Des asynchronies patient-ventilateur sont fréquemment observées en ventilation assistée. Objectif : Déterminer l'incidence et les facteurs favorisants des asynchronies, venant du patient, du ventilateur ou des réglages, et préciser le réglage optimal du ventilateur. Méthodes : Nous avons évalué l'incidence des asynchronies avec une méthode simple et non invasive basée sur l'analyse des courbes du ventilateur. Chez les patients qui présentaient des efforts inefficaces, nous avons mesuré l'effort inspiratoire avec une sonde œsophagienne afin d'optimiser le réglage du ventilateur. Nous avons évalué l'impact du mode ventilatoire sur la qualité du sommeil avec une polysomnographie complète. Enfin, tous les ventilateurs de réanimation ont été testés sur banc afin de comparer les performances en termes de trigger et pressurisation. Résultats : Près d'un quart des patients présentaient des asynchronies fréquentes. La durée de ventilation de ces patients était plus longue et le sevrage plus difficile. Les efforts inefficaces, qui représentaient les asynchronies les plus fréquentes, étaient favorisés par une assistance ventilatoire excessive. La réduction du niveau d'aide inspiratoire (AI) permettait d'éliminer quasi-complètement les efforts inefficaces, sans augmenter l'effort inspiratoire et sans modifier la vraie fréquence respiratoire du patient. Le mode ventilatoire n'avait pas d'influence sur la qualité du sommeil et les asynchronies. Les efforts inefficaces survenaient aussi bien en AI qu'en ventilation assistée contrôlée. Avec un niveau d'AI adéquat, les apnées centrales étaient peu nombreuses et n'avaient pas d'influence sur la qualité du sommeil. Les performances insuffisantes observées avec certains ventilateurs peuvent également altérer la synchronisation. Conclusion : Les asynchronies patient-ventilateur sont fréquentes et associées à une durée de ventilation prolongée. Une " dose de ventilation " excessive favorise les efforts inefficaces, mais un réglage optimal du ventilateur permet de minimiser ces asynchronies. Cette thèse est un support pour déterminer dans une étude plus large si une synchronisation adéquate peut réduire la durée de ventilation.

Les objectifs de la thèse sont l'a nalyse approfondie d'un système de supervision automatique de la ventilation artificielle des patients hospitalisés en soins intensifs et l'élaboration de solutions pour améliorer et étendre son fonctionnement. Ce système adapte l'assistance en pression de la ventilation spontanée avec aide inspiratoire (AI) par un rétrocontrôle basé sur la fréquence respiratoire du patient et, comme variables de "sécurité", le volume courant et le CO2 de fin d'expiration (etCO2). Il établit ainsi une classification ventilatoire et règle un niveau de pression d'AI.Sur la base d'études publiées rapportant des limitations, d'analyses d'une base de données rétrospectives acquises sur patient, d'études sur banc-test et d'études observationnelles prospectives réalisées chez les patients, nous avons étudié précisément le fonctionnement du système. Pour la plupart des limitations, une solution a été proposée et évaluée sur banc. A partir d'une étude clinique, nous avons proposé une amélioration de la procédure de traitement du signal etCO2 par le système. En nous basant sur les observations de la base de données, nous avons décrit une procédure automatisée de sevrage de la PEP dont un niveau supérieur à 5 mbar entrave le sevrage par le système. Sur le même principe, nous avons souhaité, en amont de l'AI, tenter d'automatiser un changement de mode depuis la ventilation assistée contrôlée. Au travers d'une étude clinique, nous avons déterminé des critères ventilatoires qui pourraient permettre d'automatiser cette procédure. L'ensemble a permis la définition d'une méthodologie d'évaluation et d'amélioration d'un système automatisé de ventilation artificielle

L’environnement et la physiologie déterminent les compositions isotopiques du Ca de l’organisme des vertébrés et des mammifères en particulier. Ces constats ont permis de dégager des applications possibles de l’étude des isotopes du Ca, en biologie médicale pour le suivi de l’équilibre osseux chez les mammifères et en (paléo-)écologie pour l’étude des régimes alimentaires actuels et passés des vertébrés. Ces applications sont tributaires d’une meilleure compréhension fondamentale des causes de ces variations. Cette thèse a pour but de déterminer les principales causes de variabilité des compositions isotopiques du Ca chez les mammifères et l’humain. Un protocole d’analyse en solution par MC-ICP-MS est d’abord présenté puis deux méthodes d’échantillonnage sont comparées afin de réaliser des mesures de résolution spatiale accrue dans les tissus minéralisés. L’influence des sources alimentaires de Ca est ensuite discutée. La composition isotopique de l’alimentation humaine est variable du fait des compositions diverses des sources primaires de Ca et dépend particulièrement des proportions de produits laitiers dans l’alimentation. Il est démontré que les transitions nutritionnelles précoces, comme le sevrage du lait maternel, peuvent être tracées par les compositions de l’émail des dents de lait humaines. Les mécanismes des fractionnements isotopiques sont discutés sur la base d’observations chez l’humain et l’animal. Un modèle mathématique permet de dégager des mécanismes expliquant la distribution des isotopes du Ca à travers les tissus et les fluides de l’organisme et met en lumière le rôle prépondérant du rein dans la détermination de la composition isotopique de l’os. / Environment influences the isotope compositions of body Ca and vertebrate physiology affects these compositions in turn. These observations have allowed recognition of possible applications for Ca isotopes, in the field of medical biology, with the assessment of bone mineral balance in human, and in (palaeo-)ecology for the study of past and present day diets in vertebrates. These applications depend on a better fundamental understanding of causes for these variations. This thesis aims at identifying the main mechanisms responsible for variability of Ca isotope compositions in mammals and human. A solution mode analysis protocol was first developed for MC-ICP-MS. Two methods for microsampling of tooth enamel were then compared in order to increase spatial resolution of mineralized tissues analysis. The influence of dietary Ca sources has been discussed. Isotope composition of human diet is variable because of the diversity of Ca primary sources but also due to variations in dairy products proportions in diet. Early dietary transitions, such as weaning, can be studied using the Ca isotope compositions of human deciduous tooth enamel.Based on observations in human and other mammals, the mechanisms responsible for Ca isotope fractionations are discussed. A mathematical model was developed, allowing the identification of some mechanisms responsible for Ca isotope distribution across organism reservoirs, and sheds light on the crucial role of kidney in determination of bone isotope compositions.

