Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Résumé : Le Campylobacter est la première cause de gastro-entérites bactériennes dans les pays industrialisés. La grande majorité des cas sont des infections sporadiques dont la source est rarement identifiée. Le Campylobacter fait partie de la flore intestinale normale d’une large diversité d’animaux et peut également se retrouver dans l’eau. Le but de mon projet de recherche était d’étudier l’épidémiologie clinique et moléculaire des infections à Campylobacter en Estrie afin de déterminer les principales sources d’infections sporadiques et de comparer les génotypes des isolats de Campylobacter selon les différentes niches écologiques. Nous avons déterminé le profil de sensibilité aux antibiotiques d’isolats de différentes sources. Nous avons observé un haut taux de résistance à l’érythromycine et à la tétracycline et un faible taux de résistance à la ciprofloxacine chez les isolats de poulet, pouvant refléter l’utilisation de ces antibiotiques dans cet élevage. Le fait que le taux de résistance à l’érythromycine parmi les isolats humains soit significativement moins élevé que chez les isolats de poulet suggérait l’importance d’autres sources de Campylobacter chez l’humain. Afin de déterminer quelle méthode de typage moléculaire serait la mieux adaptée pour notre devis de recherche, nous avons comparé quatre méthodes (AFLP, MLST, typage du gène fla et EGCP). Seul le MLST a pu attribuer des isolats humains à des niches écologiques particulières comme le poulet, le lait cru et l’eau. Afin d’optimiser la technique de MLST, nous avons développé un système complémentaire basé sur le HRM, qui est beaucoup plus rapide et moins coûteux que le MLST. Nous avons démontré que le HRM a le potentiel de complémenter les méthodes d’analyses basées sur du séquençage pour l’étude des mutations ponctuelles et de faciliter une vaste gamme d’études basées sur des méthodes génotypiques, telle la détection de mutations ponctuelles qui confèrent de la résistance aux antibiotiques. Nous avons entrepris par la suite une étude cas-cas et un vaste projet d’isolement et de caractérisation moléculaire de souches de Campylobacter en Estrie, afin de véritablement cerner les mécanismes de transmission de la bactérie et de comparer les sources d’infections sporadiques chez les cas acquis en régions rurales vs urbaines. Nous avons confirmé que le poulet était responsable de la majorité des cas de campylobactérioses. Cependant, nos résultats suggèrent que la saisonnalité ainsi que le gradient urbain-rural de la campylobactériose sont dus à l’exposition aux souches bovines, particulièrement chez le groupe d’âge des 15-34 ans via l’exposition professionnelle. Par la détermination des sources d’infections, nous avons établi des pistes d’interventions utilisables par les autorités de santé publique, afin de diminuer l’incidence de la campylobactériose au Québec. / Abstract : Campylobacteriosis is the leading notifiable enteric disease in industrialised countries. It colonizes a wide range of animal which in turn spread the disease. The majority of campylobacteriosis cases are sporadic infections for which the source is rarely apparent. The main goal of my research project is to determine contamination sources of Campylobacter in the Eastern Townships, to identify the sources and routes of transmission and to establish the main sources of sporadic infections. We determined antimicrobial susceptibility profiles of Campylobacter isolates in order to predict which bacterial population will be resistant, caused by antimicrobial selective pressure administered to the host. High levels of resistance of chicken isolates to erythromycin and tetracycline, and low levels of resistance to ciprofloxacin reflect the use of the former antibiotics in animal husbandry. The fact that the erythromycin and tetracycline resistance levels were significantly lower among human isolates suggests that other transmission sources are important for human infection. In order to determine which molecular typing method will be the most relevant for our research design, we compared four typing methods (AFLP, MLST,/7a typing and PFGE). Only MLST has the potential to link isolates to a particular ecological niche, such as chicken, raw milk and water. In order to optimize MLST, we developed a complementary system based on HRM. We demonstrated that HRM has the potential to complement the analysis methods based on sequencing for SNP and facilitate a wide range of studies based on genotypic methods. We have subsequently undertaken a major project of isolation and molecular characterization of Campylobacter in the Eastern Townships, in order to truly understand the mechanisms of transmission of the bacteria and determine the source of sporadic cases. We confirmed that chicken was responsible for the majority of cases of campylobacteriosis. However, we have shown that the urban-rural gradient of campylobacteriosis in the Eastern Townships could be explained by exposure to bovine, especially for the 15-34 year old age group through occupational exposure. By the identification of infection sources, we proposed courses of action that could be used by public health authorities to reduce the incidence of campylobacteriosis in Quebec.

