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Modélisation hydrologique multi-modèle globale sous climats arides et semi-arides
No full textSelon l'UNESCO, la moitié des pays du monde sont confrontés à la problématique de l'aridité. Environ un tiers de la surface de la planète est localisé dans les régions arides ou semi-arides. D'après le GIEC, l'impact du changement climatique sur les ressources en eau est potentiellement plus important dans ces régions, dans le monde entier, ou les ressources en eau sont limitées. Il y existe une grande pression due à l'expansion des populations, l'augmentation de la consommation d'eau par habitant et l'irrigation. Il est clair que la bonne et efficace gestion de l'eau dans les régions semi-arides nécessite des systèmes d'aide à la décision appropriés, y compris des outils de la modélisation hydrologique. L'objectif principal de ce mémoire est d'étudier l'applicabilité de la modélisation hydrologique multi-modèle globale (développe à l'origine pour les climats humides) sous climats arides et semi-arides. La recherche porte sur l'étude des phénomènes hydrologiques, en particulier les débits du cours d'eau de la base de données MOPEX pour les bassins arides et semi-arides. Pour répondre à cet objectif, treize modèles hydrologiques globaux conceptuels ont été testés. Pour cela, une procédure de calage/validation a été mise en place, s'appuyant sur la méthode SST. Ensuite, une analyse de performance a été réalisée selon le critère de Nash, dans un premier temps, pour quantifier l'efficacité des modèles pris individuellement. Dans un deuxième temps, pour analyser l'intérêt de l'approche multi-modèle, trois méthodes de combinaison sont évaluées, l'une basée sur la moyenne simple des débits simulés (SM), utilisant une pondération pour chaque modèle (PM) et la méthode Backward Greedy (BG). Finalement, une étude comparative entre les trois méthodes de combinaison multi-modèle a été réalisée afin d'établir la valeur ajoutée de l'attribution des poids sur chaque modèle. En conclusion les résultats ont nettement montré que l'avantage de la méthode multi-modèle. Dans l'application des trois méthodes multi-modèles : la Moyenne Simple (MS), la Moyenne Pondérée (MP) et Backward Greedy (BG), dans la majorité des bassins les valeurs de la performance de ces méthodes sont supérieurs aux valeurs des modèles individuels.According to UNESCO half the world's countries are facing the problem of aridity. About a third of the surface of the planet is located in arid or semi-arid regions. According to the IPCC, the impact of climate change on water resources is potentially more important in arid and semi-arid in the world. In arid and semi-arid areas of the world, water resources are limited. There are a lot of pressure due to the expansion of the population, the increase in per capita water consumption and irrigation. It is clear that good and efficient water management in semi-arid regions requires appropriate decision support systems, including hydrological modeling tools. The main objective of this thesis is to study the applicability of the global hydrological modeling multiple model (originally developed for humid climates) in arid and semi-arid. The research focuses on the study of hydrological phenomena, especially the water course flows in the MOPEX database for arid and semi-arid basins. To meet this goal thirteen overall conceptual hydrologic models were tested. For this, a calibration / validation procedure was put in place, based on the SST method. Then, a performance analysis was conducted using the Nash criteria, at first, to quantify the effectiveness of the models individually. Secondly, to analyze the interest of the multi-model approach, three combination methods are evaluated, one based on the simple average of the simulated flow (SM), using a weighting for each model (PM) and method Greedy backward (BG). Finally, a comparative study between the three methods of combining multiple model was performed to determine the added value of the allocation of weight on each model. In conclusion, the results showed the advantage of multi-model method is net of the results. In applying the three multi model methods : Simple Average (MS), the Weighted Average (MP) and Backward Greedy (BG), in most basins values of the performance of these methods are superior to the values of individual models
Prise d'antidépresseurs pendant la grossesse et développement psychomoteur, cognitif et langagier de l'enfant à 2 ans
No full textIntroduction : Environ 5.5% des femmes enceintes prennent des antidépresseurs. Les études sur l'exposition prénatale aux antidépresseurs rapportent l'absence d'association avec le développement cognitif de l'enfant et des résultats inconstants pour la motricité et le langage. Une limite est l'omission de contrôler pour la détresse maternelle prénatale. Objectifs : Évaluer les associations entre l'exposition aux antidépresseurs et le développement de l'enfant à deux ans en contrôlant pour la détresse psychologique prénatale. Explorer les effets indirects via les complications de naissance. Considérer les associations spécifiques au sexe. Méthodes : Étude ancillaire de l'Étude 3D. Un journal de médicaments a permis de recueillir les informations relatives aux antidépresseurs. Les symptômes dépressifs et le stress ont été évalués à l'aide de questionnaires auto-rapportés. Le développement moteur et cognitif ont été évalués avec le Bayley Scales of Infant and Toddler Development, et le développement langagier avec le MacArthur Communicative Development Inventories. Des régressions linéaires multiples ont permis d'évaluer les associations entre l'exposition et le développement. Des modèles de médiation ont été utilisés pour vérifier les effets indirects. Des termes d'interaction ont été introduits pour estimer les associations spécifiques au