L’hypothèse traitée dans les travaux internationaux récents est celle d’un effet médiateur de la perspective temporelle entre insertions sociales et comportements de santé, en faisant ainsi un objet d’étude central dans l’analyse et la prévention des inégalités sociales de santé. L’arrêt du tabagisme, pris comme modèle d’addiction, constitue une situation exemplaire pour analyser les freins à la mise en œuvre de comportements de santé chez les publics en situation de précarité. Le sevrage, comme d’autres comportements de réduction et/ou d’arrêt de consommation de substances addictives ne peut s’opérer sans une gestion du temps et de la temporalité du sevrage, mais cette gestion est profondément impactée par la nature de la relation que l’individu entretient avec le temps. Ce croisement des temps est considéré dans cette recherche comme déterminant dans les possibilités d’édification et de maintien des changements cognitifs et comportementaux engagés par le sevrage. L’objectif de cette recherche est donc d’introduire les avancées récentes de la recherche en psychologie sociale sur le temps dans l’étude de la démarche de sevrage tabagique et plus particulièrement celle de publics en situation de précarité. Elle tente plus généralement de comprendre et de modéliser comment, et dans quelle mesure, la précarité et le rapport au temps peuvent influencer les résultats du sevrage tabagique. L’objectif final est de développer l’intégration des dimensions temporelles dans l’étude des mécanismes du sevrage tabagique, mais aussi plus largement d’accroître les connaissances des déterminants psychosociaux de la réussite du sevrage et ainsi d’optimiser la prise en charge des populations en situation de précarité. / Recent international works deal with the hypothesis of a mediation effect of time perspective in the link between social insertions and health behaviours, making it a key factor in the analysis and prevention of social inequalities in health.Smoking cessation, as a model of addiction, constitutes an exemplary situation to analyze the impediments in health behaviours implementation in socially deprived populations. Stopping tobacco, as well as other behaviours of reduction and/or cessation of addictive substances cannot operate without time management and the temporality of cessation, but this management is deeply impacted by one’s relationship with time. This crossing of times is considered in this research as a determinant in the possibilities to edify or maintain behavioural and cognitive changes needed by the cessation.The aim of this research is to introduce recent advances of time in social psychology in the field of smoking cessation and more precisely in socially deprived populations. It more generally attempts to understand and modelize how, and to what extent, precariousness and time perspective may influence the results of smoking cessation. The final goal is to develop the integration of temporal dimensions in the study of smoking cessation mechanisms, and to increase the knowledge about psychosocial determinants of success in order to optimize the care of socially deprived populations.

Les acides aminés sont des molécules importantes pour la synthèse des protéines, la fourniture de substrats énergétiques ou la production de facteurs de régulation de l'activité cellulaire. L'ornithine aminotransférase {OAT} est une enzyme clef du métabolisme des acides aminés qui relie l'arginine, un acide aminé indispensable à la synthèse protéique au cours de la croissance, et le glutamate, la glutamine et l'a-cétoglutarate, qui peuvent être transformées en glucose. Nous nous sommes intéressés à la caractérisation biochimique de l'activité de l'OAT et à ses variations chez la souris, en utilisant deux contraintes physiologiques, le développement postnatal et l'exposition au froid. Au cours d'une première étude, nous avons caractérisé une activité OAT fonctionnelle dans tous les organes étudiés. Nous avons démontré l'existence d'un dimorphisme sexuel de l'activité, en faveur des femelles, dans la plupart des organes. Dans une seconde étude, nous avons montré des variations organe et sexe spécifiques de l'activité OAT au cours du développement postnatal en réponse aux besoins spécifiques en acides aminés : une régulation de l'expression de l'OAT par la testostérone et le changement de régime alimentaire lors du sevrage ; une contribution potentielle importante et insoupçonnée du muscle squelettique au métabolisme de l'ornithine. Enfin, nous avons mis en évidence que l'exposition au froid augmente ou diminue l'activité OAT de façon tissu-spécifique en liaison avec les besoins énergétiques de l'organisme. Nos résultats montrent que l'activité OAT est modulée dans les différents organes en fonction des besoins en acides aminés et en substrats. Cela suggère un rôle important du métabolisme des acides aminés dans les réponses adaptatives des organismes à leur environnement / Amino acids are important molecules for protein synthesis and energetic substrates supply. Ornithine aminotransferase {OAT} is a key enzyme of amino acids metabolism linking arginine, an essential amino acid for protein synthesis during growth, and glutamate, glutamine and alpha-ketoglutarate which could be converted into glucose. We principally focused on biochemical characterization of OAT activity and its variations in the mouse using two physiological constraints, postnatal development and cold exposition. During a first study, we characterized a functional OAT activity in all the males and females mice organs studied. We showed the existence of a sexual dimorphism of OAT activity in almost all the organs studied, with a higher OAT activity in females. ln a second study, we showed that the variations of OAT activity were organ and sex specific during the postnatal development in response to the specific needs in amino acids during the growth. We linked these variations to the regulation of OAT expression by testosterone and the change of the diet during weaning. We demonstrated an important and unsuspected contribution of skeletal muscles in pups' ornithine metabolism. Finally, we showed that cold exposition modulates OAT activity in a tissue specific way, in relation with energetic needs and the multiple roles of the substrates generated by the metabolic pathways of OAT. Our results show that in the different organs, OAT activity is modulated in function of amino acids needs, energetic substrates or detoxification needs of the organism during the different metabolic constraints. This is suggesting an important role for the amino acids metabolism in adaptive responses of organisms to their environment

