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L’année 2022 a été riche en enseignements et en recommandations en hépatologie. En effet, des études animales et humaines ont montré que la stéatose hépatique était étroitement liée à l’insulinorésistance, justifiant non-seulement de rechercher un diabète chez un patient présentant une stéatose hépatique mais également d’évaluer la sévérité de l’éventuelle atteinte hépatique des patients diabétiques. Par ailleurs, de nouvelles recommandations (Baveno VII) ont été publiées en 2022 et proposent des valeurs seuils d’élastométrie hépatique pour le dépistage de l’hypertension portale cliniquement significative en cas d’hépatopathie chronique avancée compensée et son traitement par βbloquant non cardio-sélectif afin de prévenir le premier épisode de décompensation cirrhotique. Enfin, l’American Association for the Study of Liver Diseases a publié en janvier 2022 un guide sur la prise en charge palliative des patients atteints de cirrhose décompensée chez qui une transplantation hépatique n’est pas indiquée. Dans le domaine des maladies inflammatoires du tube digestif, deux nouveaux médicaments sont venus renforcer le traitement de la rectocolite en Belgique en 2022 : le filgotinib et l'ozanimod. De plus, la première étude randomisée contrôlée de comBIOthérapie a été réalisée : l’étude « VEGA ». Cette étude est la première randomisée qui s’intéresse à l’association de biologiques dans le domaine des maladies inflammatoires digestives. A contrario, l’étude « SPARE » s’est intéressée à une stratégie de décroissance des traitements plus particulièrement chez les patients atteints de maladie de Crohn. Enfin, un groupe d’experts belges s’est réuni à de nombreuses reprises au cours des années 2021 et 2022 afin d’établir les recommandations belges de prise en charge du syndrome de l’intestin irritable. Le produit de ce travail exhaustif a été publié en avril 2022.

Intestinal gluconeogenesis (IGN) is a regulatory function of energy homeostasis. IGN-produced glucose is sensed by the gastrointestinal nervous system and sends a signal to regions of the brain regulating food intake and glucose control. IGN is activated by dietary protein and dietary fibre, and by gastric bypass surgery of obesity. Glutamine, propionate and succinate are the main substrates used for glucose production by IGN. Activation of IGN accounts for the well-known satiety effect of protein-enriched diets and the anti-obesity and anti-diabetes effects associated with fibre feeding and gastric bypass surgery. Genetic activation of IGN in mice shows the same beneficial effects, independently of any nutritional manipulation, including a marked prevention of hepatic steatosis under hypercaloric feeding. The activation of IGN could thus be the basis for new approaches to prevent or correct metabolic diseases in humans.La néoglucogenèse intestinale : une fonction insulinomimétique.La néoglucogenèse intestinale (NGI) est une fonction régulatrice de l’homéostasie énergétique. Le glucose qu’elle produit est détecté par le système nerveux gastrointestinal et envoie un signal aux régions du cerveau régulant la prise alimentaire et le contrôle glycémique. L’activation de la NGI par les protéines et les fibres alimentaires et par la chirurgie de type by-pass gastrique permet d’expliquer les effets anti-obésité et anti-diabète des régimes enrichis en protéines et/ou en fibres et de la chirurgie bariatrique. L’activation génétique de la NGI chez la souris présente les mêmes effets bénéfiques, indépendamment de toute manipulation nutritionnelle. L’activation de la NGI pourrait ainsi être la base de nouvelles approches préventives ou correctives des maladies métaboliques chez l’homme.

We have determined the lipid, protein and miRNA composition of skeletal muscle (SkM)-released extracellular vesicles (ELVs) from Ob/ob (OB) vs wild-type (WT) mice. The results showed that atrophic insulin-resistant OB-SkM released less ELVs than WT-SkM, highlighted by a RAB35 decrease and an increase in intramuscular cholesterol content. Proteomic analyses of OB-ELVs revealed a group of 37 proteins functionally connected, involved in lipid oxidation and with catalytic activities. OB-ELVs had modified contents for phosphatidylcholine (PC 34-4, PC 40-3 and PC 34-0), sphingomyelin (Sm d18:1/18:1) and ceramides (Cer d18:1/18:0) and were enriched in cholesterol, likely to alleviated intracellular accumulation. Surprisingly many ELV miRNAs had a nuclear addressing sequence, and targeted genes encoding proteins with nuclear activities. Interestingly, SkM-ELV miRNA did not target mitochondria. The most significant function targeted by the 7 miRNAs altered in OB-ELVs was lipid metabolism. In agreement, OB-ELVs induced lipid storage in recipient adipocytes and increased lipid up-take and fatty acid oxidation in recipient muscle cells. In addition, OB-ELVs altered insulin-sensitivity and induced atrophy in muscle cells, reproducing the phenotype of the releasing OB muscles. These data suggest for the first time, a cross-talk between muscle cells and adipocytes, through the SkM-ELV route, in favor of adipose tissue expansion.

