The effect of pressure on leucine and thymidine incorporation by free-living bacteria and by bacteria attached to sinking oceanic particles

The effect of pressure on upper ocean free-living bacteria and bacteria attached to rapidly sinking particles was investigated through studying their ability to synthesize DNA and protein by measuring their rate of 3H-thymidine and 3H-leucine incorporation. Studies were carried out on samples from the NE Atlantic under the range of pressures (1–430 atm) encountered by sinking aggregates during their journey to the deep-sea bed. Thymidine and leucine incorporation rates per bacterium attached to sinking particles from 200 m were about six and ten times higher, respectively, than the free-living bacterial assemblage. The ratio of leucine incorporation rate per cell to thymidine incorporation rate per cell was significantly different between the larger attached (18.9:1) and smaller free-living (10.4:1) assemblages. The rates of leucine and thymidine incorporation decreased exponentially with increasing pressure for the free-living and linearly for attached bacteria, while there was no significant influence of pressure on cell numbers. At 100 atm leucine and thymidine incorporation rate per free-living bacterium was reduced to 73 and 20%, respectively, relative to that measured at 1 atm. Pressure of 100 atm reduced leucine and thymidine incorporation per attached bacterium to 94 and 70%, and at 200 atm these rates were reduced to 34 and 51%, respectively, relative to those measured at 1 atm. There was no significant uncoupling of thymidine and leucine incorporation for either the free-living or attached bacterial assemblages with increasing pressure, indicating that the processess of DNA and protein synthesis may be equally affected by increasing pressure. It is therefore unlikely that bacteria, originating from surface waters, attached to rapidly sinking particles play a role in particle remineralization below approximately 1000–2000 m. These results may help to explain the occurrence of relatively fresh aggregates on the deep-sea bed that still contain sufficient organic carbon to fuel the rapid growth of benthic micro-organisms; they also indicate that the effect of pressure on microbial processes may be important in oceanic biogeochemical cycles.

Altered pericyte-endothelial relations in the rat retina during aging: Implications for vessel stability

Mural cells (smooth muscle cells and pericytes) regulate blood flow and contribute to vessel stability. We examined whether mural cell changes accompany age-related alterations in the microvasculature of the central nervous system. The retinas of young adult and aged Wistar rats were subjected to immunohistofluorescence analysis of a-smooth muscle actin (SMA), caldesmon, calponin, desmin, and NG2 to identify mural cells. The vasculature was visualized by lectin histochemistry or perfusion of horse-radish peroxidase, and vessel walls were examined by electron microscopy. The early stage of aging was characterized by changes in peripheral retinal capillaries, including vessel broadening, thickening of the basement membrane, an altered length and orientation of desmin filaments in pericytes, a more widespread SMA distribution and changes in a subset of pre-arteriolar sphincters. In the later stages of aging, loss of capillary patency, aneurysms, distorted vessels, and foci of angiogenesis were apparent, especially in the peripheral deep vascular plexus. The capillary changes are consistent with impaired vascular autoregulation and may result in reduced pericyte-endothelial cell contact, destabilizing the capillaries and rendering them susceptible to angiogenic stimuli and endothelial cell loss as well as impairing the exchange of metabolites required for optimal neuronal function. This metabolic uncoupling leads to reactivation of

Functional domains of the human epididymal protease inhibitor, eppin

Eppin has two potential protease inhibitory domains: a whey acid protein or four disulfide core domain and a Kunitz domain. The protein is also reported to have antibacterial activity against Gram-negative bacteria. Eppin and its whey acid protein and Kunitz domains were expressed in Escherichia coli and their ability to inhibit proteases and kill bacteria compared. The Kunitz domain inhibits elastase (EC 3.4.21.37) to a similar extent as intact eppin, whereas the whey acid protein domain has no such activity. None of these fragments inhibits trypsin (EC 3.4.21.4) or chymotrypsin (EC 3.4.21.1) at the concentrations tested. In a colony forming unit assay, both domains have some antibacterial activity against E. coli, but this was not to the same degree as intact eppin or the two domains together. When bacterial respiratory electron transport was measured using a 2,3-bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide assay, eppin and its domains caused an increase in the rate of respiration. This suggests that the mechanism of cell killing may be partly through the permeablization of the bacterial inner membrane, resulting in uncoupling of respiratory electron transport and consequent collapse of the proton motive force. Thus, we conclude that although both of eppin’s domains are involved in the protein’s antibacterial activity, only the Kunitz domain is required for selective protease inhibition.

