Littérature scientifique sur le sujet « Surpoids – métabolisme »

Résumé. PsyCoLaus, comportant une investigation de la santé mentale et du fonctionnement cognitif, vise à déterminer la prévalence et l’évolution des troubles mentaux et à étudier les mécanismes qui sous-tendent l’association entre ces troubles et les maladies cardiovasculaires. Cette investigation a mis en évidence un taux de prévalence vie-entière très élevé de 43,6 % pour les troubles dépressifs majeurs à Lausanne. Nous avons également observé que l’association entre la dépression et les facteurs de risque cardio-métaboliques est essentiellement attribuable au sous-type de dépression atypique, caractérisé par une augmentation de l’appétit, une lourdeur dans les membres, une hypersomnie et une réactivité affective conservée. Les patients présentant ce type de dépression ont un risque élevé de développer du surpoids, du diabète et un syndrome métabolique et méritent une attention particulière au niveau métabolique.

Introduction. Le processus d’initiation de l’arthrose relève de plusieurs facteurs parmi lesquels l’obésité occupe une place importante expliquant l’individualisation récente du concept d’arthrose métabolique. Nos objectifs étaient d’évaluer le statut pondéral des patients arthrosiques en milieu de Médecine Interne au Sénégal et d’analyser les éventuelles comorbidités associées à l’arthrose. Patients et méthodes : Une étude transversale et descriptive, de juin 2016 à février 2017, a inclus les patients suivis pour une arthrose primitive quel qu’en soit la localisation aux services de Médecine Interne de l’Hôpital Aristide Le Dantec et de l’Hôpital Principal de Dakar. Les données sociodémographiques, les aspects de l’arthrose, les mesures anthropométriques et les comorbidités ont été recueillis et analysés à l’aide du logiciel Sphinx Plus2 Excel. Résultats : Cent quatorze patients ont été inclus ; leur âge moyen était de 60,16 ans (extrêmes de 39 et de 94 ans) avec un sex-ratio de 0,16 (98 femmes). La localisation de l’arthrose était le genou (71,9 %), le rachis (50 %), l’épaule (5 %), la hanche (4 %), les pieds (3 %) et les mains (3 %). L’IMC moyen était de 28,97 Kg/m2 avec 30,7 % des patients en surpoids et 33,1 % en obésité. L’obésité était notée chez 47 % des patients atteints de gonarthrose et 35,5 % de lombarthrose. L’obésité abdominale concernait 64 % des femmes et 30 % des hommes. L’hypertension artérielle, le diabète et l’hypercholes-térolémie étaient observés respectivement chez 42, 10 et 6 % des patients. Conclusion : la surcharge pondérale, l’obésité et les autres facteurs de risque cardiovasculaires sont des situations fréquentes chez les patients arthrosiques vus dans les services de Médecine Interne au Sénégal. Ces constatations rappellent l’importance des mesures hygiéno-diététiques dans la prise en charge et la prévention de l’arthrose.

Nos travaux menés chez les sujets en surpoids ont permis d'étudier l'effet de l'exercie musculaire aigu et de l'entraînement en endurance sur la lipolyse du tissu adipeux sous-cutané abdominal (TASCA), évalué par microdialyse et sur l'oxydation lipidique, évaluée par calormétrie indirecte. Chez le sujet en surpoids et de sexe masculin, la lipolyse eu TASCA au cours de l'exercice musculaire est principalement controlée par la voie anti-lipolytique α2-adrénergique et par une voie lipolytique non-adrénergique impliquant très probablement le peptide atrial natriurétique. [. . . ]

Les porteurs de l’apolipoprotéine E ε4 (APOE4) sont à risque accru de développer un déclin cognitif et/ou des maladies cardiovasculaires comparativement aux non-porteurs. Ceci serait partiellement attribuable à un débalancement dans le métabolisme de l’acide docosahexaénoïque (DHA), un acide gras (AG) polyinsaturé oméga-3 qui joue un rôle crucial dans la santé du cerveau et du cœur. La consommation d’une diète riche en AG saturés et la présence de surpoids pourraient exacerber ce débalancement puisque ces facteurs modifient l’homéostasie du DHA. Des données préliminaires suggèrent que la consommation d’un supplément à haute dose de DHA, sur le long terme, permettrait de rétablir l’homéostasie de cet AG chez les porteurs de l’APOE4. L’objectif de la première étude était d’évaluer la réponse plasmatique à un supplément de DHA chez des participants consommant une diète riche en AG saturés, et ce, en fonction de l’indice de masse corporelle (IMC) et du statut de porteur de l’APOE4. Cette étude a démontré une interaction génotype x IMC sur la réponse plasmatique de l’acide arachidonique (AA) et du DHA au supplément. De plus, les porteurs de l'APOE4 étaient de plus faibles répondeurs au supplément de DHA comparativement aux non-porteurs, mais seulement chez les