L’espérance de vie des personnes atteintes de la fibrose kystique (FK) ne cesse d’augmenter. Cette dernière, dépassant maintenant les 50 ans au Canada, est associée à l’émergence de nouvelles complications secondaires de la maladie; la plus importante étant le diabète associé à la FK (DAFK). Près de 50% des patients adultes en sont atteints. Le DAFK a été associé à une diminution de la fonction pulmonaire, à une perte de poids et à une morbidité accrue. La maladie pulmonaire terminale est la première cause de mortalité en FK, alors que la perte de poids est associée à une diminution de la fonction pulmonaire. Ainsi, le DAFK augmente le risque de mortalité précoce. Il est avant tout causé par une diminution de la sécrétion d’insuline secondaire aux pancréatites chroniques. Toutefois, une sécrétion d’insuline minimale est maintenue, permettant généralement à la glycémie à jeun de demeurer normale longtemps. La présence ou non de résistance à l’insuline est controversée. Notre groupe de recherche a émis l’hypothèse que, dans un contexte de sécrétion d’insuline réduite, une variation dans la résistance à l’insuline (secondaire aux infections pulmonaires, à l’inflammation, à la médication, à une diète riche en gras, etc.) peut entrainer une dégradation de la tolérance au glucose. Un test de dépistage annuel est recommandé dès l’âge de 10 ans. L’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO) nécessite que le patient soit à jeun, ait un accès veineux et que le test soit d’une durée de deux heures. Ce test est largement critiqué dans la littérature scientifique, puisque les seuils diagnostiques sont basés sur le risque de complications micro-vasculaires (seuils du diabète de type 2) et non sur les complications pulmonaires de la FK. Notre groupe de recherche vise donc à étudier les tests de dépistage alternatifs du DAFK. La glycémie à une heure du test d’HGPO est actuellement à l’étude en FK, puisqu’elle serait associée au déclin clinique propre à la FK. Notre groupe de recherche a émis l’hypothèse que la glycémie à 1-h de l’HGPO peut prédire l’évolution du poids et de la fonction pulmonaire sur plusieurs années. Les travaux de cette thèse se divisent en deux volets. Dans un premier temps, nous souhaitions étudier l’impact de la résistance à l’insuline sur l’évolution de la tolérance au glucose sur deux ans et l’impact des niveaux de la glycémie et de l’insuline à 1-h de l’HGPO sur les paramètres cliniques de la FK sur 4 ans. Dans un deuxième temps, une revue de la littérature sur les méthodes de dépistages actuelles et alternatives du DAFK a été réalisée. Des études de validation de certains biomarqueurs du diabète ont également été réalisées dans notre cohorte de patients atteints de la FK (plus de 300 patients). Deux cohortes de patients atteints de la FK sont à l’étude. D’abord, la Montreal Cysctic Fibrosis Cohort (MCFC) regroupe les patients adultes suivis au Centre Hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM). Établie en 2004, cette cohorte observationnelle regroupe plus de 300 patients qui font une visite d’HGPO chaque 12 à 24 mois. Ensuite, les données des patients de la cohorte MCFC ont été regroupées à celles d’une cohorte similaire établie à Lyon en France (150 patients). La nouvelle cohorte nommée GLYCONE vise à étudier l’impact des niveaux de la glycémie et de l’insuline à 1-h de l’HGPO sur l’évolution clinique (suivi prospectif de 4 ans). Les principales conclusions de cette thèse sont : 1. La résistance à l’insuline est impliquée dans le changement de tolérance au glucose sur 2 ans chez nos patients adultes; 2. Les patients de notre cohorte montréalaise ont une meilleure fonction pulmonaire et un poids plus élevé que les patients de la cohorte française. Toutefois, l’incidence de diabète et de pré-diabète est plus élevée dans la population canadienne; 3. La cohorte internationale GLYCONE montre que les niveaux de la glycémie à 1-h et à 2-h de l’HGPO n’influencent pas l’évolution clinique du poids et de la fonction pulmonaire sur 4 ans, suggérant que des mécanismes survenant plus tôt dans la vie permettent l’apparition des différences cliniques en fonction de la glycémie; 4. Une revue de la littérature scientifique montre que l’HGPO de 2-h doit demeurer le test standard de dépistage du DAFK, puisque les autres méthodes alternatives à l’étude n’ont pas démontré leur efficacité et; 5. Les biomarqueurs de dépistage alternatifs du DAFK tels que l’hémoglobine glyquée, la glycémie à jeun et les marqueurs de sensibilité à l’insuline ne permettent pas de cibler les patients diabétiques dans notre cohorte montréalaise. Toutefois, l’utilisation de ces marqueurs pourrait permettre de réduire le nombre de tests d’HGPO requis annuellement., The life expectancy of people living with cystic fibrosis (CF) is increasing and is now over 50 years old in Canada. Higher life expectancy is associated with the emergence of new secondary complications of the disease; the most important being CF-related diabetes (CFRD). Almost half of adults with CF have CFRD. It has been associated with lung function decrease, weight loss and increased morbidity. End-stage lung disease is the leading cause of death in CF, while weight loss is associated with decreased lung function. Thus, CFRD increases the risk of early mortality. It is primarily caused by a decrease in insulin secretion secondary to chronic pancreatitis. However, minimal insulin secretion is maintained, usually allowing fasting blood glucose to remain normal for a long time. Whether or not there is insulin resistance is controversial. Our research group hypothesized that in a context of low insulin secretion, a change in insulin resistance (secondary to pulmonary infection, medication, a high fat diet, etc.) can lead to glucose intolerance. An annual screening test, the oral glucose tolerance test (OGTT), is recommended from the age of 10. The OGTT requires fasting, venous access, and lasts for two hours. This test is widely criticized in the scientific literature, since the diagnostic thresholds are based on the risk of microvascular complications (thresholds for type 2 diabetes) and not on pulmonary complications of CF. Our research group therefore aims to study alternative screening tests for CFRD. Glycemia at 1-hour of the OGTT is currently being investigated in CF, as it is believed to be associated with clinical decline specific to CF. Our research group hypothesized that the 1-h OGTT blood glucose can predict changes in weight and lung function over several years. The work of this thesis is divided into two sections. First, we wanted to study the impact of insulin resistance on the evolution of glucose tolerance over two years and the impact of 1-h glycemia and insulin of the OGTT on the CF clinical parameters over 4 years. Secondly, a review of the literature on current and alternative CFRD screening methods was carried out. Validation studies on diabetes biomarkers were also performed in our cohort of CF patients (over 300 patients). Two cohorts of CF patients are being studied. First, the Montreal Cystic Fibrosis Cohort (MCFC) includes patients followed at the Centre Hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM). Established in 2004, this observational cohort includes over 300 patients with an OGTT every 12 to 24 months. Then, data from the MCFC were pooled with those of a similar cohort established in Lyon, France (150 patients). The new cohort named GLYCONE aims to study the impact of 1-h glycemia and insulin of the OGTT on the clinical course of CF patients (prospective follow-up of 4 years). The main conclusions of this thesis are: 1. Insulin resistance is implicated in the change in glucose tolerance over 2 years in our adult patients; 2. The patients of the MCFC have better lung function and a higher weight than the French patients. However, the incidence of diabetes and pre-diabetes is higher in the Canadian population; 3. The GLYCONE international cohort shows that 1-hour and 2-hour glucose levels of the OGTT do not influence the clinical course of weight and lung function over 4 years, suggesting that mechanisms occurring earlier in life allow the onset of clinical differences in blood glucose levels; 4. A scientific literature review shows that the 2-h OGTT blood glucose should remain the standard test for CFRD, since other alternatives methods have not been shown to be effective and; 5. Alternative screening biomarkers for CFRD such as glycated hemoglobin, fasting blood glucose and insulin sensitivity index do not allow us to target diabetic patients in our MCFC. However, the use of these markers could reduce the number of required annual OGTT.

