La récession gingivale est une condition fréquente dans la population qui nécessite souvent d’être traitée en raison de ses conséquences néfastes. Parmi les différentes options de traitements disponibles, la greffe de tissu conjonctif a démontré le meilleur taux d’efficacité. Par contre, ce traitement implique le prélèvement de tissu conjonctif au palais et est associé à des risques chirurgicaux supplémentaires. Récemment, un concentré plaquettaire nommé « Platelet Rich Fibrin » a été utilisé comme matériau substitut afin d’éviter plusieurs inconvénients liés à la greffe de tissu conjonctif. Cependant, est-ce que l’utilisation du Platelet Rich Fibrin comme matériau alternatif au tissu conjonctif est aussi efficace pour le traitement des récessions gingivales ? Cette étude avait pour objectif de comparer l’efficacité de ces deux types de traitements en termes de couverture radiculaire. L’étude a mesuré aussi le niveau de douleur postopératoire ressenti suivant ces deux interventions. Cette étude comprenait une randomisation de la technique choisie et des mesures prises à simple insu. À la clinique de parodontie de l’Université Laval, 22 participants ont été traités avec le Platelet Rich Fibrin et 12 participants avec la greffe de tissu conjonctif. Pendant les 10 premiers jours suivant l’intervention, un questionnaire de douleur devait être rempli par tous les patients. Les mesures finales des couvertures radiculaires obtenues ont été prises 6 mois après l’intervention chirurgicale. Selon les résultats obtenus, la couverture radiculaire était significativement meilleure avec la greffe de tissu conjonctif (de l’ordre de 30%). Par contre, la douleur postopératoire ressentie était significativement plus grande suite à la greffe de tissu conjonctif comparativement à l’intervention utilisant le Platelet Rich Fibrin. Ces résultats démontrent que la greffe de tissu conjonctif demeure la meilleure option de traitement des récessions gingivales. Néanmoins, l’utilisation du Platelet Rich Fibrin demeure une option de traitement valable afin d’éviter une douleur postopératoire plus importante. / Gingival recession is a common condition in the population that often requires treatment because of its adverse consequences. Among the various treatment options available, connective tissue graft has demonstrated the best rate of effectiveness. However, this treatment involves harvesting connective tissue from the palate leading to additional surgical pain and wound healing problems. Recently, a platelet concentrate called “Platelet Rich Fibrin”, has been used as a substitute material to prevent several disadvantages related to connective tissue grafting. However, is the use of Platelet Rich Fibrin effective in treating gingival recessions? The objective of this study was to compare the efficacy of both protocols in terms of root coverage. We also measured the level of patient postoperative pain following each of the grafting procedure. This study includes a randomization of the chosen technique and measures were taken by simple blindness. At the dental clinic of periodontics of Université Laval, a total of 22 grafts were made with the Platelet Rich Fibrin, and 12 grafts with the connective tissue. During the first 10 days after the procedure, a pain questionnaire was completed by all of the patients. The final root coverage measurements were taken 6 months after the procedure. According to our results, the root coverage was significantly better with the connective tissue graft. However, postoperative pain was significantly greater following the connective tissue grafts as compared to Platelet Rich Fibrin grafts. These results confirmed that connective tissue graft remains the best option for treating gingival recessions. Nevertheless, the use of Platelet Rich Fibrin remains a valid treatment option in order to avoid greater postoperative pain.