participants en surpoids. L’objectif de la seconde étude était d’évaluer si une diète riche en DHA pendant huit mois permet de rétablir les niveaux de DHA dans le foie de souris porteuses de l’APOE4 et d’évaluer si les transporteurs hépatiques d’AG sont impliqués dans ce rétablissement. Les résultats ont démontré que sous une diète contrôle, les concentrations hépatiques d’AA et de DHA étaient plus élevées chez les souris APOE4 comparativement aux souris APOE3 et que le transporteur d’AG hépatiques FABP1 est impliqué. Par contre, chez les souris ayant consommé la diète riche en DHA, les niveaux d’AA et de DHA étaient similaires entre les génotypes. Ceci suggère qu’une supplémentation à long terme en DHA pourrait rétablir l’homéostasie de l’AA et du DHA chez les porteurs de l’APOE4. Puisque le DHA est impliqué dans la santé du cerveau et du cœur, la consommation de hautes doses de DHA chez les porteurs de l’APOE4 pourrait contribuer à diminuer leur risque de développer un déclin cognitif et/ou des maladies cardiovasculaires mais cette association devra être évaluée dans des études ultérieures.

L’excès de poids est un facteur de risque reconnu de cancer du sein après la ménopause, et les études tendent à montrer qu’il s’agit aussi d’un facteur de mauvais pronostic chez les femmes ayant eu un cancer du sein. Cependant, peu d’études ont caractérisé le type d’obésité impliqué dans ces associations, ainsi que l’impact de l’historique d’évolution de la corpulence. De plus, alors que le rôle de certains mécanismes impliqués dans ces associations est connu, le rôle d’autres dérèglements fréquemment associés à un excès d’adiposité, comme les dérèglements du métabolisme lipidique, est mal connu.Nous avons utilisé les données de la cohorte E3N, incluant 98995 femmes nées entre 1925 et 1950 et suivies depuis 1990, afin d’étudier les associations de différentes mesures de la corpulence avant diagnostic, ainsi que de la corpulence de l’enfance à l’âge adulte avec la survie chez les femmes ayant eu un cancer du sein. De plus, à partir d’une étude cas-témoin nichée dans la cohorte, nous avons évalué les associations entre lipides sériques et cancer du sein (risque et survie).Nous avons mis en évidence une association entre un tour de hanche élevé avant diagnostic et la survie après cancer du sein. Une corpulence croissante au cours de la vie a également été associée à une moins bonne survie. En revanche, les lipides sériques n’étaient pas associés avec le risque de cancer du sein ou la survie après cancer du sein.Ce travail souligne donc l’importance de limiter au maximum, tout au long de la vie, l’excès d’adiposité, ainsi que la nécessité de mieux caractériser les mécanismes impliqués dans les associations entre excès de poids et survie après cancer du sein
Excess adiposity is a known risk factor for postmenopausal breast cancer and studies suggest that excess adiposity is also associated with a poor breast cancer survival. However, only few studies have characterized the type of adiposity involved in these associations, as well as the influence of body size changes during life. In addition, despite the fact that several biological mechanisms have been suggested to explain the obesity-cancer relationship, the influence of other metabolic changes frequently associated with excess adiposity, such as dysregulation of lipid metabolism, is not established.Using data from the E3N cohort study, which includes 98 995 women born between 1925 and 1950 and followed since 1990, we studied the associations between several measures of prediagnosis adiposity, as well as body size at several periods in life and body size changes, and survival after breast cancer. Lastly, we focused on the associations between several serum markers of lipid metabolism and risk and survival after breast cancer, in a case-control study nested within the cohort.A higher prediagnosis hip circumference and an increase in lifetime body size were both associated with a poor breast cancer survival. On the contrary, serum lipids were not associated with breast cancer risk or survival.Together, those results underline the necessity of reducing excess adiposity over the life course as much as possible and of a better understanding of the biological mechanisms underlying the obesity-breast cancer survival relationship

