Luigi Bouchard, Ph.D., MBA

Professeur agrégé

Coordonnées

Accepting undergraduate students from Bishop's (click here)

Formation

Études doctorales : Laboratoire des sciences de l'activité physique, Université Laval

Études postdoctorales :

  • Centre de recherche sur les maladies lipidiques, Centre hospitalier universitaire de l'Université Laval
  • The Krembil Family Epigenetics Laboratory, Université de Toronto

Autre : Administration des affaires, Université Laval

Thèmes de recherche

Définir le rôle de l’épigénétique et de la transcriptomique dans la transmission et le développement de l’obésité, du diabète et de la maladie cardiovasculaire. En particulier, notre groupe s’intéresse à déchiffrer la nature du lien entre la programmation fœtale et l’épigénome.

To define whether epigenetics and transcriptomics are involved in the transmission and the development of obesity, diabetes and cardiovascular diseases. More precisely, our group aims to clarify the link between fetal programming and the epigenome.

Recherche en cours (English follows)

Les maladies complexes comme l’obésité, le diabète et la maladie cardiovasculaire ont une composante héréditaire bien établie. Par contre, bien qu’une fraction significative de la variance de ces traits complexes soit souvent expliquée par des facteurs héréditaires, notre connaissance de leurs déterminants génétiques est encore très sommaire. De plus, plusieurs observations de nature épidémiologique, clinique et moléculaire sont difficiles à expliquer au regard de notre compréhension des mécanismes héréditaires conventionnels. Au nombre de ces observations, il y a une variabilité phénotypique importante (gravité de la maladie et réponse aux traitements), un effet parental et une concordance incomplète entre des jumeaux identiques. C’est pourquoi il a été suggéré que l’étude de mécanismes héréditaires non conventionnels comme l’épigénétique nous permettra de mieux comprendre le processus physiopathologique menant à l’obésité, au diabète et à la maladie cardiovasculaire. Du grec «epi» qui signifie «sur», l’épigénétique propose que l’hérédité s’appuie aussi sur des mécanismes indépendants de la séquence de l’ADN. Découverte par Johnson et Coghillen en 1925 et rebaptisée la «cinquième base» depuis, la méthylation des cytosines a fait l’objet d’intenses recherches si bien que notre compréhension fondamentale de ses effets sur les fonctions du génome, dont la régulation de la transcription, est très avancée. Notre objectif à long terme est donc d’évaluer la contribution des mécanismes héréditaires non traditionnels ou épigénétiques à la transmission de l’obésité, du diabète et de la maladie cardiovasculaire. Pour y arriver, nous utilisons des approches modernes telles que la PCR en temps réel, le pyroséquençage et les micropuces.

English

It is now well established that inheritance contributes to explain obesity, diabetes and cardiovascular disease risk variability between individuals. However, our knowledge of the genetic determinants is still limited. Besides, a number of epidemiological, clinical and molecular observations remain difficult to explain with traditional genetic approaches. These peculiarities include large variability in the severity of the disease, differences in individual response to life style changes and pharmacological treatment, a suggested parental effect, and an incomplete concordance between monozygotic twins. They have led to suggest that epigenetic factors could be involved in the pathophysiology of obesity, diabetes and cardiovascular diseases. Epigenetics refers to the heritable, but reversible, regulation of gene expression (and other various genomic functions), which are mediated principally through changes in DNA methylation and chromatin structure. Our long-term goal is to characterize the role of epigenetics in obesity, diabetes and cardiovascular disease transmission and development.

Projets en cours

  1. Études des conséquences moléculaires (épigénétiques) de la programmation fœtale et leurs effets sur la santé de l’enfant.

    Ces dernières années, des observations épidémiologiques et cliniques ont clairement suggéré que l’obésité, le diabète et les MCV pourraient avoir une origine fœtale. Ces observations ont mené à l’hypothèse de la programmation fœtale qui stipule qu’un environnement prénatal et périnatal défavorable, tel que celui provoqué par la famine ou le diabète gestationnel par exemple, serait associé au développement de ces maladies chroniques à l’âge adulte. La prédisposition physiologique de la femme à maintenir une homéostasie normale durant la grossesse est donc critique pour l’enfant à naître. En effet, si le contrôle métabolique est inadéquat, son enfant encourt un risque accru à l’adolescence et à l’âge adulte de développer ces complications métaboliques. Il est donc essentiel de comprendre comment un tel risque est «transmis» de la mère aux enfants afin de prendre les mesures nécessaires pour contrer ses effets négatifs à court et à long terme sur la santé humaine. Ce projet a donc pour objectif de déterminer les effets sur l’épigénome et le transcriptome fœtal d’une exposition prénatale au diabète gestationnel. Notre hypothèse est que ces adaptations épigénomiques et transcriptomiques établiront le lien moléculaire permettant d’améliorer notre compréhension des mécanismes héréditaires mis en cause dans la programmation fœtale.

    Newborn epigenetic and transcriptomic adaptations to gestational diabetes exposure.
    The aim of this study is to document the impacts of intrauterine exposure to gestational diabetes mellitus (GDM) on newborn epigenomics (DNA methylation profile) and transcriptomics (gene expression profile) profiles, as fetal programming is associated with an increased obesity, type 2 diabetes (T2D) and cardiovascular disease risk.
  2. Caractérisation de la contribution des mécanismes épigénétiques, y compris la transcriptomique, dans la modulation du risque cardiovasculaire dans l’hypercholestérolémie familiale.

    L’hypercholestérolémie familiale (HF), le désordre monogénique le plus courant dans le monde, affecte une personne sur 500 (forme hétérozygote; 1/80 au Saguenay-Lac-Saint-Jean). Elle est associée à un risque fortement accru de développer la maladie cardiovasculaire. Bien que ce soit une condition mendélienne (mutation dans le gène du récepteur LDL), le profil de risque cardiovasculaire des patients HF est très hétérogène. En effet, la concentration de C-LDL est très variable d’un individu à l’autre (4,0 à 10,0 mmol/L pour les hétérozygotes) de même que la gravité des manifestations cliniques, et ce, même pour les membres d’une famille qui partagent mutation et environnement. À titre d’exemple, environ 40% des personnes HF non traitées ont une espérance de vie normale. À ce jour, aucun marqueur métabolique ou génétique n’a permis d’expliquer l’essentiel de ces différences inter-individuelles. En conséquence, d’autres facteurs comme l’épigénétique pourraient contribuer à les expliquer. Ce projet de recherche a donc pour objectif de définir la nature de la contribution des évènements épigénétiques et de la transcriptomique à la variabilité phénotypique observée dans l’HF. L’hypothèse générale soutient que les gènes dont l’expression est perturbée en fonction de l’HF seront mis en cause dans le processus physiopathologique de la maladie cardiovasculaire et que des différences de méthylation de l’ADN observées aux loci correspondants expliqueront (en partie) la variabilité d’expression notée.

    Epigenetics and cardiovascular disease prevention: DNA methylation and transcription contributions to phenotypic variability in familial hypercholesterolemia.
    The objective of this study is to characterize the contribution of the methylome and the transcriptome to the phenotypic variability observed in familial hypercholesterolemia.