Fasciolicides: Efficacy, actions, resistance and its management

The modes of action of fasciolicides are described. Closantel and other salicylanilides interfere with energy metabolism by uncoupling oxidative phosphorylation in the fluke. Other fasciolicides are believed to have a metabolic action-halogenated phenols (via uncoupling) and clorsulon (via inhibition of glycolysis)-but direct evidence is lacking. Benzimidazoles (in particular, riclabendazole) bind to fluke tubulin and disrupt microtubule-based processes. Diamphenethide inhibits protein synthesis in the fluke. Other potential drug actions may contribute to overall drug efficacy. In particular, a number of fasciolicides-salicylanilides, phenols, diamphenethide-induce a rapid paralysis of the fluke, so their action may have a neuromuscular basis, although the actions remain ill-defined. Resistance to salicylanilides and triclabendazole has been detected in the field, although drug resistance does not appear to be a major problem yet. Strategies to minimize the development of resistance include the use of synergistic drug combinations, together with the design of integrated management programmes and the search for alternatives to drugs, in particular, vaccines. (C) 1999 Harcourt Publishers Ltd.

Connective tissue growth factor/CCN2 stimulates actin disassembly through Akt/protein kinase B-mediated phosphorylation and cytoplasmic translocation of p27(Kip-1)

Connective tissue growth factor (CTGF/CCN2) is a 38-kDa secreted protein, a prototypic member of the CCN family, which is up-regulated in many diseases, including atherosclerosis, pulmonary fibrosis, and diabetic nephropathy. We previously showed that CTGF can cause actin disassembly with concurrent down-regulation of the small GTPase Rho A and proposed an integrated signaling network connecting focal adhesion dissolution and actin disassembly with cell polarization and migration. Here, we further delineate the role of CTGF in cell migration and actin disassembly in human mesangial cells, a primary target in the development of renal glomerulosclerosis. The functional response of mesangial cells to treatment with CTGF was associated with the phosphorylation of Akt/protein kinase B (PKB) and resultant phosphorylation of a number of Akt/PKB substrates. Two of these substrates were identified as FKHR and p27(Kip-1). CTGF stimulated the phosphorylation and cytoplasmic translocation of p27(Kip-1) on serine 10. Addition of the PI-3 kinase inhibitor LY294002 abrogated this response; moreover, addition of the Akt/PKB inhibitor interleukin (IL)-6-hydroxymethyl-chiro-inositol-2(R)-2-methyl-3-O-octadecylcarbonate prevented p27(Kip-1) phosphorylation in response to CTGF. Immunocytochemistry revealed that serine 10 phosphorylated p27(Kip-1) colocalized with the ends of actin filaments in cells treated with CTGF. Further investigation of other Akt/PKB sites on p27(Kip-1), revealed that phosphorylation on threonine 157 was necessary for CTGF mediated p27(Kip-1) cytoplasmic localization; mutation of the threonine 157 site prevented cytoplasmic localization, protected against actin disassembly and inhibited cell migration. CTGF also stimulated an increased association between Rho A and p27(Kip-1). Interestingly, this resulted in an increase in phosphorylation of LIM kinase and subsequent phosphorylation of cofilin, suggesting that CTGF mediated p27(Kip-1) activation results in uncoupling of the Rho A/LIM kinase/cofilin pathway. Confirming the central role of Akt/PKB, CTGF-stimulated actin depolymerization only in wild-type mouse embryonic fibroblasts (MEFs) compared to Akt-1/3 (PKB alpha/gamma) knockout MEFs. These data reveal important mechanistic insights into how CTGF may contribute to mesangial cell dysfunction in the diabetic milieu and sheds new light on the proposed role of p27(Kip-1) as a mediator of actin rearrangement.