Chez les sujets obèses, une restriction énergétique conduit non seulement à une perte de masse grasse, mais aussi de masse maigre. Notre objectif a été d'optimiser la nutrition protéique lors d'un régime hypoénergétique pour limiter les pertes de masse maigre. Pour cela, nous avons mis au point chez le rat un modèle de surpoids que nous avons caractérisé : les animaux sont plus gras mais ne présentent pas de modifications métaboliques (cholestérolémie, glycémie, insulinémie, stress oxydant, taux de synthèse protéique tissulaire (FSR)). Ces rats en surpoids ont été ensuite soumis à un régime hypoénergétique hyperprotéique contenant soit une protéine laitière à digestion lente, la caséine, soit des protéines solubles du lait (MSP) à digestion rapide, soit un mélange des deux. Lors d'une 1ère étude où l'aliment était distribué sur 12h, nous avons obtenu un effet favorable de la caséine sur la masse maigre et les poids tissulaires mais pas de différences sur les FSR postprandiaux. Dans une 2ème étude où l'aliment était distribué en une fois, l'évolution de la masse maigre a été similaire dans tous les groupes mais les FSR musculaires post-absorptifs étaient supérieurs dans le groupe caséine. En parallèle, nous avons réalisé une étude similaire chez l'homme où à la fois l'effet de la nature des protéines (caséine vs MSP) et leur rythme d'apport (en 4 repas ou à 80% à midi) ont été analysés. Les résultats préliminaires obtenus ne nous permettent pas pour le moment de confirmer les résultats obtenus chez le rat qui indiquent que la caséine semble être une protéine potentiellement intéressante pour limiter les pertes de masse maigre lors d'un régime hypoénergétique
In obese subjects, energy restriction leads to the loss of fat mass but also of fat free mass (FFM). Our aim was to limit energy restriction induced FFM loss by improving protein nutrition. Therefore, we developped an overweight rat model that we characterized : animals were fatter but did not develop metabolic disturbances (cholesterolemia, glycemia, insulinemia, oxidative stress, and tissue fractional protein synthesis rates (FSR)). These overweighted rats were then submitted to a high protein low energy diet containing either a slowly digested milk protein, casein, or rapidly digested milk sloble proteins (MSP), or a mixture of both. In a first study, in which food was distributed over 12h, we obtained a positive effect of casein on FFM and tissue weights but no differences on postprandial FSR. In a second study, in which food was distributed once daily, FFM evolution was similar in all groups but muscle post-absorptive FSR were higher in the casein group. In parallel, we performed a similar study in obese human and we analysed both the effects of the nature of the proteins (casein vs MSP) and of their feeding pattern (in 4 meals or at 80% at lunch). The preliminary results in human do not confirm the results obtained in rats that indicate that casein seems to be an interesting protein source in order to limit FFM loss during energy restriction

L'obésité est une épidémie mondiale croissante qui se caractérise par un déséquilibre entre l'apport alimentaire et la dépense énergétique. Des facteurs obésogènes et génétiques perturbent la communication entre le corps et le cerveau, essentielle au maintien de l'homéostasie du glucose et de l'énergie, ce qui entraîne des troubles métaboliques. L'adipokine leptine contrôle l'homéostasie énergétique en réduisant la prise alimentaire et en augmentant la dépense énergétique par son action dans l'hypothalamus. Cependant, chez les souris souffrant d'obésité induite par l'alimentation (DIO), la leptine circulante n'atteint pas ses neurones cibles dans l'hypothalamus médiobasal (MBH). Il a été démontré que les tanycytes, cellules épendymogliales qui tapissent le plancher du troisième ventricule, font la navette entre la leptine et le MBH par un mécanisme qui implique la formation d'hétérodimères par les récepteurs de l'EGF et de la leptine (LepR), et la voie de la kinase régulée extracellulaire (ERK). En effet, chez les souris DIO, la réactivation de l'ERK sauve le transport central de la leptine et chez les souris dont le récepteur de la leptine ou de l'EGFR est sélectivement désactivé dans les tanycytes, l'entrée de la leptine dans le cerveau est altérée. En outre, nous avons maintenant établi que l'inhibition de la libération de molécules médiée par les protéines membranaires associées aux vésicules (VAMP1-3) avec l'expression ciblée de la neurotoxine botulique de type B (BoNT/B) dans les tanycytes induit un état prédiabétique. Chez les souris maigres, l'expression sélective de BoNT/B dans les tanycytes a bloqué le transport de la leptine dans le cerveau, ce qui a entraîné une augmentation de la prise alimentaire, un dépôt de graisse abdominale et une élévation des taux sériques de leptine. Parallèlement, elle favorise le stockage des acides gras et entraîne une intolérance au glucose et une résistance à l'insuline. En outre, nous avons évalué si le traitement à la metformine pouvait avoir un impact sur le transport de la leptine chez les souris DIO. En