Les coûts des soins de santé chez les personnes âgées de 65 ans et plus avec incapacités au Québec

La question des coûts des soins de santé gagne en intérêt dans le contexte du vieillissement de la population. On sait que les personnes en moins bonne santé, bien que vivant moins longtemps, sont associées à des coûts plus élevés. On s'intéresse aux facteurs associés à des coûts publics des soins de santé plus élevés au niveau individuel, chez les Québécois vivant en ménage privé âgés de 65 ans et plus, présentant au moins un type d’incapacité. À l’aide de modèles de régression, la variation des coûts pour la consultation de professionnels de la santé et la prise de médicaments a été analysée en fonction du nombre d’incapacités ainsi que de la nature de celles-ci. Les informations sur l’état de santé et la situation socio-démographique proviennent de l’Enquête sur les limitations d’activités (EQLA) de 1998, celles sur les coûts du Fichier d’inscription des personnes assurées (FIPA) de la Régie de l’Assurance maladie du Québec (RAMQ), pour la même année. Les résultats montrent que les deux types de coûts considérés augmentent en fonction du nombre d’incapacités. D’autre part, des coûts plus élevés ont été trouvés chez les personnes présentant une incapacité liée à l’agilité concernant la consultation de professionnels de la santé, alors que, concernant la prise de médicaments, le même constat s’applique aux personnes avec une incapacité liée à la mobilité. Les deux types de coûts considérés présentent un niveau plus élevé chez les personnes présentant une incapacité liée au psychisme, en particulier lorsque l’on considère la prise de médicaments. Ces observations soulignent l’intérêt de considérer la nature du problème de santé lorsque l’on étudie les déterminants individuels du niveau des coûts des soins de santé.

La fécondité des immigrantes africaines au Québec de 1986 à 2010

Le Canada à l’instar de plusieurs autres pays occidentaux fait face à une baisse importante du taux de natalité et à un vieillissement de sa population. La solution de l’immigration semble être retenue par ce pays pour combler le déficit en main d’œuvre afin d’éviter un ralentissement de la croissance économique. Nous nous intéressons dans cette étude aux immigrantes africaines accueillies par la province du Québec et cherchons à évaluer leur contribution à la fécondité. Pour ce faire, les données du fichier des naissances de l’Institut de la statistique du Québec et du recensement du Canada de 2006 ont été utilisées. Pour effectuer l’analyse, nous avons premièrement mesuré (avec les fichiers du registre des naissances) l’évolution dans le temps de la contribution des immigrantes africaines à la natalité au Québec. Et deuxièmement, nous avons évalué la relation entre la région d’origine des femmes et la variable "ayant un enfant de moins d’un an" (récente maternité). Nous avons procédé à une analyse descriptive, et également à une analyse multivariée en utilisant un modèle logistique, et en considérant des facteurs sociodémographiques. Nos résultats montrent que les immigrantes africaines affichent un niveau de fécondité plus élevé par rapport à celui des natives et des autres immigrantes. Nous avons constaté que la contribution à la natalité et à la fécondité au Québec des immigrantes venant de l’Afrique Nord était plus importante que celles des autres immigrantes africaines. En outre, les résultats du modèle logistique montrent que les femmes immigrantes africaines de la première génération sont plus susceptibles d’avoir un enfant que les natives du Québec. Nous avons aussi remarqué un effet de la durée de séjour sur la fécondité des immigrantes africaines. Les résultats montrent que les immigrantes de la deuxième génération ont un niveau de fécondité proche des natives du Québec. Nous avons enfin trouvé que la fécondité des immigrantes africaines arrivées très jeunes au Québec est inférieure ou diffère peu de celle des natives du Québec.

Rôle du facteur de transcription PITX1 dans la pathogenèse de l'arthrose.

