L'accumulation de tissu adipeux est un phénomène complexe caractérisé par de grandes variations étiologiques interindividuelles et des conséquences sérieuses pour la santé. Dans le but ultime de concevoir le traitement ou l'action préventive les plus complets et efficaces qui soient, il importe d'abord de tester la contribution de divers agents impliqués dans le contrôle du poids et de l'appétit. Cette thèse de doctorat documente l'impact de différents types d'interventions nutritionnelles sur des aspects préventifs et curatifs de l'embonpoint et de l'obésité. Les résultats issus d'un premier article scientifique démontrent qu'une restriction énergétique intermittente n'apporte pas de bénéfices supplémentaires sur la composition corporelle et le profil métabolique en comparaison à une restriction énergétique continue. Ils renforcent aussi l'idée qu'une perte de 5% du poids initial constitue un objectif prudent et valable pour l'amélioration de la santé métabolique. Un second projet de recherche a démontré qu'à densité énergétique, apparence et palatabilité égales, l'effet de contexte mais non la composition en nutriments a exercé une influence significative sur le contrôle de l'appétit. Les résultats issus d'une troisième étude suggèrent ensuite qu'une diète de faible densité énergétique à haut potentiel rassasiant puisse avoir un impact bénéfique sur la perte de poids et le contrôle de l'appétit d'individus dont les signaux de satiété sont faibles. Une quatrième étude, portant sur l'offre alimentaire saine et abordable dans une école primaire, a démontré qu'il est possible d'obtenir un compromis acceptable entre palatabilité, satisfaction et apport énergétique spontané chez des enfants de 4 à 12 ans. Enfin, la comparaison d'individus végétaliens et omnivores laisse présumer d'un rôle potentiel de l'alimentation en tant que moyen de prévention de l'accumulation des polluants organiques persistants dans le corps humain. L'ingestion d'olestra n'a toutefois pas eu le succès escompté pour contrer l'hyper-concentration plasmatique de composés organochlorés qui est survenue en réponse à une perte de poids modérée. En conclusion, les résultats des travaux présentés dans cette thèse suggèrent que l'alimentation santé peut avoir un impact favorable sur le contrôle du poids et de l'appétit. Cependant, il y a des limites à en améliorer la fonctionnalité.

L'objectif principal de ce mémoire consistait à identifier quels sont les facteurs modérateurs de l'intervention de la diététiste professionnelle dans un traitement visant une perte de poids saine et durable. Des facteurs biologiques, comportementaux et psychologiques ont été étudiés. Pourquoi ne sommes-nous pas tous égaux devant la perte de poids? Les résultats de recherche présentés dans ce mémoire ont permis de démontrer qu'il existe bel et bien une grande variabilité interindividuelle quant à la perte de poids et que celle-ci dépend des caractéristiques de chaque individu. Il semblerait qu'à l'instar de ce qui se trouve dans l'assiette et du nombre d'activité physique que nous faisons, les perturbations du sommeil et les comportements alimentaires pourraient venir moduler l’intervention de la diététiste professionnelle visant une perte de poids. Les résultats de la première étude nous démontrent que l’intervention diététique jumelée à de bonnes habitudes de sommeil a engendré des changements significatifs en ce qui a trait aux comportements alimentaires dans la direction attendue dans un contexte de perte de poids. Le profil de désinhibition de tous les participants et d’autant plus celui des sujets les plus vulnérables fut amélioré. Malgré que l’intervention ait engendré une augmentation de la restriction cognitive, seulement l’augmentation du contrôle flexible a favorisé une perte de poids significative. Quant aux résultats de la deuxième étude, ils nous démontrent que le traitement diététique de l'obésité combiné ou non à la ventilation en pression positive continue, a eu un impact significatif sur les marqueurs anthropométriques et de la qualité de vie des patients obèses atteints ou non du syndrome d'apnée obstructive du sommeil. Plus explicitement, le traitement combiné a eu des effets positifs plus marqués chez les apnéiques quant à l’amélioration de certains marqueurs de la qualité de vie. Les non apnéiques ont eu plus de succès quant aux changements morphologiques en réponse au traitement diététique. Le patient apnéique serait possiblement plus qu’un petit dormeur, mais serait aussi un moins bon répondeur à la perte de poids. Finalement, ce mémoire présente explicitement les résultats précédemment mentionnés tout en suggérant des moyens concrets et des perspectives de recherche pour améliorer les chances de succès d'un programme de perte de poids.