Le contenu de cette thèse est réparti en six chapitres. Le premier présente le contexte théorique et expérimental élaboré à partir des connaissances que nous avons sur l'acte de fumer, d'approches thérapeutiques et de différentes variables de maintien des effets de traitement. Les deuxième et quatrième chapitre décrivent respectivement le déroulement de la première et de la deuxième expérience. Alors que le chapitre trois analyse les résultats de la première étude et présente le rationnel de la deuxième expérience, le chapitre cinq analyse et interprète ceux de la deuxième étude. Enfin, le sixième chapitre résume et conclut sur les deux expériences. La compréhension de l'habitude de fumer et de son traitement demeure un sujet épineux pour le chercheur même si le tabagisme occupe une place importante dans la littérature scientifique. L'on connait amplement ses risques et ses méfaits sur la santé et il n'est pas rare de voir un fumeur cherchant un traitement miracle pour vaincre son habitude. Plusieurs auteurs ont tenté d'identifier des variables contrôlant cette habitude (Bernstein, 1969; Epstein et McCoy, 1975; Horn, 1964; Schachter et al., 1977), alors que d'autres ont tenté de développer des programmes de traitements efficaces (Epstein et Collins, 1977; Stephens, 1977). Les présentes recherches étudient l'influence de différents facteurs physiologiques (pH urinaire, poids, taux de nicotine), comportementaux (variation de différents taux de consommation) et subjectifs (changement d'humeur, goût des cigarettes, leur degré d'agréabilité, etc.) sur le comportement de fumer et sur son traitement afin d'être capable de mieux saisir la combinaison adéquate des stimuli qui maintient le tabagisme et qui provoque sa rechute ultérieure. Pour arriver à ce but, nous avons, dans un premier temps, observé un groupe de quatorze fumeurs, dont la moitié sont de gros fumeurs et l'autre moitié des petits. Nous leur avons fait fumer des cigarettes expérimentales douces et fortes et nous avons observé leurs différences de réaction. Tous les fumeurs ont augmenté leur consommation de cigarettes expérimentales. Cependant les gros fumeurs ont surtout augmenté leur consommation de cigarettes douces alors que les petits fumeurs, tout en ayant un pourcentage d'augmentation plus élevé, ont surtout augmenté leur consommation des fortes. Cette constatation montre que les grands fumeurs consomment surtout à partir du contenu de nicotine alors que les petits le font selon la disponibilité des cigarettes. En ce qui concerne notre deuxième expérience, nous avons pris 31 sujets auxquels nous avons fait suivre le plan de traitement "Cig-Arrêt" tout en exerçant des contrôles méthodologiques comme l'enregistrement des cigarettes, des prises de sang et d'urine, etc.. Aux suivis de trois semaines et de trois mois, nous remarquons que le taux de consommation le plus près du suivi est le meilleur indice de prédiction du succès du traitement et que le changement de poids s'y joint au suivi de trois semaines. Ainsi, il semble que le fait de devenir un petit fumeur tout en acquérant de meilleures habitudes alimentaires serait une bonne façon de vaincre le tabagisme.

Contexte : L’hystérosalpingosonographie (sono-HSG) est un examen proposé comme alternative à l’hystérosalpingographie (HSG) pour tester la perméabilité tubaire chez les couples infertiles. Cet examen échographique est supérieur à l’HSG pour le diagnostic des anomalies ovariennes et utérines et permet d’éviter les risques liés aux irradiations et réactions à l’iode. La littérature suggère qu’en plus de sa valeur diagnostique, le lavage utérin encouru lors du test de perméabilité tubaire pourrait s’avérer thérapeutique en augmentant les chances de concevoir dans les mois suivant la procédure. Objectif : Évaluer le rôle de la sono-HSG et du lavage utérin au salin physiologique dans le diagnostic et le traitement de l’infertilité inexpliquée Méthodes : 1) Dans le cadre d’une revue systématique avec méta-analyse, la validité diagnostique de la sono-HSG a été évaluée et comparée à celle de l’HSG. 2) Une étude rétrospective de non-infériorité menée auprès de 440 femmes infertiles a ensuite été réalisée afin d’évaluer si la sono-HSG est aussi efficace que l’HSG pour augmenter les chances de grossesses dans les 6 mois suivant l’intervention. 