L'arthrose ou ostéoarthrite (OA) est la plus commune des maladies chroniques associées au vieillissement. La multiplicité des loci et des polymorphismes associés à l'OA suggère l'implication de nombreuses voies de signalisation. La plupart des voies empruntées partagent des points en commun avec le processus d'ossification endochondrale. Dans l'arthrose, la réinitiation de ce processus pourrait être responsable de la dégradation du cartilage et de la présence d'ostéophytes. Un des gènes ayant fait surface autant dans l'OA que dans le développement musculosquelettique est PITX1. Contrairement à ce que son nom l'indique, PITX1 n'est pas seulement exprimé dans la glande pituitaire mais également dans l'os, le cartilage, les muscles et les fibroblastes. Pitx1 joue un rôle clé dans l'identité des membres inférieurs et son inactivation complète chez la souris mène à un phénotype ressemblant aux membres supérieurs. Moins sévère, son inactivation partielle provoque des symptômes apparentés à l'arthrose précoce chez la souris vieillissante. Chez l'humain, une perte d'expression de PITX1 est observée dans le cartilage OA de concert avec une augmentation des protéines EXTL3, REG1 et PARP1. Ces dernières pourraient favoriser la phase initiale de régénération associée à l'arthrose. Pour induire la prolifération des chondrocytes, de bas niveaux de PITX1 sont nécessaires. À l'inverse, de hauts niveaux de PITX1 pourraient prévenir la prolifération et être responsables du statut différencié des chondrocytes articulaires normaux. L'étude des mécanismes de régulation du gène PITX1 a mené à l'identification d'un co-répresseur, nommé prohibitine (PHB1), lié sur une région promotrice distale. PHB1 est normalement retrouvé au niveau des mitochondries mais son accumulation nucléaire semble corréler avec la perte de PITX1 et l'initiation de l'OA. Cette découverte pourrait avoir un impact sur le diagnostic et d'éventuels traitements visant à prévenir l'apparition de l'arthrose.

Recommandations des interventions en physiothérapie pour une clientèle âgée souffrant de démence

Travail d'intégration présenté à la Faculté de médecine en vue de l’obtention du grade de maîtrise professionnelle en physiothérapie

Analyse de la transformation du métier d’auxiliaire familiale et sociale en CLSC au Québec depuis les années 1990

Le vieillissement de la population et les différentes réformes du système de santé au Québec ont mené à divers bouleversements, et à un déplacement des soins et des services vers le domicile. Les groupes professionnels travaillant dans le secteur du maintien à domicile ont vu leur travail se transformer et évoluer au fil des ans. Selon R. Bourque (1992), qui s’est intéressée à la professionnalisation du métier d’auxiliaire familiale et sociale dans les années 1980 et au début des années 1990, les auxiliaires familiales et sociales font partie des travailleuses ayant connu le plus de changement dans la nature de leurs tâches depuis leur intégration à l’intérieur de la santé et des services sociaux en 1972. Notre recherche s’intéresse à l’évolution des pratiques professionnelles des auxiliaires familiales et sociales en CLSC au Québec depuis les années 1990. L’étude réalisée à l’aide de huit entretiens semi-dirigés portant sur l’évolution des pratiques des AFS depuis les années 1990, a permis de saisir et de comprendre l’évolution des tâches et des fonctions de ces AFS à partir de leur quotidien. Les résultats démontrent une spécialisation accrue du travail vers les soins d’hygiène et les actes délégués de type infirmier. Toutefois, l’hétérogénéité des pratiques de ces AFS témoigne de la survie de certaines tâches, notamment au niveau des activités de la vie domestique (AVD). L’enjeu majeur de ce groupe professionnel se situe dans la consolidation d’une association plus forte et plus inclusive afin de faire valoir leurs revendications et faire face aux défis qu’elles doivent surmonter au quotidien afin de faire reconnaître leur travail.

Impact du stress hyperoxique en période néonatale sur la structure vasculaire : implication des phénomènes de sénescence et rôle possible dans la programmation développementale de l'hypertension artérielle

Réalisé en cotutelle avec l'Université de Lorraine (France)

A study of the polycomb group complexes in the maintenance of heterochromatic genome stability and Alzheimer's disease.

