Conception, synthèse et diversification de l'azaGly-Pro : un mime de tour beta, outil d'étude structure-activité : application au développement d'un nouvel agent tocolytique

Les accouchements prématurés constituent un problème médical majeur en constante augmentation et ce, malgré tous les efforts mis en œuvre afin de contrer le déclenchement des contractions avant terme. Cette thèse relate du ''design'' rationnel d'un nouvel agent thérapeutique (i.e., tocolytique) qui serait capable de 1) arrêter les contractions, et 2) prolonger la gestation. Pour ce faire, une nouvelle cible, la prostaglandine F2α et son récepteur ont été sélectionnés et le peptidomimétisme a été choisi afin de résoudre cette problématique. L'introduction contient un historique rapide de la conception à la synthèse (''drug design'') du peptide parent, le PDC113, premier peptide a avoir démontré des aptitudes tocolytiques suffisantes pour faire du peptidomimétisme. La deuxième partie de l'introduction présente les concepts du peptidomimétisme appliqués au PDC113 qui ont permis d'accéder au PDC113.824, inhibiteur allostérique du récepteur de la prostaglandine F2α, et explique comment ce mime nous a permis d'élucider les mécanismes de signalisation intracellulaire impliqués dans la contraction musculaire lisse. Cette thèse présente la conception, la synthèse et l'étude structure-activité de mimes de repliement de tour β au sein du mime peptidique original (PDC113.824) dans lequel nous avons remplacé l'azabicycloalkane central (l'indolizidin-2-one) par une série d'autres azabicycloalcanes connus et des acides aza-aminés dont nous avons élaboré la synthèse. Dans un premier temps, une nouvelle stratégie de synthèse en solution de l'aza-glycyl-proline à partir de la diphényle hydrazone et du chloroformate de p-nitrophényle a été réalisée. Cette stratégie a permis d'éliminer les réactions secondaires de cyclisation intramoléculaires communément obtenues lors de l'introduction d'acides aza-aminés avec les protections traditionnelles de type carbamate en présence de phosgène, mais aussi de faciliter l'accès en une étape à des dérivés peptidiques du type aza-glycyle. L'élongation de l'aza-glycyl-proline en solution nous a permis d'accéder à un nouveau mime tetrapeptidique du Smac, un activateur potentiel de l'apoptose au sein de cellules cancéreuses. Par la suite, nous avons développé une stratégie de diversification sélective de l'azote α du résidu azaglycine en utilisant différents types d'halogénures d'alkyle en présence de tert-butoxyde de potassium. Afin de valider le protocole d'alkylation de l'aza-dipeptide, différents halogénures d'alkyle ont été testés. Nous avons également démontré l'utilité des aza-dipeptides résultants en tant que ''building block'' afin d'accéder à une variété d'azapeptides. En effet, l'aza-dipeptide a été déprotégée sélectivement soit en N-terminal soit en C-terminal, respectivement. D'autre part, la libération de l'amine de l'ester méthylique de l'aza-alkylglycyl-proline a conduit à une catégorie de composés à potentiel thérapeutique, les azadicétopipérazines (aza-DKP) par cyclisation intramoléculaire. Enfin, notre intérêt quant au développement d'un nouvel agent tocolytique nous a amené à développer une nouvelle voie de synthèse en solution du PDC113.824 permettant ainsi d'élucider les voies de signalisation intracellulaires du récepteur de la prostaglandine F2α. Afin de valider l'importance de la stéréochimie et d'étudier la relation structure/ activité du mime, nous avons remplacé l'indolizidin-2-one (I2aa) centrale du PDC113.824 par une série d'autres azabicycloalcanes et azadipeptides. Les azabicycloalcanes D-I2aa, quinolizidinone, et indolizidin-9-one ont été synthétisés et incorporés au sein du dit peptide ne donnant aucune activité ni in vitro ni ex vivo, validant ainsi l'importance du tour β de type II' pour le maintien de l'activité biologique du PDC113.824. Finalement, l'insertion d'une série de dérivés aza(alkyl)glycyl-prolyles a mené à de nouveaux inhibiteurs allostériques du récepteur de la PGF2α, l'un contenant l'azaglycine et l'autre, l'azaphénylalanine. Cette thèse a ainsi contribué, grâce à la conception et l'application de nouvelles méthodes de synthèse d'aza-peptides, au développement de nouveaux composés à potentiel thérapeutique afin d'inhiber le travail prématuré.

Étude de tour béta actif dans les modulateurs allostériques du récepteur de la prostaglandine F2alpha

