimization purposes.This cohort of 71 renal transplant recipients exhibits diagnostic values similar to the exploratory cohort, which are a sensitivity and specificity of 83 and 68 % respectively for the predefined diagnostic threshold. This association has been shown to be independent of clinical features, renal function and immunosuppressive regimen. Then, we developed and validated a second diagnostic step with high specificity, based on a threshold of ≤ 19 % of Bm5 and early Bm5 blood lymphocytes, to confirm the diagnosis of overimmunosuppression. In the end, this two-step test classifies two thirds of patients in the overimmunosuppressed or controls category, with positive and negative predictive values of 91 and 89 %, respectively. The adjusted multivariate analysis shows that the risk of overimmunosuppression in patients classified as positive is more than eight times greater than that of controls.In conclusion, my master's project allowed the optimization and validation of a biomarker diagnosing over-immunosuppression in renal transplant patients. A multicenter validation cohort is underway.

La population incidente au stade d'insuffisance rénale terminale est en rapide augmentation dans les pays développés. De plus, on observe un vieillissement des patients, à la fois dialyses et transplantés. Le pronostic général et cardiovasculaire des patients en insuffisance rénale terminale est particulièrement sombre par rapport à la population générale. Il a été montré que la rigidité artérielle est un prédicteur indépendant de mortalité cardiovasculaire en dialyse. Les mécanismes responsables de la rigidification artérielle en insuffisance rénale restent incomplètement élucidés. Un effet conjoint du vieillissement, des calcifications vasculaires, de l'accumulation de produits avancés de glycation dans la paroi artérielle, ainsi que de la dysfonction endothéliale, est probablement impliqué. La transplantation rénale apporte un bénéfice en termes de survie par rapport à la population dialysée, semble-t-il au delà de la sélection des sujets présentant le moins de comorbidités au sein de la population dialysée. Une régression de la rigidité artérielle pourrait être impliquée dans l'amélioration du pronostic après transplantation rénale. Par ailleurs, une diminution des taux plasmatiques des produits avancés de glycation et de certains marqueurs de dysfonction endothéliale a déjà été montrée après transplantation rénale. Les objectifs de ce travail de maîtrise étaient : 1. D'étudier l'évolution de la rigidité artérielle après transplantation rénale 2. De déterminer l'implication de différents marqueurs biologiques (produits avancés de glycation et marqueurs de dysfonction endothéliale) dans ce processus dynamique. Ce travail s'inscrit dans une démarche globale visant à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la rigidité artérielle en urémie. Nous avons évalué de façon prospective l'évolution de la rigidité artérielle avant puis trois mois après transplantation rénale chez 32 patients âgés de 21 à 70 ans (médiane 50.5 ans), et observé une régression significative des différents marqueurs de rigidité. Parallèlement, nous avons observé au niveau sanguin une décroissance de la pentosidine (produit avancé de glycation), et de différents marqueurs de dysfonction endothéliale (endothéline-1, ADMA). Nous avons par ailleurs observé un effet différentiel selon l'âge de la transplantation rénale sur les paramètres de fonction vasculaire. Les sujets les plus âgés ont présenté une régression marquée de la vitesse de l'onde de pouls, associée à de larges variations pressionnelles. Ceci pourrait refléter une dysfonction vasculaire plus active au niveau des gros troncs artériels chez les sujets urémiques les plus âgés. Les sujets les plus jeunes ont présenté une amélioration marquée de leur index d'augmentation, un marqueur composite de rigidité artérielle et des ondes de réflexion de l'onde pouls. Ceci pourrait refléter une dysfonction vasculaire plus marquée au niveau de la microcirculation chez les sujets urémiques les plus jeunes. Chez ces sujets, on a pu également montrer une association entre les marqueurs de dysfonction endothéliale et ceux de rigidité artérielle. Ceci suggère une participation importante de la dysfonction endothéliale chez les patients jeunes urémiques, et un remodelage vasculaire encore actif au moment de la transplantation. L'accumulation de produits avancés de glycation dans le mur artériel pourrait également jouer un rôle important chez les sujets les plus âgés. En conclusion, la transplantation rénale semble offrir un bénéfice en termes de fonction vasculaire à la fois chez les sujets jeunes et chez les sujets plus âgés, mais avec un effet variable selon l'âge. L'amélioration de la rigidité à plus long terme (au-delà de trois mois) reste à confirmer. De plus, il serait intéressant d'entreprendre un suivi prospectif évaluant de l'impact de l'amélioration de la rigidité artérielle sur la survie après transplantation.