Les pratiques d’élevage courantes effectuées en production vache-veau sont nécessaires, mais certaines d’entre elles peuvent causer de la douleur ou du stress aux animaux. Les données disponibles sur la façon dont elles sont réalisées ainsi que sur les stratégies en place qui réduisent l'impact négatif sur le bien-être animal dans les élevages vache-veau du Québec sont rares. Les objectifs de cette étude étaient donc 1) de décrire la façon dont les producteurs vache-veau réalisent les pratiques d'élevage courantes associées à la douleur et au stress (gestion du vêlage, castration, écornage, identification des animaux, sevrage et euthanasie); 2) d'évaluer l'utilisation de stratégies alternatives et de méthodes de gestion de la douleur ainsi que d’identifier les facteurs associés avec leur utilisation; et 3) de déterminer si ces pratiques sont en conformité avec les recommandations et les exigences décrites dans les normes canadiennes. Un questionnaire bilingue en ligne et sur papier administré en 2019 évaluant les pratiques des entreprises réalisées en 2018 a été rempli par 156 producteurs vache-veau de différentes régions du Québec. Dans l'ensemble, les entreprises avaient une médiane de 36,5 vaches adultes. Après un vêlage difficile assisté, 44,4% des producteurs ont déclaré avoir utilisé une méthode de gestion de la douleur pour au moins une vache ou un veau. La castration à l’élastique était la méthode de castration la plus commune (97,4%). La principale méthode d'écornage utilisée par les répondants était la pâte caustique (43,4%). Au total, 39,7% et 16,4% des producteurs ont administré un médicament pour la gestion de la douleur à au moins un veau lors de l'écornage et de la castration, respectivement. Aucun répondant n'a rapporté avoir marqué au fer des bovins. Le sevrage par séparation complète était la méthode de sevrage la plus répandue (54,2%). La mort naturelle due à une maladie chronique ou à la vieillesse était le type de décès à la ferme le plus courant chez les vaches adultes (40,9%). Environ un tiers des répondants (28,8%) a euthanasié au moins un animal en 2018. L’arme à feu était la méthode d'euthanasie la plus utilisée (63,6%). Les pratiques mises en œuvre étaient pour la plupart conformes aux normes de l’industrie canadienne du bœuf. L'utilisation de méthodes de gestion de la douleur ainsi que la prise de décision d'euthanasier en temps opportun représentent les principales lacunes à combler pour améliorer le bien-être des animaux dans les entreprises vache-veau du Québec. / Common husbandry practices that are carried out in cow-calf production are necessary, but some of these practices can cause pain or stress to animals. Data availability on how they are performed as well as the strategies that reduce the negative impact on animal welfare implemented in Quebec cow-calf operations are sparse. The objectives of this study were therefore 1) to describe how cow-calf producers perform common husbandry practices normally associated with pain and stress (calving management, castration, dehorning, animal identification, weaning, and euthanasia); 2) to assess the use of alternative strategies and pain mitigation practices as well as factors associated with their use; and 3) to determine if these practices are in compliance with the recommendations and requirements described by the Canadian guidelines. An online and paper-based bilingual questionnaire administered in 2019 evaluating on-farm practices carried out in 2018 was completed by 156 Quebec cow-calf producers from different regions. Overall, operations had a median of 36.5 adult cows. After an assisted difficult calving, 44.4% of producers reported having given pain mitigation at least to a cow or a calf. Band castration was the most used castration method (97.4%). More than half of respondents (62.5%) reported having > 75% of polled calves. The main dehorning method used by respondents was caustic paste (43.4%). A total of 39.7% and 16.4% of producers administered a pain mitigation drug to at least one of their calves undergoing dehorning or castration, respectively. No respondent reported the use of iron branding for cattle. Traditional abrupt weaning was the most reported weaning method (54.2%). Natural death from chronic disease or old age was the most common type of on-farm death in adult cows (40.9%). Less than a third of respondents euthanized at least one animal (28.8%) in 2018. The gunshot was the most reported euthanasia method (63.6%). As hypothesized, practices carried out were mostly in compliance with the Canadian beef industry guidelines. The use of pain mitigation practices and stress-reducing methods as well as timely euthanasia decisions represent the main shortcomings that should be addressed to improve the welfare of animals in Quebec cow-calf operations.

Contexte : Les benzodiazépines (BZD) et substances apparentées sont consommées de façon chronique par une large proportion de la population de personnes âgées souffrant d’insomnie chronique. Cet usage dans cette population est cependant critiqué, pour le risque d’effets indésirables associés. La thérapie cognitivo-comportementale pour insomnie (TCC-I) constitue le traitement de première ligne pour lutter contre l’insomnie, en raison de son efficacité et de son innocuité. Objectif : L’objectif de ce projet de recherche est d’évaluer les changements de la qualité du sommeil, de la macroarchitecture et de la microarchitecture du sommeil après un sevrage de BZD chez la personne âgée souffrant d’insomnie chronique. Nous étudierons par la suite l’effet de la TCC-I couplé au sevrage sur les mêmes variables d’intérêts. Nous faisons l’hypothèse que le sevrage s’accompagnera d’une amélioration de la qualité subjective du sommeil (diminution de l’Index de Sévérité de l’Insomnie (ISI) et augmentation de l’efficacité de sommeil (SE)) et d’une modification de certaines variables distinctes : fuseau de sommeil et stade N3 (augmentation du pourcentage au stade N3 et diminution de la densité des fuseaux de sommeil). De plus, nous faisons l’hypothèse que ces changements seront plus prononcés avec la TCC-I couplée au sevrage. Méthodes : 41 participants (âge moyen : 69.39±6.88 ans) ont été randomisés en 2 groupes, stratifiés pour l’âge, la durée et la dose de BZD et apparentés consommés : le groupe sevrage+TCC-I (N=23) et le groupe sevrage (N=18). L’ensemble des participants complètent un plan de sevrage avec suivi de 16 semaines, et dans le même temps, uniquement le groupe sevrage+TCC-I reçoit la TCC-I. L’acquisition des données est réalisée avant et après sevrage à