sexe. Résultats : 1489 dyades mère-enfant ont été incluses, parmi lesquelles 4.1% ont fait usage d'antidépresseurs. L'exposition est associée négativement avec le développement moteur (b = -0.91, IC 95% -1.73, -0.09 pour la motricité fine, b = -0.89, IC 95% -1.81, 0.02 pour la motricité globale). Aucune association n'est rapportée avec la cognition et le langage. Contrôler pour la détresse prénatale n'a que légèrement modifié ces associations. Aucun effet indirect ou différentiel selon le sexe n'a été identifié. Conclusions : Cette étude rapporte une association entre une exposition aux antidépresseurs et un développement moteur plus faible à deux ans, même après avoir contrôlé pour la détresse maternelle prénatale. La taille de l'effet demeure très petite.Background: Approximately 5.5% of pregnant women take antidepressants. Studies on prenatal exposure to antidepressants reported no association with child cognition, and inconsistent results with motor function and language development. A limitation has been the failure to adjust for prenatal maternal distress. Objectives: Assess the associations between prenatal exposure to antidepressants and child development at two years of age, while adjusting for maternal depressive symptoms and stress during pregnancy. Explore indirect effects through birth complications and consider sex-specific associations. Methods: This is an ancillary study of the 3D Study, a prospective pregnancy and birth cohort. Data on antidepressants were collected through medication logs spanning the entire pregnancy. Depressive symptoms and stress were assessed each trimester by self-reported questionnaires. Motor and cognitive development were assessed with the Bayley Scales of Infant and Toddler Development (BSID), and language development with the MacArthur Communicative Development Inventories. Multiple linear regressions were used to assess the associations between exposure and developmental outcomes. Mediation models were used to assess indirect effects. Interaction terms were introduced to assess sex-specific associations. Results: 1489 mother-child dyads were included, of whom 4.1% reported prenatal antidepressant use. Prenatal exposure was negatively associated with motor development (b = -0.91, 95% CI -1.73, -0.09 for fine motor, b = -0.89, 95% CI -1.81, 0.02 for gross motor). There were no associations with cognitive (b = -0.53, 95% CI -1.82, 0.72) and language (b = 4.13, 95% CI -3.72, 11.89) development. Adjusting for maternal prenatal distress only slightly modify these associations. No indirect effect or differential effect according to child sex were found. Conclusions: This study supports evidence of an association between prenatal exposure to antidepressants and poorer motor development at two years of age, even after adjusting for maternal distress, but the effect size remains very small, with about one BSID point lower
Synthesis of bioactive surfaces for the control of stem cells differentiation
No full textLa réparation des défauts osseux de taille importante (fracture, tumeur, nécrose de l'os) pour lesquelles une partie de l'os est manquante et doit être remplacée, demeure un défi important pour le domaine médical. Des matériaux synthétiques, comme des matériaux céramiques, métalliques, et polymères, sont ainsi développés comme substituts osseux. Mais ces matériaux n'interagissent pas suffisamment avec l'os du patient et finissent par être encapsulés par une couche de tissu fibreux, ce qui peut résulter en une fracture de l'os, de l'implant, ou de l'interface entre les deux. La recherche vise donc à étudier et comprendre les interactions entre les cellules et les matériaux, afin de développer des matériaux capables d'interagir avec les cellules, et de mettre au point des implants combinant un matériau bioactif, des cellules, et des facteurs bioactifs permettant la reconstruction du tissu osseux. Dans ce contexte, les cellules souches mésenchymateuses (MSCs) ont gagné en popularité en médecine régénératrice compte tenu de leur capacité d'auto-renouvellement, leur multipotence, et leur taux de prolifération élevé. Cependant, une fois extraites du patient et cultivées in vitro, les MSCs ont tendance à se différencier de manière aléatoire, ce qui conduit à une population hétérogène de cellules avec laquelle il est difficile de reconstruire un tissu. Bien que les MSCs soient utilisées en clinique pour le traitement de diverses pathologies, une meilleure compréhension de leur comportement reste nécessaire pour permettre de contrôler leur différenciation vers une lignée spécifique et ainsi améliorer leurs performances en clinique. Les hydrogels ont émergé comme matériaux prometteurs pour la culture cellulaire puisqu'ils permettent de mimer la matrice extracellulaire naturelle des cellules. Notamment, de nombreuses études ont évalué l'impact de la rigidité des hydrogels sur la différenciation des MSCs et ont montré qu'une rigidité proche de celle d'un tissu naturel favorise la différenciation vers les cellules de ce tissu. Cependant, il est maintenant reconnu que les hydrogels et les tissus naturels ne sont pas caractérisés uniquement par leur rigidité, mais aussi par leur viscoélasticité. Or peu d'études ont été menées sur l'impact des propriétés viscoélastiques des hydrogels sur la différenciation des MSCs (15 articles sur les cinq dernières années via PubMed). Dans ce projet, il a été montré qu'il était possible de synthétiser des hydrogels de poly(acrylamide-co-acide acrylique) avec une rigidité et une viscoélasticité contrôlées, mesurées par compression et par AFM. Cinq hydrogels ont été choisis pour étudier l'impact des propriétés mécaniques sur la différenciation ostéogénique des MSCs en variant la rigidité et le pourcentage de relaxation : 15 kPa-15%, 60 kPa-15%, 140 kPa-15%, 100 kPa-30%, et 140 kPa-70%. Il a été montré que la fonctionnalisation de