La maladie d'Alzheimer représente un défi colossal poiu la société, avec 500 000 Canadiens atteints de cette maladie ou d'autres fomies de démences reliées. La recherche a cependant pennis d'identifier la présence d'au moins deux pathologies caractéristiques de la maladie d'Alzheùner, soit la pathologie Aβ, présentant des plaques amyloïdes, et la pathologie tau, présentant des enchevêtrements neiuofibrillaùes. Parmi les nombreux facteurs par lesquels la maladie est façonnée, les facteurs environnementaux sont particulièrement intéressants puisqu'ils sont facilement modifiables et qu'ils peuvent agù au niveau préventif. Depuis deux ans, la Société Alzheimer du Canada (SAC) et le Fonds de la Recherche du Québec (FRSQ) m'ont permis de participer à des travaux de recherche visant l'identification de voies thérapeutiques dans le traitement ou la prévention de la maladie d'Alzheimer. Les acides gras polyinsamrés (PUFA) représentent l'une de ces voies. Les trois études présentées ci-dessous résument l'essentiel de nos résultats. Nous avons observé, dans une première étude, une diminution significative de l'expression de la protéine drébrine de patients ayant souffert de la maladie d'Alzheimer dans le cortex et dans l'hippocampe, deux régions du cerveau associées à la présence de plaques amyloïdes, d'enchevêtrements neurofibrillaires et de mort neuronale au diagnostic neuropathologique de la maladie. Cette protéine aide au développement des formes et des structures des neurones. Les niveaux mesurés de l'expression de drébrine dans le cortex ont été associés avec la durée des symptômes, l'âge à la mort et la pathologie tau, mais n'ont pas été associés à la concentration de PUFA n-3, coimne l'acide docosahexaénoïque (DHA), un PUFA n-3 essentiel et important pour le développement du cerveau. Globalement, ces résultats suggèrent que la diminution de l'expression de drébrine joue un rôle important dans l'Alzheimer et est étroitement reliée avec sa progression. Les sirtuines sont des protéines pouvant augmenter la durée de vie par la régulation du métabolisme cellulaire. La deuxième étude visait à comparer les niveaux de la principale sirtuine, la sirtuine 1 ou SIRT1, dans le cerveau de patients ayant souffert de la maladie d'Alzheimer avec ceux de sujets contrôles. Nous avons observé une diminution significative de SIRT1 dans le cortex de patients Alzheimer comparativement aux sujets contrôles. Les niveaux mesurés de SIRT1 ont été associés avec la durée des symptômes, la pathologie tau, la pathologie Aβ et la cognition mesurée avant la mort. Aussi, les niveaux de SIRT1 ont été associés à la concentration de DHA chez les patients ayant souffert de la maladie d'Alzheimer. Ensemble, ces résultats supportent des stratégies visant l'augmentation de l'activité de SIRT1 dans le traitement de la maladie d'Alzheimer. Nous avons investigué dans une troisième étude des facteurs de risque alimentaires potentiels pour la maladie, c'est-à-dire la quantité de gras total alimentaire et les PUFA n-3 et PUFA n-6, chez une souris transgénique développant les pathologies Aβ et tau, la souris 3xTg-AD. Les souris traitées avec la diète élevée en gras combinée avec un apport faible en PUFA n-3 ont présenté une aggravation des neuropathologies Aβ et tau. La diète élevée en gras combinée avec un apport faible en PUFA n-3 a aussi induit un déficit synaptique en diminuant les niveaux de la protéine drébrine chez les 3xTg-AD. Puisque les diètes combinant un contenu faible en PUFA n-3 et un contenu riche en gras sont fréquentes dans notre société nord-américaine, des interventions visant à optimiser la consommation de gras peuvent être pertinentes dans la prévention de la maladie d'Alzheimer, du moins chez les personnes avec une prédisposition génétique.