La démence d'Alzheimer est une maladie neurodégénérative caractérisée par une perte progressive et irreversible des fonctions cognitives et des compétences intellectuelles. La maladie d’Alzheimer se présente sous deux formes: la forme familiale ou précoce (EOAD) qui représente 5% des cas et elle est liée à des mutations génétiques affectant le métabolisme des peptides amyloïde; et la forme tardive ou sporadique (LOAD) qui représente 95% des cas mais son étiologie est encore mal définie. Cependant, le vieillissement reste le principal facteur de risque pour développer LOAD. Les changements épigénétiques impliquant des modifications des histones jouent un rôle crucial dans les maladies neurodégénératives et le vieillissement lié à l'âge. Des données récentes ont décrit LOAD comme un désordre de l'épigénome et ont associé ce trouble à l'instabilité génomique. Les protéines Polycomb sont des modificateurs épigénétiques qui induisent le remodelage de la chromatine et la répression des gènes à l'hétérochromatine facultative. Nous rapportons que les souris hétérozygotes pour une protéine Polycomb développent avec l'âge un trouble neurologique ressemblant à LOAD caractérisé par l’altération des fonctions cognitives, la phosphorylation de la protéine tau, l'accumulation des peptides amyloïde, et le dysfonctionnement synaptique. Ce phénotype pathologique est précédé par la décondensation de l’hétérochromatine neuronale et l'activation de la réponse aux dommages à l'ADN. Parallèlement, une réduction d’expression de polycomb, malformations de l'hétérochromatine neuronale, et l'accumulation de dommages à l'ADN étaient également présents dans les cerveaux de patients LOAD. Remarquablement, les dommages de l'ADN ne sont pas distribués de façon aléatoire sur le génome mais sont enrichis au niveau des séquences répétitives. Les conclusions présentées dans cette thèse ont identifié des modifications épigénétiques spécifiques qui conduisent à une instabilité génomique aberrante menant à la formation de LOAD. Ces résultats vont aider au développement de nouveaux traitements qui peuvent potentiellement ralentir la neurodégénérescence.

Angiopoietine-like 2 : un facteur circulant pro-oxydant et pro-inflammatoire qui contribue au développement de l’athérosclérose