L’obésité augmente le risque de nombreuses maladies dont le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, l’hypertension artérielle, les AVC (accident vasculaire cérébral), l’ostéo-arthrite, l’apnée obstructive du sommeil et plusieurs types de cancer. Le risque est d’autant plus grand en présence d’obésité sévère laquelle est un problème prévalent qui continue de croître. L’évaluation du risque cardiovasculaire chez des obèses sévères a déjà été évaluée au moyen du score de risque de Framingham. Bien que ce score ne soit pas validé pour cette population, il s’agit d’un outil qui peut résumer les changements des multiples facteurs de risque pour un même patient au fil du temps. La prise en charge de l’obésité inclus: 1) le changement des habitudes de vie, 2) le traitement pharmacologique et, 3) le traitement chirurgical. Ce dernier est le seul prouvé efficace à long terme chez les patients obèses sévères afin de permettre une perte de poids significative et la résolution des comorbidités associées à l’obésité dont l’apnée obstructive du sommeil, l’hypertension artérielle, le diabète de type 2 et la dyslipidémie. La dyslipidémie englobe les différentes anomalies du bilan lipidique. Il existe deux grands types de chirurgie bariatrique: 1) les chirurgies restrictives et, 2) les chirurgies mixtes. La résolution des comorbidités est variable selon le type de chirurgie pratiquée. L’objectif principal de ce mémoire était de comparer, par rapport à un groupe témoin, les effets sur le bilan lipidique d’un programme d’entrainement structuré entre les mois 3 et 6 d’une chirurgie bariatrique mixte ou restrictive. Nos travaux ont permis de démontrer qu’un programme d’entraînement supervisé de 12 semaines suivant une chirurgie bariatrique a un effet bénéfique additif sur les HDL sans avoir d’impact sur les autres paramètres du bilan lipidique (cholestérol total, ratio cholestérol total/HDL, apo-B, TG, LDL, non-HDL). Ce programme d’entraînement n’entraînait pas de bénéfice supplémentaire sur le risque cardiovasculaire estimé au moyen du score de risque de Framingham. / Obesity increases the risk of many health issues like type 2 diabetes, cardiovascular disease, high blood pressure, stroke, osteoarthritis, obstructive sleep apnea and many types of cancer. This risk is even higher facing severe obesity which is a prevalent health problem that continues to rise. Cardiovascular risk assessment in severely obese patients has already been measures in a few studies using the Framingham risk score. Even if this score has not been validated in this population, it remains a tool to express many risk factors evolution in a given patient over time. Global management of obesity include changes in health behaviors and pharmacological and surgical treatment. From now on, surgical treatment is the only effective treatment in severely obese patients to significantly achieved weight loss and the resolution of many comorbidities including sleep apnea, high blood pressure, type 2 diabetes and dyslipidemia. Dyslipidemia refers to any blood lipid alterations. Surgical treatment is divided in two classes of bariatric surgery that are the restrictive and hybrid procedures. Comorbidities resolution vary according to each specific procedure. The main objective of this study was to compare, with a control group, the effect of a supervised training program between the 3nd and the 6th month following bariatric surgery (either restrictive or hybrid) on blood lipids. We found that a supervised training program of 12 weeks following bariatric surgery was able to further increase HDL without having impact on the other blood lipids (total cholesterol, total cholesterol/HDL ratio, apo-B, TG, LDL and nonHDL). This training program did not further decrease the cardiovascular risk of patients as estimated by the Framingham risk score.

