Diarrhea outbreaks in suckling piglets due to rotavirus group C single and mixed (rotavirus groups A and B) infections

Porcine group A rotavirus (PoRVA) is a major cause of neonatal diarrhea in suckling and recently weaned piglets worldwide. The involvement of non-group A rotavirus in cases of neonatal diarrhea in piglets are sporadic. In Brazil there are no reports of the porcine rotavirus group C (PoRVC) as etiologic agent of the diarrhea outbreaks in piglets. The aim of this study was to describe the identification of rotavirus group C in single and in mixed infection with rotavirus groups A and B in three neonatal diarrhea outbreaks in suckling (<21-day-old) piglets, with 70% to 80% and 20% to 25% of morbidity and lethality rates, respectively, in three pig herds located in the state of Santa Catarina, Brazil. The diagnosis of PoRV in the diarrheic fecal samples was performed using polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) to identify the presence of porcine rotavirus groups A, B (PoRVB), and C, and by RT-PCR (PoRVA and PoRVC) and semi-nested (SN)-PCR (PoRVB) to partially amplify the VP4 (VP8*)-VP7, NSP2, and VP6 genes of PoRVA, PoRVB, and PoRVC, respectively. One RT-PCR (PoRVA and PoRVC) and SN-PCR (PoRVB) product of each group of rotavirus of each diarrhea outbreak was submitted to nucleotide (nt) sequence analysis. Based on the PAGE technique, 4 (25%) and 1 (6.25%) of the 16 diarrheic fecal samples evaluated in the first outbreak presented PoRVA and PoRVC electropherotype, respectively, and 11 (68.75%) were negative. In the second outbreak, 3 (42.85%) of the 7 fecal samples evaluated presented PoRVA electropherotype, and in 3 (42.85%) and in 1 (14.3%) fecal samples were detected inconclusive and negative results, respectively. Three (30%) of the 10 fecal samples of the third outbreak presented PoRVC electropherotype; 5 (50%) and 2 (20%) samples showed negative and inconclusive results, respectively. Based on the RT-PCR and SN-PCR assays in the first neonatal diarrhea outbreak, PoRVC was detected in 13 (81.2%) of the 16 diarrheic fecal samples evaluated. PoRVC single infection was identified in 4 (25%) of these samples and mixed infections with PoRVA and PoRVB in 9 (56.2%) fecal samples. All of the seven diarrheic fecal samples evaluated from the second neonatal diarrhea outbreak were positive for PoRVC, whereas its mixed infection with other PoRV groups was detected in 4 (57.2%) samples. In the third outbreak, PoRVC in single infection was detected in all of the 10 diarrheic fecal samples analyzed. In the nt sequence analysis, the PoRVA strains of the first and second outbreaks demonstrated higher nt identity with G4P[6] and G9P[23] genotypes, respectively. The PoRVB strains (first and second outbreaks) and the PoRVC strains (first, second, and third outbreaks) showed higher nt identity and clustered in the phylogenetic tree with PoRVB and PoRVC strains that belong to the N4 and I1 genotypes, respectively. This is the first description in Brazil of the involvement of PoRVC in the etiology of diarrhea outbreaks in suckling piglets. The results of this study demonstrated that PoRVC, in both single and mixed infections, is an important enteropathogen involved in neonatal diarrhea outbreaks in piglets and that the use of more sensitive diagnostic techniques allows the identification of mixed infections involving two or even three groups of PoRV, which may be more common than previously reported.