L’athérosclérose est une maladie vasculaire inflammatoire chronique qui se développe progressivement au cours de la vie. Les mécanismes impliqués sont complexes et la recherche de nouveaux candidats impliqués dans l'athérogénèse est toujours d'actualité. L’Angiopoietine-like 2 (Angptl2) est une protéine relativement peu connue, aux propriétés pro-angiogéniques et pro-inflammatoires, qui appartient par homologie à la grande famille des angiopoietines, mais dont le récepteur n'est pas encore clairement identifié. Les situations pathologiques dans lesquelles l’Angptl2 jouerait un rôle crucial sont diverses, mais sa contribution moléculaire dans le développement de l’athérosclérose est inconnue. Par differential display, nous avons initialement identifié l'Angptl2 comme étant surexprimée dans des cellules endothéliales sénescentes, isolées et cultivées à partir d'artères mammaires internes de patients athérosclérotiques ayant subi un pontage coronarien. Cette découverte a été la à base de mon projet, et mes objectifs ont été 1) de déterminer l'implication de l’Angptl2 vasculaire en présence de facteurs de risques tels que le tabagisme et la dyslipidémie, 2) de produire et de purifier une protéine recombinante fonctionnelle de l’Angptl2 afin d'identifier in vitro de nouvelles propriétés cellulaires de l'Angptl2 et 3) d'étudier in vivo le potentiel pro-athérogénique de l'Angptl2 recombinante dans un modèle murin de dyslipidémie sévère. Nous avons montré que l’Angptl2 est sécrétée préférentiellement dans des conditions pro-oxydantes et pro-inflammatoires, avec une augmentation de son expression endothéliale de l’ordre de 6 fois chez des patients coronariens fumeurs atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique. Suite à ces résultats, nous avons émis l’hypothèse que l’Angptl2, en plus de ses fonctions pro-inflammatoires connues, possède des propriétés pro-oxydantes. Nous avons démontré que l’Angptl2 recombinante stimule en effet la production de radicaux libres dans des HUVEC en culture, via l’inhibition partielle de la voie cytoprotectrice antioxydante Nrf2/HO-1 et potentiellement via l'activation de kinase intracellulaire de type p38. A l'aide de souris dyslipidémiques LDLr-/-; hApoB-100+/+, nous avons démontré que le niveau d’Angptl2 plasmatique, vasculaire et dans les plaques athéromateuses, augmente parallèlement avec le développement de l’athérosclérose. De plus, une stimulation avec l’Angptl2 recombinante engendre chez ces souris une réponse inflammatoire évaluée par l’expression endothéliale de cytokines et de molécules d'adhésion et par l’infiltration de leucocytes sur l’endothélium vasculaire. Finalement, l’administration intraveineuse de la protéine recombinante d’Angptl2 pendant quatre semaines à des souris LDLr-/-; hApoB-100+/+ augmente de 10 fois l'expansion de la plaque athérosclérotique et double leur taux de cholestérol circulant. Nous avons aussi montré que chez des patients athérosclérotiques, l'Angptl2 plasmatique est 6 fois plus élevée que chez des sujets sains du même âge. Nos études semblent donc définir l’Angptl2 comme un facteur contribuant directement au développement de l'athérosclérose en favorisant la sénescence, l’inflammation et l’oxydation des cellules endothéliales. Ces propriétés pourraient globalement définir l'Angptl2, non seulement comme un nouveau biomarqueur circulant de l’athérosclérose, mais également comme l'un de ses promoteurs.

Services aux adultes handicapés physiques : enquête auprès des bibliothèques publiques québécoises

Les services aux usagers des bibliothèques représentent un sujet fondamental en bibliothéconomie. Or, les usagers sont un groupe hétérogène à qui l’on doit offrir les mêmes services ou, à tout le moins, la possibilité d’obtenir des services répondant à leurs besoins en matière d’adaptation des lieux et des services. Malheureusement, les bibliothèques publiques ont parfois du mal à rendre un service adapté adéquat et les personnes concernées connaissent souvent mal les services dont elles pourraient bénéficier. Pourtant, les personnes handicapées font partie intégrante des usagers et leur présence augmente, notamment à cause du vieillissement de la population et d’une meilleure capacité d’établir des diagnostics. Notons que ces citoyens revendiquent de plus en plus leur autonomie et le fait de pouvoir profiter des mêmes services que le reste de la population. Ceci est d’autant plus vrai depuis l’apparition d’aides techniques et des outils technologiques tels les ordinateurs, les tablettes, les logiciels, etc. qui leur permettent de vivre leur vie à part entière. Aussi, les bibliothèques et leurs gestionnaires doivent impérativement s’assurer que l’accueil de ces usagers « comme les autres », mais aux besoins particuliers, sera assuré convenablement. Puisqu’il manque d’études concernant les services offerts aux personnes handicapées dans les bibliothèques publiques du Québec, nous avons décidé de procéder à une enquête, par le biais d’un questionnaire électronique administré aux employés de bibliothèques dont les fonctions sont de participer aux services aux usagers. Les réponses obtenues ont permis de dresser un portrait de la situation actuelle en matière de services aux personnes adultes handicapées dans les bibliothèques publiques québécoises et d’avancer certaines recommandations. Les résultats devraient aider les responsables de bibliothèques à déterminer où et comment concentrer leurs efforts pour rendre leurs établissements plus accueillants pour les personnes ayant des incapacités. Plus précisément, les objectifs de la recherche étaient les suivants : 1. Recenser les services offerts par les bibliothèques publiques québécoises aux usagers adultes handicapés. 2. Recenser les éléments d’accessibilité présents dans les infrastructures des bibliothèques publiques québécoises. 3. Évaluer l’impact de certaines caractéristiques des bibliothèques sur l’offre de services aux usagers adultes handicapés et les éléments reliés à l’accessibilité. 4. Comparer les résultats des enquêtes précédentes (Bibliothèque nationale du Canada 1976 ; Bergeron 1987) pour mettre en évidence les recommandations qui ont été appliquées et celles qui ne l’ont pas été.

