L'allergie au lait de vache (ALV) représente l'allergie alimentaire la plus fréquemment rencontrée durant l'enfance. Cette allergie a longtemps été reconnue comme transitoire mais des données récentes révèlent que celle-ci est persistante chez environ 15% des enfants qui en sont touchés durant l'enfance, posant ainsi un risque à leur santé. La présente étude examine 26 enfants avec ALV et 12 enfants contrôles recrutés au CHU Sainte-Justine durant l’hiver 2011-2012. L'objectif étant de comparer la densité minérale osseuse (DMO) et les niveaux sériques de 25(OH)D d'enfants prépubères avec ALV non résolue à un groupe contrôle d'enfants avec autres allergies alimentaires, en plus d'évaluer les apports en calcium et en vitamine D ainsi que l'adhérence à la supplémentation chez cette population. La DMO lombaire (L2-L4) ne diffère pas significativement entre les groupes. Cependant, une faible densité osseuse, caractérisée par un score-Z entre -1,0 et -2,0 pour l'âge et le sexe, est détectée chez plus de 30% des enfants avec ALV et plus de 16% du groupe contrôle, sans allergie au lait. Tel qu'attendu, les apports en calcium sont significativement moins élevés chez les enfants avec ALV comparé au groupe contrôle, avec près de 90% de tous nos participants ne rencontrant pas les besoins pour l’âge en vitamine D. Plus de la moitié des enfants avec ALV présentent une concentration de 25(OH)D inférieure à 75 nmol/L. Cependant, notre étude n'a décelé aucune différence entre les niveaux sériques de 25(OH)D des enfants avec ALV comparativement au groupe contrôle. Enfin, l'adhérence à la supplémentation est jugée adéquate chez plus de 75% de notre groupe d'enfants avec ALV, soit ≧ 4 journées par semaine, un facteur aussi associé à une meilleure atteinte de leurs apports nutritionnels en calcium et en vitamine D. Enfin, ces résultats soulignent l'importance de suivre la santé osseuse d'enfants avec ALV ainsi qu'avec allergies multiples, qui présentent un risque de faible densité osseuse. L'intervention nutritionnelle devrait suivre l'adhérence à la supplémentation chez les enfants avec ALV non résolue, afin d'optimiser les apports nutritionnels insuffisants en calcium et en vitamine D / Cow's milk allergy (CMA) is the most frequent food allergy seen during childhood. Though usually recognized as transient, recent data suggest that the evolution of CMA has changed over time, having become more persistent and therefore, more capable of jeopardizing child growth and development. The following study included 26 children with proven CMA and 12 controls, recruited at Sainte-Justine hospital, during the winter of 2011-2012. The aim of this study was to compare bone density and vitamin D status (25(OH)D) in prepubertal children with CMA to a control group of children without milk allergy and to document calcium and vitamin D intake as well as the adherence to supplementation in this population. Bone mineral density did not differ significantly between groups. However, low bone mass, as defined by a z score between -1,0 and -2,0 for gender and age, was detected in over 30% of cow's milk allergic children and in over 16% of allergic controls. Calcium intake was significantly lower in children with CMA. Overall, nearly 90% of our study population failed to meet daily recommended intakes for vitamin D, with over 50% of cow's milk allergic children presenting vitamin D status below 75 nmol/L. No difference was detected regarding vitamin D status between groups. Finally, the majority of children with CMA presented a good adherence to calcium and vitamin D supplementation, ≧ 4 days per week, a factor that was associated with a better overall dietary intake of these nutrients. It is therefore important to follow bone health of children with CMA as well as with multiple food allergies, as they present a risk for low bone mass during a period of skeletal growth. Nutrition interventions should monitor supplement adherence in children with CMA to optimize dietary intake of calcium and vitamin D, which are presently insufficient.