La prévalence des maladies chroniques, dont les maladies cardio-métaboliques font partie, ne cesse d'augmenter mondialement. Les avancées dans le domaine du microbiote intestinal dans les dernières années montrent des liens de causalité entre les bactéries qui colonisent l'intestin et les métabolites qu'elles produisent. Le microbiote intestinal est donc une cible potentielle pour la prévention ou le traitement des comorbidités associées à l'obésité. La perte rapide de masse grasse peut conduire à la libération endogène de molécules liposolubles aux effets potentiellement nocifs, comme les polluants organiques persistants (POP). L'objectif de la première étude était d'évaluer l'impact d'un extrait prébiotique de canneberge riche en polyphénols sur la libération de POP pendant la perte de poids. Malgré la perte de graisse plus importante chez les souris traitées à l'extrait de canneberge, leurs taux circulants de POP n'ont pas augmenté et leur homéostasie du glucose s'est améliorée par rapport aux souris traitées avec le véhicule. L'extrait a également induit des changements dans le microbiote intestinal, y compris la prolifération de Parvibacter, un membre de la famille des Coriobacteriaceae qui a un rôle potentiel dans le métabolisme des xénobiotiques. L'objectif de la deuxième étude était de déterminer l'impact de l'hébergement de souris axéniques colonisées avec le microbiote intestinal de souris traitées à l'extrait de canneberge enrichi en proanthocyanidines ou de leurs homologues traitées avec un véhicule. Nous avons observé un phénotype hépatique opposé entre les deux secteurs d'hébergement, conventionnel ou axénique-gnotobiotique, ainsi qu'un impact sélectif sur la colonisation des taxons microbiens ainsi que sur le profil des métabolites fécaux. Ces résultats suggèrent que l'environnement dans lequel les souris gnotobiotiques sont logées influence fortement la composition et la fonction du microbiote intestinal et peut conduire à des phénotypes distincts après la colonisation. Une meilleure standardisation de l'utilisation des souris gnotobiotiques est nécessaire et des conditions d'hébergement strictes devraient être suivies. Les modèles animaux de pathologies humaines sont classiquement nourris avec des diètes purifiés contenant de la caséine comme unique source de protéines. L'objectif de la troisième étude est de montrer que la source de protéine consommée influence le développement de l'obésité et de la résistance à l'insuline induites par la diète. En effet, un mélange de protéines représentatif de la consommation humaine a augmenté le gain de poids, l'hyperinsulinémie et la voie de signalisation hépatique mTORC1/S6K1 par rapport à la caséine seule. Ces effets impliquent des altérations majeures de la composition microbiote intestinal et de la production microbienne d'acides gras à chaîne ramifiée, qui, dans les hépatocytes en culture, augmentent la production de glucose et activent la voie mTORC1/S6K1. Ces travaux montrent l'importance de considérer les sources de protéines dans les diètes animales et proposent des mécanismes d'actions potentiels des protéines alimentaires sur la santé métabolique. L'objectif de la quatrième et dernière étude était de déterminer si la supplémentation en Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114 accentuait l'impact bénéfique de la perte de poids sur la santé métabolique et cognitive. Cet essai de 12 semaines, randomisé, en double aveugle et contrôlé par placebo, a été effectué chez 152 adultes avec un surpoids suivant une intervention nutritionnelle pour induire une perte de poids contrôlée. Bien que la supplémentation en probiotiques n'ait pas potentialisé la réduction du poids corporel ou de la masse grasse, une diminution significative de l'insuline plasmatique, de l'HOMA-IR, du cholestérol-LDL et des triglycérides a été observée dans le groupe supplémenté en probiotiques uniquement. En ce qui concerne les traits liés à l'alimentation et à l'humeur, les effets bénéfiques ont été observés uniquement dans le groupe recevant la supplémentation en probiotiques ou étaient significativement plus importants dans ce groupe, y compris la diminution des tendances à la l'hyperphagie, la désinhibition et les envies de manger. Ce projet démontre la pertinence clinique de la supplémentation en probiotiques pour induire des résultats métaboliques et psychologiques bénéfiques chez les personnes en surpoids encours de perte de poids. Collectivement, ces études confirment la validité de cibler le microbiote intestinal afin d'atténuer les comorbidités liées à l'obésité. En outre, elles auront certainement un impact sur différents aspects de la prévention et du traitement de l'obésité et des troubles métaboliques en utilisant tout le potentiel du microbiote intestinal, pour lequel il reste encore beaucoup à comprendre et à découvrir. / The prevalence of chronic diseases, of which cardiometabolic diseases are part of continues to increase worldwide. Following advances in the field of gut microbiota in recent years, causal links between the bacteria that colonize the gut and the metabolites they produce have been demonstrated. The gut microbiota is therefore a potential target for the prevention or treatment of obesity-related comorbidities. Rapid fat loss can lead to the endogenous release of fat-soluble molecules with potentially harmful effects, such as persistent organic pollutants (POPs). The objective of the first study was to evaluate the impact of a prebiotic polyphenol-rich cranberry extract on the release of POPs during weight loss. Despite the greater fat loss in cranberry extract-treated mice, their circulating POP levels did not increase, and their glucose homeostasis improved following weight