Le vieillissement est associé à de nombreuses modifications de l'organisme, reliées à des altérations des facteurs de risque des maladies cardiovasculaires (MCV). Dans ce cadre, une masse maigre importante est considérée comme étant bénéfique pour la sensibilité à l'insuline. Ainsi, l'exercice contre résistance est jugé comme la stratégie la plus efficace pour permettre cette adaptation, surtout chez les adultes. Toutefois, chez les personnes âgées, les résultats ne sont pas toujours probants. Une raison sous-jacente empêchant l'adaptation optimale aux effets bénéfiques de ce type d'intervention serait l'augmentation des dommages oxydatifs avec le vieillissement. La supplémentation en antioxydants durant l'exercice contre résistance pourrait aider à l'obtention de meilleurs résultats. En effet, plusieurs études ont démontré qu'une supplémentation en antioxydants pouvait avoir des effets bénéfiques sur différents paramètres biochimiques et des dommages oxydatifs. Toutefois, l'effet des antioxydants en combinaison des exercices contre résistance sur l'ensemble de ces paramètres n'a toujours pas été vérifié chez les personnes âgées. Ainsi, la mise à disposition d'une nouvelle méthodologie pourrait s'avérer intéressante pour cette population. L'objet de cette thèse était de vérifier l'impact de ces interventions (supplémentation en antioxydants et exercices contre résistance) dans la prévention des facteurs de risque des MCV chez des personnes âgées. Les hypothèses avancées étaient que les personnes ayant participé à la combinaison des interventions (supplémentation en antioxydants et exercices musculaires) présentent une amélioration plus importante des paramètres biochimiques, de la composition corporelle et des facteurs de risque de MCV que les personnes ayant été soumises à l'une ou l'autre des interventions. Pour y répondre, 73 personnes âgées (59-73 ans, IMC[plus petit ou égal à]30kg/m[indice supérieur 2], sans incapacité physique ou médication influençant le métabolisme, non fumeur, buveur modéré, poids stable, pas d'ingestion d'antioxydant depuis un mois, non impliqué dans un programme d'exercices vigoureux) ont été recrutées et réparties aléatoirement dans 4 groupes (1 : témoin ; 2 : exercices contre résistance ; 3 : supplémentation en antioxydants ; 4 : exercices contre résistance + supplémentation en antioxydants). Différentes mesures ont été réalisées avant et après 6 mois d'intervention : composition corporelle, sensibilité à l'insuline, métabolisme de repos, apport alimentaire, profils biochimiques (lipidique et oxydatif) et profil hématologique. Nous avons tout d'abord constaté une amélioration des paramètres antioxydants sans diminution des facteurs prooxydants du stress oxydant dans le groupe d'interventions combinées. Toutefois, nous avons obtenu une augmentation significative de la masse maigre et une tendance à l'amélioration de la sensibilité à l'insuline dans le groupe d'interventions combinées, alors que les autres groupes sont demeurés inchangés. Cependant, il n'a pas été possible d'observer d'évolutions significatives des paramètres biochimiques ou hématologiques, si bien que les facteurs de risque de MCV ne se sont pas déteriorés dans cette population après 6 mois. L'ensemble de ces données permettent d'avancer que la supplémentation en antioxydants combinée aux exercices contre résistance chez des sujets âgés sains ont des effets bénéfiques et n'engendrent pas de détérioration de l'état de santé comparé aux sujets témoins : c'est un caractère non négligeable dans l'objectif du mieux vieillir. Dans ce cas, de nouvelles perspectives de recherche doivent être dégagées, telles que d'expérimenter ces interventions avec des populations plus à risques ou pathologiques afin de maximiser ces hypothèses et nos résultats.