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La vitamine D occupe de nombreuses fonctions dans la régulation de divers systèmes affectant le corps entier. Une déficience de cette hormone peut donc affecter plusieurs systèmes essentiels (ex. squelettique, dentaire, immunitaire) et peut laisser des lésions repérables sur le squelette et les dents. Au cours de la Révolution industrielle, plusieurs facteurs environnementaux ont probablement contribué à l’augmentation des cas de déficience en vitamine D. Ainsi, la majorité des études portant sur la déficience en vitamine D se sont concentrées sur des populations européennes du XIXe siècle. Au Canada, pour la même époque, la fréquence de ce type de maladie métabolique n’a pas été explorée en profondeur. De plus, les possibles interactions entre déficience en vitamine D et autres maladies ont été peu explorées jusqu’à maintenant. Afin de pallier cette lacune, la présente étude se concentre sur une population euroquébécoise (cimetière St-Antoine, Montréal (1799-1854)), explorant la fréquence et prévalence de diverses lésions et conditions pathologiques, en plus d’évaluer leur influence sur les catégories d’âge et de sexe. Plus précisément, cette recherche investigue le possible lien entre la présence de cas de déficience vitamine D durant l’enfance et la détérioration de l’état de santé plus tard au cours de la vie, en plus de l’évolution temporelle des cas au sein du cimetière St-Antoine en lien avec le phénomène d’industrialisation. Au total, 52 individus (8 non adultes, 44 adultes) issus du cimetière urbain St- Antoine à Montréal ont été étudiés. Les données collectées sont de nature empirique et ont été acquises selon les trois phases suivantes : i) l’inventaire squelettique de base (sexe, âge au décès), ii) les observations macroscopiques et radiographiques des lésions pathologiques pour chaque squelette; iii) et l’analyse histologique de tissus dentaires sélectionnés afin d’explorer la présence ou l’absence de dentine interglobulaire (DIG). Les résultats indiquent une proportion élevée de DIG durant l’enfance indiquant une déficience en vitamine D, c’est-à-dire 44% (23/52) à 75% (39/52), excluant et incluant le degré 1 de DIG, respectivement. La majorité de ces épisodes de déficience se sont produits à ou à partir de la naissance, allant jusqu’à trois ans (63%, n=33/52), et 12% des individus (n=6/52) présentent des épisodes prénataux de DIG, ce qui soulève la question de la déficience maternelle et de l’influence des facteurs culturels. La présence de DIG durant l’enfance n’est corrélée ni aux paramètres démographiques ni à une détérioration de l’état de santé plus tard au cours de la vie de l’individu. Un possible lien a été soulevé entre les degrés plus sévères de DIG et l’hypoplasie dentaire. Le nombre d’épisodes de DIG durant l’enfance semble diminuer avec le temps, contrairement à ce qui pourrait être attendu d’une population en voie d’industrialisation. Toutefois, ce résultat doit être considéré avec prudence en raison de la faible portion de l’échantillon provenant des aires plus récentes du cimetière. / Vitamin D has many functions in the regulation of various systems affecting the whole body. A deficiency of this hormone thus affects many essential systems (e.g. skeletal, dental, immune) and can leave visible lesions on the skeleton and teeth. During the Industrial Revolution, various environmental factors probably contributed to an increase in vitamin D deficiency. Therefore, most studies on vitamin D deficiency have been conducted on European skeletal samples dated to the 19th century. However, the frequency of this type of metabolic disease has not been explored extensively in Canada for the same period. Furthermore, in palaeopathology, the possible interactions between vitamin D deficiency and other diseases have only been poorly explored. To fill this gap, the present study focuses on an historic Euro-Quebecois population (St. Antoine cemetery, Montréal (1799-1854), exploring the frequency and prevalence of pathological lesions and conditions as well as their possible influence on the age and sex categories. More precisely, are investigated the possible link between the occurrence of vitamin D deficiency cases during infancy and health deterioration later in life, as well as the temporal evolution of the cases within the St. Antoine cemetery in relation to the industrialization process. In total, 52 individuals (8 nonadults, 44 adults) from the St. Antoine urban cemetery were used for the study. The data collected during the research is of an empiric nature and was acquired following three steps: i) the basic skeletal inventory (sex, age-at-death); ii) the macroscopic and radiographic observations of the pathological lesions on the skeletons; iii) and the histological examination of selected dental tissues to assess the presence of interglobular dentin (IGD). The results indicate a high prevalence of IGD during infancy indicative of vitamin D deficiency, i.e. 44% (23/52) to 75% (39/52), excluding and including the degree 1 of IGD, respectively. The majority of these episodes occurred at or from birth to up to three years-old (63%, n=33/52) and 12% of the individuals (n=6/52) presented prenatal IGD episodes, raising questions about maternal deficiencies and cultural influences. The presence of IGD during infancy was not correlated with demographic parameters, nor with health status deterioration later in life. A possible link was recorded between the presence of more severe degrees of IGD and LEH. The number of IGD cases during infancy seems to decrease with time, contrary to what might be expected of an industrializing population. However, this result must be taken with caution because of the small portion of the sample coming from the more recent parts of the cemetery.