Testing pigs of non-technified rearing farms for serum antibodies against Taenia solium in a region of the state of São Paulo, Brazil

Abstract: Taenia solium is a zoonotic tapeworm of great importance in developing countries, due to the occurrence of human taeniasis and cysticercosis. Pigs have an important role in the biological cycle of the parasite as intermediate hosts. The scientific literature has been describing risk factors associated with the occurrence of this disease that must be avoided in countries with poor sanitation, in order to reduce the exposure of swine to the parasite eggs. This research focused on testing pigs of non-technified rearing farms for serum antibodies against Taenia solium in the region of Jaboticabal municipality, in the state of São Paulo, Brazil. The found prevalence was 6.82% (CI 95% 4.18 - 9.45) at animal level and 28.87% (CI 95% 16.74 - 40.40) at herd level. These figures are probably associated with low technification adoption during animal rearing in the studied area, which increased the exposure of the animals to risk factors associated with the occurrence of Taenia solium complex. The results found based on serological evidences of swine cysticercosis in the studied region serves as a warning to public sanitary authorities to improve public health and control T. solium.

Unidirectional fiber-reinforced composite as an oral implant abutment material: Experimental studies of E-glass fiber/BisGMA-TEGDMA polymer in vitro

Fiber-reinforced composites (FRCs) are a new group of non-metallic biomaterials showing a growing popularity in many dental and medical applications. As an oral implant material, FRC is biocompatible in bone tissue environment. Soft tissue integration to FRC polymer material is unclear. This series of in vitro studies aimed at evaluating unidirectional E-glass FRC polymer in terms of mechanical, chemical, and biological properties in an attempt to develop a new non-metallic oral implant abutment alternative. Two different types of substrates were investigated: (a) Plain polymer (BisGMA 50%–TEGDMA 50%) and (b) Unidirectional FRC. The mechanical behavior of high fiber-density FRCs was assessed using a three-point bending test. Surface characterization was performed using scanning electron and spinning disk confocal microscopes. The surface wettability/energy was determined using sessile drop method. The blood response, including blood-clotting ability and platelet morphology was evaluated. Human gingival fibroblast cell responses - adhesion kinetics, adhesion strength, and proliferation activity - were studied in cell culture environment using routine test conditions. A novel tissue culture method was developed and used to evaluate porcine gingival tissue graft attachment and growth on the experimental composite implants. The analysis of the mechanical properties showed that there is a direct proportionality in the relationship between E-glass fiber volume fraction and toughness, modulus of elasticity, and load bearing capacity; however, flexural strength did not show significant improvement when high fiber-density FRC is used. FRCs showed moderate hydrophilic properties owing to the presence of exposed glass fibers on the polymer surface. Blood-clotting time was shorter on FRC substrates than on plain polymer. The FRC substrates also showed higher platelet activation state than plain polymer substrates. Fibroblast cell adhesion strength and proliferation rate were highly pronounced on FRCs. A tissue culture study revealed that gingival epithelium and connective tissue established an immediate close contact with both plain polymer and FRC implants. However, FRC seemed to guide epithelial migration outwards from the tissue/implant interface. Due to the anisotropic and hydrophilic nature of FRC, it can be concluded that this material enhances biological events related with soft tissue integration on oral implant surface.

Interleukin-5 and interleukin-10 are major cytokines in cerebrospinal fluid from patients with active neurocysticercosis

Neurocysticercosis (NCC) is a common neurological disorder especially in developing countries, caused by infection of the brain with encysted larvae of the tapeworm Taenia solium. Seizures are a common finding associated with this disease. The objective of the present study was to evaluate the correlation between the levels of various cytokines present in the cerebrospinal fluid (CSF) of patients with NCC and the severity of the disease. The levels of the cytokines IL-1ß, TNF-alpha, IL-5, IL-10 and IFN-gamma were determined in the CSF of 22 patients with active NCC, 13 patients with inactive NCC and 15 control subjects. CSF from patients with active NCC presented significantly higher IL-5 levels compared to control subjects. IL-5 and IL-10 levels in CSF from NCC patients with inflammatory CSF were significantly higher than those detected in non-inflammatory CSF. These results show a predominant Th2 lymphocyte activation in human NCC and also indicate the possible use of cytokines in the CSF as a marker for the differential diagnosis between inactive disease and the active form of NCC.