partir de questionnaire (ISI), agenda de sommeil (SE) sur une période de 14 jours, et par enregistrements polysomnographiques (stade N3 et densité des fuseaux de sommeil). Résultats : 60.98% des participants (groupe sevrage+TCC-I: 60.87% ; groupe sevrage: 61.11%) ont réussi une cessation complète de leurs médications après sevrage. Il a été constaté une diminution de l’ISI (F(1,40)=4.36, p=0.01) et de la densité des fuseaux de sommeil (F(1,36)=7.18, p=0.01) après sevrage. Enfin, la TCC-I couplée au sevrage a montré une augmentation plus importante de la SE (F(1,35)=6.75, p=0.01) par rapport au groupe sevrage. Conclusion : Le plan de sevrage avec suivi permet d’obtenir un sevrage complet chez une majorité de participants, sans qu’il ne soit observé d’aggravations significatives de leur qualité de sommeil. L’ajout d’une TCC-I lors d’un sevrage de BZD et apparentés a permis une amélioration plus importante de la qualité du sommeil auto-rapportée (Agenda de sommeil : SE). / Background: Benzodiazepines (BZD) and related drugs are consumed chronically by a large part of the elderly population with chronic insomnia. However, this use in this population is criticized for the risk of associated side effects. Cognitive behavioral therapy for insomnia (CBT-I) is the first-line treatment for insomnia because of its efficacy and safety. Objective: The objective of this project is to assess changes in sleep quality, macroarchitecture and sleep microarchitecture after withdrawal from BZD in the elderly with chronic insomnia. Then, we study the effect of CBT-I coupled with withdrawal on the same variables of interest. We hypothesize that weaning will be accompanied by an improvement in the subjective sleep quality (decrease in Insomnia Severity Index (ISI) and increase in sleep efficiency (SE)) and a modification of certain distinct variables: sleep spindle and stage N3 (increase in the percentage at stage N3 and decrease in the density of sleep spindles). In addition, we hypothesize that these changes will be more pronounced with CBT-I coupled with weaning. Methods: 41 participants (mean age: 69.39 ± 6.88 years) were randomized into 2 groups; stratified for age, duration and dose of BZD and relatives consumed: the weaning+CBT-I group (N = 23) and the weaning group (N = 18). All participants complete a 16-week weaning plan with follow-up, and at the same time, only the therapy group receives CBT-I. Data acquisition is carried out before and after weaning from questionnaire (ISI), sleep diary (SE) over a period of 14 days, and by polysomnographic recordings (stage N3 and density of sleep spindles). Results: 60.98% of participants (weaning+CBT-I group: 60.87%; weaning group: 61.11%) succeeded in completely stopping their medication after withdrawal. A decrease in ISI (F(1.40) = 4.36, p = 0.04) and in sleep spindle density (F(1.36) = 7.18, p = 0.01) was observed after weaning. Finally, CBT-I coupled with weaning showed a greater increase in SE (Sleep Diary; F(1.35) = 6.75, p = 0.01) compared to the control group. Conclusion: The weaning plan with follow-up makes it possible to obtain complete weaning in a majority of participants, without any significant worsening of their quality of sleep being observed. The addition of CBT-I during withdrawal from BZD and related products resulted in a greater improvement in self-reported sleep quality (Sleep Diary: SE).

Les variations entre les nourrissons quant à la vitesse à laquelle ils atteignent l'indépendance nutritionnelle affectent les trajectoires de développement des nourrissons et entraînent des différences entre les femelles au niveau de la performance reproductive. Le moment des transitions alimentaires, notamment l'âge auquel les nourrissons commencent à consommer des aliments solides et l'âge du sevrage (c'est-à-dire le dernier allaitement avec transfert de lait), est difficile à déterminer par l'observation chez les primates sauvages. Il est difficile de distinguer le moment où les nourrissons se livrent à une mise en bouche exploratoire de celui où ils ingèrent réellement des aliments solides, et de déterminer si les contacts observés avec les mamelons reflètent une lactation continue, car les petits sevrés peuvent s'allaiter de confort (sans transfert de lait). Les isotopes stables de carbone et d'azote (δ13C, δ15N, %N) dans les fèces ou les poils peuvent être utilisés pour déterminer les transitions alimentaires. Alors que les isotopes stables fécaux sont sensibles à l'échantillonnage occasionnel d'aliments solides et montrent une forte variation quotidienne, les isotopes stables des poils montrent un amalgame de l'apport alimentaire sur quelques mois. Pour atténuer les limites des isotopes stables fécaux et de l'observation, j'ai appliqué des analyses δ13C, δ15N, %N à la kératine des fils de poils (0-7 ans, N = 169 échantillons de poils) collectés auprès de mères et de nourrissons chimpanzés sauvages (Pan troglodytes) à Ngogo, en Ouganda. En 2013-2014 et 2018, les poils ont été collectés de manière non invasive lorsqu'ils se collaient aux excréments, ou sur le sol après que les mères et les nourrissons se soient toilettés ou reposés. Premièrement, mon objectif était d'utiliser une combinaison de techniques visuelles (longueur et diamètre des fils de poils), associées à des isotopes stables des poils pour distinguer les fils de poils maternels des fils de poils infantiles. Deuxièmement, mon objectif était de déterminer l'âge précis auquel la contribution relative de la nourriture solide l'emporte sur la contribution relative du lait dans le régime alimentaire des bébés chimpanzés sauvages afin de suivre les processus d'alimentation transitoire et de sevrage. Les mèches de cheveux du nourrisson n'ont pas pu être distinguées des mèches de cheveux de la mère en utilisant uniquement des techniques visuelles. Les longueurs (cm) et les diamètres (μm) des poils de la mère et du nourrisson ne présentaient pas de différences suffisamment importantes et cohérentes pour pouvoir être utilisées seules pour distinguer les poils. Cependant, les poils des mères et des nourrissons se sont avérés plus fins et plus courts que ceux des mâles adultes (~20 μm de moins pour les nourrissons). Pour évaluer les limites des isotopes stables fécaux et de l'observation, des analyses δ13C, δ15N, %N ont été appliquées à la kératine de mèches de cheveux (0-7 ans, N = 169 échantillons de cheveux) collectées auprès de mères et de nourrissons chimpanzés sauvages (Pan troglodytes) à Ngogo, en Ouganda. Les nourrissons ≤ 2 ans présentaient le plus grand rapport d'isotopes stables de carbone et d'azote (δ13C et δ15N). Les