Introduction : La vitamine D (VitD) maintient la santé osseuse et influence le mouvement dentaire orthodontique (MDO). L’objectif était d’évaluer l’effet de la VitD sur la morphométrie osseuse, puis sur la vitesse et la stabilité du MDO. Méthode : 32 rats Sprague Dawley mâles ont été assignés à deux groupes expérimentaux, traités avec la VitD par gavage (systémique) ou par injection (locale), et deux groupes contrôles respectifs traités avec un tampon phosphate salin (PBS) pour 47 jours. Le MDO était effectué pendant 7 jours avec un ressort NiTi attaché entre la première molaire supérieure et les incisives. Un scan Micro-CT était réalisé à 5 temps : T0 (avant l’administration de VitD), T1 (début du MDO), T2 (fin du MDO), T3 (7 jours post-MDO), T4 (30 jours post-MDO). La vitesse et la stabilité du MDO étaient évaluées. La morphométrie osseuse a été analysée via la densité minérale osseuse (BMD), le pourcentage de volume d’os (BV/TV), la porosité totale (Po(tot)), le facteur du patron trabéculaire (Tb.Pf), l’index de structure du modèle (SMI) et la densité de connectivité (Conn.Dn). Résultats : Le groupe VitD systémique a montré une vitesse diminuée du MDO, mais une récidive inférieure au contrôle ainsi qu’une augmentation de la BMD et du BV/TV, et une diminution de la Po(tot) (p<0.05). La structure osseuse apparaissait plus fragmentée et présentait une Conn.Dn plus basse (p<0.05). Aucune différence n’a été trouvée entre le groupe administration locale de VitD et les autres groupes. Conclusion : L’administration systémique de VitD a engendré une diminution de vitesse du MDO en induisant plus de résistance, mais a aussi contribué à une meilleure stabilité grâce à une densité osseuse plus élevée. / Introduction: Vitamin D (VitD) maintains bone health and may influence the orthodontic tooth movement (OTM). The objective was to evaluate VitD effect on bone morphometry, and on the rate and stability of OTM. Methods: 32 male Sprague Dawley rats were assigned into two experimental groups, treated with VitD by gavage (systemic) or by injection (local), and two respective control groups treated with phosphate-buffered saline (PBS) for 47 days. OTM was performed for 7 days with a NiTi coil bonded between the upper first molar and incisors. Micro-CT scanning was performed at 5 time-points: T0 (before administration of VitD), T1 (start of OTM), T2 (end of OTM), T3 (7 days post-OTM) and T4 (30 days postOTM). Rate and stability of OTM were assessed. Bone morphometry was analyzed by bone mineral density (BMD), percent bone/volume (BV/TV), total porosity (Po(tot)), trabecular pattern factor (Tb.Pf), structure model index (SMI) and connectivity density (Conn.Dn). Results: The systemic VitD group showed a lower OTM rate, but also a lower relapse than control (p<0.05). It also demonstrated an increase of BMD and BV/TV, and a decrease of Po(tot) (p<0.05). The bone structure appeared more fragmented and presented lower Conn.Dn than the control (p<0.05). No statistical difference was found between VitD local administration and the other groups for the rate and stability of OTM, or for the bone morphometry. Conclusion: The systemic administration of VitD caused a decrease of OTM rate by generating more bone resistance, but also contributed to a greater stability due to a higher bone mineral density.