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / La protéine de liaison aux facteurs de croissance analogues à l’insuline (IGFBP)-2 est une protéine circulante fortement associée à la résistance à l’insuline qui module les effets métaboliques d’IGF-I et IGF-II en s’y associant directement, et qui exerce aussi des actions IGF-indépendantes via sa liaison à la matrice extracellulaire et aux intégrines. Chez l’homme, de faibles niveaux d’IGFBP-2 sont associés à un profil lipidique délétère, ainsi qu'à une augmentation de la masse grasse et de la résistance à l’insuline. Les travaux décrits dans cette thèse montrent chez l’humain et la souris que les niveaux d’IGFBP-2 sont associés de manière indépendante aux composantes du risque cardiométabolique. Chez l’homme, de faibles niveaux d’IGFBP-2 sont associés à la dyslipidémie athérogène. Une valeur seuil d’IGFBP-2 de 221.5 ng/mL a permis de discriminer entre les sujets métaboliquement sains et ceux répondant aux critères du syndrome métabolique. En plus de son association avec la résistance à l’insuline et les composantes du profil lipidique, de faibles niveaux d’IGFBP-2 sont associés à une fonction cardiaque diminuée chez les patients atteints de sténose aortique, tel qu’évaluée par le volume d’éjection indexé, un indice de fonction global du ventricule gauche qui intègre la fonction pompe et le remodelage du tissu. Chez l’homme, des niveaux d’IGFBP-2 élevés sont associés à un tissu adipeux brun plus volumineux ainsi qu’à une activité métabolique plus importante de ce dernier. Ces observations, telles qu’évaluées par PET/CT, sont aussi validées chez les souris surexprimant la forme humaine d’IGFBP-2. Nos travaux démontrent que les niveaux d’IGFBP-2 sont fortement associés au métabolisme des lipoprotéines et des lipides, à la fonction cardiaque ainsi qu’à l’activité du tissu adipeux brun. L’influence des niveaux d’IGFBP-2 par différentes altérations métaboliques menant à l’augmentation du risque cardiométabolique pourrait faire de ce dernier un biomarqueur précoce et intégrateur. Les travaux exposés dans la présente thèse soulignent aussi un rôle mécanistique potentiel pour IGFBP-2 dans la protection contre certaines altérations du métabolisme. / Insulin-like growth factor binding protein (IGFBP)-2 is a circulating protein strongly associated with insulin resistance. IGFBP-2 modulates the metabolic actions of IGF-I and IGF-II by direct binding, but can also exert IGF-independent effects through extracellular matrix and integrin binding. In humans, lower IGFBP-2 levels are associated with a deleterious lipid profile, increased fat mass and decreased insulin sensitivity. Causal links between IGFBP-2 levels and surrogate markers of cardiometabolic risk and the potential of IGFBP-2 as a biomarker of metabolic alteration have been scarcely studied. The work presented herein shows in humans and mice that IGFBP-2 levels are independently associated with components of the metabolic syndrome. In men, low IGFBP-2 levels are associated with atherogenic dyslipidemia. A cut-off value for IGFBP-2 at 221.5 ng/mL allowed us to identify subjects with or without the metabolic syndrome. In addition to its association with insulin resistance and the components of the lipoprotein-lipid profile, low IGFBP-2 levels are linked to decreased cardiac function in aortic stenosis patients, as assessed by stroke volume index, a global marker of left ventricle function and remodeling. In men, high IGFBP-2 levels are associated with a more important volume of brown adipose tissue and an increased activity. These observations, as assessed by PET/CT, were also confirmed in mice overexpressing the human form of IGFBP-2. Our results show that IGFBP-2 levels are strongly associated to lipid metabolism, cardiac function and brown adipose tissue activity. The combined influence of different metabolic alterations on IGFBP-2 levels could make it an early and integrative biomarker. The work presented here highlights a potential mechanistic role for IGFBP-2 in the protection against certain metabolic alterations.