Résumé : Introduction : La sarcopénie est la perte de masse musculaire avec le vieillissement et conduit à un plus grand risque de chutes, d'incapacité physique et même à un plus grand risque de mortalité. La dynapénie, aussi notée avec le vieillissement, consiste en la perte de force musculaire et contribue à plusieurs problèmes associés à la perte d’autonomie. L’entrainement en résistance est considéré comme la stratégie la plus efficace pour lutter contre la sarcopénie et à la dynapénie, mais les résultats dépendent d’un apport suffisant en acides aminés essentiels, qui proviennent principalement de sources animales. Par contre, certaines évidences scientifiques montrent que la consommation de protéines animales pourrait être néfaste pour la santé métabolique des personnes âgées, bien que d’autres études présentent certaines nuances importantes en fonction de la source de protéines animales étudiée. À cet effet, les produits laitiers pourraient constituer une alternative intéressante, allant même jusqu’à la prévention de certains désordres métaboliques. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de mieux comprendre la relation entre le métabolisme de la masse musculaire, l’apport en protéines et certains paramètres de la santé métabolique. En deuxième lieu, cette thèse cherche à vérifier l’impact d’un programme d’entrainement en résistance ayant pour but d’améliorer la masse et la fonction musculaire, accompagné d’une supplémentation en protéines provenant de produits laitiers sur la fonction physique et le métabolisme des lipides. Plus spécifiquement, la thèse 1- vérifie la relation entre la masse musculaire, l’apport de différentes sources de protéines animales et le métabolisme du glucose, 2- étudie l’impact d’un plus grand apport en protéines sur la masse grasse et le profil métabolique chez des gens individus présentant différents phénotype de masse musculaire, 3- évalue l’effet de l’entrainement en résistance et de la supplémentation en produits laitiers sur la force et la masse musculaire et 4- évalue l’effet de l’entrainement en résistance et de la supplémentation en produits laitiers sur le métabolisme de repos, le quotient respiratoire et les niveaux d’inflammation chez l’homme âgé sarcopénique. Résultats : Par le biais d’un devis transversal, nos résultats démontrent que les protéines de sources animales ne sont pas associées aux désordres métaboliques sauf en ce qui concerne les viandes transformées et qu’elles pourraient même avoir un rôle protecteur sur le profil métabolique des femmes ménopausées en surplus de poids ayant un risque métabolique élevé à cause de leur grande masse musculaire. Par le biais d’une étude d’intervention, nos résultats indiquent que l'indice de masse musculaire appendiculaire et la force augmentent significativement après 16 semaines d’entrainement, autant pour les participants recevant une supplémentation en acides aminés du commerce, que ceux recevant une supplémentation à base de lait ou une supplémentation contrôle. De plus, aucun changement n’a été démontré pour la capacité physique et le profil inflammatoire. Néanmoins, la masse grasse a significativement diminué seulement pour le groupe recevant une supplémentation à base de lait. Conclusion : Les protéines de sources animales semblent importantes pour la prévention de certains désordres métaboliques observés avec le vieillissement, particulièrement chez des personnes à risque à cause d’une grande masse musculaire. De plus, même si l'exercice en résistance semble augmenter la masse musculaire, indépendamment d’une supplémentation en protéines, la supplémentation en produits laitiers est la seule qui a permis de réduire significativement la masse grasse suite au programme. Malgré les gains semblables de force et de masse musculaire, les produits laitiers ont donc eu un impact positif sur la masse grasse, suggérant ainsi qu’ils sont sans équivoque une source de protéines à privilégier pour prévenir la prise de masse grasse et la perte de force musculaire chez des hommes âgées sarcopéniques. / Abstract : Introduction: Sarcopenia is defined as the loss of muscle mass with aging and leads to a greater risk of falls, physical disability and even increased risk of mortality. Dynapenia, the loss of muscle strength is also observed with aging and contributes to several problems associated with the loss of independence. Resistance training is considered as the most effective strategy to fight against sarcopenia and dynapenia, but the results depend on an adequate intake of essential amino acids, which come mainly from animal sources. However, some scientific evidence shows that consumption of animal protein could be detrimental to metabolic health of older people, although some other studies have some important nuances depending on the source of animal protein studied. To this end, dairy products could be an interesting alternative even