La malnutrition liée au vieillissement est souvent accompagnée de nombreux dérèglements et dysfonctionnements métaboliques, notamment la perturbation de l'homéostasie énergétique (installation de l’insulinorésistance), la fragilité, la diminution de la masse musculaire et les troubles de la réponse immunitaire. Ainsi, la manipulation nutritionnelle, au cours du vieillissement, est considérée comme l'une des solutions possible pour prévenir et traiter ces troubles. Parmi les substances nutritives qui ont été largement étudiées, la composition en protéines (acides aminés), la qualité des lipides (AGPI n-3) et les micronutriments (vitamine D).L’objectif de cette thèse consiste à déterminer l’impact de la dénutrition et d’évaluer le potentiel d'une des formules de réalimentation contenant un mélange à haute teneur en protéines solubles du lait, associées à de la matière grasse laitière, enrichie en acides gras polyinsaturés de la famille omega 3 (précurseur ALA et DHA) et en vitamine D sur la composition en acides gras (AG) du plasma, des globules rouges et du cerveau ainsi que ses conséquences sur les marqueurs du statut inflammatoire, la réponse hépatique à l’insuline, l'expression de gènes impliqués dans la régulation de l'homéostasie énergétique et l’inflammation hypothalamique, chez des rats âgés préalablement soumis à une restriction alimentaire. Dans un premier temps, nous avons montré que la restriction alimentaire de trois mois, non carencée en ALA, induit une perte importante en omega3 (ALA et dérivés LCn-3) alors que le dérivé ARA de la série n-6 est peu modifié, conduisant ainsi à une élévation du statut pro-inflammatoire exprimé sous forme d’une augmentation du ratio ARA/LCn-3.Toutefois, les quatre semaines de réalimentation, notamment avec la formule contenant le mélange matière grasse laitière, colza et DHA, associé à de la caséine ou des protéines solubles du lait, restaure 1/ les valeurs de DHA du cerveau non restaurées par un régime contrôle de renutrition, 2/ augmente les valeurs des dérivés LCn-3 (EPA, DHA) à des niveaux supérieurs à ceux d’un régime contrôle non dénutris et de renutrition. Cette augmentation s’accompagne d’une réduction des valeurs d’ARA, induisant une baisse drastique dans le plasma et les globules rouges du ratio ARA/EPA. Ces formules montrent pour la première fois qu’elles peuvent induire une réduction très importante du statut inflammatoire par rapport à celui observé généralement chez les vieux rats et pourrait présenter un intérêt beaucoup plus général en prévention des pathologies associées au vieillissement, liées ou non à la dénutrition.Dans un second temps, nous avons montré que la restriction alimentaire de trois mois entraîne 1/ une augmentation de l’expression du récepteur à l'insuline dans l'hypothalamus, le foie et le tissu adipeux, accompagnée d'une augmentation du facteur pro-inflammatoire TNFα dans l’hypothalamus. Cependant, la réalimentation de quatre semaines entraîne 2/ un gain de poids similaire et maintient l’insulinosensibilité hépatique. En effet, nous avons montré, pour la première fois, qu’une réalimentation avec les régimes comportant le mélange MGLA/colza/DHA, permettrait 3/ d’augmenter la prise alimentaire et de diminuer l’inflammation hypothalamique, notamment, avec la formule complète contenant un mélange de haute teneur en protéines solubles de lait, associée à la matière grasse laitière /colza/DHA et enrichie en vitamine D. / Malnutrition related to aging is often accompanied by many metabolic disorders, including the disruption of energy homeostasis (installation of insulin resistance), fragility, decreased muscle mass and immune response deficiency. Thus, the nutritional manipulation, during aging, is considered to be a solution to prevent these disorders or to treat and limit damages. Amongst the nutrients that have been widely studied, we find the quality of proteins (or amino acids), of lipids (n-3 PUFA) and micronutrients (vitamin D).The aim of this thesis is to determine the impact of undernutrition and assess the potential of the refeeding formulas containing a high content of soluble protein of milk, associated with milk fat enriched with omega3 polyunsaturated fatty acids (ALA precursor and DHA) and vitamin D, on the fatty acid (FA) of the plasma, red blood cells and brain and its consequences on markers of inflammatory status, the hepatic response to insulin, the expression of genes involved in the regulation of energy homeostasis as well as hypothalamic inflammation, in old rats previously submitted for food restrictionAs a first step, our results showed that the dietary restriction of three months, despite being only moderately ALA deficient, induced a drastic loss omega3 (ALA and derivatives LCn-3), whereas a weak increase of ARA derived from n-6 series is