Current therapeutic strategies to mitigate the eNOS dysfunction in ischaemic stroke

Impairment of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) activity is implicated in the pathogenesis of endothelial dysfunction in many diseases including ischaemic stroke. The modulation of eNOS during and/or following ischaemic injury often represents a futile compensatory mechanism due to a significant decrease in nitric oxide (NO) bioavailability coupled with dramatic increases in the levels of reactive oxygen species that further neutralise NO. However, applications of a number of therapeutic agents alone or in combination have been shown to augment eNOS activity under a variety of pathological conditions by potentiating the expression and/or activity of Akt/eNOS/NO pathway components. The list of these therapeutic agents include NO donors, statins, angiotensin-converting enzyme inhibitors, calcium channel blockers, phosphodiesterase-3 inhibitors, aspirin, dipyridamole and ellagic acid. While most of these compounds exhibit anti-platelet properties and are able to up-regulate eNOS expression in endothelial cells and platelets, others suppress eNOS uncoupling and tetrahydrobiopterin (an eNOS stabiliser) oxidation. As the number of therapeutic molecules that modulate the expression and activity of eNOS increases, further detailed research is required to reveal their mode of action in preventing and/or reversing the endothelial dysfunction.

In Vitro Assessment of the Synergy between Polymyxin B (PMB) and Polymyxin B Nonapeptide (PMBN) and Antibiotics on Biofilms from Diabetic Foot Infections

Background: The increasing resistance of Gram-negative bacteria isolated from nosocomial infections and chronic wounds, such as diabetic foot ulcers has renewed research interests in the use of polymyxins in the treatment of multidrug resistant infections. The added resistance conferred by biofilm development in such infections and the absence of novel antibiotics presuppose that polymyxins are the likely drugs of choice in spite of their nephrotoxicity. The effects of PMB and PMBN have been previously assessed on planktonic bacteria isolated from various infections. Methods: This current study assessed the synergy between a PMB/PMBN and two antibiotics (ceftazidime and levofloxacin) in an attempt to develop a strategy for biofilm disruption using the Minimum Biofilm Eradication Concentration Physiology and Genetic assay (MBEC™ P & G, Innovotech Inc, Edmonton, Alberta, Canada) according to manufacturer’s instructions. Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) and Proteus mirabilis (P. mirabilis) biofilms of initial broth suspensions of 108 colony forming units per mL, cultivated on the pegs of the MBEC device were challenged with 5120 µg/mL of both ceftazidime and levofloxacin in a ten-fold dilution assay and in the presence of 100 and 500 µg/mL PMB and PMBN. Results: From table of results (Table 1), it can be deduced that both ceftazidime and levofloxacin are very effective in inhibiting biofilm development (as shown by percentage inhibition (PI)) when augmented with PMB and PMBN. This is about 100-fold increase in efficacy when compared to the antibiotics used on their own. The percentage reduction (PR) in biofilm was also increased considerably when PMB and PMBN concentrations were increased to 500 µg/mL. PMB was more effective than its less antibacterial derivative PMBN. Levofloxacin was also found to be more effective than ceftazidime when combined with both PMB and PMBN due to its enhanced cell-membrane permeability and as an anti-DNA replication uncoupling agent. Conclusion: The above results indicate that the synergy between antibiotics and cell membrane permeabilising agents may provide alternate strategies towards biofilm eradication

Oral pregabalin as an add-on treatment for status epilepticus.

Oral antiepileptic drugs (AEDs) represent possible add-on options in refractory status epilepticus (SE). In this setting, pregabalin (PGB) has not been reported before. Over the last 42 months, we identified 11 SE episodes (10 patients) treated with PGB in our hospital. Its use was prompted by the favorable pharmacokinetic profile, devoid of drug-drug interactions. The patients mostly had refractory, partial SE. Only two patients were managed in the intensive care unit (ICU). We found a definite electroclinical response in 5 of 11, already evident 24 h after PGB introduction, and a possible response (concomitantly with other AEDs) in 3 of 11 of the episodes; 3/11 did not respond. The treatment was well tolerated. Partial SE appeared to better respond than generalized convulsive SE. PGB appears to be an interesting option as add-on treatment in refractory partial SE.