International audience; Obesity or insulin resistance are the major non-infectious diseases that continue to progress worldwide. They promote diabetes and cardiovascular diseases, but also lead to a decrease in fertility in both sexes. FGF21, discovered in the 2000s, is a hormone closely linked to the energy status and has the ability to decrease insulin resistance. Its action through the FGFR1c, 3c & 4 receptors modulates tissues involved in energy-related metabolism but also the brain and the gonads. Recent data favor a role of FGF21 in female and male fertility, but raise the question about the role of FGF21 on reproductive function. In this review, we have scanned the different FGF21 actions on the reproductive axis, suggesting a potential therapeutic role in case of infertility.; L’obésité et l’insulinorésistance sont les principales maladies non infectieuses qui progressent le plus dans le monde. Elles favorisent l’hypertension, les maladies cardio-vasculaires, mais conduisent aussi à une chute de la fertilité dans les deux sexes. Le FGF21, découvert dans les années 2000, est lié au statut énergétique de l’organisme et améliore l’insulinorésistance. Via ses récepteurs (FGFR1c, 3c,et 4), il agit sur le foie et au niveau d'organes régulant le métabolisme glucido-lipidique, mais aussi sur le cerveau et les gonades. Des données récentes sont ainsi en faveur d’un rôle régulateur de FGF21 sur la fertilité, tant féminine que masculine. Mais quel rôle FGF21 peut-il jouer dans la reproduction ? Dans cette revue, nous avons examiné les différentes activités que présente cette hormone sur la reproduction, ouvrant la voie à une éventuelle utilisation thérapeutique en cas d’infertilité.

We aimed to investigate the combined effects of aerobic exercise (EXE) and cocoa flavanol (COCOA) supplementation on performance, metabolic parameters, and inflammatory and lipid profiles in obese insulin-resistant rats. Therefore, 32 male Wistar rats (230–250 g) were fed a high-fat diet and a fructose-rich beverage for 30 days to induce insulin resistance. Next, the rats were randomized into four groups, orally administered placebo solution or COCOA supplementation (45 mg·kg−1), and either remained sedentary or were subjected to EXE on a treadmill at 60% peak velocity for 30 min, for 8 weeks. Blood samples and peripheral tissues were collected and processed to analyze metabolic and inflammatory parameters, lipid profiles, and morphological parameters. Supplementation with COCOA and EXE improved physical performance and attenuated body mass gain, adipose index, and adipocyte area. When analyzed as individual interventions, supplementation with COCOA and EXE improved glucose intolerance and the lipid profile reduced the concentrations of leptin, glucose, and insulin, and reduced homeostasis assessment index (all effects were p p p p

Metabolic syndrome (MetS),characterized by interconnecting metabolic disorders, is associated with endothelium dysfunction and insulin resistance. Thanks to their ability to transfer their cargo to recipient cells, extracellular vesicles (EVs), including large(lEVs) and small (sEVs) vesicles are involved indifferent intercellular communication pathways. Among the research conducted on EVs, the study of their involvement in the pathophysiology of metabolic diseases have highlighted numerous intercellular communication that are deleterious for the vascular system and for insulin pathways. My thesis project aims were to characterize circulating EVs from non-MetS and MetSpatients, to evaluate their metabolic effect on endothelial function, and to analyze lEVs andsEVs effects on insulin target cells and tissues. First, we shown that circulating concentration of sEVs were positively correlated with MetS criteriain cluding visceral obesity, hypertension, insulin resistance and dyslipidemia. We have shown that MetS sEVs, enriched with LPS, are involved in the development of endothelial dysfunction through the activation of the TLR4 signaling pathway. Second, we demonstrated that both subtype of EVs can induce insulin resistance in peripheral tissues via different molecular mechanisms.These results allow understanding the molecular pathways by which EVs participate in metabolic alterations associated with endothelial dysfunctions and insulin resistance during MetS.; Le syndrome métabolique (SMet) est un ensemble de troubles métaboliques associés à une dysfonction endothéliale et à une résistance à l’insuline. Grâce à leur cargaison qu’ils peuvent transférer d’une cellule à l’autre, les vésicules extracellulaires (VEs), incluant les grandes (lEVs) et les petites (sEVs) vésicules sont impliquées dans différentes voies de communication intercellulaire. Parmi toutes les recherches menées sur les VEs, l’étude de leur implication dans la physiopathologie des maladies métaboliques a mis en évidence de nombreuses communications intercellulaires délétères pour le système vasculaire et pour la signalisation de l’insuline. Les objectifs de mon projet de thèse étaient de caractériser les sEVs circulants de patients SMet et non-SMet, d’évaluer leur effet métabolique sur la fonction endothéliale et enfin d’analyser l’effet des lEVs et des sEVs sur les cellules et tissus cibles de l’insuline. Premièrement, nous avons montré que la concentration circulante des sEVs étaient positivement corrélées avec les critères du SMet, notamment l’obésité viscérale, l’hypertension, la résistance à l’insuline et la dyslipidémie. Nous avons montré que les SMet-sEVs, enrichies en LPS, sont impliqués dans le développement d’une dysfonction endothéliale via l’activation de la voie de signalisation de TLR4. Deuxièmement, nous avons démontré que les deux sous-types de VEs peuvent induire une résistance à l’insuline dans les organes périphériques via des mécanismes moléculaires différents. Ces résultats ont permis de mettre en évidence les voies moléculaires par lesquelles les VEs participent aux altérations métaboliques associées à la dysfonction endothéliale et à la résistance à l’insuline pendant le MetS.