nourrissons âgés de 1.5 à 2 ans présentaient des ratios moyens de δ13C (-22,2 permil, ‰) et de δ15N (9,2‰) supérieurs à ceux des nourrissons ≤ 1.5 ans (valeur moyenne de δ13C de -23,2‰, valeur moyenne de δ15N de 8,6‰). Cela indique que les nourrissons ≤ 2 ans avaient un régime alimentaire global dominé par le lait maternel et consommaient moins d'aliments végétaux solides par rapport aux nourrissons plus âgés (δ13C de -23.8 ‰, δ15N de 7.4 ‰). Le changement dans les rapports δ13C une fois que les nourrissons ont dépassé 2 ans a suggéré que les nourrissons ont incorporé une plus grande quantité d'aliments solides dans leur régime alimentaire vers cet âge, ce qui pourrait être le moment où le processus de sevrage a commencé. Nous n'avons pas pu évaluer l'âge de la fin du sevrage, et nous aurons besoin à l'avenir de plus d'échantillons de poils de nourrissons plus âgés pour établir quand le sevrage se termine chez les chimpanzés. Cette étude peut être utilisée dans les évaluations futures des régimes alimentaires des primates, et pour déterminer les âges précis des transitions alimentaires chez les chimpanzés, ce qui fournira des données de base pour reconstruire le chemin évolutif qui a conduit à l'histoire de vie unique (sevrage précoce, fécondité élevée) des humains. / Variation between infants in the speed in which they reach nutritional independence affects infant developmental trajectories and leads to differences between females in reproductive output. Timings of feeding transitions, including the age infants begin consuming solid food, and age at the weaned event (i.e. last nursing bout with milk transfer), are difficult to determine both obervsationally and behaviourally in wild primates. It is difficult to distinguish when infants engage in exploratory mouthing versus actual ingestion of solid food, and to identify if observed nipple contacts reflect continued lactation, as weanlings can comfort nurse (without milk transfer). Stable carbon and nitrogen isotopes (δ13C, δ15N, %N) in feces or hair can be used to determine feeding transitions. While fecal stable isotopes are sensitive to occasional sampling of solid food and show high day-to-day variation, hair stable isotopes show an overall average of dietary intake over a few months. To assess fecal stable isotope and observational limitations, δ13C, δ15N, %N analyses were applied to keratin of hair strands (0-7 years, N = 169 hair samples) collected from wild chimpanzee (Pan troglodytes) mothers and infants at Ngogo, Uganda. In 2013-2014 and 2018, hairs were collected non-invasively when they stuck to feces, or from the ground after mothers and infants groomed or rested. First, my goal was to use a combination of visual techniques (hair strand length and diameter), combined with hair stable isotopes to distinguish maternal hair strands from infant ones. Second, my goal was to determine the precise age when the relative contribution of solid food outweighs the relative contribution of milk in the infant diet of wild chimpanzees to track the processes of transitional feeding and weaning. Infant hair strands could not be distinguished from maternal hair strands using only visual techniques. The lengths (cm) and diameters (μm) of maternal versus infant hair strands did not show great enough and consistent differences that could alone be used to distinguish the hairs. However, maternal and infant hair strands proved to be thinner and shorter to that of adult male hair (~20 μm lower for infants). I therefore relied on the stable isotope values themselves to distinguish the hairs, as infant hairs were enriched in the heavy carbon and nitrogen isotopes compared to their mothers. Infants ≤ 2.0 years old had the greatest ratio of stable carbon and nitrogen isotopes (δ13C and δ15N). Infants between 1.5 and 2.0 years old had greater average ratios of δ13C (-22.2 permil, ‰) and δ15N (9.2 ‰) than infants ≤ 1.5 years old (δ13C mean value of -23.2 ‰, δ15N mean value of 8.6 ‰). This indicated that infants ≤ 2.0 years old had an overall diet dominated by maternal milk and consumed less solid plant foods compared to older infants (δ13C mean value of -23.8 ‰, δ15N mean value of 7.4 ‰). The change in δ13C ratios once infants surpassed two years old suggested that infants incorporated a greater amount of solid food into their diet near this age. This indicated that the weaning process begins at approximately two years old. As the age of the weaned event remained unassessed, more hair samples are required from older infants to establish when weaning ends in chimpanzees. This study can be used in future assessments of primate diets, and to determine precise ages at feeding transitions in chimpanzees, which will provide basic data to reconstruct the evolutionary path that led to the unique life history (early weaning, high fecundity) of humans.

La présente étude visait à déterminer les effets de l'âge de sevrage sur les performances de croissance, le développement du rumen et le microbiote chez les chevreaux alpins. Soixante-douze chevreaux ont été assignés au hasard par paires mâle et femelle à l'un des trois traitements. 1) sevrage précoce (EW), à l'âge de 6 semaines, 2) sevrage moyen (MW), à l'âge de 8 semaines (MW) et 3) sevrage tardif (LW), à 10 semaines d’âge (LW). Le lait de remplacement a été proposé ad libitum jusqu'à la semaine de sevrage, où le lait a été réduit de 12.5 % par jour pendant sept jours. Deux semaines après la naissance, du concentré, du foin et de l'eau ont été offerts à volonté jusqu'à l'âge de 12 semaines où les chevreaux ont été abattus. La consommation a été enregistrée quotidiennement et le poids corporel (PC) a été enregistré chaque semaine. Pour évaluer le développement du rumen, des échantillons de sang ont été prélevés pendant tout l'essai et analysés pour le β-hydroxybutyrate sanguin (BHB) et les acides gras non estérifiés (NEFA). Les mesures ruminales ont été prises à la semaine 12 avec les trente-six mâles seulement. Le contenu du rumen a été obtenu pour l'analyse de la composition bactérienne en utilisant la région V4 du gène de l'ARNr 16S et la qPCR a été utilisée pour quantifier les bactéries, les protozoaires et les champignons. Les papilles du rumen ont été analysées dans 4 régions du rumen : atrium du rumen (RA), sac ventral (VS), Cul-de-sac caudo-dorsal (DS) et Cul-de-sac caudo-ventral (VBS). Les chevreaux sevrés à 10 semaines, contre 8 semaines et 6 semaines avaient un gain quotidien moyen plus élevé pour la semaine post-sevrage (0.35 vs. 0.24 vs. 0.24 kg/j) et étaient plus lourds à la 12e semaine (27.44 vs. 25.45 vs. 24.07 kg, P< .05). Chez les animaux