La société de l'amélioration : le renversement de la perfectibilité humaine, de l'humanisme des Lumières à l'humain augmenté

Thèse réalisée en cotutelle, entre l'Université de Montréal, au Département de Sociologie, et l'Université de Rennes 1, à la Faculté de Droit et de Science Politique

Evaluation des liens entre l’indice de la qualité alimentaire globale C-HEI, des paramètres nutritionnels et anthropométriques et des indicateurs de santé dans la cohorte «NuAge»

Introduction: Plusieurs indices de qualité alimentaire globale ont été élaborés en misant sur la consommation de certains nutriments ou aliments, ou des groupes d’aliments. Les indices de la qualité alimentaire globale sont en mesure d’évaluer de manière intégrée les aspects recherchés d’une bonne alimentation. C’est dans ce cadre que le Canadian Healthy Eating Index (C-HEI) a été développé pour évaluer le degré auquel les apports alimentaires des individus rencontrent les consignes du guide alimentaire canadien et les Recommandations nutritionnelles canadiennes. Objectif: Evaluer les liens entre l’indice de la qualité alimentaire globale C-HEI calculé à partir de la moyenne de trois rappels alimentaires de 24 heures et des paramètres nutritionnels, anthropométriques et des indicateurs de santé au recrutement (T1) dans l’étude longitudinale québécoise sur la nutrition et le vieillissement réussi (NuAge). Méthodologie: Des analyses bivariées (coefficients de corrélation, tableaux croisés et la statistique khi deux) ont été réalisées afin de déterminer les associations entre le score total C-HEI et certaines variables nutritionnelles, anthropométriques et le nombre de maladies chroniques. Résultats et discussion: Les participants ont rencontré ou dépassé la plupart de leurs apports nutritionnels de référence. Le C-HEI n’a pas été fortement corrélé aux nutriments individuels (rs= 0,14-0,52, p<0,01). Le C-HEI total était significativement associé aux recommandations canadiennes pour l’apport en fibres (rs= 0,51), le % d’énergie provenant des lipides (rs=-0,60) et des acides gras saturés (rs= -0,59), p<0,01. De plus, la suffisance en protéines et en énergie est augmentée lorsqu’on passait du Q1 (plus faible) à Q4 (plus élevé) du C-HEI (p<0,05). De même, les proportions des sujets ayant des mesures anthropométriques associées aux risques accrus pour la santé sont diminuées en passant du Q1 au Q4 (p<0,05), témoignant ainsi des liens entre une alimentation de bonne qualité et la protection des risques de santé associés à l’embonpoint et à l’obésité. Conclusion : Les résultats de cette recherche ont fourni des preuves additionnelles sur le lien entre le score C-HEI et certains paramètres nutritionnels et anthropométriques d’intérêt, et ce, provenant des données alimentaires quantitatives colligées au sein d’une population âgée vivant dans la communauté.