observed, leading to a rise of the pro-inflammatory state expressed as an increase in the ratio ARA/LCn-3.However, we have shown that the four-week-refeeding formulas containing a blend of dairy-fat, rapeseed and DHA associated with casein or milk soluble proteins, restored 1 / DHA values of the brain not previously restored by the refeeding control diet, 2 /increases the values of LCn-3 derivatives (EPA, DHA) to levels above those obtained with the control non-malnourished and refeeding diets. This increase was accompanied by a reduction in ARA values, leading to a drastic drop in plasma and red blood cells ratio ARA / EPA. These formulas show for the first time that they can induce a very significant reduction of inflammatory status compared to that usually seen in old rats and could therefore present a more general interest in prevention of ageing diseases associated or not to undernutrition.In a second step, our results showed that dietary restriction of three months resulted 1/increased expression of the insulin receptor in the hypothalamus, liver and adipose tissue, accompanied by an increase of the proinflammatory factor TNF in the hypothalamus. However, the four-weeks-refeeding produces 2/ a similar weight gain and maintains hepatic insulin sensitivity. Indeed, we showed, for the first time, that refeeding, with diets containing the blend of dairy-fat / rapeseed / DHA, would 3/ increase food intake and decrease the hypothalamic inflammation, especially with the full formula containing a mixture of high content of soluble milk proteins, associated with dairy-fat / rapeseed / DHA fortified with vitamin D.

Le diabète est aujourd’hui la 7ème cause de mortalité dans le monde. Dans cette population, la cardiomyopathie diabétique est la principale cause de morbi-mortalité. Le développement de cette complication débutant dès l’apparition du diabète, un dépistage et une prise en charge précoces de cette pathologie sont donc de première importance et sont les deux objectifs visés par ces travaux. La première étude que nous avons réalisée a permis de démontrer l’utilité d’une évaluation compréhensive de la fonction régionale myocardique gauche par 2D speckle-tracking imaging, en conditions de stress à la dobutamine, dans le dépistage précoce de la cardiomyopathie diabétique chez des patients diabétiques de type 2 asymptomatiques. La deuxième partie de ces travaux a, quant à elle, donné lieu à deux études. L’étude clinique a permis de mettre en évidence une amélioration de la réponse au stress de la fonction régionale myocardique après 3 mois de supplémentation en vitamine D3 chez des patients carencés. L’étude expérimentale a, pour sa part, souligné les effets bénéfiques sur le remodelage et la fonction cardiaques de cette supplémentation, en prévention secondaire, dans un modèle murin de diabète de type 2 induit par un régime gras et sucré. Par ailleurs, cette étude a mis en lumière l’implication potentielle d’une modulation des taux myocardiques en espèces lipotoxiques par la vitamine D3 dans ces effets. L’ensemble de ces travaux de thèse a ainsi permis, d’une part, de proposer une technique de dépistage des signes précoces d’altération de la fonction cardiaque chez le patient diabétique de type 2 et, d’autre part, de montrer les effets bénéfiques d’une supplémentation en vitamine D3 dans ce contexte. / Diabetes has reached the 7th place in the world’s top ten mortality causes. In this population, morbi-mortality mainly originates from diabetic cardiomyopathy. This complication evolving from the onset of diabetes, early diagnosis and care are of paramount importance and are the two purposes of this work. In our first study, we demonstrated the relevance of a comprehensive 2D speckle-tracking imaging analysis, under dobutamine stress, in unmasking early left ventricular regional myocardial dysfunction in a population of asymptomatic type 2 diabetic patients. In the second part of this work, we performed two studies. In the first one, we brought to light an improvement of regional myocardial function response to dobutamine stress after a three-month vitamin D3 supplementation protocol, in deficient patients. The second study was performed in a mouse model of diet-induced type 2 diabetes. In this last work, we put forward the beneficial effects of vitamin D3 supplementation, in secondary prevention, on cardiac remodeling and function. These cardioprotective effects may be, at least in part, on account of modulatory effects of vitamin D3 on myocardial lipotoxic species levels. This whole work allow us to propose a tool enabling recognition of early cardiac function impairments in type 2 diabetic patients and to demonstrate the beneficial effects of vitamin D3 supplementation in this context.

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