Albendazole metabolism in patients with neurocysticercosis: antipyrine as a multifunctional marker drug of cytochrome P450

The present study investigates the isoform(s) of cytochrome P450 (CYP) involved in the metabolism of albendazole sulfoxide (ASOX) to albendazole sulfone (ASON) in patients with neurocysticercosis using antipyrine as a multifunctional marker drug. The study was conducted on 11 patients with neurocysticercosis treated with a multiple dose regimen of albendazole for 8 days (5 mg/kg every 8 h). On the 5th day of albendazole treatment, 500 mg antipyrine was administered po. Blood and urine samples were collected up to 72 h after antipyrine administration. Plasma concentrations of (+)-ASOX, (-)-ASOX and ASON were determined by HPLC using a chiral phase column and detection by fluorescence. The apparent clearance (CL/f) of ASON and of the (+) and (-)-ASOX enantiomers were calculated and compared to total antipyrine clearance (CL T) and the clearance for the production of the three major antipyrine metabolites (CLm). A correlation (P<=0.05) was obtained only between the CL T of antipyrine and the CL/f of ASON (r = 0.67). The existence of a correlation suggests the involvement of CYP isoforms common to the metabolism of antipyrine and of ASOX to ASON. Since the CL T of antipyrine is a general measure of CYP enzymes but with a slight to moderate weight toward CYP1A2, we suggest the involvement of this enzyme in ASOX to ASON metabolism in man. The study supports the establishment of a specific marker drug of CYP1A2 in the study of the in vivo metabolism of ASOX to ASON.

Isolation of a ß-galactoside-binding lectin from cat liver

A lectin from cat liver has been identified and purified by affinity chromatography on asialofetuin-Sepharose. One hundred micrograms of lectin was obtained from one cat liver with a purification factor of 1561. The lectin agglutinates trypsin-treated rabbit and cow erythrocytes. Hemagglutination was inhibited only by saccharides containing ß-galactosyl residues, of which the 1-amine-1-deoxy-ß-D-galactose was the most potent one by inhibiting hemagglutination at a concentration of 12.5 mM, followed by melibiose, trehalose and galactose. The lectin has a subunit molecular mass of 14.4 kDa determined by SDS-PAGE under reducing conditions and a pI of 4.85. Compared with the composition of lectins from calf heart and porcine heart, cat liver lectin contains approximately the same amount of cysteine, half the amount of glycine, twice as much arginine and threonine, and three times the amounts of tyrosine and methionine. Cat liver lectin contains four cysteine residues per subunit, all of them in the reduced form. Their lack of reactivity towards thiol-reactive supports suggests they are not exposed on the lectin surface. The protein apparently has a blocked N-terminus. The purified lectin was stable for up to 20 months stored at +4ºC in buffer supplemented with 4 mM ß-mercaptoethanol. Results indicated that this lectin belongs to the family of soluble ß-galactoside-binding lectins, also known as galectins, which are expressed in a wide range of vertebrate tissues.

Maturation of pig oocytes in vitro in a medium with pyruvate

The aim of in vitro maturation oocyte systems is to produce oocytes of comparable quality to those derived in vivo. The present study was designed to examine the surface morphological changes of the cumulus-oocyte complex (COC) and nuclear maturation in a culture system containing pyruvate. Ovaries were obtained from a slaughterhouseand transported to the laboratory within 2 h at 35-39ºC,and rinsed three times in 0.9% NaCl. The COCs were harvested from the ovaries and in vitro maturation was evaluated in San Marcos (SM) medium, a chemically defined culture system containing 22.3 mM sodium pyruvate. Oocytes were cultured in SM, SM + porcine follicular fluid (pFF) and in SM + pFF + gonadotropins (eCG and hCG) for 20-22 h and then without hormonal supplements for an additional 20-22 h. After culture, the degree of cumulus expansion and frequency of nuclear maturation were determined. Oocytes matured in SM (40.9%) and SM + pFF (42.9%) showed moderate cumulus expansion, whereas oocytes matured in SM + pFF + gonadotropins (54.6%) showed high cumulus expansion. The maturation rate of cultured oocytes, measured in function of the presence of the polar corpuscle, did not differ significantly between SM (40.9 ± 3.6%) and SM + pFF (42.9 ± 3.7%). These results indicate that pig oocytes can be successfully matured in a chemically definedmedium and suggest a possible bifunctional role of pyruvate as an energy substrate and as an antioxidant protecting oocytes against the stress of the in vitro environment.