Significance of DNA base excision repair in the maintenance of mitochondrial function in Saccharomyces cerevisiae /

Mitochondria have an important role in cell metabolism, being the major site of ATP production via oxidative phosphorylation (OXPHOS). Accumulation of mtDNA mutations have been linked to the development of respiratory dysfunction, apoptosis, and aging. Base excision repair (BER) is the major and the only certain repair pathway existing in mitochondria that is in responsible for removing and repairing various base modifications as well as abasic sites (AP sites). In this research, Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) BER gene knockout strains, including 3 single DNA glycosylase gene knockout strains and Ap endonuclease (Apn 1 p) knockout strain were used to examine the importance of this DNA repair pathway to the maintenance of respiratory function. Here, I show that individual DNA glycosylases are nonessential in maintenance of normal function in yeast mitochondria, corroborating with previous research in mammalian experimental models. The yeast strain lacking Apn 1 p activity exhibits respiratory deficits, including inefficient and significantly low intracellular ATP level, which maybe due to partial uncoupling of OXPHOS. Growth of this yeast strain on respiratory medium is inhibited, but no evidence was found for increased ROS level in Apn 1 p mitochondria. This strain also shows an increased cell size, and this observation combined with an uncoupled OXPHOS may indicate a premature aging in the Apnlp knockout strain, but more evidence is needed to support this hypothesis. However, the BER is necessary for maintenance of mitochondrial function in respiring S.cerevisiae.

Étude des propriétés antidiabétiques de Nigella sativa : sites d’action cellulaires et moléculaires

Nigella sativa ou cumin noir est une plante et un condiment populaires. Les graines de N. sativa sont très utilisées en médecine traditionnelle des pays nord africains pour le traitement du diabète. Cependant, les mécanismes d'actions cellulaires et moléculaires via lesquels cette plante exerce son effet euglycémiant restent encore mal compris. Le but de notre étude est d'examiner l’effet de N. sativa sur la sécrétion d’insuline, le transport de glucose et sur les voies de signalisation impliquées dans l’homéostasie et le métabolisme de glucose, en utilisant des essais biologiques sur des cultures cellulaires murines (cellules β pancréatiques βTC, myoblastes C2C12, hépatocytes H4IIE et adipocytes 3T3-L1) et des études in vivo chez le rat normoglycémique et le Meriones shawi (rongeur) diabétique. Chez les cellules β pancréatiques, N. sativa a augmenté leur prolifération ainsi que la sécrétion basale et gluco-stimulée de l’insuline. N. sativa a augmenté aussi la prise de glucose de 50% chez les cellules musculaires alors que chez les cellules graisseuses, la prise de glucose est augmentée jusqu’au 400%. Les expériences d’immunobuvardage de type western ont montré que N. sativa stimule les voies de signalisation de l’insuline (Akt et ERKs) et aussi celle insulino-indépendante (AMPK) chez les cellules C2C12. Par contre, chez les 3T3-L1, l’augmentation de transport de glucose est plutôt reliée à une activation de la voie de peroxisome proliferator activated receptor γ (PPARγ). Chez les hépatocytes, N. sativa augmente la stimulation des protéines intracellulaires Akt et 5' adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK). Cette activation de l’AMPK est associée à un effet découpleur de la plante au niveau de la phosphorylation oxydative mitochondriale. Par ailleurs, chez les Meriones shawi diabétiques, N. sativa diminue graduellement la glycémie à jeun ainsi que la réponse glycémique (AUC) à une charge orale en glucose (OGTT) pour atteindre des valeurs semblables aux animaux témoins après quatre semaines de traitement. Une amélioration du profile lipidique est observée autant chez les Meriones shawi diabétiques que chez les rats normaux. Au niveau moléculaire, N. sativa augmente le contenu musculaire en glucose transporter 4 Glut4 et la phosphorylation de l’acetyl-coenzyme A carboxylase ACC dans le muscle soléaire et le foie chez les Mériones shawi diabétiques. Par contre, chez le rat normal, on assiste à une stimulation des voies de signalisation de l’insuline (Akt et ERK) au niveau hépatique. En conclusion, nous avons confirmé l’action insulinotropique de N. sativa au niveau des cellules β pancréatiques et mis en évidence un effet proliférateur pouvant potentiellement s’avérer utile pour contrecarrer la perte de masse cellulaire observée chez les diabétiques. Notre étude a également mis en évidence pour la première fois que N. sativa exerce son activité antidiabétique par une combinaison d’effets insulino-mimétiques et insulino-sensibilisateurs directs permettant ainsi d’augmenter le transport de glucose des tissus périphériques. Cette action de N. sativa est liée à une stimulation des voies de signalisation intracellulaires insulinodépendantes et -indépendantes (AMPK) chez le muscle squelettique et le foie alors qu’elle passe par la voie des PPARγ au niveau du tissu adipeux. Finalement, l’étude in vivo vient confirmer l’effet antidiabétique de N. sativa. Notre apport novateur se situe au niveau de la démonstration que l’activité antidiabétique de N. sativa chez le Meriones shawi diabétique est la résultante des mêmes activités que celles déterminées au niveau de l’étude in vitro. En effet, N. sativa active la voie de l’AMPK, améliore la sensibilité à l’insuline et augmente l’insulinémie. Notre étude montre aussi que N. sativa possède une activité antilipidémiante. Ces résultats confirment le bien-fondé de l'utilisation ethnopharmacologique de N. sativa comme traitement du diabète et des perturbations du métabolisme lipidique qui y sont associées. De plus, les actions pléiotropiques de N. sativa en font un traitement alternatif ou complémentaire du diabète très prometteur qui encouragent à présent la tenue d’études cliniques de bonne qualité.