for the prevention of certain metabolic disorders. Thus, the objective of this thesis is to better understand the relationship between muscle mass metabolism, protein intake and parameters of metabolic health. Secondly, this thesis seeks to assess the impact of a resistance training program designed to improve muscle mass and function, accompanied with protein supplementation from dairy products on lipid metabolism. More specifically, this thesis will 1- verify the relationship between muscle mass and the contribution of different sources of animal protein on glucose metabolism, 2 study the impact of a larger protein intake combined with different muscle mass phenotypes on fat mass and metabolic profile, 3- evaluate the effect of resistance training and dairy supplementation on strength and muscle mass and 4 evaluate the effect of resistance training and dairy supplementation on resting metabolism, respiratory quotient and inflammatory profile in sarcopenic older men. Results: Through a cross-sectional design, our results show that IV proteins from animal sources are not associated with metabolic disorders except processed meats and might even have a protective effect on metabolic profile of overweight postmenopausal women with a high risk of metabolic disorders due to their greater muscle mass. Through an intervention study our results indicate that appendicular muscle mass index and strength increased significantly after 16 weeks of training, either for participants receiving amino acid supplementation and those receiving milk supplementation or in the control group. In addition, no change was demonstrated for physical capacity or inflammatory profile. However, fat mass was significantly reduced only in the group receiving supplementation with milk. Conclusion: Proteins from animal sources are important for the prevention of certain metabolic disorders observed with aging, particularly among those at risk due to greater muscle mass. Moreover, even if resistance exercise appears to increase muscle mass, independently of protein supplementation, dairy products is the only supplement that significantly reduced fat mass following the program. Despite similar gains in strength and muscle mass, dairy products therefore have a positive impact of fat mass, indicating that they are unequivocally a preferred source of protein to prevent fat mass gain and loss of muscle strength observed in sarcopenic elderly men.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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L’éducation populaire en Amérique latine est sensée être une alternative éducative afin de favoriser l’émancipation et la libération des classes sociales populaires. Ainsi, elle se bat principalement pour l’insertion sociale, le refus de l’exclusion et de la marginalisation. En Colombie, l’expression la plus violente de l’exclusion est le déplacement forcé, qui a été reconnu par le Statut de Rome de la Cour Pénale Internationale comme un crime contre l’humanité. D’après la CODHES, un Colombien sur dix est en situation de déplacement forcé. Le conflit armé est évoqué comme la cause principale de cette situation. Seulement, la situation de guerre semble plus un moyen d’expulsion des paysans de la campagne pour les déposséder de leurs terres. Néanmoins et malgré la « crise humanitaire » qu’a produit le déplacement, les populations déplacées ou en risque de l’être ont développé des processus de résistance et de refondation dont l’éducation est un axe transversal et fondamental. Dans les deux processus, l’éducation répond à la même idée refondatrice de création de la vie libre et démocratique. Finalement, le soutien à l’éducation qui rassemble l’école et la communauté est un élément moteur pour créer une société de paix. / The popular education in Latin America is supposed to be an alternative education in order to encourage emancipation and liberation of popular social classes. Thereby its fight is mainly in favour of the social integration, the exclusion refusal and the marginalization. The most violent expression of exclusion in the Republic of Colombia is the forced displacement which has been recognized by the Statut de Rome of the International Criminal Court as a crime against humanity. According to CODHES, one Colombian out of ten is in forced displacement situation. But the war seems to be a way of evicting farmers in order to strip them of their lands. Nevertheless, in spite of the “humanity crisis” caused by the displacement, the displaced populations or those exposed to be forced to leave their home have developed a resistance and refunding movement transversally and fundamentally focused on education. In both processes education responds to the same idea to reestablish the creation of free and democratic life. In the end support given to education assembling school and community is a driving force to a peaceful society.