surface de ces hydrogels avec un peptide mimétique de la protéine BMP-2 a mené à une forme cellulaire étoilée après deux semaines de différenciation, sauf pour la rigidité la plus basse (15 kPa). Cette forme cellulaire étoilée correspondrait à une forme d'ostéocyte, qui est le dernier stade de différenciation ostéogénique des MSCs, et qui n'a jamais été obtenu in vitro à notre connaissance. De plus, une rigidité de 60 kPa a mené à une plus forte expression de marqueurs de différenciation ostéocytaires par rapport à des rigidités de 15 et 140 kPa, pour une même relaxation de 15%. Enfin, la plus forte expression de marqueurs de différenciation d'ostéoblastes et d'ostéocytes a été observée pour l'hydrogel présentant 70% de relaxation et une rigidité de 140 kPa. Ceci semble montrer qu'une viscoélasticité élevée favorise la différenciation ostéogénique des MSCs, même si elle est associée à une rigidité qui n'est pas la plus favorable. Ainsi, les propriétés viscoélastiques de la matrice auraient un impact non négligeable sur la différenciation des MSCs et devraient être considérées à l'avenir.The repair of large bone defects, including large fracture, tumor, and necrosis for which a part of the bone is missing and has to be replaced, is still a challenge for the medical field. Synthetic materials, such as ceramic, metallic, and polymeric materials, have been developed as bone substitutes. However, these materials do not interact with the bone of the patient and generally end up being encapsulated by a layer of fibrous tissue, that might result in the fracture of the bone, the implant, or the interface between the two. The research therefore aims at studying and understanding cell-material interactions in order to develop materials capable of interacting with cells, and to create new implants combining a carrier material, cells, and bioactive factors, allowing bone reconstruction. In this context, mesenchymal stem cells (MSCs) have gained high interest in regenerative medicine considering their self-renewal ability, multipotency, and high proliferative rate. However, once extracted from the patient and cultivated in vitro, MSCs tend to differentiate randomly, which leads to a heterogeneous population of cells with which it is difficult to reconstruct any tissue. Therefore, although MSCs are used in clinics for the treatment of various pathologies, a better understanding of their biological behavior is still required to provide the ability to control their in vitro differentiation into a specific lineage and improve their clinical performance. Hydrogels have emerged as promising materials for cell culture as they allow to mimic the natural extracellular matrix of cells. Particularly, many studies have evaluated the impact of hydrogels stiffness on MSCs differentiation and showed that a stiffness close to that of a biological tissue leads to a differentiation towards cells of this tissue. Nevertheless, it is now recognized that hydrogels as well as biological tissues are not only described by their stiffness, but also by their viscoelastic properties. However, only few studies have been conducted on the impact of hydrogels viscoelastic properties on MSCs differentiation (15 articles over the past five years from PubMed). In this project, it has been shown that it was possible to synthesize poly(acrylamide-co- acrylic acid) hydrogels with different controlled stiffness and viscoelasticity, evaluated using compression and AFM. Five hydrogels have been chosen to study the impact of hydrogels mechanical properties on MSCs osteogenic differentiation by varying the stiffness and the relaxation percent : 15 kPa-15%, 60 kPa-15%, 140 kPa-15%, 100 kPa-30%, and 140 kPa- 70%. It has been shown that the surface functionalization of these hydrogels with a mimetic peptide of the BMP-2 protein led to star-like cells, except for the lowest stiffness (15 kPa). This star-like shape would correspond to the shape of osteocytes, which is the last stage of osteogenic differentiation, and which has never been obtained in vitro to our knowledge. Moreover, a stiffness of 60 kPa led to a higher expression of osteocyte markers as compared to stiffnesses of 15 and 140 kPa, for a constant low relaxation of 15%. Finally, the strongest expression of osteoblast and osteocyte differentiation markers has been observed for the hydrogel with a high relaxation of 70% and a stiffness of 140 kPa. This shows that a high viscoelasticity would favor MSCs osteogenic differentiation, even if it is associated with a stiffness that is not the most favorable. Thus, the viscoelastic properties of the matrix would have a significant impact on MSCs differentiation and should be considered in the future
Développement et caractérisation d'un matériau en bois densifié en surface par imprégnation de monomères acrylates et polymérisation in-situ par faisceaux d'électrons
No full textEnraciné dans l'histoire, le bois est aussi un matériau d'avenir. Sa résistance et ses propriétés mécaniques remarquables par rapport à sa densité en font un matériau très intéressant pour la construction. D'autre part son utilisation permet de réduire l'empreinte environnementale des bâtiments. Cependant, pour certaines applications d'apparence, sa dureté constitue un frein à son utilisation dans les projets de construction non résidentiels. La densification du bois par imprégnation de monomères et leur polymérisation in-situ permet d'améliorer sa dureté. Parmi les systèmes, les monomères acrylates polymérisés par faisceaux d'électrons présentent de nombreux avantages comme la polymérisation instantanée en profondeur et à température ambiante. L'utilisation du procédé est malheureusement limitée compte tenu des coûts élevés de matières premières. Dans le cadre de ce projet, on souhaite développer un nouveau matériau en bois densifié en surface par imprégnation de monomères