In vivo antithrombotic properties of a heparin from the oocyte test cells of the sea squirt Styela plicata(Chordata-Tunicata)

In the ascidian Styela plicata, the oocytes are surrounded by two types of accessory cells named follicle cells and test cells. A heparin-like substance with an anticoagulant activity equivalent to 10% of mammalian heparin and about 5% as potent as the mammalian counterpart for the inhibition of thrombin by antithrombin was isolated from the oocyte test cells. In the present study, we compared the antithrombotic and hemorrhagic effects of sea squirt oocyte test cell heparin with those of porcine heparin in rat models of venous thrombosis and blood loss. Intravenous administration of the oocyte test cell heparin to Wistar rats (both sexes, weighing ~300 g, N = 4 in each group) at a dose of 5.0 mg/kg body weight, which produced a 1.8-fold increase in plasma activated partial thromboplastin time, inhibited thrombosis by 45 ± 13.5% (mean ± SD) without any bleeding effect. The same dose of porcine heparin inhibited thrombosis by 100 ± 1.4%, but produced a blood loss three times greater than that of the saline-treated control. However, 10-fold reduction of the dose of porcine heparin to 0.5 mg/kg body weight, which produced a 5-fold increase in plasma-activated partial thromboplastin time, inhibited thrombosis by 70 ± 13% without any bleeding effect. The antithrombotic properties of a new heparin isolated from test cells of the sea squirt S. plicata, reported here for the first time, indicate that, although sea squirt oocyte test cell heparin was a poor anticoagulant compared to porcine heparin, it had a significant antithrombotic effect without causing bleeding.

Dermatan sulfate reduces monocyte chemoattractant protein 1 and TGF-β production, as well as macrophage recruitment and myofibroblast accumulation in mice with unilateral ureteral obstruction

Selectins play an essential role in most inflammatory reactions, mediating the initial leukocyte-rolling event on activated endothelium. Heparin and dermatan sulfate (DS) bind and block P- and L-selectin function in vitro. Recently, we reported that subcutaneous administration of DS inhibits colon inflammation in rats by reducing macrophage and T-cell recruitment and macrophage activation. In the present study, we examined the effect of porcine intestinal mucosa DS on renal inflammation and fibrosis in mice after unilateral ureteral obstruction (UUO). Twenty-four adult male Swiss mice weighing 20-25 g were divided into 4 groups: group C (N = 6) was not subjected to any surgical manipulation; group SH (N = 6) was subjected to surgical manipulation but without ureter ligation; group UUO (N = 6) was subjected to unilateral ureteral obstruction and received no treatment; group UUO plus DS (N = 6) was subjected to UUO and received DS (4 mg/kg) subcutaneously daily for 14 days. An immunoblot study was also performed for TGF-β. Collagen (stained area ~3700 µm²), MCP-1 (stained area ~1700 µm²), TGF-β (stained area ~13% of total area), macrophage (number of cells ~40), and myofibroblast (stained area ~1900 µm²) levels were significantly (P < 0.05) higher in the UUO group compared to control. DS treatment significantly (P < 0.05) reduced the content of collagen (stained area ~700 µm²), MCP-1 (stained area ~160 µm²) and TGF-β (stained area ~5% of total area), in addition to myofibroblast (stained area ~190 µm²) and macrophage (number of cells ~32) accumulation in the obstructed kidney. Overall, these results indicate that DS attenuates kidney inflammation by reducing macrophage recruitment, myofibroblast population and fibrosis in mice submitted to UUO.