loss compared to vehicle-treated mice. The extract also induced changes in the gut microbiota, including the proliferation of Parvibacter, a member of the Coriobacteriaceae family that has a potential role in xenobiotic metabolism. The objective of the second project was to determine the impact of housing axenic mice colonized with the gut microbiota of mice treated with proanthocyanidin-riched cranberry extract or their vehicle-treated counterparts. We observed an opposite liver phenotype between the two housing sectors, conventional or axenic-gnotobiotic, as well as a selective impact on the colonization of microbial taxa and on the fecal metabolite profile. These results suggest the environment in which gnotobiotic mice are housed strongly influences the composition and function of the gut microbiota and may lead to distinct phenotypes after colonization. Better standardization of the use of gnotobiotic mice is needed and strict housing conditions should be followed. Animal models of human pathologies are classically fed with purified diets containing casein as the sole protein source. The objective of chapter 3 is to show that the source of protein consumed influences the development of obesity and insulin resistance induced by the diet. Indeed, a protein mixture representative of human consumption increased weight gain, hyperinsulinemia, and hepatic mTORC1/S6K1 signaling compared with casein alone. These effects involve major alterations in gut microbiota composition and microbial production of branched chain fatty acids, which, in cultured hepatocytes, increase glucose production and activate the mTORC1/S6K1 pathway. This work demonstrates the importance of considering protein sources in animal diets and proposes potential mechanisms of action of dietary proteins on metabolic health. The objective of the fourth and final project was to determine whether supplementation with Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114 enhanced the beneficial impact of weight loss on metabolic and cognitive health. This 12-week, randomized, double-blind, placebo-controlled trial was conducted in 152 overweight adults with a nutritional intervention to induce controlled weight loss. Although probiotic supplementation did not potentiate reduction in body weight or fat mass, a significant decrease in plasma insulin, HOMA-IR, LDL cholesterol, and triglycerides was observed in the probiotic-supplemented group only. With respect to eating and mood-related traits, beneficial effects were observed only in the probiotic supplementation group or were significantly greater in this group, including decreased binge eating tendencies, disinhibition, and food cravings. This study demonstrates the clinical relevance of probiotic supplementation to induce beneficial metabolic and psychological outcomes in overweight individuals undergoing weight loss. Collectively, these studies confirm the relevance of targeting the gut microbiota to alleviate obesity-related comorbidities. Furthermore, they will certainly have an impact on different aspects of prevention and treatment of obesity and metabolic disorders by using the full potential of the gut microbiota, for which there is still much to understand and discover.

L'obésité constitue actuellement un des principaux enjeux en santé publique. L'accroissement des taux de prévalence du surplus de poids et de l'obésité menace la santé et la qualité de vie des populations au niveau mondial (Organisation Mondiale de la Santé, 1998; Statistique Canada, 2005). Jusqu'à maintenant, des efforts empiriques consistants ont permis le développement d'une compréhension intégrée des aspects biologiques et environnementaux du problème. Cependant, considérant les études initiales ne montrant pas de différence entre le fonctionnement psychologique des individus obèses et celui des individus de poids normal, les dimensions psychologiques de la régulation du poids ont été considérablement moins documentées au profit d'une vision presque strictement physiologique de l'obésité. Or, en réinterprétant les résultats de ces études, les chercheurs d'aujourd'hui concluent plutôt que l'absence de différence significative reflète en fait la grande hétérogénéité de la population obèse. En effet, il semble de plus en plus clair que la régulation du poids est un processus physiologique sous-tendu par des facteurs comportementaux eux-mêmes influencés par des caractéristiques psychologiques variant grandement d'un sous-groupe à l'autre parmi la population obèse. Il s'avère ainsi capital de développer une meilleure compréhension des facteurs psychologiques qui influencent les comportements susceptibles de contribuer au développement et au maintien d'un surplus de poids pour élargir les cibles de traitement de l'obésité et en améliorer l'efficacité. Le volet descriptif de la thèse vise à décrire un échantillon de femmes préoccupées par leur poids présentant un surplus de poids ou étant obèses en se basant sur les variables psychologiques associées à la suralimentation (insatisfaction corporelle, personnalité, affects négatifs, restriction) à l'aide du modèle à double-voie de la suralimentation (Stice, 1994). Il est également proposé que les femmes de l'échantillon puissent être catégorisées selon les deux dimensions du modèle (restriction et affects négatifs), formant des sous-groupes distincts sur les plans alimentaires et psychologiques. Le volet clinique de la thèse vise à discuter de l'intégration des variables psychologiques au traitement, d'abord d'un point de vue théorique en faisant la revue des traitements proposés, puis d'un point de vue empirique en évaluant l'efficacité d'un traitement visant à prendre en compte les aspects psychologiques discutés.