acrylates et leur polymérisation in-situ par faisceaux d'électrons. Dans un premier temps une méthode d'analyse de la dureté du bois densifié en fonction de la composition du matériau est proposée et permet de comparer les performances de différents mélanges de monomères. Par la suite, un nouveau matériau densifié en surface par imprégnation unilatérale a été développé et a montré une amélioration significative de la dureté du bouleau jaune (Betula alleghaniensis, Britt.), de l'érable à sucre (Acer saccharum, Marsh.) et du chêne rouge (Quercus rubra, L.) grâce à un profil de densité asymétrique. La faisabilité du procédé pour la fabrication de couvre-planchers d'ingénierie préfinis densifiés en surface a été démontrée. Le procédé a permis d'améliorer non seulement la dureté, mais aussi l'adhérence du revêtement photopolymérisable. Finalement, l'effet des faisceaux d'électrons et de la dose sur le bois, le polymère in-situ et le bois densifié en surface a été étudié et a permis de déterminer la dose optimale pour augmenter la dureté sans endommager le bois. Le développement d'un tel procédé et la démonstration de ses performances dans le cadre de son utilisation en couvre-planchers d'ingénierie constitue la nouveauté de ce travail et une innovation majeure dans le domaine.Invented billion years ago by nature, wood is still a revolutionary material. Its mechanical properties and remarkable resistance compared to its density make it a very interesting material as a building component and its use may reduce the environmental footprint of buildings. However, its hardness remains an obstacle to its use in non-residential construction projects for certain appearance applications. Processes such as densification through impregnation of monomers and their in-situ polymerization increases its density and hardness. Electron beam cured acrylates have many advantages as densification system, such as instantaneous curing deep inside the wood and at room temperature. However, the use of this process is limited given the high costs of raw materials due to impregnation. The aim of this project is to develop a new wood material densified by impregnation of acrylate monomers and their in-situ polymerization through electron beam irradiation. First, a statistical approach to analyze hardness of densified wood as a function of the material's composition is proposed and allows to compare the performance of different mixtures of monomers. Subsequently, a new surface densified material prepared by unilateral impregnation was developed and showed significant hardness improvements for yellow birch (Betula alleghaniensis, Britt.), sugar maple (Acer saccharum, Marsh.) and red oak (Quercus rubra, L.). The feasibility and efficiency of the process to improve hardness of prefinished engineered wood flooring has been demonstrated and also showed increased adhesion strength of UV-cured coating. Finally, the effect of electron beam on wood, in-situ polymer and surface densified wood allowed to establish the optimal dose to increase the hardness without damaging the wood. The development of such a process and the demonstration of its performances in the context of its use for engineered wood flooring constitutes the novelty of this work and is a major innovation in the field
Facteurs de risque : réflexions épistémologiques sur la science de la maladie d'Alzheimer
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 31 juillet 2023)Ce mémoire s'intéresse aux pratiques et aux connaissances scientifiques qui rendent possible la mise en place de modèles de savoir du risque pour la maladie d'Alzheimer. Plus précisément, en combinant la littérature scientifique sur le trouble d'Alzheimer et des entretiens avec des chercheurs de différents domaines de recherche au Québec, je cherche à expliquer comment différentes connaissances et différentes pratiques scientifiques contribuent à former des savoirs du risque pour la maladie d'Alzheimer. Dans un deuxième temps, je m'intéresse à l'influence de ces savoirs du risque sur les savoirs préventifs liés à la maladie. En somme, cette étude vise à expliquer la construction des savoirs du risque pour la maladie d'Alzheimer afin de l'enraciner dans un savoir préventif de la maladie.This research looks into the scientific productions on Alzheimer's Disease. To do so, I combined scientific literature and interviews with researchers in varying fields of expertise in the province of Quebec. I aim to understand how practices and scientific knowledge contribute to create a specific understanding of disease's risks. Moreover, I paid particular attention to the influence knowledge of risk has on the preventive measures for the Alzheimer's Disease. In conclusion, this thesis aimed to provide insight into how the scientific context of Alzheimer's Disease produced specific knowledge of risk
Rôle de Secreted Frizzled-Related Protein 1 dans la glande mammaire : involution lobulaire, microcalcifications et carcinogenèse
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articlesLa glande mammaire connait une évolution incroyable au cours de la vie des femmes. Parmi les voies de signalisation impliquées dans la mammogenèse : Wnt et Insulin Growth Factor-I Receptor (IGF-IR) ont été identifiées, et leur sur-activation dans plusieurs sous-types moléculaires de cancer du sein a été rapportée. De plus, les antagonistes de ces deux voies de signalisation : Secreted Frizzled-Related Protein 1 (SFRP1) pour la voie Wnt, et la vitamine D pour IGF-IR, ont démontré des propriétés anti-tumorales in vitro et in vivo. Notamment, l'expression de SFRP1 dans le tissu épithélial mammaire décroît avec la progression tumorale chez la femme. De surcroît, la déplétion de Sfrp1, comme du récepteur à la vitamine D (Vdr) chez la souris vierge, induit une ramification de la glande mammaire similaire à celle observée chez les