Combined effect of vitamin D supplementation and physical exercise in tertiary prevention on c57bl/6j mice : metabolic aspects of obesity and associated disorders

L’obésité est une maladie pandémique résultant de changements comportementaux dus à la modernisation de notre société actuelle, comprenant une augmentation de l’inactivité physique et une surconsommation d’aliments riches en graisse et en sucre mais également pauvres en micronutriments. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif d’évaluer les effets de l’exercice physique associé à la supplémentation en vitamine D en prévention tertiaire dans un modèle expérimental d’obésité. Tout d’abord, la consommation du régime obésogène a conduit au développement de l’obésité caractérisée par une augmentation de l’adiposité, une accumulation de lipides ectopiques dans le foie ainsi qu’à la mise en place d’une résistance à l’insuline et d’une inflammation. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à l’effet de la vitamine D sur ces différents événements rencontrés au cours de l’obésité. Bien que nous n’ayons pas mis en évidence d’effet de la supplémentation en vitamine D sur les paramètres morphologiques, nous avons montré une baisse de l’inflammation du tissu adipeux par la limitation d’expression des chimiokines et de l’infiltration lipidique au niveau hépatique accompagnée d’une baisse d’expression des gènes impliqués dans la lipogenèse.Le deuxième objectif de cette thèse a été d’étudier les effets combinés de la supplémentation en vitamine D et de l’exercice physique volontaire. Contrairement à ce qui a été retrouvé par la supplémentation en vitamine D seule, l’exercice physique a induit une limitation de la prise de poids, accompagnée d’une réduction de l’adiposité médiée par une baisse de l’hypertrophie adipocytaire. De plus, la double intervention a permis de restaurer la sensibilité à l’insuline et d’abolir totalement l’infiltration lipidique au niveau hépatique. Ceci pourrait être expliqué par la diminution de l’inflammation adipocytaire et de la réduction d’infiltration macrophagique retrouvée à la fois dans le tissu adipeux et dans le foie. Ainsi, nos résultats démontrent pour la première fois l’intérêt de coupler l’exercice physique à la supplémentation en vitamine D pour lutter contre l’obésité et désordres métaboliques associés.Obesity is a pandemic disease arising from behavorial and social changes which are driven by modernization of actual society. These changes include an increase of physical inactivity and overconsumption of food rich in fat and sugar but also poor in micronutrients. In this context, the aim of this thesis was to evaluate physical exercise and vitamin D supplementation effects in tertiary prevention on an experimental model of obesity. First, obesogenic diet consumption led to obesity development characterized by increased adiposity, ectopic lipid accumulation in the liver as well as insulin resistance and inflammation. Firstly, we investigate vitamin D supplementation on these events occurring during obesity. While we did not observe modification of morphological parameters by vitamin D supplementation, we demonstrated that vitamin D supplementation decreased adipose tissue inflammation by limiting chemokine expression and hepatic lipid infiltration accompanied by decreased gene expression involved in lipogenesis.The second objective of this thesis was to investigate the combined effects of vitamin D supplementation and voluntary physical exercise. Unlike to what we observed by vitamin D supplementation alone, physical exercise induced a limitation in weight gain, accompanied by a reduction in adiposity mediated by decreased adipocyte hypertrophy. In addition, the double intervention restored insulin sensitivity and completely abolished hepatic lipid infiltration. This could be explained by decreased adipocyte inflammation and decreased macrophage infiltration found in both adipose tissue and liver. Thus, our results demonstrated for the first time the interest of combining physical exercise and vitamin D supplementation to fight obesity and associated metabolic disorders