A virtual reality approach to the study of visually driven postural control in developing and aging humans

L'être humain utilise trois systèmes sensoriels distincts pour réguler le maintien de la station debout: la somesthésie, le système vestibulaire, et le système visuel. Le rôle de la vision dans la régulation posturale demeure peu connu, notamment sa variabilité en fonction de l'âge, du type développemental, et des atteintes neurologiques. Dans notre travail, la régulation posturale induite visuellement a été évaluée chez des participants au développement et vieillissement normaux âgés de 5-85 ans, chez des individus autistes (développement atypique) âgés de 12-33 ans, ainsi que chez des enfants entre 9-18 ans ayant subi un TCC léger. À cet effet, la réactivité posturale des participants en réponse à un tunnel virtuel entièrement immersif, se mouvant à trois niveaux de vélocité, a été mesurée; des conditions contrôles, où le tunnel était statique ou absent, ont été incluses. Les résultats montrent que la réactivité (i.e. instabilité) posturale induite visuellement est plus élevée chez les jeunes enfants; ensuite, elle s'atténue pour rejoindre des valeurs adultes vers 16-19 ans et augmente de façon linéaire en fonction de l'âge après 45 ans jusqu'à redevenir élevée vers 60 ans. De plus, à la plus haute vélocité du tunnel, les plus jeunes participants autistes ont manifesté significativement moins de réactivité posturale comparativement à leurs contrôles; cette différence n'était pas présente chez des participants plus âgés (16-33 ans). Enfin, les enfants ayant subi un TCC léger, et qui étaient initialement modérément symptomatiques, ont montré un niveau plus élevé d'instabilité posturale induite visuellement que les contrôles, et ce jusqu'à 12 semaines post-trauma malgré le fait que la majorité d'entre eux (89%) n'étaient plus symptomatiques à ce stade. En somme, cela suggère la présence d'une importante période de transition dans la maturation des systèmes sous-tendant l'intégration sensorimotrice impliquée dans le contrôle postural vers l'âge de 16 ans, et d'autres changements sensorimoteurs vers l'âge de 60 ans; cette sur-dépendance visuelle pour la régulation posturale chez les enfants et les aînés pourrait guider l'aménagement d'espaces et l'élaboration d'activités ajustés à l'âge des individus. De plus, le fait que l'hypo-réactivité posturale aux informations visuelles chez les autistes dépende des caractéristiques de l'environnement visuel et de l'âge chronologique, affine notre compréhension des anomalies sensorielles propres à l'autisme. Par ailleurs, le fait que les enfants ayant subi un TCC léger montrent des anomalies posturales jusqu'à 3 mois post-trauma, malgré une diminution significative des symptômes rapportés, pourrait être relié à une altération du traitement de l'information visuelle dynamique et pourrait avoir des implications quant à la gestion clinique des patients aux prises avec un TCC léger, puisque la résolution des symptômes est actuellement le principal critère utilisé pour la prise de décision quant au retour aux activités. Enfin, les résultats obtenus chez une population à développement atypique (autisme) et une population avec atteinte neurologique dite transitoire (TCC léger), contribuent non seulement à une meilleure compréhension des mécanismes d'intégration sensorimotrice sous-tendant le contrôle postural mais pourraient aussi servir comme marqueurs sensibles et spécifiques de dysfonction chez ces populations. Mots-clés : posture, équilibre, vision, développement/vieillissement sensorimoteur, autisme, TCC léger symptomatique, réalité virtuelle.

La RMR de Saguenay, entre croissance et décroissance, perceptions et interventions des acteurs locaux

Since around twenty years, the Saguenay CMA seems to have underwent a population decline and important economic transformations, wich would have confronted citizens and local actors to a situation of a possible decline. In a context of an ageing population generalized to the whole Quebec, the Saguenay CMA can be seen as a precursor territory of the population decline phenomenon for a medium-sized city. It’s the scale and the extent of the phenomenon wich seem to have become more important. In this context, is it possible to reverse the situation from an urban planning based on growth, to a planning that takes into account the possiblity of the decrease and the ageing of the population, as well as the reorganization of econimic activities? The analysis of the actors’s speech, who are involved in planning, economic development and politics, raise the question of the difficulty to conceive the decrease of the population and the economic tranformations, not as an occasional phenomenon, but as a possibly structural phenomenon that may last over time. The subject of the decline seems to generate a form of discomfort among the actors, going even to the complete reject of the situation as a possible reality. For several, the eventuality of a generalized decline is inconceivable, the decrease can be perceived as a political failure. It appears that most of the strategies put in place to correct the situation, are based on the goal of a return to the growth. From the signs in the built framework, through the strategy of territorial marketing and municipal interventionism, until the appearance of urban brownfields, the impacts of the population decrease and the economic transformations seems, for the greater part very subtile, but to be present on the territory of the CMA. The shrinking cities phenomenon is observed in this study according to a new approach that confronts the actors’s speech, the territory reality and the analysis of the economic and demographic dynamics. It is thus an exploratory research wich tries to question the current way of thinking the urban growth.