Rôle du stress oxydant en période néonatale dans l'hypertension artérielle et la dysfonction vasculaire et métabolique de l'adulte

Thèse réalisée dans le cadre d'une cotutelle entre l'Université de Montréal et l'Université d'Auvergne en France

Études de type structure fonction du couplage électromécanique et de la coopérativité sous-unitaire chez les canaux potassiques dépendants du voltage

Les canaux potassiques voltage-dépendants forment des tétramères dont chaque sous-unité comporte six segments transmembranaires (S1 à S6). Le pore, formé des segments S5-S6 de chaque sous-unité, est entouré de quatre domaines responsables de la sensibilité au potentiel membranaire, les senseurs de voltage (VS; S1-S4). Lors d’une dépolarisation membranaire, le mouvement des résidus chargés situés dans le VS entraine un mouvement de charges détectable en électrophysiologie, le courant de « gating ». L’activation du VS conduit à l'ouverture du pore, qui se traduit par un changement de conformation en C-terminal du segment S6. Pour élucider les principes qui sous-tendent le couplage électromécanique entre ces deux domaines, nous avons étudié deux régions présumées responsables du couplage chez les canaux de type Shaker K+, soit la région carboxy-terminale du segment S6 et le lien peptidique reliant les segments transmembranaire S4-S5 (S4-5L). Avec la technique du « cut-open voltage clamp fluorometry » (COVCF), nous avons pu déterminer que l’interaction inter-sous-unitaire RELY, formée par des acides aminés situés sur le lien S4-5L et S6 de deux sous-unités voisines, est impliquée dans le développement de la composante lente observée lors du retour des charges de « gating » vers leur état de repos, le « OFF-gating ». Nous avons observé que l’introduction de mutations dans la région RELY module la force de ces interactions moléculaires et élimine l’asymétrie observée dans les courants de « gating » de type sauvage. D’ailleurs, nous démontrons que ce couplage inter-sous-unitaire est responsable de la stabilisation du pore dans l’état ouvert. Nous avons également identifié une interaction intra-sous-unitaire entre les résidus I384 situé sur le lien S4-5L et F484 sur le segment S6 d’une même sous-unité. La déstabilisation de cette interaction hydrophobique découple complètement le mouvement des senseurs de voltage et l'ouverture du pore. Sans cette interaction, l’énergie nécessaire pour activer les VS est moindre en raison de l’absence du poids mécanique appliqué par le pore. De plus, l’abolition du couplage électromécanique élimine également le « mode shift », soit le déplacement de la dépendance au voltage des charges de transfert (QV) vers des potentiels hyperpolarisants. Ceci indique que le poids mécanique du pore imposé au VS entraine le « mode shift », en modulant la conformation intrinsèque du VS par un processus allostérique.