3) Nous avons finalement un essai clinique randomisé pilote (ECR) permettant d’étudier l’efficacité du lavage utérin en pré-ovulatoire au salin physiologique, tel que réalisé lors d’une sono-HSG (intervention) en comparaison avec le lavage vaginal (contrôle) comme traitement de l’infertilité inexpliquée. Résultats : 1) Un total de 28 études (1551 femmes) ont été inclues dans la méta-analyse menant à des estimés globaux de sensibilité et spécificité pour la sono-HSG de 92% (IC à 95% : 82%–96%) et 95% (IC à 95% : 90%–97%), respectivement. La synthèse des résultats de neuf études (582 femmes), a permis une comparaison directe de la sono-HSG et l’HSG résultant en des estimés de sensibilité et spécificité de 95% (IC à 95% : 78%–99%) et 93% (IC à 95% : 89%–96%) pour la sono-HSG et de 94% (IC à 95% : 74%–99%) et 92% (IC à 95% : 87%–95%) pour l’HSG, respectivement. Pour ce qui est de la sono-HSG, nous avons observé un bénéfice à l’utilisation de l’échographie Doppler (p=0.0497) en terme de validité diagnostique, mais aucun bénéfice à l’utilisation de contrastes commerciaux plutôt que le salin physiologique (p=0.7046). L’analyse de sensibilité ayant pris en compte la qualité méthodologique des résultats n’a pas modifié les résultats. 2) Les risques relatifs nonajustés et ajustés de grossesse dans les 6 mois suivant la sono-HSG comparativement à l’HSG étaient de 0,61 (IC à 95% : 0,42-0,89) et 0,58 (IC à 95% : 0.39-0.85), respectivement. Les effets secondaires étaient rares pour les deux procédures (sono-HSG= 1%; HSG= 4%, p=0.16). 3) Près de 90% des participantes ont rapporté que le lavage utérin était une option de traitement acceptable. Aucune complication n’a été notée suite à l’intervention et les effets secondaires se limitaient principalement à des douleurs légères (40%) à modérées (21%) transitoires. Au cours de l’étude pilote, nous avons amélioré notre stratégie de recrutement et de rétention etle nombre de femmes recrutées et randomisées mensuellement pour le projet est passé de 1 à 15. Conclusion : La sono-HSG présente une excellente validité pour le diagnostic de l’occlusion tubaire et devrait remplacer l’HSG dans le bilan initial de l’infertilité étant donné ses autres avantages connus. De plus, lors de cet examen, l’utilisation de salin physiologique, combinée à l’utilisation du Doppler, devrait être favorisée plutôt que l’utilisation de contrastes commerciaux. Selon les résultats de notre étude, dont les résultats sont limités par les biais inhérents aux devis rétrospectif, il est possible que le lavage utérin produit lors d’une sono-HSG ne soit pas aussi efficace que celui produit lors d’une HSG pour augmenter les chances de grossesses. Finalement, ce projet de doctorat a permis de mettre sur pied un ECR qui permettra de déterminer si le lavage utérin au salin physiologique en pré-ovulatoire pourrait constituer une nouvelle option thérapeutique acceptable, abordable et efficace pour les couples souffrant d’infertilité inexpliquée. / Context: Hysterosalpingosonography (sono-HSG) was proposed as an alternative to hysterosalpingography (HSG) for the detection of tubal occlusion in subfertile couples. This ultrasound test is superior to HSG for diagnosing ovarian and uterine anomalies and avoids risks related to ionizing radiations and iodine reactions. The literature suggests that, in addition to its diagnostic value, the uterine flushing incurred during tubal patency testing could also be therapeutic by increasing the chance of conceiving in the months following the procedure. Objective: To assess the role of sono-HSG and uterine flushing with physiologic saline in the diagnosis and treatment of unexplained infertility. Methods: 1) As part of a systematic review with meta-analysis, the diagnostic validity of the sono-HSG was evaluated and compared to HSG. 2) A retrospective non-inferiority study of 440 infertile women was then conducted to assess whether sono-HSG is as effective as HSG in increasing the chances of pregnancy in the 6 months following the intervention. 