Rôle et pouvoirs de l'officier de justice lors de l'ouverture du régime de protection : le majeur inapte est-il protégé adéquatement?

Le vieillissement de la population est un phénomène démographique auquel est confronté le Québec. Dans ce contexte, la protection des personnes inaptes et vulnérables, prendra de plus en plus d'importance au cours des prochaines années. Ces personnes doivent bénéficier d'une protection adéquate lors de l'ouverture d'un régime de protection à leur égard. Considérant que l'ouverture d'un régime de protection au majeur inapte est toujours le résultat d'une décision judiciaire, le greffier de la Cour supérieure du Québec a un rôle fondamental à jouer à l'occasion dans le processus judiciaire. À titre d'officier de justice, il a compétence pour prononcer le jugement d'ouverture du régime de protection. Par conséquent, le présent mémoire consiste à vérifier si les majeurs inaptes sont bien protégés par le rôle et les pouvoirs de l'officier de justice. Pour ce faire, le sujet à l'étude a fait l'objet d'une double approche. Dans un premier temps, le cadre juridique à l'intérieur duquel le greffier doit exécuter ses fonctions sera étudié. Dans un deuxième temps, les résultats et l'analyse d'une enquête empirique auprès des greffiers de la Cour supérieure du Québec seront exposés. Cette démarche permet une approche comparative entre la théorie et la pratique en la matière et permet de constater qu'il peut y avoir un écart entre les deux.

Carboxydothermus hydrogenoformans comme catalyseur biologique pour la conversion du monoxyde de carbone en hydrogène simultanément a la minéralisation de calcium et phosphate