souris gestantes. De plus, la vitamine D joue un rôle important dans l'homéostasie phosphocalcique, et la présence de microcalcifications dans le sein était associée au statut péri-ménopausique ainsi qu'à la densité mammaire. Néanmoins, l'association entre l'expression de SFRP1 dans le tissu mammaire, la consommation en vitamine D ou en calcium, et l'involution lobulaire, la présence de microcalcifications ou encore la densité mammaire chez la femme reste méconnue. Le potentiel rôle causal de la chute de l'expression de SFRP1 dans la carcinogenèse mammaire demeure également incompris. L'objectif de cette thèse était d'interroger l'association entre l'expression de SFRP1 ou la consommation en vitamine D et en calcium, et plusieurs facteurs de risque de cancer du sein dont l'involution lobulaire péri-ménopausique incomplète, et d'interroger le rôle causal de la sous-expression de SFRP1 dans la carcinogenèse mammaire. Notre hypothèse était que l'expression de SFRP1, comme la consommation de vitamine D et de calcium, diminuaient le risque de cancer du sein en faisant la promotion de l'involution lobulaire péri-ménopausique et en diminuant la formation des microcalcifications ainsi que la densité mammaire. Nous supputions également que la sous-expression de SFRP1 jouait un rôle causal dans la progression tumorale mammaire. Pour tester ces hypothèses, nous avons mesuré l'association entre l'expression de SFRP1 par immunohistochimie, et l'involution lobulaire péri-ménopausique dans le tissu non-tumoral d'une cohorte de 162 femmes. D'autre part, nous avons réduit ou accru l'expression de SFRP1 dans des lignées cellulaires mammaires par transduction lentivirale, et avons comparé leurs propriétés prolifératives et migratoires in vitro. Afin d'identifier les causes de la régulation de Sfrp1, nous avons également comparé son expression ainsi que le phénotype associé dans des modèles d'organoïdes mammaires murins cultivées en présence ou non, de microcalcifications. Par ailleurs, nous avons mesuré l'association entre la consommation en vitamine D et en calcium, et trois facteurs de risque de cancer du sein : la présence de microcalcifications, l'involution lobulaire péri-ménopausique incomplète ainsi que la densité mammaire, dans une cohorte de 161 femmes. Nos résultats supportent l'hypothèse selon laquelle SFRP1 était surexprimée durant l'involution lobulaire péri-ménopausique chez la femme, et ont mis en évidence que son expression était différentiellement régulée en fonction du statut paritaire, de même qu'en présence de microcalcifications. Nous avons néanmoins réfuté l'hypothèse selon laquelle les microcalcifications induisaient une augmentation de l'expression de Sfrp1 dans un modèle d'organoïdes mammaires murin ex vivo. Par ailleurs, nos résultats supportent l'hypothèse selon laquelle la régulation négative de l'expression de SFRP1 dans les cellules épithéliales mammaires jouerait un rôle causal dans le développement d'un phénotype tumoral in vitro D'autre part, nos résultats appuient l'hypothèse selon laquelle la consommation en vitamine D et en calcium était inversement associée à la présence de microcalcifications mammaires. Une consommation riche en vitamine D était également associée à l'involution lobulaire péri-ménopausique, mais pas celle en calcium. En revanche, la consommation de vitamine D et de calcium était inversement associée à la densité mammaire. Néanmoins, une consommation riche en calcium était positivement associée à la densité mammaire chez les femmes ayant des microcalcifications, remettant en cause l'innocuité de la supplémentation calcique chez ces dernières. Nos résultats suggèrent que l'expression de SFRP1, ainsi que la consommation en vitamine D, pourrait diminuer le risque de cancer du sein en faisant la promotion de l'involution lobulaire. Par ailleurs, une alimentation riche en vitamine D et en calcium, pourrait également diminuer le risque de cancer du sein en diminuant la formation des calcifications et la densité mammaire.The mammary gland is a complex organ which undergoes an incredible remodeling during a woman's life. Among the important pathways involved in mammogenesis has been identified Wnt and Insulin Growth Factor-I Receptor (IGF-IR) signaling pathways. Interestingly, they are both over-activated in multiple breast cancer molecular subtypes. In addition, the antagonists of such signaling pathways, i.e. Secreted Frizzled-Related Protein 1 (SFRP1) for Wnt pathway, and vitamin D for IGF-IR pathway, have demonstrated anti-tumoral properties in vitro and in vivo. SFRP1 expression was also decreased with breast cancer progression in women. Moreover, the depletion of Sfrp1 in virgin mice induces mammary gland branching, like what is observed in pregnant mice. In addition, vitamin D plays an important role in the homeostasis of both phosphate and calcium, and the presence of microcalcifications in the breast is associated with both peri-menopausal status and breast density. Nevertheless, the association between SFRP1 expression in breast tissue, vitamin D and calcium intakes, and lobular involution, the presence of microcalcifications and breast density remains unknown. The potential causal role of the lack of SFRP1 in breast carcinogenesis also remains misunderstood. The objective of the present thesis was to interrogate the association between SFRP1 expression, or vitamin D and calcium intakes, and several breast cancer risk factors, including the age-related lobular involution incompletion, and to interrogate the potential causal role of SFRP1 under-expression in breast carcinogenesis. We hypothesized that SFRP1 expression, as well as vitamin D and calcium intakes, decreased breast cancer risk by promoting the age-related lobular involution and decreasing both microcalcifications formation and breast density. We also supposed that SFRP1 under-expression