Dynamique cérébrale et réserve cognitive en situation d’attention sélective dans le vieillissement normal et les troubles de la cognition : approche neurofonctionnelle

Réalisée en cotutelle avec l'Unité de Formation à la Recherche Lettres Arts et Sciences Humaines - Université Nice-Sophia Antipolis.

Antidiabetic activity of Vaccinium vitis-idaea, a medicinal plant from the traditional pharmacopeia of the James Bay Cree

L’incidence du diabète chez les premières nations du Canada est plus de trois fois celle du reste du pays, dû, en partie, aux traitements culturellement inappropriés. Notre projet vise à traiter le diabète chez ces populations à partir de leur pharmacopée de médicine traditionnelle afin d’améliorer l’acceptation des traitements. En utilisant une approche ethnobotanique, notre équipe a identifié 17 plantes médicinales utilisées pour traiter des symptômes du diabète par les Cris d'Eeyou Istchee (Baie James, Québec). Parmi eux, l'extrait éthanolique de baies de Vaccinium vitis-idaea a montré un effet stimulateur sur le transport du glucose dans les cellules musculaires squelettiques et les adipocytes en culture. Le but de cette thèse était d’élucider les mécanismes par lesquels cet extrait exerce ses effets anti-hyperglycémiants, d’identifier ses principes actifs et de confirmer in vivo, son efficacité. Les résultats démontrent que V.vitis a augmenté le transport du glucose dans les cellules musculaires en cultures, C2C12 et L6 et a stimulé la translocation des transporteurs GLUT4 dans les cellules L6. L'extrait a également inhibé la respiration dans les mitochondries isolées du foie du rat. Cet effet est semblable à celui de la metformine et en lien avec la production du stress métabolique et l'activation de l'AMPK. De plus, la voie de signalisation de l’insuline ne semble pas être impliquée dans le mécanisme d’action de V. vitis. Le fractionnement guidé par la stimulation du transport du glucose a mené à l'isolation des principes actifs; la quercétine, la quercétine-3-O-galactoside, et la quercétine-3-O-glucoside. Comparable à l'extrait brut, ses composés ont stimulé la voie AMPK. Cependant, la quércetine était la seule à inhiber la respiration mitochondriale. Pour valider l'effet de V.vitis in vivo, l'extrait (1% dans l'eau de boisson) a été administré aux souris KKAy pendant 10 jours. La glycémie et le poids corporel ont été significativement réduits par V.vitis. Ces effets ont été associés à une diminution de la prise alimentaire, ce qui suggère que V.vitis diminue l'appétit. L'étude pair-fed a confirmé que les effets de V.vitis sont, majoritairement, dû à la réduction de l’appétit. De plus, V.vitis a augmenté la teneur en GLUT4 dans le muscle squelettique, a stimulé la iv phosphorylation de l'ACC et a augmenté les niveaux de PPAR-α dans le foie des souris KKAy. Ces effets se voient être additifs à l’effet anorexigène de V. vitis. Au cours du fractionnement bioguidé de l’extrait, l’ester méthylique de l'acide caféique (CAME), un produit formé lors de la procédure du fractionnement, a démontré un effet stimulateur puissant sur le transport du glucose dans les celules C2C12 et donc un potentiel anti-diabétique. Pour identifier d'autres acides caféique active (AC) et pour élucider leurs relations structure-activité et structure-toxicité, vingt dérivés AC ont été testés. Outre CAME, quatre composés ont stimulé le transport du glucose et ont activé l'AMPK suite au stress métabolique résultant d'un découplage de la phosphorylation oxydative mitochondriale. L’activité nécessite une fonction d’AC intacte dépourvu de groupements fortement ionisés et ceci était bien corrélée avec la lipophilicite et la toxicité. Les résultats de cette thèse soutiennent le potentiel thérapeutique de V. vitis, ses composés actifs ainsi que de la famille de l’AC et pour la prévention et le traitement du diabète.