effet, la metformine est un médicament amaigrissant et antidiabétique connu pour augmenter à la fois la sensibilité à la leptine et la phosphorylation ERK. Tout d'abord, nous avons montré que la metformine stimule la libération de la leptine précédemment absorbée par les tanycytes dans les tanycytes en culture primaire. Chez les souris DIO, nous avons observé qu'un traitement de 2 semaines à la metformine réduisait significativement le poids corporel et la prise alimentaire. En effectuant une microdialyse dans le MBH, nous avons montré pour la première fois que la metformine rétablissait le transport de la leptine dans le MBH, altéré chez les souris DIO. De manière intrigante, en désactivant sélectivement dans les tanycytes la LepR, mais pas la kinase régulée par l'AMP AMPK, une cible connue de la metformine, la capacité de la metformine à sauver le transport de leptine et à réduire le poids corporel chez les souris DIO a été émoussée. Ces résultats suggèrent que les effets anti-obésité de la metformine sont principalement médiés par son action sur les tanycytes, en améliorant le transport central de la leptine ;Ces résultats soulignent le rôle central des tanycytes dans la communication cerveau-périphérie, mettant en évidence leurs implications potentielles dans le diabète de type 2 et l'obésité, et la possibilité de les cibler pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des troubles métaboliques
Obesity is a growing epidemic in the world, characterized by an imbalance between food intake and energy expenditure. Disruption of the body-brain communication, essential for maintaining glucose and energy homeostasis, arises from obesogenic and genetic factors, leading to metabolic disorders. The adipokine leptin controls energy homeostasis by reducing food intake and increasing energy expenditure through its action in the hypothalamus, however in the context of diet-induced obesity (DIO) circulating leptin quickly fails to reach its target neurons in the mediobasal hypothalamus (MBH). Interestingly it has been shown that tanycytes, which are ependymoglial cells lining the floor of the third ventricle, shuttle leptin into the MBH in an extracellular-regulated kinase (ERK) and a leptin receptor (LepR) dependent manner. Indeed, in DIO mice, the reactivation of ERK rescues leptin central transport and in mice in which leptin receptor is selectively knocked out in tanycytes (LeprTanKO), leptin entry in the brain is impaired. In addition, we now establish that the inhibition of vesicle-associated membrane proteins (VAMP1-3)-mediated molecules release with targeted expression of botulinum neurotoxin type B (BoNT/B) in tanycytes induces a prediabetic state. In mice on a standard diet, selective expression of BoNT/B in tanycytes blocks leptin transport into the brain, resulting in increased food intake, abdominal fat deposition, and heightened leptin levels. Concurrently, it favors fatty acid storage and leads to glucose intolerance and insulin resistance. Furthermore, we assessed whether metformin treatment could impact on leptin-transport in DIO mice. Indeed, metformin is a weight loss promoting anti-diabetic drug known both to increase leptin sensitivity and to induce ERK phosphorylation. Firstly, we show that metformin boosts the release of leptin previously taken up by tanycytes in a model of tanycyte primary culture. In vivo, we observe that a chronic metformin treatment significantly induces body weight loss and reduces food intake in DIO mice. Hypothalamic microdialysis approaches showed that this metformin-induced reduction in body weight was associated with the rescue of leptin transport into the brain. Intriguingly, knocking out selectively LepR, but not the AMP-regulated kinase AMPK, a known metformin target, in tanycytes blunted both the ability of metformin to rescue leptin shuttles and to induce weight loss in DIO mice, suggesting that the anti-obesity effects of metformin are mainly mediated by its action on tanycytes. These findings underscore the central role of tanycytes in brain-periphery communication, highlighting their potential implications in type 2 diabetes and their possible action modulation as a therapeutic strategy against overweight and obesity