has a causal role in breast carcinogenesis. To test these hypotheses, we measured the association between SFRP1 expression assessed by immunochemistry, and peri-menopausal lobular involution in a cohort composed by 162 women. In addition, we have decreased or increased SFRP1 expression by lentiviral transduction in multiple breast cell lines, and compared their tumorigenic properties, including proliferative and migratory abilities. Aiming to identify the causes of Sfrp1 regulation, we also compared its expression as well as the associated phenotype in mammary organoids obtained from nulliparous and multiparous mice, cultured in presence or in absence of microcalcifications. Moreover, we measured the association between vitamin D and calcium intakes and three breast cancer risk factors : the presence of microcalcifications, the age-related lobular involution incompletion and breast density in a cohort of 161 women. Our results support the hypothesis according to which SFRP1 was over-expressed during peri-menopausal lobular involution in women. Furthermore, they suggest a differential expression of SFRP1 considering both the parity and the presence of microcalcifications in the breast tissue. However, we reject the hypothesis which stipulated that microcalcifications could increase Sfrp1 expression in an ex vivo model of murine mammary organoids. Yet, our results support the hypothesis according to which a negative regulation of SFRP1 expression could have a causal role in breast carcinogenesis in vitro. On the other hand, our results support the negative association between vitamin D and calcium consumption and the presence of microcalcifications in breast tissue. A higher vitamin D intake was also associated with the peri-menopausal lobular involution completion. No association between calcium intake and lobular involution was observed. In addition, vitamin D and calcium intakes were negatively associated with breast density. However, a higher calcium intake was positively associated with breast density in women having microcalcifications, questioning the safety of calcium supplementation in these women, given that this is a well-known breast cancer risk factor. Taken together, our results suggest that both SFRP1 expression and vitamin D intake could decrease breast cancer risk by promoting the age-related lobular involution completion. Furthermore, a higher vitamin D and calcium intakes could also decrease breast cancer risk by decreasing microcalcifications formation as well as breast density
Shedding light on the connections between diet, metabolic health and food insecurity in the North
No full textCountry food hunted, fished, and gathered from the land has been a pillar of Inuit health. They significantly contribute to the nutrition, health, and food security of Canadian Inuit communities. Despite this key role, the ongoing effects of colonization, climate change, changes in food preferences, socio-economic challenges and concerns about contaminant exposure are leading to a rapid dietary transition. As western diets become more prevalent in the Canadian Arctic, health concerns, such as cardiometabolic disease, are on the rise. Advances in technology have allowed for a better understanding of the link between dietary practices and disease. Two complex and interconnected systems, the gut microbiome and the endocannabinoidome, are heavily influenced by diet and mediate many dietary implications for health. The development of new tools and model organisms to allow a more in-depth investigation of these systems as well as identification of early molecular biomarkers that are relevant to cardiometabolic disease pathogenesis is vital. This chapter brings together a selection of results from Sentinel North program that are deepening our understanding of the positive impacts of country food on the intestinal microbiota, are discussing the links between diet and chronic diseases, are assessing the role of the gut-brain axis and the endocannabinoidome in metabolic health, and are shedding light on culturally adapted initiatives that tackle food and water security issues in collaboration with Northern communities
The impact of time aggregation and travel time models on time-dependent routing solutions
No full textTraffic and congestion have a big impact on the performance of transportation systems. Travel time models are required to calculate trip durations and arrival times when traffic information is available. These models rely on the availability of detailed information about the traffic state. With the growing availability of onboard devices, we can now capture very precise data with a very high frequency. The challenge is now to efficiently use these data to solve routing problems and evaluate routing solutions. A key question that emerges is how to determine the best compromise between a huge amount of very precise data and a smaller volume of aggregated data. In this article, we analyze the impact of time aggregation on the performance of the main travel time models, namely the link travel model (LTM), the flow speed model (FSM) and the smoothed travel time model (STTM). We also analyze the impact of different time aggregation levels on these models. Our results show that all models share similar performance, particularly with large intervals. Finally, we show that the LTM largely respects the FIFO property, which is an important hypothesis for routing algorithms
Phase-averaged PIV Measurements in the draft tube of a Francis turbine at speed no-load