Metabolic syndrome (MetS),characterized by interconnecting metabolic disorders, is associated with endothelium dysfunction and insulin resistance. Thanks to their ability to transfer their cargo to recipient cells, extracellular vesicles (EVs), including large(lEVs) and small (sEVs) vesicles are involved indifferent intercellular communication pathways. Among the research conducted on EVs, the study of their involvement in the pathophysiology of metabolic diseases have highlighted numerous intercellular communication that are deleterious for the vascular system and for insulin pathways. My thesis project aims were to characterize circulating EVs from non-MetS and MetSpatients, to evaluate their metabolic effect on endothelial function, and to analyze lEVs andsEVs effects on insulin target cells and tissues. First, we shown that circulating concentration of sEVs were positively correlated with MetS criteriain cluding visceral obesity, hypertension, insulin resistance and dyslipidemia. We have shown that MetS sEVs, enriched with LPS, are involved in the development of endothelial dysfunction through the activation of the TLR4 signaling pathway. Second, we demonstrated that both subtype of EVs can induce insulin resistance in peripheral tissues via different molecular mechanisms.These results allow understanding the molecular pathways by which EVs participate in metabolic alterations associated with endothelial dysfunctions and insulin resistance during MetS., Le syndrome métabolique (SMet) est un ensemble de troubles métaboliques associés à une dysfonction endothéliale et à une résistance à l’insuline. Grâce à leur cargaison qu’ils peuvent transférer d’une cellule à l’autre, les vésicules extracellulaires (VEs), incluant les grandes (lEVs) et les petites (sEVs) vésicules sont impliquées dans différentes voies de communication intercellulaire. Parmi toutes les recherches menées sur les VEs, l’étude de leur implication dans la physiopathologie des maladies métaboliques a mis en évidence de nombreuses communications intercellulaires délétères pour le système vasculaire et pour la signalisation de l’insuline. Les objectifs de mon projet de thèse étaient de caractériser les sEVs circulants de patients SMet et non-SMet, d’évaluer leur effet métabolique sur la fonction endothéliale et enfin d’analyser l’effet des lEVs et des sEVs sur les cellules et tissus cibles de l’insuline. Premièrement, nous avons montré que la concentration circulante des sEVs étaient positivement corrélées avec les critères du SMet, notamment l’obésité viscérale, l’hypertension, la résistance à l’insuline et la dyslipidémie. Nous avons montré que les SMet-sEVs, enrichies en LPS, sont impliqués dans le développement d’une dysfonction endothéliale via l’activation de la voie de signalisation de TLR4. Deuxièmement, nous avons démontré que les deux sous-types de VEs peuvent induire une résistance à l’insuline dans les organes périphériques via des mécanismes moléculaires différents. Ces résultats ont permis de mettre en évidence les voies moléculaires par lesquelles les VEs participent aux altérations métaboliques associées à la dysfonction endothéliale et à la résistance à l’insuline pendant le MetS.