Tout observateur peut constater la diversité des milieux sur Terre. La compréhension des liens entre cette diversité des habitats et la biodiversité est l'un des thèmes centraux en Écologie, en Évolution et en Biologie de la conservation. Je m'intéresse dans cette thèse aux conséquences écologiques (à court terme) et évolutives (à plus long terme) de la structuration spatiale et de l'hétérogénéité de l'environnement. Je développe et analyse plusieurs modèles mathématiques, combinant différents formalismes théoriques (dynamiques adaptatives, génétique des populations, génétique quantitative). Ces modèles permettent d'explorer les conséquences de l'hétérogénéité spatiale de l'environnement sur (1) les conditions de persistance des populations ; (2) la coexistence entre différents phénotypes et (3) la dynamique évolutive des populations. Je montre ainsi l'importance (i) de l'intensité et de la place de la migration dans le cycle de vie ; (ii) du type de structure spatiale (explicite ou implicite, continu ou discret) ; (iii) de la forme du compromis évolutif, et donc des coûts d'adaptation à une autre ressource ; et enfin (iv) des éventuels rétrocontrôles démographiques. J'illustre à l'aide des interactions entre hôtes et parasites l'importance des hétérogénéités spatiales. Un premier exemple concerne leur utilisation dans la gestion des pharmacorésistances ou des résistances aux insecticides : une répartition hétérogène du traitement permet d'éviter la propagation de parasites ou de nuisibles résistants. Un second exemple, enfin, illustre comment les hétérogénéités dues à l'auto-structuration spatiale influencent l'évolution de stratégies de défense des hôtes, et permettent l'évolution de défenses altruistes. / Any observer can notice the diversity of habitats on Earth. Understanding the links betweenthis diversity of habitats and biodiversity is a core topic in Ecology, Evolution andConservation Biology.In this thesis, I study the ecological (short-term) and evolutionary (long-term) consequencesof spatial structuring and environmental heterogeneities. I develop and analyzeseveral mathematical models, which combine different theoretical frameworks (adaptivedynamics, population genetics, and quantitative genetics). I explore the consequences ofspatial heterogeneities on (1) the conditions for population persistence; (2) the coexistenceof different phenotypes, and (3) evolutionary dynamics of populations. I show that theresults depend on (i) the life-cycle, and in particular whether migration influences local regulation;(ii) the choice of the spatial structure (explicit or implicit, continuous or discrete);(iii) the shape of the trade-off, and hence the costs of adaptation to another resource, andfinally (iv) the potential demographical feedbacks.I use the specific case of hosts and parasites interactions to illustrate the importanceof spatial heterogeneities. As a first example, I show that a heterogeneous application oftreatments can help prevent the spread of resistant parasites or pests. Secondly, I show howspatial heterogeneities due to self-structuring influence the evolution of host defense strategies,and allow for the evolution of altruistic defense strategies.