Development and validation of a genotype 3 recombinant protein-based immunoassay for hepatitis E virus serology in swine

Hepatitis E virus (HEV) is classified within the family Hepeviridae, genus Hepevirus. HEV genotype 3 (Gt3) infections are endemic in pigs in Western Europe and in North and South America and cause zoonotic infections in humans. Several serological assays to detect HEV antibodies in pigs have been developed, at first mainly based on HEV genotype 1 (Gt1) antigens. To develop a sensitive HEV Gt3 ELISA, a recombinant baculovirus expression product of HEV Gt3 open reading frame-2 was produced and coated onto polystyrene ELISA plates. After incubation of porcine sera, bound HEV antibodies were detected with anti-porcine anti-IgG and anti-IgM conjugates. For primary estimation of sensitivity and specificity of the assay, sets of sera were used from pigs experimentally infected with HEV Gt3. For further validation of the assay and to set the cutoff value, a batch of 1100 pig sera was used. All pig sera were tested using the developed HEV Gt3 assay and two other serologic assays based on HEV Gt1 antigens. Since there is no gold standard available for HEV antibody testing, further validation and a definite setting of the cutoff of the developed HEV Gt3 assay were performed using a statistical approach based on Bayes' theorem. The developed and validated HEV antibody assay showed effective detection of HEV-specific antibodies. This assay can contribute to an improved detection of HEV antibodies and enable more reliable estimates of the prevalence of HEV Gt3 in swine in different regions.

Taenia solium transmission in a rural community in Honduras : an examination of risk factors and knowledge

Taenia soliurn taeniasis and cysticercosis are recognized as a major public health problem in Latin America. T. soliurn transmission not only affects the health of the individual, but also social and economic development, perpetuating the cycle of poverty. To determine prevalence rates, population knowledge and risk factors associated with transmission, an epidemiological study was undertaken in the rural community of Jalaca. Two standardized questionnaires were used to collect epidemiological and T. soli urn general knowledge data. Kato-Katz technique and an immunoblot assay (EITB) were used to determine taeniasis and seroprevalence, respectively. In total, 139 individuals belonging to 56 households participated in the study. Household characteristics were consistent with conditions of poverty of rural Honduras: 21.4% had no toilet or latrines, 19.6% had earthen floor, and 51.8% lacked indoor tap water. Pigs were raised in 46.4% of households, of which 70% allowed their pigs roaming freely. A human seroprevalence rate of 18.7% and a taeniasis prevalence rate of 2.4% were found. Only four persons answered correctly 2: 6 out of ten T. soliurn knowledge questions, for an average passing score of 2.9%. In general, a serious gap exists in knowledge regarding how humans acquire the infections, especially neurocysticercosis was identified. After regression analysis, the ability to recognize adult tapeworms and awareness of the clinical importance of taeniasis, were found to be significant risk factors for T. soliurn seropositivity. These results demonstrate a high level of transmission and a low level of kn~,wledge about Taenia soliurn in Jalaca. Consequently, intervention measures integrated with health education are necessary to decrease the burden caused by this parasite.

