Programmes d’exercices physiques et supplémentation en vitamine D : effets métaboliques et vasculaires chez l’adolescent obèse

The increasing prevalence of early childhood overweight and obesity raises major public healthissues with considerable risk consequences, especially on vascular health. Childhood obesity isassociated with early signs of vascular dysfunction and with vitamin D (VD) deficiency statusand cardiometabolic abnormalities. The main aim of the thesis was to study the effects ofdifferent programs of intervention in adolescents obese.The first study aimed to determine the effects of a lifestyle intervention including 3 months ofmoderate continuous training (MCT) or high-intensity interval-training (HIIT), on healthrelatedparameters and microvascular function in 29 obese adolescents. At baseline, obeseadolescents had higher peak microcirculatory response. After 3 months, peak microcirculatoryfunction remained unchanged after MCT and HIIT. Only basal cutaneous blood flow increasedwhatever the modality of exercise.The second study (VIDADO), double-blind, randomized, placebo-controlled clinical study,aimed to analyze the cardiometabolic and vascular effects of VD supplementation in a lifestyleprogram submitted to obese adolescents. Twenty-six obese adolescents (OA) and twenty-threenormal-weight (NW) were enrolled and matched on age, gender and puberty stage. OAfollowed a 3-month weight-loss program combining a reduced caloric diet and interval trainingphysical activity and were randomized into two groups: a VD supplemented (4000 IU/d) (n=13)group (OS) and non-supplemented (n=13) one (ONS).At inclusion, 25(OH)D concentration was lower in OA than in NW. At baseline, VDinsufficiency (25(OH)D levels 50 nmol against only 46%for ONS. Intervention led to improve the cardiometabolic factors, inflammatory status andphysical performance, but VD supplementation did not have an additional effect. OA displayedhigher IMT but lower carotid compliance than controls. After three months, the changes of IMTwere negatively correlated with the changes of 25(OH)D in OA displaying VD insufficiency atbaseline. OA displayed preserved macrocirculation function but altered microcirculationfunction with decreased vascular conductance increase responses to ACh and SNP. Interventionled to improve ACh and SNP vascular conductance only in the VD-supplemented group. Thedelta change of 25(OH)D was significantly correlated with delta changes of peak ACh and peakSNP.In conclusion, these results may yield promising interventional program including intensive,intermittent exercise and vitamin D supplementation.La prévalence de l’obésité infantile est en augmentation constante et constitue un enjeu majeur de santé publique, justifiant la mise en place de stratégies de modification des modes de vie. L’obésité infantile est associée à des complications métaboliques et vasculaires, en relation avec le statut inflammatoire et stress oxydant, mais aussi à une insuffisance en vitamine D (VD). Ainsi, l’objectif général de ce travail de thèse a consisté à évaluer les effets de différents types de prises en charge chez des adolescents obèses hospitalisés pour perte de poids avec la comparaison de différentes modalités d’exercice et l’étude d’une supplémentation en vitamine D (VD). Nous avons comparé la fonction microvasculaire de 29 adolescents obèses par comparaison avec 16 adolescents normo-pondérés et déterminer les effets d’une prise en charge de 3 mois associant diète et exercice soit modéré continu (MCT) soit intensif intermittent (HIIT) sur les paramètres de santé et la fonction microvasculaire chez 29 adolescents obèses. Les deux modalités de prise en charge (diète et MCT ou diète et HIIT) ont été aussi efficaces pour la perte de poids et de masse grasse et pour l’amélioration de la condition physique. Les paramètres de la fonction microvasculaire n’ont pas été modifiés, seules les valeurs de perfusion basale ont eu tendance à augmenter quel que soit le groupe suggérant un possible phénomène d’angiogénèse.Les objectifs de l’étude VIDADO, étude interventionnelle randomisée contrôlée en double aveugle,ont été de vérifier l’effet additionnel/synergique d’une supplémentation en VD 1) sur les paramètres cardiométaboliques, 2) sur l’amélioration de la compliance artérielle et la diminution de l’épaisseur de l’intima-média de la carotide et 3) sur la fonction vasculaire macro- et microcirculatoire chez les adolescents obèses. Des adolescents obèses ont été randomisés en 2 groupes : l’un supplémenté enVD (n = 13) et l’autre non (n = 13). À l'inclusion, l'insuffisance en 25(OH)D était très élevée chez les adolescents obèses (73%) que chez les 23 adolescents normo-pondérés (22%). Tous les facteurs cardiométaboliques des adolescents obèses étaient altérés par rapport au normo-pondérés. Le diamètre carotidien et l’épaisseur de l’intima-média étaient respectivement plus faible et plus élevé chez des adolescents obèses. Les résultats de la macrocirculation ont montré une préservation de lafonction endothéliale et de la fonction musculaire lisse chez les adolescents obèses. Au niveau de la microcirculation, ils présentaient des valeurs plus faibles de la conductance vasculaire cutanée en réponse aux doses d’ACh et de SNP. La concentration de 25 (OH) D n'était corrélée ni avec les données vasculaires ni à aucun marqueur inflammatoire. Après l’intervention de 3 mois, tous les adolescents obèses du groupe supplémenté ont atteint des taux adéquats de 25 (OH) D> 50 nmol,contre seulement 46% pour le groupe placebo. L’intervention a permis d’améliorer les facteurs cardiométaboliques, le statut inflammatoire et les performances physiques, mais la supplémentation en VD n’a pas eu d’effet supplémentaire. Les adolescents obèses ont présenté des réductions significatives de l’épaisseur intima-media tandis que la compliance artérielle carotidienne a augmenté sans différence entre les 2 groupes. A noter, les concentrations sériques delta 25OHD (%)étaient seulement corrélées négativement avec les valeurs delta de l’épaisseur intima-media (%). La conductance vasculaire cutanée en réponse aux doses d’ACh et de SNP a pu être améliorée dans leseul groupe supplémenté. La variation du statut en 25(OH)D était significativement corrélée avec la variation de la conductance vasculaire cutanée en réponse aux doses d’ACh et de SNP pour les deux groupes. Les résultats de cette thèse semblent prometteurs pour mettre en place des stratégies sur les modes de vie, dont l’intérêt de sessions d’activités physiques adaptées intensives et intermittentes