Le 24S-hydroxycholestérol (24S-OH) est un dérivé oxydé du cholestérol retrouvé dans le plasma chez l’humain. C’est un activateur endogène du Liver-X-Receptor (LXR) et un biomarqueur plasmatique potentiel pour diverses maladies neurodégénératives. Les concentrations de 24S-OH dans le plasma sont influencées par son métabolisme hépatique mais sa conjugaison dans le foie n’a pas été caractérisée à ce jour. Après analyse d’échantillons humains de plasma et d’urine par LC-MS/MS, le 24S-hydroxycholestérol-3 sulfate, 24S-hydroxycholestérol-24 glucuronide et 24S-hydroxycholestérol-3 sulfate, 24 glucuronide ont pu être identifiés. Les enzymes responsables de leurs formations au niveau du foie sont principalement UGT1A4 et SULT2A1. De plus, alors que le dérivé sulfaté montre une activité agoniste envers LXRα, les dérivés glucuronidés sont inactifs. Ces résultats indiquent que la glucuronidation et la sulfatation du 24S-OH affectent différemment son activité biologique pour LXRα. De plus, puisqu’UGT1A4 est régulé par LXRα, il est possible de dire que le 24S-OH est régulé par une boucle de rétrocontrôle. / 24S-hydroxycholesterol (24S-OH) is an oxidized derivative of cholesterol detected in the human plasma. It acts as a Liver-X-Receptor (LXR) agonist and its plasmatic levels have also proposed as potential biomarkers for several neurodegenerative diseases. Circulating 24S-OH levels are influenced by its hepatic elimination but the enzymatic processes involved in its conjugation in the liver have only received limited attention. After analysis of human plasma samples by LC-MS/MS, the 24S-hydroxycholesterol-3 sulfate, 24S-hydroxycholesterol-24 glucuronide and 24S-hydroxycholesterol-3 sulfate, 24-glucuronide were identified. The enzymes responsible for their formation in the liver are identified as UGT1A4 and SULT2A1. In addition, while the sulfated derivative shows a LXR agonist activity, glucuronidated derivatives are inactive. These results indicate that 24S-OH glucuronidation and sulfation affect differently its biological activity. Since UGT1A4 is regulated by LXRα, it can be envisioned that 24S-OH hepatic metabolism is controlled by a feedback loop.

L'entérocolite nécrosante (NEC) est une maladie inflammatoire affectant le tractus gastro-intestinal de 5 à 10 % des enfants prématurés ayant un poids inférieur à 1500 g à la naissance. Elle se traduit principalement par la perte de tissu de la muqueuse intestinale, ce qui permet l'invasion bactérienne, menant ultimement à une nécrose de l'intestin. Parmi les options pouvant être envisagées pour prévenir la NEC, le lait maternel constitue l'approche la plus efficace. En effet, ce dernier fournit aux nouveau-nés des nutriments essentiels, mais également des substances bioactives pouvant être à l'origine de sa capacité à prévenir l'inflammation, une des caractéristiques principales de l'entérocolite nécrosante. Toutefois, il n'existe pas de test ou de marqueur permettant de prédire le potentiel anti-inflammatoire des dons de lait maternel. Un test fonctionnel in vitro utilisant des cellules épithéliales intestinales a été développé et il a été possible d'identifier certains dons de lait maternel pouvant prévenir l'inflammation de façon significative, via la réduction de l'expression du signal NF-κB (nuclear factor kappa-B), à l'intérieur des cellules. À partir de ces données, un profil de certains facteurs bioactifs clés contenus dans le lait, tels que le facteur de croissance épidermique, les cytokines inflammatoires et les oligosaccharides, a été dressé pour différents dons de lait. Il fut possible de comparer la composition de ces dons en fonction de leur potentiel anti-inflammatoire et de tenter d'identifier une ou plusieurs molécules pouvant être à l'origine de la prévention de l'inflammation. / Necrotizing enterocolitis (NEC) is an inflammatory disease affecting the gastrointestinal tract in 5-10 % of premature infants weighing less than 1500 g at birth. It mainly results in the loss of tissue from the intestinal lining, which allows bacterial invasion, ultimately leading to necrosis of the intestine. Of the treatment options that may likely be able to prevent NEC, breast milk is the most effective approach. Indeed, the latter provides newborns with essential nutrients, but also bioactive substances that may be the origin of its ability to prevent inflammation, one of the main characteristics of NEC. However, there is no assay or marker to predict anti-inflammatory potential of breast milk samples. A functional in vitro test using intestinal epithelial cells has been developed and showed ability to identify certain donated breast milk that can significantly prevent inflammation, via the reduction of the expression of the NF-κB signal (nuclear kappa-B factor), inside cells. From these data, a profile of some key bioactive factors contained in milk, such as epidermal growth factor, inflammatory cytokines, and oligosaccharides, was dressed in different milk donations. It was possible to compare the composition of these donations according to their anti-inflammatory potential and to try to identify one or more molecules which could be the origin of the prevention of inflammation.