Effet de l’atorvastatine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin

Effet de l’atorvastatine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin Forcillo J, Aubin MC, Horn A, Shi YF, Carrier M, Tardif JC, Perrault LP Introduction: L’atorvastatine par ses effets pléiotropiques pourrait limiter la dysfonction endothéliale associée au développement de l’HVG. Méthodologie : Un cerclage de l’aorte ascendante pendant 2 mois entraîne le développement d’HVG et les groupes ont été traités avec atorvastatine 40 ou 80 mg de 60 à 90 jours. L’HVG est confirmée par échographie. La réactivité vasculaire est évaluée en chambres d’organe, la fonction endothéliale par la quantification de la GMPc et des nitrites/nitrates plasmatiques. Le stress oxydant est mesuré par les niveaux d’ANG II et de la carbonylation des protéines. Résultats : Après 60 et 90 j de cerclage, l’HVG est observée chez tous ces groupes. Les courbes concentrations-réponse des anneaux des artères coronaires épicardiques des groupes traités avec l’atorvastatine 40 et 80 mg pour 30 et 60 jours n’ont démontré aucune amélioration des relaxations dépendantes de l’endothélium. Une exacerbation significative de la dysfonction endothéliale a été observée. Les niveaux vasculaires de GMPc sont significativement diminués dans le groupe sans cerclage traité 60 d et ceux d’ANG II sont fortement augmentés chez ce dernier groupe ainsi que le groupe traité avec 80 mg pour 30 jours par rapport aux contrôles. L’expression de la carbonylation des protéines est augmentée dans le groupe témoin traité avec atorvastatine 80 mg, reflétant une augmentation du stress oxydant. Conclusion : L’administration d’atorvastatine ne prévient pas le développement de l’HVG ni la dysfonction endothéliale dans notre modèle. Au contraire l’atorvastatine à haute dose a un effet toxique sur les artères coronaires épicardiques en augmentant la dysfonction endothéliale.

Influence de l’agrégation érythrocytaire sur la migration axiale de microparticules simulant des plaquettes sanguines

Lors du phénomène d’hémostase primaire ou de thrombose vasculaire, les plaquettes sanguines doivent adhérer aux parois afin de remplir leur fonction réparatrice ou pathologique. Pour ce faire, certains facteurs rhéologiques et hémodynamiques tels que l’hématocrite, le taux de cisaillement local et les contraintes de cisaillement pariétal, entrent en jeu afin d’exclure les plaquettes sanguines de l’écoulement principal et de les transporter vers le site endommagé ou enflammé. Cette exclusion pourrait aussi être influencée par l’agrégation de globules rouges qui est un phénomène naturel présent dans tout le système cardiovasculaire selon les conditions d’écoulement. La dérive de ces agrégats de globules rouges vers le centre des vaisseaux provoque la formation de réseaux d’agrégats dont la taille et la complexité varient en fonction de l’hématocrite et des conditions de cisaillement présentes. Il en résulte un écoulement bi-phasique avec un écoulement central composé d’agrégats de globules rouges avoisinés par une région moins dense en particules où l’on peut trouver des globules rouges singuliers, des petits rouleaux de globules rouges et une importante concentration en plaquettes et globules blancs. De ce fait, il est raisonnable de penser que plus la taille des agrégats qui occupent le centre du vaisseau augmente, plus il y aura de plaquettes expulsées vers les parois vasculaires. L'objectif du projet est de quantifier, in vitro, la migration des plaquettes sanguines en fonction du niveau d’agrégation érythrocytaire présent, en faisant varier l’hématocrite, le taux de cisaillement et en promouvant l’agrégation par l’ajout d’agents tels que le dextran à poids moléculaire élevé. Cependant, le comportement non Newtonien du sang dans un écoulement tubulaire peut être vu comme un facteur confondant à cause de son impact sur l’organisation spatiale des agrégats de globules rouges. De ce fait, les études ont été réalisées dans un appareil permettant de moduler, de façon homogène, la taille et la structure de ces agrégats et de quantifier ainsi leur effet sur la migration axiale des plaquettes. Du sang de porc anti coagulé a été ajusté à différents taux d’hématocrite et insérer dans un appareil à écoulement de Couette, à température ambiante. Les plaquettes sanguines, difficilement isolables in vitro sans en activer certains ligands membranaires, ont été remplacées par des fantômes en polystyrène ayant un revêtement de biotine. La quantification de la migration de ces fantômes de plaquettes a été réalisée grâce à l’utilisation de membranes biologiques fixées sur les parois internes de l’entrefer du rhéomètre de Couette. Ces membranes ont un revêtement de streptavidine assurant une très forte affinité d’adhésion avec les microparticules biotynilées. À 40% d’hématocrite, à un cisaillement de 2 s-1, 566 ± 53 microparticules ont été comptées pour un protocole préétabli avec du sang non agrégeant, comparativement à 1077 ± 229 pour du sang normal et 1568 ± 131 pour du sang hyper agrégeant. Les résultats obtenus suggèrent une nette participation de l’agrégation érythrocytaire sur le transport des fantômes de plaquettes puisque l’adhésion de ces derniers à la paroi du rhéomètre de Couette augmente de façon quasi exponentielle selon le niveau d’agrégation présent.