Le métabolisme lipidique est stimulé lors de l'exercice musculaire. La contribution énergétique des lipides s'accentue pendant l'exercice d'endurance d'intensité modérée de longue durée (40% à 60% de VO2max). Outre les acides gras circulants, les réserves de lipides intramyocellulaires (IMCL) sont sensées être utilisées pendant des performances dépassant 4 heures. Devant le manque de preuves expérimentales jusqu'à ce jour, une 1ere étude a été entreprise sur 10 sportifs (40 ± 6 ans) lors d'une course de 24h. Les résultats obtenus sur le muscle vaste externe ont montré une baisse significative d'IMCL de 56% et 45% dans les fibres de type I et IIA respectivement, alors que le glycogène n'a diminué que dans les fibres I. Ces données indiquent un catabolisme d'IMCL plus efficace que celui du glycogène dans les fibres rapides lors de l'exercice d'ultra endurance, dont le mécanisme reste à déterminer. IMCL s'accumule lors du vieillissement ou de l'obésité et peut constituer un risque de résistance à l'insuline (RI). Un entraînement combiné en endurance (EE) et en résistance (ER) de 14 semaines a été mené sur des sujets âgés (73 ± 4 ans) et d'autres en surpoids (58 ± 5 ans). Dans les deux groupes IMCL a augmenté (p<0.05) dans le muscle vaste externe (après EE) mais est resté stable dans le muscle deltoïde (après ER) et s'est accompagné de l'augmentation (p<0.05) de la capacité enzymatique de la β-oxydation après EE. Les céramides musculaires, une classe de lipides impliquée dans RI, ont été diminués (p=0.052) par EE et non par ER. Ces résultats confirment que l'augmentation d'IMCL n'est pas un facteur de risque métabolique et que EE se traduit par une diminution des céramides et de RI
Lipid metabolism is involved during muscle exercise. Energetic contribution of lipids increases during long lasting endurance exercise of moderate intensity (40% à 60% of VO2max). As well as circulating free fatty acids, intramyocellular lipid storages (IMCL) are postulated to be used during performances longer than 4 hours. Due the the lack experimental evidences untill today, a first study was undertaken on 10 athletes (40 ± 6 yrs) during a 24h running. Results obtained on vastus lateralis muscle showed a significant 56% and 45% decrease of IMCL in type I and IIA fibres respectively while glycogen decreased only in type I fibres. These data indicate a more efficient catabolism of IMCL than those of glycogen in fast twitch fibres during ultra endurance exercise, of which mechanism remains to be explored. IMCL accumulates during ageing or overweighting and may constitute a risk of insulin resistance (IR). A combined 14 weeks endurance (ET) and resistance (RT) training was followed by older (73 ± 6 yrs) and overweighted (58 ± 5 yrs) subjects. In the two groups IMCL increased (p<0.05) in vastus lateralis muscle (after ET) but remained stable in deltoidus muscle (after RT) and was linked to an increase (p<0.05) of β-oxydation enzymatic capacity after ET. Muscle ceramides, a category of lipids implicated in IR, decreased (p=0.052) after ET and not after RT. These results confirm that increase in IMCL is not a metabolic risk factor and that ET induces a decrease of both ceramides and IR

Le rat Lou/C, issu de la souche Wistar, reste maigre tout au long de sa vie. Le but de ce travail était de caractériser la balance énergétique du rat Lou/C et d'établir quel(s) étai(en)t le(s) tissu(s) thermogène(s) impliqué(s) dans la dissipation de l'énergie alimentaire ingérée en excès. Si la quantité d'énergie ingérée, rapportée par unité de masse corporelle, n'était pas différente entre les deux souches de rats, la dépense énergétique du Lou/C était supérieure au repos, suite à un repas et lors de l'exercice physique. Le rat Lou/C montrait également une hyperactivité locomotrice spontanée volontaire bien supérieure à celle du Wistar. De façon inattendue, le tissu adipeux brun (BAT) des Lou/C était peu actif, comme l'ont montré des approches fonctionnelles in vivo, biochimiques in vitro ou moléculaires. L'absence d'activation du BAT du rat Lou/C n'était pas liée à une déficience du tissu puisqu'il était aisément activable par une exposition prolongée au froid. La forte activité physique spontanée du Lou/C ne s'accompagnait pas de l'activation de processus thermogènes particuliers des mitochondries isolées de BAT ou de muscle squelettique. En revanche, nous avons mis en évidence un mécanisme potentiel de découplage des oxydations phosphorylantes mitochondriales dans le foie des Lou/C. Contre toute attente, le rat Lou/C disposait de capacités de synthèse des acides gras équivalentes à celles du Wistar dans le foie et supérieures dans le tissu adipeux blanc avec de fortes capacités d'oxydation de ces substrats dans ces tissus, suggérant un possible cycle futile entre la synthèse des acides gras et leur oxydation dans le foie et le tissu adipeux blanc. Le rat Lou/C représente donc un modèle original de régulation de la balance énergétique qui n'est pas basé sur l'activité thermogène du BAT. Le muscle squelettique, le foie et le tissu adipeux blanc du Lou/C pourraient participer à un métabolisme actif des lipides et contribuer à la dissipation accrue de l'énergie ingérée en excès.