3) We finally conducted a pilot randomized clinical trial (RCT) to study the efficacy of preovulatory uterine flushing with saline, as performed during a sono-HSG (intervention), compared to vaginal flushing (control), as a treatment for unexplained infertility. Results: 1) A total of 28 studies (1551 women) were included in the meta-analysis leading to pooled estimates of sensitivity and specificity for sono-HSG of 92% (95% CI: 82%-96%) and 95% (95% CI: 90%-97%), respectively. In nine studies (582 women), a direct comparison of sono-HSG and HSG was performed resulting in sensitivity and specificity of 95% (95% CI: 78%-99%) and 93% (95% CI: 89%-96%) for the sono-HSG and 94% (95% CI: 74%-99%) and 92% (95% CI: 87%-95%) for the HSG, respectively. With regard to sono- HSG, we observed a benefit in the use of Doppler ultrasound (p=0.0497) in terms of diagnostic accuracy, but no benefit in the use of commercial contrasts rather than saline (p=0.7046). Although the methodological quality of the studies was variable, the sensitivity analysis taking this into account did not modify the results. 2) The unadjusted and adjusted relative risks of pregnancy in the 6 months following sono-HSG compared to HSG were 0.58 (95% CI: 0.39-0.85) and 0.61 (95% CI: 0.42-0.89), respectively. Side effects were rare for both procedures (sono-HSG = 1%, HSG = 4%, p = 0.16). 3) Nearly 90% of participants reported that uterine flushing is an acceptable treatment option. No complication was noted following the intervention and side effects were mainly limited to mild (40%) to moderate (21%) transient pain. During the pilot study, we managed to improve our recruitment and retention strategies and increase the number of women recruited and randomized for the project per month from 1 to 15. Conclusion: Sono-HSG has an excellent validity for the diagnosis of tubal occlusion and should replace HSG in the initial infertility workup given its other known benefits. In addition, the use of saline combined with Doppler ultrasound should be favored rather than commercial contrasts. It is possible that the uterine flushing associated with sono-HSG is not as effective as that associated with HSG to increase the chances of pregnancy, but further studies will be necessary given the limits of our retrospective study. Finally, this doctoral project has established the feasibility of an RCT designed to determine whether preovulatory uterine flushing with saline could represent a new, acceptable, affordable and effective therapeutic option for couples with unexplained infertility.

La méthode d’auto-assemblage développée au Laboratoire d’Organigénèse Expérimentale (LOEX) est très efficace afin de produire des substituts cutanés autologues absents d’agents exogènes. Une adaptation possible de cette méthode permet d’obtenir un substitut cutané présentant un phénotype psoriasique. L’objectif de ce travail a été de poursuivre la validation du modèle de substitut cutané produit par la méthode d’auto-assemblage en évaluant la capacité métabolique des substituts via l’emploi de molécules antipsoriasiques comme le tazarotène. Pour ce faire, des tests de perméabilité cutanée combinés à une détection par chromatographie ultra performante ont été envisagés afin d’évaluer d’une part les structures adéquates des peaux reconstruites et d’autre part d’établir des liens avec ces résultats et les capacités de métabolisation du modèle. Les résultats obtenus démontrent une capacité métabolique chez les substituts cutanés. De plus, des différences au niveau de la perméabilité sont observées entre les différents types de peau utilisés, confirmant que le modèle est de plus en plus représentatif. / The self-assembly method developed at the LOEX is very effective to produce autologous skin substitutes free of exogenous agents. A possible adaptation of this method allows the reconstruction of a skin substitute having many features of a psoriatic phenotype. The objective of this work was to follow the validation of the skin substitutes produced by the self-assembly method by the evaluation of the skin substitutes metabolism using antipsoriatic molecules like tazarotene. Percutaneous absorption combined with an ultra performance liquid chromatography has been selected in order to evaluate on one hand the appropriate structures of the reconstructed skins and on the other hand, to establish some links with these results and their capacity of metabolism. Results obtained from shown that metabolization has been detected in skin substitutes. Moreover, permeability differences have been observed of each kind of skin used on this study. This confirms that our skin model is more and more representative.