Validation des modèles de pharmacologie de sécurité et évaluation de la valeur thérapeutique de l'oxytocine dans le traitement de l'infarctus du myocarde

En février, 2009 un rapport de PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmait que plus de 300 médicaments pour le traitement des maladies cardiaques étaient en phase d’essais cliniques ou en révision par les agences règlementaires. Malgré cette abondance de nouvelles thérapies cardiovasculaires, le nombre de nouveaux médicaments approuvés chaque année (toutes indications confondues) est en déclin avec seulement 17 et 24 nouveaux médicaments approuvés en 2007 et 2008, respectivement. Seulement 1 médicament sur 5000 sera approuvé après 10 à 15 ans de développement au coût moyen de 800 millions $. De nombreuses initiatives ont été lancées par les agences règlementaires afin d’augmenter le taux de succès lors du développement des nouveaux médicaments mais les résultats tardent. Cette stagnation est attribuée au manque d’efficacité du nouveau médicament dans bien des cas mais les évaluations d’innocuité remportent la palme des causes d’arrêt de développement. Primum non nocere, la maxime d’Hippocrate, père de la médecine, demeure d’actualité en développement préclinique et clinique des médicaments. Environ 3% des médicaments approuvés au cours des 20 dernières années ont, par la suite, été retirés du marché suite à l’identification d’effets adverses. Les effets adverses cardiovasculaires représentent la plus fréquente cause d’arrêt de développement ou de retrait de médicament (27%) suivi par les effets sur le système nerveux. Après avoir défini le contexte des évaluations de pharmacologie de sécurité et l’utilisation des bio-marqueurs, nous avons validé des modèles d’évaluation de l’innocuité des nouveaux médicaments sur les systèmes cardiovasculaires, respiratoires et nerveux. Évoluant parmi les contraintes et les défis des programmes de développements des médicaments, nous avons évalué l’efficacité et l’innocuité de l’oxytocine (OT), un peptide endogène à des fins thérapeutiques. L’OT, une hormone historiquement associée à la reproduction, a démontré la capacité d’induire la différentiation in vitro de lignées cellulaires (P19) mais aussi de cellules souches embryonnaires en cardiomyocytes battants. Ces observations nous ont amené à considérer l’utilisation de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Afin d’arriver à cet objectif ultime, nous avons d’abord évalué la pharmacocinétique de l’OT dans un modèle de rat anesthésié. Ces études ont mis en évidence des caractéristiques uniques de l’OT dont une courte demi-vie et un profil pharmacocinétique non-linéaire en relation avec la dose administrée. Ensuite, nous avons évalué les effets cardiovasculaires de l’OT sur des animaux sains de différentes espèces. En recherche préclinique, l’utilisation de plusieurs espèces ainsi que de différents états (conscients et anesthésiés) est reconnue comme étant une des meilleures approches afin d’accroître la valeur prédictive des résultats obtenus chez les animaux à la réponse chez l’humain. Des modèles de rats anesthésiés et éveillés, de chiens anesthésiés et éveillés et de singes éveillés avec suivi cardiovasculaire par télémétrie ont été utilisés. L’OT s’est avéré être un agent ayant d’importants effets hémodynamiques présentant une réponse variable selon l’état (anesthésié ou éveillé), la dose, le mode d’administration (bolus ou infusion) et l’espèce utilisée. Ces études nous ont permis d’établir les doses et régimes de traitement n’ayant pas d’effets cardiovasculaires adverses et pouvant être utilisées dans le cadre des études d’efficacité subséquentes. Un modèle porcin d’infarctus du myocarde avec reperfusion a été utilisé afin d’évaluer les effets de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Dans le cadre d’un projet pilote, l’infusion continue d’OT initiée immédiatement au moment de la reperfusion coronarienne a induit des effets cardiovasculaires adverses chez tous les animaux traités incluant une réduction de la fraction de raccourcissement ventriculaire gauche et une aggravation de la cardiomyopathie dilatée suite à l’infarctus. Considérant ces observations, l’approche thérapeutique fût révisée afin d’éviter le traitement pendant la période d’inflammation aigüe considérée maximale autour du 3ième jour suite à l’ischémie. Lorsqu’initié 8 jours après l’ischémie myocardique, l’infusion d’OT a engendré des effets adverses chez les animaux ayant des niveaux endogènes d’OT élevés. Par ailleurs, aucun effet adverse (amélioration non-significative) ne fût observé chez les animaux ayant un faible niveau endogène d’OT. Chez les animaux du groupe placebo, une tendance à observer une meilleure récupération chez ceux ayant des niveaux endogènes initiaux élevés fût notée. Bien que la taille de la zone ischémique à risque soit comparable à celle rencontrée chez les patients atteints d’infarctus, l’utilisation d’animaux juvéniles et l’absence de maladies coronariennes sont des limitations importantes du modèle porcin utilisé. Le potentiel de l’OT pour le traitement de l’infarctus du myocarde demeure mais nos résultats suggèrent qu’une administration systémique à titre de thérapie de remplacement de l’OT devrait être considérée en fonction du niveau endogène. De plus amples évaluations de la sécurité du traitement avec l’OT dans des modèles animaux d’infarctus du myocarde seront nécessaires avant de considérer l’utilisation d’OT dans une population de patients atteint d’un infarctus du myocarde. En contre partie, les niveaux endogènes d’OT pourraient posséder une valeur pronostique et des études cliniques à cet égard pourraient être d’intérêt.