LW, le PC n'a pas été affecté pendant la période post-sevrage; probablement en raison d'un apport élevé en énergie métabolisable (EM) causé par la stratégie de sevrage contrairement à ce que nous observons chez les animaux EW et MW. Les taux sanguins de BHB ont augmenté au moment du sevrage pour tous les traitements, mais étaient plus élevés chez les chevreaux EW par rapport aux chevreaux MW (+ 21 %) et LW (+ 41 %) (P< .05). Les taux sanguins de NEFA chez les chevreaux EW ont augmenté au sevrage et étaient plus élevés que MW (+ 40 %) et LW (+ 101 %) chez les chevreaux (P< .05), suggérant une mobilisation plus prononcée du tissu adipeux chez les chevreaux sevrés précocement au sevrage. La population de microbiote en post-sevrage a montré que si le sevrage était retardé, l'abondance des bactéries totales semblait augmenter (P< .05) par rapport aux animaux EW, tandis que les protozoaires et les champignons diminuaient pour les LW. L'âge du sevrage semble induire des modifications du microbiote ruminal au cours du post-sevrage. Les mesures d'absorptiométrie à rayons X à double énergie (DEXA) des carcasses ont été utilisées comme indication de la récupération de la composition des graisses après le sevrage. Le tissu adipeux (%) dans LW était (9.4%) et EW était (7.2%) plus élevé par rapport à MW (P< .05). La surface totale de la papille était plus grande chez les chevreaux LW, par rapport aux chevreaux MW (+ 49 %) et EW (+ 22 %) (P< .05). Globalement, le sevrage des chevreaux à l'âge de 10 semaines a limité l'impact négatif d'un sevrage précoce sur la croissance et le développement du rumen de la race alpine. / The present study aimed to determine the effects of weaning age on growth performance, rumen development and microbiota composition in Alpine goat kids. Seventy-two kids were randomly assigned in pairs male and female to one of three treatments. 1) early weaning, at 6 wk of age (EW), 2) medium weaning, at 8 wk of age (MW) and 3) late weaning, at 10 wk of age (LW). Milk replacer (MR) was offered ad libitum until the step-down wk, when milk was reduced by 12.5% per day for seven days. Two wk after birth, starter ration, hay, and water were offered ad libitum until 12 wk of age where kids were slaughtered. Feed intake was recorded daily, and body weight (BW) was recorded weekly. To evaluate rumen development, blood samples were taken during the whole trial and analyzed for blood β-hydroxybutyrate (BHB) and non-esterified fatty acids (NEFA). Ruminal measurements such as papillae, VFAs and microbiota were taken at wk 12 with only thirty-six males. Rumen contents were obtained for bacteria composition analysis using the V4 region of the 16S rRNA gene and qPCR was used to quantify bacteria, protozoa and fungi. Rumen papillae were obtained for histological analysis in 4 rumen areas: rumen atrium (RA), ventral sac (VS), caudodorsal blind sac (DS), and caudoventral blind sac (VBS). Kids weaned at 10 wk, compared with 8 wk and 6wk had higher average daily gain for the wk postweaning (0.35 vs. 0.24 vs. 0.24 kg / d) and were heavier at wk 12 (27.44 vs. 25.45 vs. 24.07 kg, P< .05). In LW animals, BW was not affected during post weaning period; possibly due to high metabolizable energy (ME) intake caused by the weaning strategy contrary to what was observed in EW and MW animals. Blood levels of BHB increased at weaning time for all treatments but were higher in EW compared to MW (+21%) and LW (+41%) kids (P< .05). Blood levels of NEFAs in EW kids spiked at weaning and were higher than MW (+ 40%) and LW (+101%) in kids (P< .05), suggesting a more pronounced adipose tissue mobilization in early weaned kids at weaning. Microbiota population in postweaning showed that while weaning was delayed, abundance of total bacteria seemed to increase (P< .05) compared with EW animals, whereas protozoa and fungi decreased for LW. Weaning age influences the ruminal microbiota during postweaning. Dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA) measurements of carcasses were used as an indication of fat composition recovery in post-weaning. Fat tissue (%) in LW was (9.4%), and EW was (7.2%) higher compared to MW (P< .05). The total papilla surface area was greater in LW, compared to MW (+49%) and EW (+22%) kids (P< .05). Overall weaning kids at 10 wk of age limited the negative impact of earlier weaning on growth and rumen development in the Alpine breed.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Swine postweaning diarrhea (PWD) is a disease of considerable economic importance and is commonly associated with Escherichia coli. However, the vimlence mechanisms of E. coli associated with PWD have not all been elucidated. In the present study, a collection of 32 porcine E. coli 045 strains isolated from PWD were examined genotypically for the presence of virulence detenninants and phenotypically for adherence to mammalian cells in vivo and in vitro and for the expression of virulence factors related to their pathogenicity. Our results indicated that these isolates did not possess the virulence determinants, LT, STap, STb, VT1, VT2, F4, F5, F6, and F41 of enterotoxigenic or verotoxigenic E. coll. However, the majority of the strains carry eae^-related nucleotide sequences and are able to induce attaching and effacing (A/E) lesions in experimentally inoculated gnotobiotic piglets in vivo and on pig ileal expiants in vitro. The A/E lésions induced by these strains were characterized by intimate adherence of bacteria to the intestinal epithelial cell membrane with effacement of the microvilli, identical to those observed in the natural infection of pigs and to those induced by human A/E E. coli (AEEC). We also observed that the severity and extent of A/E lésions appeared to be related to the time of onset and the severity of the diarrhea in the inoculated piglets indicating an implication of A/E lesions in the induction of diarrhea in the experimentally inoculated piglets. However, none of these 045 isolates exhibited localized adherence to HEp-2 cells. The A/E-positive 045 isolates expressed an antigenically related 97 kDa outer membrane protein. The amino-terminal sequence of this protein showed 100% identity in the stretch of all known thirteen amino acids to the EaeA protein derived from the eaeA genes of human enteropathogenic E. coli and enterohemorrhagic E. coli, indicating that it is the eaeA gene product of porcine A/E isolates. The EaeA protein of E. coli 045 is serologically related to the EaeA protein of rabbit and human AEEC strains. It has an apparent isoelectric point of 8.4, is located in the bacterial outer membrane and is exposed