Le traumatisme craniocérébral grave (TCC grave) est une affection qui peut engendrer de graves séquelles aux victimes. Dans la dernière décennie, un nouveau traitement, la solution de salin hypertonique (SSH), a gagné en popularité. Toutefois, peu de données probantes appuient son utilisation. Nous présentons deux études sur l’utilisation de SSH. La première étude est une revue systématique avec méta-analyse d’études randomisées contrôlées. Les données des dix études incluses n’ont pas permis d’observer une amélioration de la survie. La deuxième étude est une enquête de pratique des médecins d’urgence québécois concernant l’utilisation des solutions hyperosmolaires dans la phase aiguë de réanimation des victimes de TCC grave. Cinquante-trois pour cent (53 %) des répondants ont répondu utiliser la SSH. Avec ces deux études, nous avons pu conclure que, malgré le manque de preuves suffisantes pour appuyer l’utilisation des SSH, les médecins québécois sont nombreux à l’utiliser.

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.

Le cancer du poumon occupe la première position en termes de fréquence de décès imputables au cancer. La majorité des cas de cancer du poumon diagnostiqués sont des cas de cancers du poumon dits « non-à-petites cellules » (CPNPC). Il n’existe actuellement aucun traitement capable d’éradiquer complétement le CPNPC ce qui lui confère le statut de maladie incurable. Ce projet avait pour objectif principal d’évaluer le potentiel anticancéreux d’un extrait enrichi d’une plante endémique de la Géorgie, Helleborus caucasicus, pour traiter le CPNPC. L’activité anti-tumorale de cet extrait a été évaluée in vitro au niveau cellulaire et moléculaire dans des cellules d’adénocarcinome pulmonaire humain A549 et in vivo chez des souris C57BL/6 NCrl porteuses de tumeur du carcinome pulmonaire de Lewis. Les résultats ont montré que l’extrait étudié possédait une activité anticancéreuse pertinente in vitro et in vivo et ainsi, qu’il constituait une stratégie thérapeutique potentielle dans le traitement du CPNPC.

Des études récentes ont montré qu'avec l'aide des scènes créées à partir d'environnements naturels tels que les forêts, nous pouvons avoir un impact significatif sur la réduction voire l'amélioration des symptômes de diverses maladies, dont la plus importante est la maladie d'Alzheimer. Les effets de ces études ont été recherchés au fil des ans et des résultats très prometteurs ont été obtenus. De nos jours, l'une des choses qui peut être très étonnante et intéressante est l'expérience de ces environnements naturels par la synthèse des scènes informatiques, notamment via les environnements de réalité virtuelle. Plus le niveau d'immersion de ces environnements naturels conçus en réalité virtuelle est élevé et meilleur, plus il peut contribuer à améliorer les symptômes du patient. L'une des méthodes nouvelles et innovantes pour concevoir et construire des environnements naturels tels que les forêts est l'utilisation de données des scanners laser, qui nous fournissent des résultats très réalistes. Pour cette raison, dans cette étude, nous présentons une forêt virtuelle dérivée de données LiDAR terrestre et améliorée grâce à des techniques d'effets spéciaux.