La rouille orangée du caféier causée par le champignon biotrophe Hemileia vastatrix (Berk et Br.) est la maladie la plus dévastatrice du caféier (Coffea arabica L.). La résistance à la rouille dans l'espèce allotétraploïde C. arabica semble jusqu'à présent conditionnée principalement par 9 facteurs de résistance majeurs (SH1-SH9), seuls ou en combinaison. Les variétés d'Arabica contenant le facteur de résistance SH3 introgressé d'une espèce de caféier sauvage (C. liberica) ont démontré une résistance durable au champ. L'objectif principal de ce travail était d'étudier l'organisation génomique, l'évolution et la diversité du locus SH3 chez le caféier et parallèlement de développer des outils permettant la validation fonctionnelle des gènes candidats pour la résistance à la rouille. Comme Une carte physique couvrant la région SH3 a tout d'abord été construite chez C. arabica et la position du locus de résistance a été délimitée dans un intervalle de 550 kb. La région a été séquencée chez trois génomes de caféier, Ea et Ca sous-génomes de C. arabica et Cc génome de C. canephora. L'analyse des séquences a révélé la présence d'un nombre variable de membres de la sous-classe CC-NBS-LRR ; ces gènes semblant être exclusivement présents à ce locus chez C. arabica. L'analyse génomique comparative indique que i) l'origine de la plupart des copies SH3-CNL est antérieure à la divergence entre les espèces de Coffea, ii) la copie ancestrale SH3-CNL a été insérée dans le locus SH3 après la divergence entre les Solanales et Rubiales. En outre, les mécanismes de duplication, délétion, conversion génique et de sélection positive semblent être les principales forces qui déterminent l'évolution des membres de la famille SH3-CNL. Différentes approches ont été entreprises pour le clonage des gènes candidats de résistance à la rouille. En parallèle, un protocole très efficace de transformation par Agrobacterium tumefaciens a été développé chez le caféier. Des plantes transgéniques contenant l'un des gènes R candidats ont été produites et acclimatées. Le bio-essai pour évaluer la résistance à H. vastatrix a été mis au point. La mise en place de protocoles efficaces pour le clonage des gènes de résistance et la transformation génétique ouvre la voie à la génomique fonctionnelle en routine chez le caféier. L'amélioration des connaissances sur la diversité des gènes de résistance à la rouille permettra l'optimisation des schémas de sélection pour la résistance durable à cette maladie majeure du caféier. / Coffee leaf rust (CLR) caused by the biotrophic fungus Hemileia vastatrix (Berk and Br.) is the most devastating disease of Arabica coffee (Coffea arabica). Resistance to CLR in its allotetraploid species appears so far conditioned primarily by 9 major resistance factors (SH1-SH9) either singly or in combination. Arabica varieties harboring the SH3 resistant factor introgressed from a wild coffee species (C. liberica) have demonstrated agronomical acceptable durable resistance in field conditions. The main objective of this work was to study the genomic organization, evolution and diversity of SH3 locus in coffee and in parallel to develop tools for functional gene validation of resistance candidate genes to CLR. As the first step, a physical map spanning the SH3 region in C. arabica was constructed and the position of the resistance locus was delimited within an interval of 550 kb. The region was completely sequenced in three coffee genomes, Ea and Ca subgenomes from C. arabica and Cc genome from C. canephora. Sequence analysis revealed the presence of a variable number of members CC subclass of NBS-LRR genes thatappeared to be exclusively present at this locus in C. arabica. Comparative genomic analysis indicated that i) the origin of most of the SH3-CNL copies predates the divergence between Coffea species ii) the ancestral SH3-CNL copy was inserted in the SH3 locus after the divergence between Solanales and Rubiales lineages. Furthermore, duplications, deletions, gene conversion and positive selection appeared as the main forces that drive SH3-CNL evolution. Different approaches have been undertaken to clone candidate genes to CLR. In parallel, a highly efficient and reliable Agrobacterium tumefaciens-mediated protocol was established for coffee. Transgenic plants containing one of the candidate gene were successful produced and acclimated into the greenhouse. The preliminary bioassay against H. vastatrix was achieved. The setting-up of efficient protocols for cloning resistance genes and for genetic transformation paves the way for routine functional genomics in coffee. The better knowledge on CLR resistance gene diversity would allow optimization of breeding schemes for durable resistance to this major coffee disease.