L’obésité et le surpoids ont été décrits comme une pandémie. L’obésité et le vieillissement vont conduire à des complications cardiovasculaires. De plus, l’obésité favoriserait un vieillissement cardiaque prématuré chez les adultes jeunes. L’hypothèse de ce travail est qu’un régime riche en graisses, démarré avant l’âge adulte, poursuivi sur une longue durée, pourrait entraîner un vieillissement « accéléré » cardiovasculaire et métabolique. Nous avons démontré, dans un modèle murin vieillissant, qu’un régime riche en graisses conduit à des troubles métaboliques ainsi qu’à une augmentation de la masse grasse et à une détérioration du métabolisme au niveau du tissu adipeux blanc. Ces troubles sont associés à des altérations au niveau cardiaque, malgré l’absence de modifications de la pression artérielle et de la fréquence cardiaque. Le vieillissement, chez les souris obèses, va conduire à un remodelage du ventricule gauche accompagné par une dysfonction systolique. Au niveau tissulaire cardiaque, le vieillissement et le régime précoce conduisent à l’augmentation de l’expression de gènes de fibrose confirmant ainsi le phénotype hypertrophique. Le vieillissement associé à un régime riche en graisses précoce conduit également à une up-régulation de GDF11. GDF11 peut alors être considéré comme un marqueur de vieillissement cardiaque accéléré. Ces résultats peuvent suggérer des voies thérapeutiques ou préventives, où l’inhibition de GDF11 améliorerait le pronostic et la survie cardiovasculaire des sujets obèses. L’étude de ce modèle nous a ainsi permis de mettre en évidence qu’un régime riche en graisses conduit à un vieillissement accéléré au niveau cardiaque
Obesity and being overweight have been described as a global pandemic. Both obesity and aging will lead to cardiovascular complications. In addition, it has been highlighted that obesity promotes premature cardiac aging in young adults. The hypothesis of this work is that a high fat diet begun before adulthood, pursued over a long period of time, could lead to “accelerated” cardiovascular and metabolic aging. We have demonstrated, in an aging mouse model, that an early high fat diet leads to metabolic disorders and to an increase in fat mass and a deterioration in metabolism of white adipose tissue. These disorders are associated with alterations in cardiac morphology and function, despite an absence of changes in blood pressure and heart rate. Ageing, in obese mice, leads to ventricular remodeling accompanied by systolic dysfunction. In cardiac tissue, aging and early diet lead to an increased expression of fibrosis genes confirming the hypertrophic phenotype. Aging associated with an early high fat diet led also to an up-regulation of GDF11. GDF11 may then be considered as a marker of accelerated cardiac aging. These results may suggest therapeutic or preventive pathways, where inhibition of GDF11 improves prognosis and survival in obese subjects with cardiovascular disease. The study of this model has allowed us to demonstrate that a high fat diet leads to accelerated aging at the level of the heart

Le rôle principal de la vitamine D est de contrôler l'homéostasie phosphocalcique de l’organisme. Les études observationnelles récentes ont montré que la vitamine D est également capable de réguler la sécrétion d'insuline et la sensibilité à l'insuline, jouant ainsi un rôle important dans la régulation de l'homéostasie du glucose. De plus, il a été montré que la vitamine D exerce un effet sur la santé musculaire. A titre d’exemple, un déficit en vitamine D influence négativement la masse et la fonction musculaires chez les personnes âgées. Il est à noter que selon certaines études, la correction d’une déficience en vitamine D est capable d’améliorer la fonction contractile et la force musculaires dans cette population. En outre, le niveau d'activité physique diminue avec l'âge, ce qui affecte négativement la masse et les capacités musculaires, et conduit à une prise de poids, principalement sous forme de masse grasse. Or, des études ont révélé que les personnes âgées en surpoids étaient caractérisées par des concentrations sanguines de vitamine D plus basses, une masse et une force musculaire plus faibles comparativement à une population de référence de même âge.Aussi l’objectif principal de la thèse était d’évaluer les effets d’un apport complémentaire de vitamine D sur l’homéostasie du glucose et l’indice de résistance à l’insuline, ainsi que sur la masse musculaire appendiculaire (ASMM) et la force musculaire chez des personnes âgées normo-pondérales ou en surpoids. Ces travaux sont basés sur un essai contrôlé randomisé, réalisé en simple aveugle. En termes de résultats, nous avons montré qu’un apport de vitamine D chez des sujets âgés normo-pondéraux ou en surpoids ayant de faibles statuts a permis d’améliorer à court terme la glycémie à jeun et les marqueurs de résistance à l'insuline. L’augmentation du taux sérique de 25-hydroxyvitamine D [25 (OH) D] après la complémentation a entraîné une baisse significative des taux d’insuline à jeun et de l’indice HOMA-IR. Nous avons pu identifier une corrélation entre de faibles