L’obésité est un trouble de santé épidémique à l’échelle mondiale dont la prévalence a doublé dans les quarante dernières années. Bien que l’obésité soit largement multi-déterminée, un débalancement entre une saillance motivationnelle accrue envers des stimuli de nourriture, que l’on pourrait également appeler craving pour la nourriture, et un contrôle comportemental plus faible, sous-tendu par des fonctions exécutives sous-optimales, pourrait contribuer au phénotype de l’obésité. Les données suggèrent que ce débalancement serait potentialisé par le stress, hautement associé à l’obésité. Bien que le craving pour la nourriture et la perturbation des fonctions exécutives soient de mieux en mieux compris dans le contexte de l’obésité, leur interaction ainsi que leur impact sur les comportements alimentaires, notamment en situation de stress, demeurent nébuleux. La thèse avait donc pour objectif de clarifier ces interrelations, dans un premier temps sans la contribution du stress, et dans un deuxième temps avec celle-ci. Pour ce faire, une première étude expérimentale a été effectuée auprès de participants ayant un indice de masse corporelle (IMC) allant d’un poids santé à l’obésité de classe 3. Les résultats montrent une association négative entre le craving pour la nourriture de type état et les fonctions exécutives. Plus spécifiquement, une faible flexibilité cognitive est associée à un craving élevé pour la nourriture, lequel prédit une consommation de nourriture malsaine plus grande, alors qu’aucune relation n’a été établie avec la nourriture saine. Par la suite, dans une deuxième étude expérimentale, un stresseur social aigu a été induit auprès departicipants ayant un IMC variant entre un poids santé et l’obésité de classe 2. Les résultats obtenus indiquent que le craving pour la nourriture prédit positivement la consommation de nourriture. Enfin, le stress prédit également l’augmentation du craving pour la nourriture dans une interaction complexe avec les fonctions exécutives et l’IMC. Précisément, le stress augmente le craving pour la nourriture lorsque les fonctions exécutives sont faibles et l’indice de masse corporel est élevé. Dans l’ensemble, les résultats de la présente thèse soulignent l’importance du craving pour la nourriture, des fonctions exécutives, du stress et de l’interaction entre ces variables dans la compréhension clinique de l’obésité. Il en résulte ainsi une compréhension plus globalede cette condition de santé, ce qui permettra d’orienter les futures interventions dans le domaine. En effet, l’ensemble des résultats obtenus soulève la pertinence d’ajouter certaines composantes au traitement comportemental classique, tel que des interventions ciblant le craving pour la nourriture, les fonctions exécutives ou encore le stress chez une population de personnes cliniquement obèses. En somme, la thèse offre des pistes de recherches futures afin d’améliorer et de diversifier les options thérapeutiques disponibles pour traiter l’obésité. / Obesity is a worldwide epidemic health condition whose prevalence has doubled over the last forty years. It is a multifactorial disease and thus many factors are involved. Among them, an enhanced motivational drive towards food, namely food craving, and a reduced behavioral control over food intake through poor executive functions have been observed. These characteristics, taken together, lead to a lack of self-regulation toward food and could, therefore, contribute to the obesity phenotype. Moreover, the imbalance between food craving and executive functions is promoted by stress, which is also associated with obesity. Even though food craving and executive functioning are now better understood in the context of obesity, their interaction as well as their impact on eating behaviors, particularly in relation to acute stress, remain unclear. Thus, the objective of this thesis was to clarify these interrelations, firstly without the contribution of stress, and secondly with this contribution. To do so, a first experimental study has been conducted with participants whose BMI were ranging between a healthy weight and class 3 obesity. The results from this study showed a negative association between state food craving and executive functions. Specifically, a low cognitive flexibility was associated with a high food craving following induction. Moreover, the latter was also predictive of a higher junk food intake but showed no relationship with healthy food intake. In the second experimental study, where participants with BMI ranging from a healthy weight to class 2 obesity were enrolled, an acute social stressor was induced. Results from this study showed that food craving positively predicted food intake. Finally, stress predicted food craving increase following induction in a complex interaction with executive functions and BMI. Specifically, stress enhanced food craving when executive functions werelow and BMI was high. Taken together, these results shed some light on the importance of food craving, executive functions, stress and the interaction of these variables in the clinical understanding of obesity. Furthermore, it allows a more global comprehension of this health condition, which could lead to new interventions. Indeed, the thesis discusses the relevance of integrating new components into classic behavioural treatment for obesity such as interventions targeting food craving, executive functions or stress in a clinical population of obese people. In sum, this thesis offers new research perspectives in order to improve and diversify available therapeutic options for obesity.