Ce projet a été réalisé dans le cadre d’un partenariat entre Fujitsu Canada et Université Laval. Les besoins du projets ont été centrés sur une problématique d’affaire définie conjointement avec Fujitsu. Le projet consistait à classifier un corpus d’appels d’offres électroniques avec une approche orienté big data. L’objectif était d’identifier avec un très fort rappel les offres pertinentes au domaine d’affaire de l’entreprise. Après une séries d’expérimentations à petite échelle qui nous ont permise d’illustrer empiriquement (93% de rappel) l’efficacité de notre approche basé sur l’algorithme BNS (Bi-Normal Separation), nous avons implanté un système complet qui exploite l’infrastructure technologique big data Hadoop. Nos expérimentations sur le système complet démontrent qu’il est possible d’obtenir une performance de classification tout aussi efficace à grande échelle (91% de rappel) tout en exploitant les gains de performance rendus possible par l’architecture distribuée de Hadoop. / This project was completed as part of an innovation partnership with Fujitsu Canada and Université Laval. The needs and objectives of the project were centered on a business problem defined jointly with Fujitsu. Our project aimed to classify a corpus of electronic public tenders based on state of the art Hadoop big data technology. The objective was to identify with high recall public tenders relevant to the IT services business of Fujitsu Canada. A small scale prototype based on the BNS algorithm (Bi-Normal Separation) was empirically shown to classify with high recall (93%) the public tender corpus. The prototype was then re-implemented on a full scale Hadoop cluster using Apache Pig for the data preparation pipeline and using Apache Mahout for classification. Our experimentation show that the large scale system not only maintains high recall (91%) on the classification task, but can readily take advantage of the massive scalability gains made possible by Hadoop’s distributed architecture.

Dans la littérature, les propriétés physiques du yogourt en fonction du procédé ou de la formulation ont été beaucoup étudiées. Cependant, les effets du procédé de brassage sur les propriétés du yogourt brassé et sa structure sont peu décrits. Le rebodying durant l’entreposage est lui aussi assez peu décrit et les structures impliquées dans ce phénomène sont absentes dans la littérature. Les structures du yogourt brassé sont souvent observées à toute petite échelle (< µm) ou par des méthodes potentiellement destructrices. Le but de ce projet de thèse était d’étudier l’effet d’un paramètre impactant du procédé de brassage (la température de lissage) en combinaison avec les paramètres de formulation (choix d’ingrédients protéiques, ratio protéique et ferments) sur les structures et les propriétés physiques du yogourt brassé durant l’entreposage. Deux techniques d’analyse innovantes ont été utilisées. Une technique améliorée d’analyse d’image microscopique pour caractériser et quantifier les différences de microstructure des produits obtenues ainsi qu’une technique de RMN à basse fréquence sur les protons (1H-BF-RMN) pour mieux décrire les phénomènes de synérèse dans le gel de yogourt durant l’entreposage. La technique d’imagerie a permis d’observer les structures du gel de yogourt brassé à une échelle entre le micron et le millimètre. Cette technique a permis d’observer des microgels de yogourt et une structure plus diffuse de gel réorganisé. La taille des microgels et le développement du gel réorganisé ont été reliés avec le phénomène de synérèse. Durant l’entreposage, la technique 1H-BF-RMN a permis de suivre la contraction du gel de protéines qui conduit à la fois à une expulsion du sérum durant l’entreposage (synérèse spontanée) et à une immobilisation plus élevée du sérum retenu à l’intérieur du gel. Durant ce projet, l’effet de la température de lissage a été étudié avec trois échelles différentes : échelle laboratoire dans un rhéomètre, échelle technique et échelle semi-industrielle, puis l’évolution des propriétés des yogourts a été étudiée durant plusieurs jours d’entreposage. Les températures de lissage plus hautes produisaient des yogourts avec de plus gros microgels issus à la fois d’un cisaillement moins destructif et de l’agrégation de microgels individuels. La présence de gros microgels était associée à des yogourts plus visqueux et plus fermes. La présence de ces gros microgels était souvent associée à un faible développement de gels réorganisés menant à la formation de poches de sérum et donc plus de synérèse. Réciproquement, les températures de lissage faibles étaient responsables d’une présence en plus grande quantité de gel réorganisé au dépend des microgels de petite taille donnant lieu à des yogourts de faibles viscosité et fermeté. Par contre en ce qui concerne la synérèse, il semblerait qu’en dessous d’une certaine température de lissage, il n’y ait plus assez de gros microgels pour retenir le sérum, et le gel réorganisé ne retient pas suffisamment le sérum pour limiter la synérèse. iii En ce qui concerne les changements de