concentrations sériques de [25 (OH) D] et une diminution de la tolérance au glucose et un risque accru de diabète de type 2.Concernant les marqueurs musculaires, nous avons observé qu'une complémentation en vitamine D influençait bénéfiquement la masse musculaire appendiculaire et la masse grasse chez les hommes et les femmes âgés en surpoids. Cependant, nous n'avons trouvé aucun effet significatif sur la force musculaire. Nous avons également relevé que les sujets âgés sarcopéniques en surpoids étaient caractérisés par un taux sérique de [25 (OH) D] inférieur au départ de l’étude. De plus, l’augmentation de la masse musculaire après un apport de vitamine D restait inférieure à celle des sujets normo-pondéraux.Ce travail de thèse montre qu’il semble nécessaire de surveiller le statut en vitamine D chez le sujet âgé surtout lorsqu’il est en surpoids
The main role of vitamin D is to control the homeostasis of the phosphorus and calcium status of the body. Recent observational studies have shown that vitamin D is also able to regulate insulin secretion and insulin sensitivity, thus playing an important role in the regulation of glucose homeostasis. In addition, vitamin D has been shown to modulate muscle health. For example, vitamin D deficiency negatively influences muscle mass and muscle function in the elderly. Studies have clearly shown that correcting vitamin D deficiencies improves muscle contractile function and muscle strength in this population. In addition, the level of physical activity decreases with age, that negatively affects muscle mass and contractile function, and leads to weight gain, mainly due to increased body fat. However, studies have found that overweight seniors are characterized by lower blood vitamin D levels, lower muscle mass and strength compared to a reference age population.The main objective of this work was to evaluate the effects of vitamin D supplementation on glucose homeostasis and insulin resistance index, as well as on appendicular muscle mass (ASMM) and muscle strength in normal weight or overweight older people. This work is based on a randomized controlled trial, performed in single blind. In terms of results, we show that vitamin D intake in normal or overweight elderly subjects, characterized by a low vitamin D status, improved short-term fasting glucose and insulin resistance markers. The increase in serum 25-hydroxyvitamin D [25 (OH) D] after supplementation resulted in a significant decrease in fasting insulin levels and in HOMA-IR index. We were able to identify a correlation between low serum concentrations of [25 (OH) D] and a decrease in glucose tolerance and an increased risk of type 2 diabetes.Regarding muscle markers, we have shown that vitamin D supplementation has beneficial implications on appendicular muscle mass and fat mass in elderly men and women. However, we found no significant effect on muscle strength. We also found that overweight subjects had a lower serum [25 (OH) D] at baseline. In addition the increase in muscle mass after vitamin D intake was lower in this group than in normal weight subjects.Overall, this work shows that it is necessary to monitor the vitamin D status in older people, especially in overweight subjects

L'obésité est associée à une morbidité cardiovasculaire et métabolique accrue. La littérature récente souligne l'importance du sommeil comme élément contributif de l'obésité. En effet, cette relation est bidirectionnelle : le sommeil peut participer à la pathogenèse de l'obésité et cette dernière joue également un rôle étiologique dans le développement des anomalies respiratoires nocturnes, en particulier du syndrome d'apnées du sommeil (SAOS). L'activité physique régulière constitue une modalité importante de la prise en charge de l'obésité et du SAOS et peut participer à la maîtrise des facteurs de risque cardiovasculaires et métaboliques. Cependant, quel que soit l'âge, l'obésité et le SAOS ont souvent été associés à une intolérance à l'effort.Dans ce travail de thèse nous avons donc exploré la relation entre l'activité physique, l'obésité, le sommeil et les facteurs de risque cardiovasculaire et métabolique associés chez des adultes en surpoids/obèses présentant un SAOS et des adolescents obèses, population dans laquelle ce risque est en cours d'installation.Après avoir montré l'importance de l'activité physique spontanée dans la maîtrise de l'hypertension artérielle du soir chez des personnes porteurs d'un SAOS à haut risque cardiovasculaire et la faiblesse des niveaux d'AP dans cette population, nous avons vérifié l'effet du SAOS sur la condition physique aérobie et l'oxydation lipidique dans un groupe de participants SAOS non obèses.La surcharge graisseuse thoracique peut majorer la contrainte ventilatoire à l'exercice et contribuer à l'intolérance à l'effort dans l'obésité. Nous avons recherché si les facteurs ventilatoires pouvaient rendre compte de l'intolérance à l'effort de l'adolescent obèse. Cette population dans laquelle la morbidité cardio-métabolique n'est pas encore complètement installée, a été choisie pour limiter l'impact de cette dernière sur la condition physique et