on the bacterial surface. Most notably, the capacity of 045 isolates to induce A/E lesions appears to be correlated to the production of the EaeA protein, suggesting that expression of the EaeA protein is important for bacterial attachment to and effacement of enterocytes. Thus, we demonstrated that the E. coli 045 isolates associated with PWD in pigs are AEEC and that expression of the EaeA protein plays an important role in the pathogenicity of these isolates. We suggest that E. coli isolates capable of inducing A/E lesions could be one of the causative agents of swine PWD. / Escherichia coli (E. colî) est une bactérie gram-négative appartenant à la famille des entérobactéries. Elle constitue une grande partie de la flore intestinale normale chez l'homme et les animaux. Toutefois, certaines souches peuvent entraîner des infections intestinales ou extra-intestinales (237). Actuellement, les souches de E. coli responsables d'infections intestinales peuvent être regroupées en sept différentes classes: E. coli entérotoxinogènes (ETEC); E. coli entéroinvasifs (EIEC); E. coli entéropathogènes (EPEC); E. coli entérohémorrhagiques (EHEC); E. coli vérotoxinogènes (VTEC); E. coli adhèrent de manière diffuse (DAEC); E. coli entéroaggregatifs (EAggEC) (214). E. coli est capable d'induire la diarrhée, via divers mécanismes. En effet, ce micro-organisme possède différents facteurs de virulence spécifiques interagissant avec la muqueuse intestinale. Les ETEC adhèrent à la muqueuse de l'intestin grêle, grâce à des adhésines fimbriaires, sécrètent des entérotoxines provocant ainsi une diarrhée aqueuse. Les EIEC envahissent les cellules épithéliales du côlon et entraînent une dysenterie (217). Les EPEC sont responsables d'un grand nombre de diarrhées infantiles. Ils sont définis comme des souches non-entéroinvasives qui ne produisent aucune entérotoxine classique (73). Les EPEC adhèrent intimement à la muqueuse intestinale causant la destruction des microvillosités. Ce type de phénomène est appelé communément des lésions attachantes et effaçantes (A/E). Le nom de AEEC a été attribué aux souches d’E. coli produisant ce type de lésions (73). Les EHEC sécrètent des vérotoxines (VT) et sont de plus en plus souvent incriminés dans des épidémies de colite hémorragique. Ces souches sont également des AEEC. Les VTEC produisent une vérotoxine. Quant aux infections induites par DAEC et par EAggEC, leur mécanisme pathogène demeure actuellement peu connu (214). Parmi les différentes catégories d'E. coli diarrhéiques, seuls les ETEC et les VTEC ont été formellement identifiés chez le porcelet (99). D'autres classes d'E. coli entéropathogènes existent probablement chez le porcelet; toutefois, leur rôle demeure méconnu. En période post-sevrage, la diarrhée constitue l'une des principales causes de morbidité et de mortalité (99). La pathogénicité de ce type de diarrhée apparaît beaucoup plus complexe que celle des diarrhées néonatales. Des agents infectieux tels que E. coli, le rotavirus et le coronavirus de la gastro-entérite transmissible sont régulièrement mis en évidence chez les porcelets diarrhéiques en période post-sevrage (99). Les E. coli sont impliqués dans 50% et plus de cas de diarrhée qui apparaissent généralement pendant la première semaine post-sevrage. La majorité des souches isolées chez ces porcelets appartiennent aux classes ETEC (155, 242), ou VTEC (122). Il existe toutefois d'autres souches d'E. coli impliquées dans les troubles de diarrhée post-sevrage. Au Québec, nous avons caractérisé des souches appartenant au sérogroupe 045 qui sont associées à la diarrhée post-sevrage du porcelet et à des lésions d'A/E. Cependant, le mécanisme impliqué dans le développement de ces diarrhées reste encore inconnu. Les objectifs de notre étude étaient multiples: (l) caractériser génotypiquement plusieurs souches 045 afin d'identifier la présence de facteurs de virulence spécifiques aux ETEC, VTEC et AEEC; (2) déterminer la capacité de ces souches à causer les lésions d'A/E au niveau de l'épithélium intestinal de porcelets gnotobiotiques et une toxicité au niveau des cellules HEp-2; (3) développer une technique in vitro permettant d'étudier la capacité des différentes souches d'E. coli 045 d'induire les lésions d'A/E; (4) identifier les principales structures membranaires d'E. coli responsables du développement des lésions d'A/E. Dans le but de caractériser génotypiquement des souches 045, nous avons démontré que les 32 souches d'E. coli 045 examinées étaient majoritairement négatives pour les sondes spécifiques aux entérotoxines LT, STap, STb, VT2 et pour les fimbriae F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P) et F41 rencontrés chez ETEC et VTEC. Parmi ces souches, une seule était positive pour STb et trois l'étaient pour le fimbriae F4. De plus, les souches isolées ont été examinées aussi pour la présence de eaeA Ç"E. coli attaching and effacing") b^jA ("bundle-forming pili") et EAF ("E. coli adherence factor"). Ces gènes étant associés aux souches AEEC chez l'homme. Des 32 souches isolées, 25 hybridaient avec une sonde spécifique au gène eaeA et 11 avec une sonde spécifique à la protéine EAF. Cependant, aucune souche n'a réagit avec la sonde spécifique au gène bjpA. Ces résultats indiquent que les souches 045 n'appartiennent ni à la famille des ETEC ni à celle des VTEC, mais possèdent certains facteurs de virulence des AEEC. Dans le but de déterminer la capacité des souches 045 à provoquer les lésions d'A/E au niveau de l'épithélium intestinal de porcelets gnotobiotiques et une toxicité au niveau des cellules HEp-2, nous avons démontré que 10 des 12 souches eaeA-positives causent les lésions d'A/E chez les porcs nouveau-nés infectés expérimentalement, alors qu'aucune lésion d'A/E n'a été décelée avec les trois souches eaeA-négatives. De plus, nous avons observé un attachement intime des bactéries à la surface cellulaire et un effacement des microvillosités accompagnés d'une formation de structures en piédestal et en forme de coupe. Ces lésions semblent être identiques à celles décrites pour les souches d'EPEC chez l'homme. Cependant, contrairement aux souches AEEC humaines, aucune souche porcine n'a pu démontré une adhérence au niveau des cellules HEp-2. Chez le porc inoculé, nous avons pu observer une corrélation entre la sévérité des lésions et celle de la diarrhée. Cette observation indique que les lésions d'A/E pourraient être impliquées dans l'induction de la diarrhée. Nos résultats démontrent l'importance du gène eaeA dans les souches porcines. Nous avons également montré que les souches d'E. coli 045 font partie intégrante de la