formulation, l’utilisation d’un isolat ou d’un concentrat de protéines du lactosérum pour standardiser le lait n’a eu que très peu d’impact sur les propriétés étudiées du yogourt brassé. Par contre, lorsque la quantité de protéines de lactosérum était augmentée avec des teneurs en caséines et de solides totaux constantes, la fermeté et la viscosité augmentaient avec la taille des microgels, tandis que la synérèse diminuait. De plus, la quantité de protéines sériques contrôle également la capacité des microgels à s’agréger durant l’entreposage. Lorsqu’un changement de ferment était effectué, l’action des exopolysaccharides (EPS) sur les propriétés des yogourts était masquée par le lissage effectué à 4 °C. Globalement, la présence d’EPS texturants empêchait l’agrégation des microgels et produisait des yogourts avec de petits microgels et un gel réorganisé très développé. La présence d’EPS n’a pas permis d’augmenter la fermeté ou la viscosité du yogourt, par contre durant leur écoulement, la structure du gel de yogourt résistait mieux à l’intensité des cisaillements. Cette thèse démontre que la température de lissage est un outil efficace pour contrôler les structures des yogourts brassés et donc les propriétés physiques qui en découlent. Également, le réglage de la température de lissage permet de moduler les effets provoqués par un changement de formulations. Cette thèse offre également de nouvelles techniques d’étude des microgels avec un fort potentiel prédictif qui pourrait être utilisées en industrie. / Yogurt physical properties depending on process, and formulation parameters are widely reported in the literature. However, the effect of the stirring and smoothing process on stirred yogurt and its structure is a subject of fewer studies. The rebodying during storage is also less described and the structures involved are not observed in literature. Stirred yogurt microstructures are often observed at small scales (< µm) or using methods that are destructive. The aim of this project was to study the effect of an impacting stirred yogurt process parameter (smoothing temperature) and the formulation (protein ingredient, protein ratio, and starter) on structural and physical properties of stirred yogurt during storage. Two innovative techniques of analyses were introduced. One microscopic image analysis to characterize and quantify the different microstructures in the product; and one method based on NMR at low frequency on protons ( 1H-LF-NMR) to better describe syneresis phenomena in yogurt gel during storage. The microscopic technique allowed observing structures in the range from a few microns to a millimeter range. It also allowed differentiating a looser gel (reorganized gel) from dense microgels. Microgels size and reorganized gel development were linked to syneresis phenomenon. During storage, the 1H-LF-NMR detected the protein gel contraction, which leads to both a higher content of expelled water during storage (spontaneous syneresis), and more immobilization of the serum still inside the network. During this project, smoothing temperature effect was studied with three different production scales: laboratory scale, technical scale, and semi-industrial scale, then stirred yogurt evolution were studied during storage. Higher smoothing temperature produced larger microgels that came from less destructive shearing and microgel aggregation. Those large microgels were associated with less development of the reorganized gel leading to the formation of areas empty of protein networks responsible for higher syneresis values. However, under a specific smoothing temperature the number and smaller size of microgels are not enough to hold the serum and the reorganized gel is too loose, which produced yogurt with higher syneresis. The effect of formulation had really little impact when comparing between a whey protein concentrate instead of an isolate as the whey protein ingredient for milk standardization. However, at constant casein and total solid contents, when the whey protein content was increased, firmness, viscosity, and microgel sizes increased, while induced syneresis decreased. Moreover, the whey protein quantity controlled how much the microgels aggregated during storage. When the starter was changed, the polysaccharides (EPS) effects on stirred yogurts properties were masked when the smoothing process was realized at 4 °C. Globally the presence of texturing EPS hindered microgel aggregation and produced yogurt with small microgels and a more developed reorganized gel. The presence of texturing EPS did not increase viscosity or firmness, however, during flow experiments, the gel structure had a better resistance toward shearing. v This thesis demonstrates that smoothing temperature is a tool to control stirred yogurt structures and the physical properties that results from structures. Besides, smoothing temperature allows to modulate the effects resulting from formulation changes. This thesis also offers innovative techniques with a strong potential to predict yogurt properties, which can be transferred to industries.