isoler les facteurs ventilatoires éventuellement responsables de cette intolérance. Nous avons mis en évidence une respiration à plus bas niveau de volume pulmonaire ainsi qu'une contrainte ventilatoire et un essoufflement majorés lors d'un exercice avec port du poids (marche), réversibles par un programme d'exercice de 12 semaines; réversibilité pouvant expliquer une partie de l'amélioration de la condition physique induite par l'entraînement. Nous avons également confirmé la présence d'anomalies métaboliques et cardiovasculaires précoces chez le jeune obèse (inflammation, stress oxydant, insulino-résistance) et une altération de la qualité et de la durée du sommeil.Compte tenu des difficultés à perdre du poids dans la durée, nous avons étudié l'effet d'un programme d'exercice seul, sans restriction calorique, sur les marqueurs pré-cliniques de morbidité métabolique et vasculaire ainsi que le sommeil dans un groupe d'adolescents obèses. Nous avons montré une correction partielle des anomalies métaboliques et cardiovasculaires, une amélioration des quantité et qualité de sommeil ainsi qu'une augmentation des niveaux d'activité physique malgré l'absence de perte de poids. Les adolescents qui diminuaient le plus leur masse grasse viscérale bénéficiaient le plus d'améliorations métaboliques.Le maintien à long terme des acquis après un réentraînement en clinique constitue un enjeu important. Ainsi, une partie méthodologique de ce travail avait pour but d'évaluer la transférabilité sur le terrain d'indicateurs métaboliques mesurés en laboratoire (i.e. Lipoxmax et point de croisement glucido-lipidique) en vue de favoriser la mise en œuvre d'Activités Physiques Adaptées. Cette étude a permis de souligner la nécessité d'une détermination spécifique en fonction de l'activité physique adaptée envisagée.En conclusion, nos résultats soulignent l'intérêt majeur de l'activité physique et de l'exercice (sans restriction calorique) dans la prise en charge de la personne en surpoids ou obèse présentant ou non un SAOS
Obesity is a major public health issue and is associated with increased cardiovascular and metabolic morbidity. Recent studies underline the potential bidirectional association between sleep and obesity: sleep seems to contribute to the pathogenesis of obesity and obesity also appears to play an etiological role in the development of sleep disturbances, such as obstructive sleep apnea (OSA). Physical activity is an important modality for the treatment of obesity and OSA and can contribute to decreasing cardiovascular and metabolic risk factors. However, both obesity and OSA have been associated with exercise intolerance.In this thesis, we explored the relation between physical activity, exercise, obesity, sleep and associated cardiovascular and metabolic risk factors in overweight/obese adults with OSA and obese adolescents.We showed that physical activity is the major determinant for evening blood pressure in adults with OSA presenting high cardiovascular risk. We then explored the effects of OSA on cardiorespiratory fitness and lipid oxidation in non-obese adults with OSA. Accumulation of chest wall fat can increase ventilatory constraint during exercise and may contribute to exercise intolerance in obesity. Thus, we aimed to verify the role of ventilatory factors in obese adolescents' exercise tolerance. We chose this population because their cardiovascular and metabolic risk factors are not fully established therefore we could isolate the effects of ventilatory factors on exercise tolerance. Our results showed that obese adolescents breathed at lower lung volumes and presented ventilatory constraint during weight-bearing exercise (walking). Exercise training improved breathing strategy by restoring breathing at higher lung volumes and decreasing ventilatory constraint. We also confirmed the presence of cardiovascular and metabolic abnormalities (inflammation, oxidative stress, insulin-resistance) and altered sleep quality and quantity. Long-term maintenance of weight loss is difficult to achieve, thus we examined the effects of exercise training alone, without dietary restriction, on markers of cardiovascular metabolic morbidity and sleep in obese adolescents. In the absence of weight loss, we showed improved metabolic and cardiovascular anomalies, improved sleep quality and quantity as well as increased spontaneous physical activity. The subgroup of participants who lost the most visceral fat demonstrated greater improvements in insulin-resistance and inflammation. Maintaining the beneficial effects of an exercise rehabilitation program is of particular importance. Thus, a methodological part of this thesis focused on the transferability of metabolic indices measured in a laboratory (i.e. Lipoxmax and crossover point) onto the field in order to prescribe Adapted Physical Activities. This study suggests the need to perform specific tests to use these indices outside of a clinical setting.In conclusion, our results highlight the major role of physical activity and exercise (without dietary restriction) in the prevention and treatment of overweight/obesity with or without OSA