Rendre compte des conditions d’émergence de la lutte contre l’obésité, c’est aussi rendre compte d’un corps socialement attendu. Ce corps socialement attendu, en Occident, prend racine à la Renaissance dans les discours du peintre Alberti et le corps de justes proportions, de l’éducateur Mercurialis et le corps transformable à volonté, et avec le médecin Vésale et le corps réparable : il s’agit là de trois constantes qui traverseront toutes les époques. Ce corps socialement attendu sera fédéré sous la contenance de soi et la gouvernance de soi issues de la Réforme. De là, une image sociale du corps émerge qui se doit d’être contenu et gouverné, d’où les jugements moraux de plus en plus en sévères portés sur le corps en excès de masse adipeuse. Au XVIIe siècle, dans la foulée des traités de civilités, c’est le passage de l’idée d’être un corps à celle d’avoir un corps dont l’individu est personnellement et socialement responsable, qui culminera, au milieu du XIXe siècle, avec l’introduction de l’indice de masse corporelle, du pèse-personne, du miroir et de la mode : l’individu est désormais maître et esclave de son image des pieds à la tête. Cette quantification de soi aura comme impact de confronter directement l’individu à son propre poids et à ses propres comportements, d’où la mise en place d’une batterie d’interventions à déployer sur le corps pour le maintenir dans une fourchette de poids idéal. Au milieu du XXe siècle, avec la montée du complexe agroalimentaire, de la montée de l’industrie de la restauration rapide, de la transformation profonde du tissu urbain, de l’arrivée massive de l’automobile, de la transformation des emplois de plus en plus orientées vers le secteur tertiaire, se met graduellement en place ce qu’il est convenu d’appeler l’infrastructure de la prise de poids qui entraînera dans son sillage tout un discours de la modération. Le XXIe siècle se donnera pour mission non pas de modifier l’infrastructure de la prise de poids mise en place au XXe siècle, mais de donner à l’individu les moyens de lutter contre la prise de poids à travers le discours de la saine alimentation et de la discipline personnelle. L’obèse ou la personne en simple surpoids est désormais totalement responsable de sa propre condition.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Malgré la recherche intensive sur l'obésité et son étiologie, la prévalence de celle-ci continue d'augmenter de manière alarmante. L'obésité est un facteur de risque pour de nombreuses conditions, y compris la résistance à l'insuline (IR) et la stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD). De ce fait, l'obésité réduit considérablement l'espérance et la qualité de vie et fait pression sur la société en induisant des dépenses de santé ainsi que la stigmatisation des personnes obèses. Au cours des dernières décennies, le déclin de la santé intestinale induit par l'obésité a été impliqué dans l'induction de conditions associées à l'obésité. Cela comprend des changements dans la composition du microbiote intestinal, le développement de l'inflammation intestinale et une réduction de la fonction de la barrière intestinale. La connaissance croissante du rôle intestinal dans les conditions associées à l'obésité amène une approche émergente pour cibler ces effets en réduisant les comorbidités. Le succès des nouvelles thérapies utilisant cette approche est cependant compliqué dû aux influences multidirectionnelles hôte-microbe et à l'induction de cycles vicieux, ce qui rend une caractérisation approfondie nécessaire pour améliorer cette approche. Cette thèse vise à caractériser l'efficacité de nouveaux modulateurs de la santé intestinale, dérivés de l'humain ou de microbes, dans la prévention ou le traitement de l'obésité, IR et NAFLD en utilisant des modèles murins d'induction de l'obésité par la diète (DIO). Cette caractérisation vise en outre à élargir les connaissances actuelles sur le rôle de l'intestin dans l'obésité et à nuancer la compréhension actuelle de l'interaction hôte-microbe pour aider les recherches futures dans le domaine et le développement de nouvelles thérapies contre l'obésité, IR et NAFLD. Les deux premiers chapitres tournent autour des effets des peptides de défense de l'hôte (HDP). Dans le chapitre 1, le traitement de HD-5 chez des souris obèses pendant 10 semaines alors qu'elles étaient continuellement nourries avec une diète riche en gras (HFD) n'a pas changé le phénotype obèse mais a réduit la dyslipidémie, amélioré la sensibilité à l'insuline et réduit les marqueurs NAFLD associés à une modification de la composition du microbiote intestinal par rapport au véhicule. Le deuxième chapitre étudie la capacité d'un autre HDP, un lysozyme d'origine fongique, dans la prévention de DIO. Le lysozyme a empêché la perméabilité intestinale induite par HFD et l'empiètement du microbiote bien que cela n'ait induit qu'une amélioration mineure de l'homéostasie du glucose et qu'aucune différence d'obésité ou de NAFLD n'a été observée. Nous avons ensuite davantage étudié les améliorations intestinales par le lysozyme dans un autre modèle de souris et constaté qu'il pouvait prévenir la colite induite chimiquement. Dans les deux modèles DIO et colite, les effets bénéfiques du lysozyme étaient associés à des changements dans la composition du microbiote intestinal qui étaient comparables. Le troisième chapitre évalue l'efficacité de deux probiotiques Lactobacillus dans la prévention des DIO, IR et NAFLD. Nous avons utilisé deux régimes obésogènes différents et démontré que l'effet de chaque probiotique sur les paramètres