Contexte : La dysfonction du tissu adipeux blanc (TAB) favorise les facteurs de risque de diabète de type 2 (DbT2), c’est-à-dire la résistance à l’insuline (RI), l’hyper sécrétion d’insuline glucostimulée (SIGS), le délai de clairance des gras et les concentrations élevées d’apoBlipoprotéines (apoB plasmatique) incluant les lipoprotéines de faible densité (LDL). De récentes études de notre laboratoire et d’autres suggèrent que le niveau élevé d’apoB plasmatique (hyperapoB) est une cause et non seulement une conséquence de la dysfonction du TAB. De plus, une internalisation augmentée d’apoB-lipoprotéines via les récepteurs tels que le récepteur aux LDLs (LDLR) et le cluster de différenciation 36 (CD36), favorise le risque de DbT2. Cependant, les mécanismes sous-jacents de même que les interventions nutritionnelles pour les cibler demeurent incertains. L'activation de la voie de l’inflammasome NLRP3/ interleukine (IL) -1β favorise la dysfonction du TAB et les facteurs de risque de DbT2 et est activée par les LDLs oxydées dans les cellules immunitaires. L'acide eicosapentaénoïque (AEP) et l'acide docosahexaénoïque (ADH) réduisent l'hyperapoB, l'activité de l’inflammasome NLRP3 dans les cellules immunitaires et les facteurs de risque de DbT2 chez l’humain. Ils sont synthétisés de façon endogène par l’entremise des désaturases d’acides gras δ-5 (D5D) et δ-6 (D6D). Chez l’humain, de faibles niveaux d’AEP et d’ADH circulants et d’activité de la D5D et une activité élevée de la D6D prédisent l'incidence de DbT2 et la RI par des mécanismes inconnus. Objectifs : L'hypothèse de ma thèse est que l'AEP et l’ADH améliorent les facteurs de risque de DbT2, soit la dysfonction du TAB, le délai de clairance des gras, la RI et l’hyper SIGS, ceci via une baisse de l'apoB plasmatique et de l’activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB. Les objectifs sont d'examiner si: 1) les associations entre les activités de la D5D et de la D6D et les facteurs de risque de DbT2 dépendent de l'apoB plasmatique; 2) la supplémentation en AEP+ADH réduit l'apoB plasmatique, l'expression du LDLR et du CD36 dans le TAB, l'activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB et les facteurs de risque de DbT2; 3) l’AEP+ADH inhibe la sécrétion d'IL-1β par le TAB humain stimulée par des signaux canoniques ou les LDLs natives. Méthodes: Des hommes et des femmes postménopausées normoglycémiques ont été testés à l’état basal et après une supplémentation en AEP (1,8 g/jour) et ADH (0,9 g/jour) de 12 semaines. Les activités de la D5D et de la D6D ont été estimées à partir des acides gras produits/précurseurs dans les phospholipides plasmatiques. Nous avons mesuré la SIGS, la RI et le disposition index lors d’un clamp Botnia. Après un repas à 66% de gras, le délai de clairance des gras a été mesuré par l’aire sous la courbe (sur 6 h) des triglycérides (TG) ou de l’apoB48 (chylomicrons) plasmatiques. Ex vivo dans une biopsie de TAB, nous avons mesuré l'expression de surface du LDLR et du CD36 par immunohistochimie, l'ARNm de NLRP3 et IL1B par RT-qPCR et la sécrétion d'IL-1β par alpha-LISA en l’absence ou en présence d’une stimulation par le lipopolysaccharide (LPS), l'adénosine triphosphate (ATP) et/ou les LDLs humaines natives et lors d’une co-incubation avec l’AEP+ADH. Résultats: À l’état basal (N=98), l'activité de la D5D corrélait négativement avec l'apoB plasmatique, la 2e phase de SIGS, la RI et le délai de clairance des chylomicrons et ces associations étaient dépendantes de l'apoB plasmatique. Inversement, l'activité de la D6D corrélait positivement avec la SIGS, la RI et le délai de clairance des chylomicrons indépendamment de l'apoB plasmatique. Chez les sujets ayant complété la supplémentation en AEP+ADH (N=30), on notait une amélioration de la 1e phase de SIGS, du disposition index et de la clairance des TGs. Des niveaux initiaux plus élevés d'apoB plasmatique, de TGs postprandiaux plasmatiques et de RI, et dans le TAB d'expression du LDLR et du CD36, de sécrétion d’IL-1β et d'ARNm de NLRP3 prédisaient une plus grande réduction de ces paramètres. En comparaison à l'acide palmitique, l’AEP+ADH inhibait la sécrétion d'IL-1β par le TAB, en l’abscence ou en présence d’une stimulation par le LPS, l'ATP et/ou les LDLs natives de ces sujets. Conclusion: Les associations inverses entre l'activité de la D5D avec les facteurs de risque de DbT2 sont dépendantes de l'apoB plasmatique. Les meilleurs répondants à la supplémentation en AEP et ADH, en termes de réduction d'apoB plasmatique, d’expression du LDLR et du CD36 dans le TAB, d'activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB, de TGs postprandiaux et de RI, sont les sujets avec des niveaux initiaux élevés de ces paramètres. L’AEP et l’ADH inhibent directement la sécrétion d'IL-1β par le TAB humain induite par les LDLs natives ou d'autres signaux. Nous proposons que la supplémentation en AEP et ADH puisse cibler l'activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB, induite par un niveau élevé d’apoB-lipoprotéines plasmatiques ou internalisées par les récepteurs, et ainsi aider à prévenir le DbT2., Background: White adipose tissue (WAT) dysfunction promotes risk factors for type 2 diabetes (T2D), namely insulin resistance (IR), high glucose-stimulated insulin secretion (GIIS), delayed fat clearance and high concentrations of apoB-lipoproteins (measured as plasma apoB) including low density lipoproteins (LDL). Recent studies from our lab and others suggest that high plasma apoB (hyperapoB) is a cause and not only a consequence of WAT dysfunction. Moreover, upregulated receptor-mediated uptake of apoB-lipoproteins via LDL receptor (LDLR) and cluster of differentiation 36 (CD36), promotes the risk for T2D. However, underlying mechanisms as well as nutritional interventions to target them remain unclear. Activation of the NLRP3 inflammasome/interleukin (IL)-1β pathway promotes WAT dysfunction and risk factors for T2D and is activated by oxidized LDLs in immune cells. Eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) reduce hyperapoB, NLRP3 inflammasome activity in immune cells and risk factors for T2D in humans. They are synthesized endogenously through δ-5 (D5D) and δ-6 (D6D) fatty desaturases. In humans, low levels of circulating EPA and DHA and D5D activity and high D6D activity predict the incidence of T2D and IR by unknown mechanisms. Objectives: The hypothesis of my thesis is that EPA and DHA improve T2D risk factors, namely WAT dysfunction, delayed fat clearance, IR and high GIIS, this via a reduction of plasma apoB and WAT NLRP3 inflammasome activity. The objectives are to examine whether: 1) the associations between the levels of D5D and D6D activities and the risk factors for T2D are dependent on plasma apoB; 2) supplementation with EPA+DHA reduces plasma apoB, WAT LDLR and CD36 expression, WAT NLRP3 inflammasome activity and T2D risk factors; 3) EPA+DHA directly inhibits IL-1β secretion from human WAT stimulated by canonical signals or native LDLs. Methods: Normoglycemic men and postmenopausal women were tested at baseline and after supplementation with EPA (1.8 g/day) and DHA (0.9 g/day) for 12 weeks. The activities of D5D and D6D were estimated from the product/precursor fatty acids in plasma phospholipids. We measured GIIS, IR and disposition index by a Botnia clamp. Following a 66% fat meal, delayed fat clearance was measured as the area under the curve (over 6 h) of plasma triglycerides (TG) or apoB48 (chylomicrons). Ex vivo in a WAT biopsy, we measured LDLR and CD36 surface expression by immunohistochemistry, NLRP3 and IL1B mRNA by RT-qPCR, and IL-1β secretion by alpha-LISA either unstimulated or stimulated by lipopolysaccharide (LPS), adenosine triphosphate (ATP), and/or native human LDLs, and during co-incubation with EPA+DHA. Results: At baseline (N=98), D5D activity correlated negatively with plasma apoB, 2nd phase GIIS, IR and delayed chylomicron clearance and these associations were dependent on plasma apoB. Conversely, D6D activity correlated positively with GIIS, IR, and delayed chylomicron clearance independently of plasma apoB. In subjects who completed the EPA+DHA supplementation (N=30), there was an amelioration in 1st phase GIIS, disposition index and TG clearance. Higher baseline levels of plasma apoB, plasma postprandial TGs, IR, WAT LDLR and CD36 surface expression, WAT IL-1β secretion and WAT NLRP3 mRNA predicted a greater reduction of these parameters. In comparison with palmitic acid, EPA+DHA inhibited IL-1β secretion from WAT, either unstimulated or stimulated by LPS, ATP and/or subjects’ native LDLs. Conclusion: The negative associations of D5D activity with risk factors for T2D are dependent on plasma apoB. Best responders to EPA and DHA supplementation to reduce plasma apoB, WAT LDLR and CD36 expression, WAT NLRP3 inflammasome activity, delayed TG clearance, and IR are subjects with elevated baseline levels of these parameters. EPA and DHA directly inhibit IL-1β secretion from human WAT induced by native LDLs or other signals. We propose that EPA and DHA supplementation may target upregulated WAT NLRP3 inflammasome activity induced by high plasma concentrations, or receptor-mediated uptake, of apoB-lipoproteins, and thus help prevent T2D.