Antiobesity and antidiabetic activity of P. balsamifera, its active Salicortin, and L. laricina, medicinal plants from the traditional pharmacopoeia of the James Bay Cree

La prévalence de l’obésité, du diabète de type 2, et du syndrome métabolique, sont à la hausse chez les Cris d’Eeyou Istchee (CEI-Nord du Québec). Ces problèmes sont aggravés par leur diète non traditionnelle, leur sédentarité, ainsi que par une résistance culturelle aux produits pharmaceutiques. Afin de développer des traitements antidiabétiques culturellement adaptés, notre équipe a effectué une enquête ethnobotanique qui a identifié 17 plantes provenant de la pharmacopée traditionnelle des CEI. À partir des études de criblage effectuées in vitro, deux plantes parmi les 17 ont attiré notre attention. Populus balsamifera L. (Salicaceae) pour ses propriétés anti-obésité et Larix laricina K. Koch (Pinaceae) pour ses propriétés antidiabétiques. P. balsamifera et son composé actif salicortin ont inhibé l’accumulation de triglycérides durant l’adipogénèse dans les adipocytes 3T3-L1. L. laricina a augmenté le transport de glucose et l’activation de l’AMPK dans les cellules musculaires C2C12, l’adipogénèse dans les 3T3-L1 et a démontré un fort potentiel découpleur (propriété anti-obésité). Les objectifs de cette thèse sont d'évaluer les potentiels anti-obésité et antidiabétique et d’élucider les mécanismes d'action de P. balsamifera, salicortin, et L. laricina chez la souris C57BL/6 rendue obèse par une diète riche en gras (HFD). Les souris ont été soumises pendant huit (étude préventive) ou seize semaines (étude traitement) à une HFD, ou à une HFD dans laquelle P. balsamifera, salicortin, ou L. laricina a été incorporé soit dès le départ (prévention), ou dans les 8 dernières des 16 semaines d'administration de HFD (traitement). iv Les résultats démontrent que P. balsamifera (dans les deux études) et salicortin (évalué dans l’étude traitement) diminuent: le poids corporel, le gras rétropéritonéal, la sévérité de la stéatose et l’accumulation de triglycérides hépatique (ERK impliqué), les niveaux de glycémie et d'insuline, et le ratio leptine/adiponectine. Dans les deux études, P. balsamifera a significativement réduit la consommation de nourriture mais cet effet coupe-faim nécessite d’être approfondi. Dans l'étude préventive, P. balsamifera a augmenté la dépense énergétique (hausse de la température à la surface de la peau et de l’activation de la protéine découplante-1; UCP-1). Les voies de signalisation activées par P. balsamifera et par salicortin (de façon plus modeste) sont impliquées dans: la production de glucose hépatique (Akt), l’expression de Glut4 dans le muscle squelettique, la captation du glucose et du métabolisme des lipides (Akt dans le tissu adipeux), la différenciation des adipocytes (ERK et PPARg), l’inflammation dans le foie (IKKαβ), et l'oxydation des acides gras dans le muscle, le foie, ou le tissu adipeux (PPARa et CPT-1). D’autre part, L. laricina a également diminué les niveaux de glycémie et d’insuline, le ratio leptine/adiponectine, le gras rétropéritonéal et le poids corporel. Ces effets ont été observés en conjonction avec une augmentation de la dépense énergétique: hausse de température à la surface de la peau (prévention) et amélioration de la fonction mitochondriale et de la synthèse d'ATP (traitement). En conclusion, l’utilisation de P. balsamifera, salicortin et L. laricina comme des traitements alternatifs et culturellement adaptés aux CEI représente une contribution importante dans la prévention et le traitement de l’obésité et du diabète.