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 24 juillet 2023)Ce mémoire vise à identifier et caractériser les phénomènes d'écoulement dans le cône de la turbine modèle à moyenne chute opérée en marche à vide à la vitesse de synchronisation et installée au laboratoire Heki de l'Université Laval. Avec peu de recherches réalisées sur le régime en marche à vide et des machines fonctionnant de plus en plus dans ce régime, le mémoire aidera l'industrie à comprendre par quels mécanismes la machine est endommagée par le régime en marche à vide. Les mesures expérimentales ont utilisé la vélocimétrie par image de particules stéréoscopique dans un plan radial-axial du diffuseur conique. Les mesures étaient calées sur la position de la roue de turbine de façon verrouillé en phase). Cette méthode de mesure a été appliquée à deux hauteurs dans le diffuseur conique pour couvrir la majeure partie de sa hauteur. Les phases mesurées sont équidistantes d'un intervalle de 6° et couvrent 360°. Pour la section de mesure supérieure, une résolution plus fine de 3° a été utilisée entre les phases 300° et 360°. La structure d'écoulement globale discutée dans la littérature s'est avérée présente dans le modèle étudié et a été mis en évidence. Un débit à haute vitesse avec une grande vitesse tangentielle et axiale a été mesurée près de la paroi interne du cône. Une zone de recirculation avec des vitesses beaucoup plus faibles a été mesurée au centre du diffuseur. La couche de cisaillement mentionnée par quelques auteurs a été caractérisée par le calcul des composantes de cisaillement. L'écoulement s'est avéré ne pas être axisymétrique. Des traces de tourbillons inter-aubes dans le diffuseur conique ont été trouvées dans les mesures à moyenne de phase, comme cela avait été prédit par les simulations numériques.This thesis aims to characterize the flow and identify flow phenomena in the draft tube of the Tr-Francis medium head model turbine operated at speed-no load and installed at the Heki laboratory at Laval University. With little research accomplished on the speed no-load regime and machines being operated increasingly in this regime, the thesis will help the industry understand by what mechanisms the machine is damaged by the no load regime. The experiments used stereoscopic particle image velocimetry in one radial-axial plane of the conical diffuser. The measurements were locked on the position of the turbine runner (phase-locked). This measurement method was applied at two heights in the conical diffuser to cover most of its height. The measured phases are equally spaced at an interval of 6° and cover 360°. For the upper measurement section, a finer resolution of 3° was used between phases 300° and 360°. The global flow structure discussed in the literature was found to be present in the studied model. A high velocity throughflow with a large tangential and axial velocity was measured near the diffuser's inner wall. A recirculation zone with much lower velocities was measured at the center of the diffuser. The shear layer mentioned by a few authors was characterised by calculating shear strain components. The flow was found not to be axisymmetric. Traces of inter-blade vortices in the draft tube were found in the phase-averaged measurements as was predicted by the numerical simulations
Occurrence et évaluation des risques des allergènes alimentaires dans des produits de consommation avec étiquetage préventif vendus au Canada
No full textThèse ou mémoire avec insertion d’articles.Mise en contexte : Les allergènes alimentaires peuvent se retrouver fortuitement par contamination croisée dans des produits de consommation préemballés. Pour prévenir les personnes allergiques, les industries agroalimentaires peuvent utiliser des mentions préventives, telles que « peut contenir X », « X » correspondant aux allergènes pouvant être présents dans le produit destiné à la consommation. Avec l'augmentation de l'utilisation de l'étiquetage préventif, le nombre de produits disponibles pour les personnes allergiques aux aliments a diminué. En effet, l'offre alimentaire étant moindre, certaines personnes allergiques prennent le risque de consommer ces produits, et parfois sans subir de réaction allergique. Des études internationales se sont intéressées à l'occurrence (ou la présence) de ces allergènes dans les produits préemballés avec mention préventive. La majorité des études a révélé que moins de 10 % des produits alimentaires contenaient les allergènes mentionnés dans l'étiquetage préventif, relevant leur surutilisation par les industries alimentaires. Cependant, l'occurrence des allergènes dans les produits préemballés n'est pas bien connue au Canada, avec uniquement une étude publiée en 2003 sur la présence d'arachides dans des barres de chocolat. Objectifs : Présenter le portrait canadien de l'occurrence de quatre allergènes prioritaires (lait, œuf, arachide et noisette) par contamination croisée dans des produits de consommation avec étiquetage préventif, et évaluer le risque de réaction allergique lorsqu'un des produits analysés est consommé par un individu allergique. L'objectif principal est de présenter aux industries alimentaires des seuils d'action pour ces quatre allergènes pour mieux gérer l'utilisation de l'étiquetage préventif tout en protégeant un maximum d'allergiques alimentaires. Méthode : Les catégories alimentaires les plus à risque de contenir des allergènes (responsables de la majorité des rappels d'aliments dus aux quatre allergènes ciblés) ont été sélectionnées. Les produits alimentaires avaient une mention préventive pour un ou plusieurs des quatre allergènes sélectionnés (lait, œufs, arachides, noisettes). Environ 3800 échantillons ont été analysés pour leur contenu en un ou plusieurs allergènes alimentaires (lait = 1225 échantillons; œufs = 840 échantillons; arachides = 871 échantillons; noisettes = 863 échantillons) par des méthodes ELISA quantitatives. Une évaluation quantitative du risque de réaction allergique a ensuite été réalisée pour l'allergène et les catégories alimentaires avec les occurrences les plus élevées, en utilisant des simulations de Monte Carlo de second degré. En tenant compte des données de