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is frequent during adolescence (prevalence ≈ 6 %), and the prevalence increases in obese or type 1 diabetic (T1D) adolescent girls. During puberty, PCOS diagnosis is difficult because of the overlap with some pubertal physiologic signs. The 2017 international consortium suggests two required diagnostic criteria: persistent menstrual disturbances and hyperandrogenism. PCOS physiopathology is complex, including interactions between genetic, epigenetic factors, primary ovarian abnormalities, neuroendocrine alterations, hormonal and metabolic factors. Insulin seems to have a central place in obese or T1D adolescent girls. The treatment is still debated and should be monitored according to the main symptoms.Le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK) est fréquent à l’adolescence (prévalence ≈ 6 %), et la prévalence augmente en cas d’obésité ou de diabète de type 1 (DT1). À l’adolescence, le diagnostic du SOPK est difficile en raison de signes communs avec la puberté physiologique. Le consortium international de 2017 propose deux critères diagnostiques indispensables : les troubles du cycle menstruel et l’hyperandrogénie. La physiopathologie du SOPK, partiellement élucidée, est complexe, impliquant l’interaction entre des facteurs génétiques et épigénétiques, des anomalies ovariennes, des altérations neuroendocrines, des facteurs hormonaux et métaboliques. L’insuline semble avoir un rôle central chez l’adolescente obèse ou avec DT1. Le traitement fait encore l’objet de discussion et doit être adapté selon les signes prédominants.

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is frequent during adolescence (prevalence ≈ 6 %), and the prevalence increases in obese or type 1 diabetic (T1D) adolescent girls. During puberty, PCOS diagnosis is difficult because of the overlap with some pubertal physiologic signs. The 2017 international consortium suggests two required diagnostic criteria: persistent menstrual disturbances and hyperandrogenism. PCOS physiopathology is complex, including interactions between genetic, epigenetic factors, primary ovarian abnormalities, neuroendocrine alterations, hormonal and metabolic factors. Insulin seems to have a central place in obese or T1D adolescent girls. The treatment is still debated and should be monitored according to the main symptoms.

In healthy subjects, the balance between glucose production and its usage is precisely controlled. When circulating glucose reaches a critical threshold, pancreatic β-cells secrete insulin, which has two major actions: lowering circulating glucose concentrations by facilitating its uptake mainly in skeletal muscles and the liver, and inhibiting glucose production. Triglycerides are the main source of fatty acids to meet the energy needs of oxidative tissues and any excess is stored in adipocytes. Thus, adipose tissue acts as a trap for excess fatty acids released from plasma triglycerides. When the buffering action of adipose tissue to store fatty acids is impaired, they accumulate in other tissues where they are metabolized in several lipid species, including sphingolipid derivatives such as ceramides. Numerous studies have shown that ceramides are among the most active lipid second messengers to inhibit insulin signalling. This review describes the major role played by ceramides in the development of insulin resistance in peripheral tissues.Céramides, acteurs cruciaux dans le développement de l’insulino-résistance et du diabète de type 2.L’insulino-résistance, qui caractérise le diabète de type 2 et l’obésité, est due à une diminution de l’action de l’insuline sur ses tissus cibles (foie, tissu adipeux, muscles squelettiques). Il est maintenant bien documenté qu’au niveau de ces tissus, l’accumulation ectopique d’acides gras, et en particulier de métabolites dérivés de ces acides gras, comme les céramides, joue un rôle crucial dans l’altération du message insulinique. Cette revue décrit le rôle majeur joué par les céramides dans le développement de l’insulino-résistance des tissus périphériques.