mesurés dépendait fortement du régime alimentaire. Cela inclue l'effet du probiotique contre l'obésité, le développement de IR et NAFLD, tandis que nous avons également observé des effets dépendants de la diète sur la composition du microbiote intestinal et la régulation des acides biliaires hépatiques et intestinaux. L'étude a ainsi révélé un lien étroit avec les composantes alimentaires et l'efficacité du traitement non caractérisé auparavant, ce qui doit être pris en compte lors de la recherche préclinique sur des modèles animaux et lors de l'évaluation de l'efficacité de nouveaux traitements chez l'humain. Collectivement, les études ont démontré que les modulateurs de la santé intestinale sont une approche viable pour induire des effets bénéfiques sur l'obésité, IR et NAFLD. Nous avons entre autres observé que les comorbidités associées à l'obésité pourraient être réduites même sans affecter l'obésité, et qu'une grande amélioration de la santé intestinale ne pouvait pas toujours induire des avantages considérables sur l'obésité ou les IR et NAFLD associés, nuançant davantage la compréhension du rôle intestinal dans ce contexte. Cette interaction complexe rend les mécanismes exacts incertains et donc si les effets se produisent directement par le maintien de la santé intestinale ou par des modes d'action indirects devra être démêlé davantage dans des études futures. / Despite intensive research in obesity and its etiology the obesity prevalence is increasing alarmingly worldwide. Obesity is an established risk factor for numerous conditions including insulin resistance (IR) and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). As a result, obesity decreases life and health expectancy substantially and poses an increasing toll on society with greater health care expenses and stigmatization of individuals with obesity. The last few decades obesity-induced decline in intestinal health has been implicated in the induction of obesity-associated conditions. This includes changes in gut microbiota composition, development of intestinal inflammation, and reduced gut barrier function. The increasing knowledge of the intestinal role in obesity-associated conditions provides an emerging approach to target these effects to reduce the downstream maladies from obesity. The success of novel therapies using this approach is, however, complicated by multidirectional host-microbe influences and induction of vicious cycles making further characterization urgently needed to improve this approach. This thesis aims to characterize the efficacy of novel gut health modulators derived from human or microbes in the prevention or treatment of obesity, IR, and NAFLD using mouse models of diet-induced obesity (DIO) to assess the efficacy in vivo. This characterization further aims to expand the current knowledge of the role of the gut in obesity and nuance the current understanding of host-microbe interplay to aid future research in the field and development of novel therapeutics against obesity, IR, and NAFLD. The first two chapters revolves around the effects of the host defense peptides (HDPs) human alpha defensin 5 (HD-5) and a fungal lysozyme. In chapter 1, treating already obese mice with HD-5 for 10 weeks while they were continuously high fat diet (HFD)-fed did not change the obese phenotype yet reduced dyslipidemia, IR, and NAFLD markers associated with a change in gut microbiota composition compared to vehicle-treated controls. The second chapter investigates the capability of another HDP, a lysozyme of fungal origin, in the prevention of DIO. The lysozyme prevented HFD-induced intestinal permeability and microbiota encroachment although this only induced a minor improvement in glucose homeostasis while no difference in obesity or NAFLD was observed. We further challenged the intestinal improvements by the lysozyme and found the lysozyme could prevent chemically induced colitis in a different mouse model. In both the DIO and colitis models the beneficial effects of lysozyme was associated with changes in gut microbiota composition that were comparable to some extent. Finally, the third chapter assesses the efficacy of two probiotic Lactobacillus strains in prevention of DIO, IR, and NAFLD. We used two different obesogenic diets and demonstrated that the effect of each probiotic strain on the measured parameters was highly dependent on diet. This included the probiotic effect of obesity, IR, and NAFLD development while we additionally observed diet-dependent effects on gut microbiota composition and hepatic and intestinal bile acid regulations. The study thus revealed a close connection to the dietary components and the efficacy of the treatment not previously characterized, which should be considered when conducting preclinical research in animal models and when evaluating efficacy of novel treatments in humans. The studies collectively demonstrated that gut health modulators in the form of HDPs or probiotics is a viable approach to induce beneficial effects on obesity, IR, and NAFLD. We further described obesity-associated comorbidities could be reduced even without affecting obesity, and that great improvement of intestinal health could not always induce extensive benefits on obesity or associated IR and NAFLD further nuancing the understanding of the intestinal role in this setting. This complex interplay makes the exact modes of actions unclear and thus whether the effects occur directly through the maintenance of intestinal health or by indirect modes of action is to be disentangled further in future studies.