consommation de l'Enquête sur la Santé des Collectivités Canadiennes de 2015 (ESCC-2015) et sur des essais cliniques menés chez des individus allergiques, des seuils d'action d'allergènes destinés aux industries alimentaires sont proposés. Résultats : L'occurrence était <10 % pour tous les allergènes à l'exception du lait (lait = 23 %, 2,5 - 6471 ppm; œufs = 7 %, 0,3 - 777 ppm; arachides = 5 %, 0,6 - 28,1 ppm; noisettes = 9 %, 0,4 - 2167 ppm). Le chocolat noir détenait l'occurrence (93%) et les niveaux de protéines de lait les plus élevés. L'exposition moyenne liée à la présence de lait dans le chocolat noir, les biscuits et les produits de boulangerie étaient respectivement de 24 mg, 0,2 mg, et 3,9 mg de protéines de lait. Sachant qu'un seuil clinique de 0,2 mg de protéines de lait permet de protéger 99 % de la population allergique au lait, toutes les valeurs d'exposition étant supérieures à ce seuil, les risques de réaction allergique sont réels. En effet, le risque de réaction allergique après consommation de chocolat noir était estimé à 16 %, à 4 % après consommation de produits de boulangerie, et à 0,6 % pour des biscuits. Une méthode de détermination de seuils d'action allergènes destinés à l'industrie a été développée en tenant compte des seuils cliniques (noisettes = 0,1 mg; lait, œufs, arachides = 0,2 mg) et des données de consommation de l'ESCC-2015. Ces seuils industriels étaient dépendant de la quantité consommée en une occasion, obtenue d'après l'ESCC-2015, ces seuils étant davantage conservateurs lorsque la quantité ingérée d'un aliment était élevée. Conclusion : L'occurrence des allergènes alimentaires dans les produits préemballés avec étiquetage préventif est relativement faible, à l'exception du lait (allergène) dans le chocolat noir. Des seuils industriels basés sur des données d'exposition canadiennes pourraient être utilisés comme outil d'évaluation et de gestion du risque allergique pour aider à mieux utiliser l'étiquetage préventif, et par conséquent améliorer l'offre alimentaire destinée aux personnes allergiques alimentaires.Background: The inadvertent presence of food allergens in prepackaged products can be due to cross-contamination occurring in food industries. To warn allergic consumers that the product might not be suitable for them, food industries use precautionary allergen labeling (PAL), like "may contain X" - "X" corresponding to the allergens that might be present in the product intended for consumption. The use of PAL seems to be increasing, thus reducing the food offer towards allergic individuals. Having less products available, some allergic consumers take the risk of consuming foods with PAL, sometimes without experiencing symptoms of an allergic reaction. International studies reviewed the occurrence (or presence) of these allergens in prepacked foods with PAL. Most studies found that less than 10% of prepacked foods did contain the allergens mentioned in the PAL statement, suspecting PAL overuse by food industries. However, the occurrence of allergens is not well known in Canada, with only one study published in 2003 available on the presence of peanuts in chocolate bars. Objectives: Focusing on four priority allergens (milk, egg, peanut, hazelnut), provide the portrait of allergen cross-contamination in products with PAL sold in Canada and evaluate the risk of having an allergic reaction when an allergic individual adopts a risky behaviour by eating products with PAL. The main objective is to propose guidelines for food industries, such as industrial allergen action levels, to improve the use of precautionary allergen labeling while protecting a maximum of allergic individuals. Methods: High risk food categories were identified from past publications and foods involved in most recalls due to allergens in Canada. Food products chosen had a PAL statement for one or more of the selected allergens (milk, eggs, peanuts, hazelnuts). About 3,800 products were analyzed for their allergen content (milk=1,225; eggs=840; peanuts=871; hazelnuts=863) by quantitative ELISA methods. A quantitative risk assessment was undergone for the allergen and food categories with the highest occurrences, using second order Monte Carlo simulations. Industrial allergen action levels are proposed, computed using consumption data from the Canadian Community Health Survey of 2015 (CCHS-2015) and data from allergen clinical trials. Results: The occurrence of all allergens except milk was under 10% (milk=23%, 2.5 - 6471 ppm; eggs=7%, 0.3 - 777 ppm; peanuts=5%, 0.6 - 28.1 ppm; hazelnuts=9%, 0.4 - 2167 ppm). Dark chocolate had the highest occurrence (93%) and contamination levels for milk proteins. The average milk protein exposure in dark chocolate, cookies and baked goods were 24mg, 0.2mg, and 3.9mg milk proteins, respectively. All exposures were superior to the clinical threshold of 0.2mg milk proteins protecting 99% of the milk-allergic population. Thus, allergic reactions are expected to happen in 1% and more in milk-allergic individuals. The estimated risk of having and allergic reaction was 16% after consumption of dark chocolate, 4% for baked goods, and 0.6% for cookies. Clinical thresholds (hazelnuts=0.1mg; milk, eggs, peanuts=0.2mg) were used to calculate industrial allergen action levels for food manufacturers, depending on the quantity of the food commodity consumed on a single occasion (CCHS-2015). The greater the amount of food ingested, the more conservative the allergen action levels would be. Conclusion: The allergen occurrence in prepackaged products with PAL remains relatively low, except for the presence of milk in dark chocolate. The use of industrial allergen action levels based on Canadian exposure data can be used as a management and evaluation tool to determine the necessary use of PAL, and consequently improve the food offer towards allergic individuals