Le diabète de type 2 (DT2) est une maladie chronique affectant 3 millions de canadiens. Une augmentation progressive de la résistance à l'insuline (RI) et de la sécrétion d'insuline est observée chez des sujets normoglycémiques bien avant la survenue du DT2. La moindre fonction du tissu adipeux blanc (TAB) est centrale dans le développement du DT2 car elle accroît le flux d'acides gras vers les tissus périphériques, y induisant la RI, l'hyperinsulinémie et l’inflammation chronique. Durant ma maîtrise, nous avions démontré que les lipoprotéines de basses densité (LDL) natifs réduisent la différentiation et la fonction des adipocytes et induisent la dysfonction du TAB humain. De plus, nous avions montré qu'un taux plasmatique élevé d'apolipoprotéine B (apoB), indiquant un nombre élevé d'apoB-lipoprotéines dont principalement les LDL, est associé à la RI, la sécrétion d'insuline gluco-stimulée (SIGS) élevée, la clairance plasmatique retardée des gras alimentaires et la moindre fonction du TAB chez 81 sujets obèses non diabétiques. Afin de déterminer si l'apoB plasmatique permet aussi d'identifier les sujets obèses répondant le mieux à une diète hypocalorique en termes de réduction des facteurs de risque du DT2, nous avons testé l'effet d'une intervention hypocalorique de six mois. Parmis 59 sujets qui ont terminés l’intervention, nous avons mesuré une diminution de la SIGS et une amélioration de la fonction du TAB seulement chez les sujets avec apoB plasmatique élevée. Toutefois, les mécanismes de ces effets délétères possibles des apoB-lipoprotéines n'avaient pas été explorés. Des évidences suggèrent que l'activation chronique de l'inflammasome Nucleotide- binding domain and Leucine-rich repeat Receptor containing a Pyrin domain 3 (NLRP3) et la sécrétion d'interleukine-1b (IL-1b) promeuvent la dysfonction du TAB et la RI systémique. Cependant, les signaux métaboliques induisant l'inflammasome NLRP3 dans le TAB humain sont inconnus. Afin de tester si l'activation de l'inflammasome NLRP3/système IL-1b participe au mécanisme précédemment identifié liant les apoB-lipoprotéines et les facteurs de risque du DT2, nous avons investigué l'association et l'effet direct des apoB-lipoprotéines sur le système IL-1b. Nous avons démontré chez 81 sujets obèses non-diabétiques que les individus avec apoB plasmatique élevée montrent un taux élevé d'antagoniste du récepteur à l'IL-1 (IL-1Ra) plasmatique, un marqueur de l'activation systémique de la voie IL-1b. Aussi, les associations entre l'apoB plasmatique élevée et la RI et SIGS étaient statistiquement dépendantes des niveaux d'IL-1Ra plasmatique. Dans une autre population de 32 sujets, nous avons démontrés que ceux avec apoB plasmatique élevée ont une sécrétion augmentée d'IL-1b par le TAB ex vivo. Les relations entre l'apoB plasmatique, la clairance plasmatique retardée des gras alimentaires et la sécrétion de C-peptide glucostimulée étaient statistiquement dépendantes de la sécrétion d'IL- 1b du TAB. Puis, les LDL natifs ajoutés au TAB ex vivo induisaient la sécrétion d'IL-1b, y agissant en tant que signaux d'amorçage (1er signal de l'inflammasome NLRP3/système IL-1b). En conclusion, ces résultats suggèrent que les LDL natifs, forme principale d'apoB- lipoprotéines, régulent positivement l'inflammasome NLRP3 du TAB humain. Ceci pourrait expliquer la dysfonction du TAB, l'hyperinsulinémie et l'incidence élevée du DT2 présents chez les sujets avec apoB plasmatique élevée. En outre, ils suggèrent que l'apoB plasmatique élevée pourrait être un biomarqueur permettant d'identifier les sujets obèses qui répondraient le mieux à la diète hypocalorique afin de réduire le risque de DT2., Type 2 diabetes (T2D) is chronic disease affecting 3 million Canadians and a new case is diagnosed every 3 minutes in Canada. Long before the onset of T2D, a progressive increase in insulin resistance (IR) and insulin secretion is observed in normoglycemic subjects. A decreased white adipose tissue (WAT) function is central to the development of T2D as it promotes an increased fatty acid flux to peripheral tissues, inducing IR, hyperinsulinemia and chronic inflammation. During my MSc, we reported that low density lipoproteins (LDL) reduce the differentiation and function of adipocytes and induce the dysfunction of human WAT. Moreover, we showed that elevated plasma apolipoprotein B (apoB), indicating high numbers of circulating apoB-lipoproteins mainly in the form of LDL, is associated to IR, elevated glucose-induced insulin secretion (GIIS), delayed postprandial plasma clarance of fat and reduced WAT function in 81 non-diabetic obese subjects. To explore whether apoB also identifies obese subjects who best respond to weight loss to reduce risk factors for T2D, we tested the effect of a 6 months hypocaloric diet. We showed in the 59 completers of the hypocaloric intervention that the decrease in GIIS and increase in WAT function were significant in subjects with high plasma apoB but not in subjects with low plasma apoB. However, the mechanism underlying the negative effects apoB-lipoproteins was yet unexplored. Chronic activation of the Nucleotide-binding domain and Leucine-rich repeat Receptor containing a Pyrin domain 3 (NLRP3) inflammasome and secretion of interleukin-1b (IL-1b) promote WAT dysfunction and systemic IR. However, endogenous metabolic signals that induce the activation of WAT NLRP3 inflammasome are unknown. To test if the activation of the NLRP3 inflammasome/ IL-1b system is an underlying mechanism linking apoB- lipoproteins to risk factors for T2D, we examined the association and direct effect of apoB- lipoproteins on the IL-1b system. We observed in our cohort of 81 non-diabetic obese subects that subjects with high plasma apoB have higher plasma IL-1 receptor antagonist (IL-1Ra), which is an marker of systemic activation of the Il-1b pathway. Furthermore, the associations between high plasma apoB and IR and GIIS were statistically dependent on plasma IL-1Ra. Additionnaly, in a separate population of 32 subjects, we demonstrated that subjects with high plasma apoB have higher ex vivo WAT IL-1b secretion. The relation between plasma apoB and delayed postprandial plasma fat clearance and elevated glucose-induced C-peptide secretion were statistically dependent on WAT IL-1b secretion. Finally, native LDLs directly induce IL- 1b secretion from ex vivo WAT, acting primarily as priming signals (i.e. the first signal leading to activation of the NLRP3 inflammasome/ IL-1b system). In conclusion, the findings from this thesis suggest that native LDL, the main form of apoB-lipoproteins, upregulate human WAT NLRP3 inflammasome. This may explain WAT dysfunction, hyperinsulinemia and higher incidence of T2D in subjects with high plasma apoB. Moreover, they suggest that high apoB may serve as biomarker to identify obese subjects who best respond to a hypocaloric-intervention to reduce the risk of T2D.