Le contexte alimentaire actuel expose les individus à une offre alimentaire qui favorise un environnement de consommation obésogène lequel est défini par la somme des influences d’un milieu et des conditions de vie qui contribue à l’obésité. Cet environnement est couplé d’un environnement informationnel axé sur l’alimentation, la nutrition et la santé globale. Devant la diversité des informations divulguées, les individus développent différentes représentations mentales de la saine alimentation complexifiant leurs choix alimentaires. Faisant partie des principaux acteurs qui aident à améliorer la santé de la population, la santé publique répond à ces divergences de représentations. Elle fournit des informations sur la saine alimentation et la santé globale grâce à des interventions qui visent à éduquer, normaliser et responsabiliser la population. De manière générale, l’ensemble des informations divulguées au travers différents médias et interventions de la santé publique a favorisé le développement d’une attitude positive envers la saine alimentation. Or, malgré l’opinion publique favorable envers les saines habitudes, les taux d’embonpoint et d’obésité demeurent élevés tant au Québec qu’au Canada. Les problématiques de surpoids sont associées aux pratiques alimentaires individuelles qui découlent du contexte alimentaire actuel. Des études soulignent la nécessité d’accroître l’efficacité des interventions de la santé publique pour réduire ces problématiques par 1) l’identification de démarches entreprises par l’individu déjà acteur de sa propre santé globale pour atteindre ou maintenir un comportement alimentaire sain, et 2) la segmentation approfondie de groupes cibles au sein de la population. Suivant les conclusions de ces recherches, nous proposons d’étudier les stratégies alimentaires santé développées et adoptées visant à favoriser l’adhésion ou le maintien de comportements sains, en cohérence avec les interventions de la santé publique. Les stratégies viennent en réponse au besoin de simplification des décisions alimentaires. Nous proposons également d’étudier les stratégies en fonction de la génération des milléniaux, un groupe cible qui s’avère iv particulièrement à risque de développer des problématiques de surpoids, selon les dernières données fournies par Statistique Canada. Les milléniaux sont par ailleurs influents, en raison de leur poids démographique, expertise numérique, pouvoir de consommation en émergence, et attitudes et valeurs qui diffèrent des générations plus âgées. La compréhension des stratégies alimentaires santé développées et adoptées par la génération des milléniaux serait utile à la fois dans la formulation et la mise en œuvre des interventions en santé publique, et dans l’élaboration des stratégies de communication des entreprises qui se spécialisent dans l’offre de produits alimentaires à valeur santé améliorée. Enfin, notre étude s’inscrit dans un objectif de développement des connaissances sur les comportements alimentaires sains. / The current dietary context exposes individuals to a food supply that favours an obesogenic consumption environment, which is defined by the sum of the environmental influences of living conditions that contribute to obesity. This environment is coupled with an informational environment focused on food, nutrition and overall health. Faced with the diversity of information disclosed, individuals develop different mental representations of healthy eating, making their food choices more complex. As one of the main actors helping to improve the health of the population, public health responds to these divergent representations. It provides information on healthy eating and overall health through interventions that aim to educate, normalize and empower the population. In general, the range of information disseminated through different media and public health interventions has fostered the development of a positive attitude towards healthy eating. However, despite the favourable public opinion towards healthy habits, overweight and obesity rates remain high. Overweight problems are associated with individual eating practices that stem from the current dietary context. Studies highlight the need to increase the effectiveness of public health interventions to reduce these problems by 1) identifying the steps taken by individuals who are already active in their own overall health to achieve or maintain healthy eating behaviour, and 2) the in-depth segmentation of target groups within the population. Based on the conclusions of this research, we propose to study the healthy eating strategies developed and adopted to promote adherence to or maintenance of healthy behaviours, consistent with public health interventions. The strategies respond to the need to simplify dietary decisions. We also propose to study strategies based on the millennial’s generation, a target group that is particularly at risk of developing overweight problems, according to the latest data provided by Statistics Canada. Millennials are also influential because of their population density, digital expertise, emerging consumer power, and attitudes and values that differ from other generations. vi Understanding the healthy eating strategies developed and adopted by the millenial generation would be useful both in formulating and implementing public health interventions, and in developing the communication strategies of companies that specialize in providing food products with enhanced health value. Finally, our study is part of an objective to develop knowledge about healthy eating behaviours.