famille des AEEC. Nos résultats suggèrent aussi l'existence de différents mécanismes de pathogénicité chez les souches 045. Afin de déterminer la capacité des souches d'E. coli 045 à induire des lésions d'A/E, nous avons développé une nouvelle technique m vitro utilisant la culture de l'iléon de porcelet nouveau-né. Lors de l'inoculation des cultures avec des isolats 045, nous avons observé un attachement des bactéries et un effacement des microvillosités accompagnés de structures en piédestal et en forme de coupe. L'attachement initial des bactéries aux entérocytes a été observé deux à quatre heures après l'inoculation et les lésions de type A/E ont été observées huit heures après l'inoculation. Nous proposons ici un modèle in vitro permettant d'étudier la capacité des E. coli à causer des lésions de type A/E. Les résultats obtenus montrent que 22 des 24 isolais 045 eaeA-positifs induisent des lésions de type A/E dans les explants de l'iléon. De plus, in vitro, certaines souches sont plus pathogènes que d'autres. Cette différence de rapidité dans l'induction des lésions d'A/E est probablement due aux facteurs de virulence de la bactérie. Ces résultats indiquent que certains déterminants impliqués dans le développement des lésions d'A/E pourraient être présents dans certains isolats et absents dans d'autres. Utilisant des modèles in vitro et in vivo, nous avons aussi démontré que seuls les isolats eaeA-positïîs sont capables d'induire les lésions d'A/E typiques. Nos résultats suggèrent donc que le déterminant eaeA joue un rôle important dans l'induction des lésions d'A/E. Cependant, ti-ois isolats eaeA-positïîs n'ont pas induit ce type de lésions. Quatre hypothèses sont déjà suggérées: (l) une défectuosité du gène eaeA; (2) une régulation de l'expression du gène eaeA; (3) l'absence d'un déterminant dont la fonction est similaire au BFP; (4) ou alors l'intervention d'un facteur inconnu. Afin d'identifier les structures de surface d'E. coli du sérotype 045 impliquées dans le développement des lésions d'A/E, l'expression de la protéine EaeA ou intimine, produit du gène eaeA, a été déterminé sur gel de polyacrylamide (SDS-PAGE) et immunobuvardage. Les résultats obtenus montrent que la majorité (20/22) des souches attachantes et effaçantes d'E. coli expriment une protéine de 97 kDa, alors que cette protéine est absente dans les dix souches non attachantes et non effaçantes. D'autre part, la séquence d'acides aminés N-terminale de la protéine de 97 kDa démontre une homologie avec la protéine EaeA déduite par le gène eaeA des souches EPEC et EHEC humaines. Les résultats du séquençage protéique suggèrent également que la maturation de la protéine EaeA des AEEC ainsi que celle de la protéine EaeA des EPEC et des EHEC s'effectue au niveau du 40e acide aminé. Le premier acide aminé inconnu de la protéine de 97 kDa de la souche 045 porcine correspond au 40 acide aminé (asparagine) de la protéine EaeA des EPEC et des EHEC. Ces conclusions ont été obtenues par comparaison avec le gène eaeA. Une électrophorèse (isoelectric focusing) de la protéine EaeA purifiée par la technique d'immunoaffinité indique que le pl de la protéine EaeA est de 8.4 comparé au pl de 9.5 de la protéine EaeA des souches humaines (358). La protéine EaeA du sérotype 045 constitue une des protéines de la membrane externe des bactéries. Enfin, en utilisant le sémm polyclonal généré par une immunisation de lapin avec des E. coli porcins 045, ou RDEC-1 ou encore en utilisant des anticorps (E2348/69) d'origine humaine, nous avons observé des réactions sérologiques croisées chez différentes espèces animales. Nous avons produit des anticorps monoclonaux spécifiques à la protéine EaeA de souche porcine. L'hybridome Cil, dirigé spécifiquement contre la protéine EaeA, réagit avec une protéine EaeA des souches AEEC de lapin, mais ne reconnaît pas les souches d'origines humaine et canine. Cet anticorps monoclonal semble reconnaître la forme conformationnelle de l'épitope ainsi que sa forme dénaturée. Par immunobuvardage, cet anticorps réagit également avec la protéine EaeA de la souche de lapin (RDEC-1), mais ne réagit pas avec des souches d'origine humaine (E2348/69) ou canine (89-4221). Nous avons démontré, à l'aide d'anticorps polyclonaux, par immunobuvardage et ELISA, que les protéines EaeA sont spécifiques des sérogroupes 045, excepté pour la souche 81-4420. Dans la présente étude, nous avons observé par ELISA des variations dans la production des protéines EaeA parmi les isolats porcins A/E 045. Une ix n correlation significative (p < 0.05) a été observée entre la quantité de protéine EaeA exprimée et la sévérité des lésions d'A/E induites m vivo par les isolats du sérogroupe 045. Ces résultats montrent une corrélation entre la production de la protéine EaeA et la capacité d'induire les lésions d'A/E. D'autre part, la quantité de protéine EaeA produite in vitro, pourrait aussi déterminer la sévérité des lésions d'A/E in vivo. Utilisant une technique d'immunofluorescence (IF) et un test de sensibilité de la protéine EaeA à certaines protéases, nous avons démontré que la protéine EaeA est localisée A la surface de la bactérie. D'une part, l'anticorps Cil réagit avec la bactérie entière indiquant ainsi la présence de la protéine native EaeA à la surface bactérienne. D'autre part, la dégradation de la protéine EaeA de la souche 045 AEEC par la papaïne a été observée lorsque (a) la cellule bactérienne est intacte; (b) les OMPs et la protéine EaeA purifiée sont soumis à des concentrations croissantes de papaïne, indiquant que la protéine EaeA est exposée A la surface externe de la bactérie. La localisation sur la surface externe de la bactérie est probablement nécessaire pour que la protéine EaeA puisse se lier à un ligand présent sur les cellules de mammifères. En conclusion, nous avons démontré qu'E. coli du sérogroupe 045, associé à la diarrhée post-sevrage du porc, induit des lésions attachantes et effaçantes m vivo et in vitro. Ces souches sont donc des AEEC. Leur capacité d'induire des lésions d'A/E semble être liée à la présence du gène eaeA et non au gène bjpA ou au facteur EAF. Nos résultats suggèrent que la protéine EaeA du sérotype 045 joue um rôle important dans la pathogénicité de la bactérie. En tenant compte des différents sérogroupes et de la presence ou absence du gène bjpA, les isolats d’E. coli du sérogroupe 045 différent des EPEC humains. Cependant, ces isolats ressemblent beaucoup plus aux EPEC humains qu'à toute autre catégorie d'E. coli diarrhéique. Nous considérons donc que les isolats d'E. coli caractérisés dans cette étude sont des EPEC-porcins (EPEC-P).