International audience; Leptin and adiponectin are two adipokines currently used as biomarkers for diagnostic orientation and phenotyping in syndromes of lipodystrophy and severe insulin resistance. The level of these biomarkers also has an impact on the therapeutic management of the patients. These aspects, as well as our experience as a reference center, are described in this brief overview.; La leptine et l’adiponectine sont deux adipokines actuellement utilisées comme biomarqueurs d’orientation diagnostique et de phénotypage dans les syndromes lipodystrophiques et les syndromes d’insulino-résistance sévère. Les valeurs de ces biomarqueurs ont également un impact sur la prise en charge thérapeutique des patients. Ces aspects, ainsi que notre expérience comme centre référent national, sont décrits dans cette brève mise au point.

Introduction: childhood obesity is a major public health problem throughout the world, and particularly in Polynesia where it affects 25.4 % of girls and 22.4 % of boys. At an early age this disease can result in metabolic abnormalities associated with an increased risk of mortality. Our study focuses on liver and cholesterol abnormalities, as well as blood sugar and insulin levels in a subgroup of obese children in an area where these metabolic complications are still scarcely explored. Material and method: clinical history, physical examination findings, laboratory and ultrasound results were collected via chart revue of a group of young patients followed for obesity at Raiatea hospital in French Polynesia between May 19, 2018 and March 31, 2019. Results: 24 children were included. All of them presented with at least one metabolic complication of obesity. 19 children had insulin resistance and/or glucose tolerance impaired. 17 children had evidence of NAFLD on laboratory or ultrasound. 15 children had at least one type of dyslipidemia. The exploration of other data reveals numerous other complications surrounding obesity, a deeplyrooted cultural relationship to diet, and better knowledge of the relationship to physical activity. Conclusion: metabolic complications affect a large proportion of obese children. This study provides a better understanding of the metabolic and environmental profile of the population studied, and encourages more proactive management of childhood obesity by general practitioners., Introduction : l’obésité infantile est un problème de santé publique majeur partout dans le monde, et en particulier en Polynésie où elle concerne 25,4 % des filles et 22 % des garçons. Cette maladie peut s’accompagner précocement d’anomalies métaboliques associées à un sur-risque de mortalité. Nous proposons de s’intéresser aux anomalies du bilan hépatique, lipidique, et à l’équilibre glycémique et insulinique chez un sous-groupe d'enfants obèses dans un territoire où ces complications métaboliques sont encore peu explorées. Matériel et méthode : les données d’interrogatoire, les paramètres cliniques, les résultats biologiques et échographiques ont été recueillis sur le dossier de jeunes patients suivis pour leur obésité à l’hôpital de Raiatea en Polynésie Française entre le 19 mai 2018 et le 31 mars 2019. Résultats : 24 enfants ont été inclus. Tous les enfants présentaient au moins une complication métabolique de l’obésité. 19 enfants étaient insulinorésistants et/ou intolérants au glucose. 17 enfants avaient des signes biologiques ou échographiques de stéatose hépatique. 15 enfants présentaient au moins une dyslipidémie. L’exploration des autres données révèle un grand nombre d’autres complications de l’obésité, un rapport culturel à l’alimentation profondément ancré, une meilleure connaissance du rapport à l’activité physique. Conclusion : les complications métaboliques concernent une proportion importante des enfants en obésité. Cette étude permet une meilleure connaissance du profil métabolique et environnemental de la population étudiée, et incite à une prise en charge plus incisive de l’obésité infantile à l’initiative des médecins généralistes.

In healthy subjects, the balance between glucose production and its usage is precisely controlled. When circulating glucose reaches a critical threshold, pancreatic β-cells secrete insulin, which has two major actions: lowering circulating glucose concentrations by facilitating its uptake mainly in skeletal muscles and the liver, and inhibiting glucose production. Triglycerides are the main source of fatty acids to meet the energy needs of oxidative tissues and any excess is stored in adipocytes. Thus, adipose tissue acts as a trap for excess fatty acids released from plasma triglycerides. When the buffering action of adipose tissue to store fatty acids is impaired, they accumulate in other tissues where they are metabolized in several lipid species, including sphingolipid derivatives such as ceramides. Numerous studies have shown that ceramides are among the most active lipid second messengers to inhibit insulin signalling. This review describes the major role played by ceramides in the development of insulin resistance in peripheral tissues., L’insulino-résistance, qui caractérise le diabète de type 2 et l’obésité, est due à une diminution de l’action de l’insuline sur ses tissus cibles (foie, tissu adipeux, muscles squelettiques). Il est maintenant bien documenté qu’au niveau de ces tissus, l’accumulation ectopique d’acides gras, et en particulier de métabolites dérivés de ces acides gras, comme les céramides, joue un rôle crucial dans l’altération du message insulinique. Cette revue décrit le rôle majeur joué par les céramides dans le développement de l’insulino-résistance des tissus périphériques.

Diabetes frequently occurs during corticosteroid treatment, sometimes necessitating urgent therapeutic management, with insulin for example. Corticosteroids induce insulin resistance in the liver, adipocytes and skeletal muscle, and have direct deleterious effects on insulin secretion. The development of insulin resistance during corticosteroid treatment, and the insufficient adaptation of insulin secretion, are key elements in the pathophysiology of corticosteroid-induced diabetes. The capacity of pancreatic β-cells to increase insulin secretion in response to insulin resistance is partly genetically determined. A familial history of type 2 diabetes is, therefore, a major risk factor for diabetes development on corticosteroid treatment. Corticosteroid treatments are usually initiated at a fairly high dose, which is subsequently decreased to the lowest level sufficient to achieve disease control. Pharmacological management of diabetes is needed in patients with blood glucose levels exceeding 2.16 g/l (12 mmol/l) and insulin therapy can be started when blood glucose levels are higher than 3.6 g/l (20 mmol/l) with clinical symptoms of diabetes. Insulin can then be replaced with oral hypoglycemic compounds when both blood glucose levels and corticosteroid dose have decreased. Patient education is essential, particularly for the management of hypoglycemia when corticosteroids are withdrawn or their dose tapered.