La gazéification est aujourd'hui l'une des stratégies les plus prometteuses pour valoriser les déchets en énergie. Cette technologie thermo-chimique permet une réduction de 95 % de la masse des intrants et génère des cendres inertes ainsi que du gaz de synthèse (syngaz). Le syngaz est un combustible gazeux composé principalement de monoxyde de carbone (CO), d'hydrogène (H2) et de dioxyde de carbone (CO2). Le syngaz peut être utilisé pour produire de la chaleur et de l'électricité. Il est également la pierre angulaire d'un grand nombre de produits à haute valeur ajoutée, allant de l'éthanol à l'ammoniac et l'hydrogène pur. Les applications en aval de la production de syngaz sont dictées par son pouvoir calorifique, lui-même dépendant de la teneur du gaz en H2. L’augmentation du contenu du syngaz en H2 est rendu possible par la conversion catalytique à la vapeur d’eau, largement répandu dans le cadre du reformage du méthane pour la production d'hydrogène. Au cours de cette réaction, le CO est converti en H2 et CO2 selon : CO + H2O → CO2 + H2. Ce processus est possible grâce à des catalyseurs métalliques mis en contact avec le CO et de la vapeur. La conversion catalytique à la vapeur d’eau a jusqu'ici été réservé pour de grandes installations industrielles car elle nécessite un capital et des charges d’exploitations très importantes. Par conséquent, les installations de plus petite échelle et traitant des intrants de faible qualité (biomasse, déchets, boues ...), n'ont pas accès à cette technologie. Ainsi, la seule utilisation de leur syngaz à faible pouvoir calorifique, est limitée à la génération de chaleur ou, tout au plus, d'électricité. Afin de permettre à ces installations une gamme d’application plus vaste de leurs syngaz, une alternative économique à base de catalyseur biologique est proposée par l’utilisation de bactéries hyperthermophiles hydrogénogènes. L'objectif de cette thèse est d'utiliser Carboxydothermus hydrogenoformans, une bactérie thermophile carboxydotrophe hydrogénogène comme catalyseur biologique pour la conversion du monoxyde de carbone en hydrogène. Pour cela, l’impact d'un phénomène de biominéralisation sur la production d’H2 a été étudié. Ensuite, la faisabilité et les limites de l’utilisation de la souche dans un bioréacteur ont été évaluées. Tout d'abord, la caractérisation de la phase inorganique prédominante lorsque C. hydrogenoformans est inoculé dans le milieu DSMZ, a révélé une biominéralisation de phosphate de calcium (CaP) cristallin en deux phases. L’analyse par diffraction des rayons X et spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier de ce matériau biphasique indique une signature caractéristique de la Mg-whitlockite, alors que les images obtenues par microscopie électronique à transmission ont montré l'existence de nanotiges cristallines s’apparentant à de l’hydroxyapatite. Dans les deux cas, le mode de biominéralisation semble être biologiquement induit plutôt que contrôlé. L'impact du précipité de CaP endogène sur le transfert de masse du CO et la production d’H2 a ensuite été étudié. Les résultats ont été comparés aux valeurs obtenues dans un milieu où aucune précipitation n'est observée. Dans le milieu DSMZ, le KLa apparent (0.22 ± 0.005 min-1) et le rendement de production d’H2 (89.11 ± 6.69 %) étaient plus élevés que ceux obtenus avec le milieu modifié (0.19 ± 0.015 min-1 et 82.60 ± 3.62% respectivement). La présence du précipité n'a eu aucune incidence sur l'activité microbienne. En somme, le précipité de CaP offre une nouvelle stratégie pour améliorer les performances de transfert de masse du CO en utilisant les propriétés hydrophobes de gaz. En second lieu, la conversion du CO en H2 par la souche Carboxydothermus hydrogenoformans fut étudiée et optimisée dans un réacteur gazosiphon de 35 L. Parmi toutes les conditions opérationnelles, le paramètre majeur fut le ratio du débit de recirculation du gaz sur le débit d'alimentation en CO (QR:Qin). Ce ratio impacte à la fois l'activité biologique et le taux de transfert de masse gaz-liquide. En effet, au dessus d’un ratio de 40, les performances de conversion du CO en H2 sont limitées par l’activité biologique alors qu’en dessous, elles sont limitées par le transfert de masse. Cela se concrétise par une efficacité de conversion maximale de 90.4 ± 0.3 % et une activité spécifique de 2.7 ± 0.4 molCO·g–1VSS·d–1. Malgré des résultats prometteurs, les performances du bioréacteur ont été limitées par une faible densité cellulaire, typique de la croissance planctonique de C. hydrogenoformans. Cette limite est le facteur le plus contraignant pour des taux de charge de CO plus élevés. Ces performances ont été comparées à celles obtenues dans un réacteur à fibres creuses (BRFC) inoculé par la souche. En dépit d’une densité cellulaire et d’une activité volumétrique plus élevées, les performances du BRFC à tout le moins cinétiquement limitées quand elles n’étaient pas impactées par le transfert de masse, l'encrassement et le vieillissement de la membrane. Afin de parer à la dégénérescence de C. hydrogenoformans en cas de pénurie de CO, la croissance de la bactérie sur pyruvate en tant que seule source de carbone a été également caractérisée. Fait intéressant, en présence simultanée de pyruvate et de CO, C. hydrogenoformans n’a amorcé la consommation de pyruvate qu’une fois le CO épuisé. Cela a été attribué à un mécanisme d'inhibition du métabolisme du pyruvate par le CO, faisant ainsi du pyruvate le candidat idéal pour un système in situ de secours.