Étude des interactions entre Haemophilus parasuis et des cellules endothéliales et épithéliales porcines: implications d’une composante bactérienne, le lipooligosaccharide (LOS)

Haemophilus parasuis est un pathogène porcin causant la maladie de Glässer caractérisée par de la polysérosite fibrineuse, polyarthrite, méningite et septicémie. La pathogenèse de l’infection et les facteurs de virulence sont encore mal connus. Le site de colonisation de Haemophilus parasuis dans le tractus respiratoire supérieur est controversé. Pour accéder à la circulation sanguine, H. parasuis doit envahir la muqueuse. H. parasuis adhère à des cellules épithéliales porcines de trachée (NPTr). Pour accéder au système nerveux central et causer la méningite, H. parasuis doit traverser la barrière hémato-méningée. H. parasuis adhère à et envahit des cellules endothéliales porcines de microvaisseaux cérébraux (PBMEC) provenant de la BBB. Le but de cette étude était d’étudier certaines interactions entre H. parasuis et son lipooligosccharide (LOS), et des cellules endothéliales et épithéliales porcines. Les résultats démontrent que l’adhésion de H. parasuis Nagasaki aux NPTr et aux PBMEC est en partie médiée par son LOS. H. parasuis induit l’apoptose des NPTr et des PBMEC, mais le LOS ne semble pas impliqué. H. parasuis, et à un niveau moindre son LOS, stimulent la sécrétion d’interleukine- (IL) 6 et d’IL-8. Différentes souches de H. parasuis sérotypes 4 et 5 (sérotypes les plus prévalents en Amérique du Nord) stimulent également les NPTr et PBMEC à produire IL-6 et IL-8. Les résultats suggèrent que le LOS de H. parasuis joue un certain rôle dans la pathogenèse de l’infection, mais d’autres composantes bactériennes sont également impliquées.