La naissance avant terme constitue un important problème de santé périnatale partout dans le monde. Chaque année près de 15 millions de bébés naissent prématurément. Notre laboratoire s’intéresse depuis une décennie à la conception et le développement de nouvelles classes thérapeutiques (appelés agents tocolytiques) capables d’inhiber les contractions utérines et prolonger le temps de gestation. Due à son implication directe dans le déclanchement des contractions utérines, la prostaglandine F2α (FP) est devenue notre cible de choix. Le PDC 113.824 et aza-glycinyl-proline sont apparus comme des inhibiteurs allostériques puissants du récepteur de la prostaglandine F2α, capables de prolonger la durée de gestation chez les souris. Le travail réalisé au cours de ce mémoire a pour objectif d’étudier le tour β nécessaire pour la reconnaissance sur le récepteur de la prostaglandine F2α. Dans la conception de mime peptidique sélectif efficace et puissant, le repliement β est un élément structural essentiel pour le maintien ou l’amélioration de l’activité du mime peptidique. Les études conformationelles du PDC113.824 et l’aza-glycinyl-proline montrent que les squelettes centraux de ces mimes peptidiques pourraient adopter essentiellement un tour β de type I ou II`, ce qui suggère l’implication des deux types de tours dans l’activité biologique. La synthèse de mimes peptidiques adoptant le tour β de type I et II` est devenue une stratégie logique dans la recherche de nouveaux agents tocolytiques. Au cours de ces études quatre analogues du PDC113.824 ont été synthétisés, un azabicyclo[5.3.0]alkanone et un dipeptide macrocyclique (mimes du tours β de type I) pour étudier l’implication du tour β type I. Par la suite la synthèse de glycinyl-proline et le D-alaninyl-proline (des mimes du tour β du type II`) a été réalisée afin de valider l’implication du tour β type II` dans la reconnaissance sur le récepteur. Nous avons utilisé une stratégie de synthèse efficace pour obtenir les deux analogues (azabicyclo [5.3.0]alkanone et dipeptides macrocycles) à partir d’un intermédiaire commun, en procédant par une cyclisation transannulaire diastéréosélective du tétra-peptide.

Antenatal corticosteroid use and clinical evolution of preterm newborn infants

Objectives: To describe the use of antenatal corticosteroid and clinical evolution of preterm babies. Methods: An observational prospective cohort study was carried out. All 463 pregnant women and their 514 newborn babies with gestational age ranging from 23 to 34 weeks, born at the Brazilian Neonatal Research Network units, were evaluated from August 1 to December 31, 2001. The data were obtained through maternal interview, analysis of medical records, and follow-up of the newborn infants. Data analysis was performed with the use of chi-square, t Student, Mann-Whitney, and ANOVA tests and multiple logistic regression, with level of significance set at 5%. Results: Treatment was directly associated with the number of prenatal visits, with maternal hypertension and with the antenatal use of tocolytic agents. Babies from treated pregnant women presented better Apgar scores at the 1st and 5th minute, reduced need for intervention in the delivery room and lower SNAPPE II. They were born with higher birth weight, longer gestational age and needed less surfactant use, ventilation, and oxygenation time. After multiple logistic regression, the use of antenatal corticosteroid independently improved birth conditions, decreased ventilation time, being related to increased occurrence of neonatal sepsis. Conclusions: The use of corticosteroid was associated with better prenatal care and birth conditions, better preterm evolution but higher risk of infection. Copyright © 2004 by Sociedade Brasileira de Pediatria.

Uso antenatal de corticosteóide e evolução clínica de recém-nascidos pré-termo

Objectives: To describe the use of antenatal corticosteroid and clinical evolution of preterm babies. Methods: An observational prospective cohort study was carried out. All 463 pregnant women and their 514 newborn babies with gestational age ranging from 23 to 34 weeks, born at the Brazilian Neonatal Research Network units, were evaluated from August 1 to December 31, 2001. The data were obtained through maternal interview, analysis of medical records, and follow-up of the newborn infants. Data analysis was performed with the use of chi-square, t Student, Mann-Whitney, and ANOVA tests and multiple logistic regression, with level of significance set at 5%. Results: Treatment was directly associated with the number of prenatal visits, with maternal hypertension and with the antenatal use of tocolytic agents. Babies from treated pregnant women presented better Apgar scores at the 1st and 5th minute, reduced need for intervention in the delivery room and lower SNAPPE II. They were born with higher birth weight, longer gestational age and needed less surfactant use, ventilation, and oxygenation time. After multiple logistic regression, the use of antenatal corticosteroid independently improved birth conditions, decreased ventilation time, being related to increased occurrence of neonatal sepsis. Conclusions: The use of corticosteroid was associated with better prenatal care and birth conditions, better preterm evolution but higher risk of infection. © 2007 Sociedad Chilena de Pediatría.

Two new flavonol glycosides and a metabolite profile of Bryophyllum pinnatum, a phytotherapeutic used in obstetrics and gynaecology

Bryophyllum pinnatum is a succulent perennial plant native to Madagascar which is used in anthroposophical medicine to treat psychiatric disorders and as a tocolytic agent to prevent premature labour. We performed a metabolite profiling study in order to obtain a comprehensive picture of the constituents in B. pinnatum leaves and to identify chromatographic markers for quality control and safety assessment of medicinal preparations. Preliminary HPLC-PDA-ESIMS analyses revealed that flavonoid glycosides were the main UV-absorbing constituents in the MeOH extract of B. pinnatum. Two phenolic glucosides, syringic acid β-D-glucopyranosyl ester (1) and 4'-O-β-D-glucopyranosyl-cis-p-coumaric acid (2), as well as nine flavonoids (3-11) including kaempferol, quercetin, myricetin, acacetin, and diosmetin glycosides were unambiguously identified by 1H and 2D NMR analysis after isolation from a MeOH extract. The flavonol glycosides quercetin 3-O-α-L-arabinopyranosyl-(1 → 2)-α-L-rhamnopyranoside 7-O-β-D-glucopyranoside (3) and myricetin 3-O-α-L-arabinopyranosyl-(1 → 2)-α-L-rhamnopyranoside (4) were new natural products. With the aid of HPLC-PDA-APCIMS and authentic references isolated from the related species B. daigremontianum, the presence of four bufadienolides, bersaldegenin-1-acetate (12), bryophyllin A (13), bersaldegenin-3-acetate (14), and bersaldegenin-1,3,5-orthoacetate (15) was detected in B. pinnatum.

Progestational agents and preterm birth: An updated review of the literature

The preterm birth rate has been increasing over time in the United States, causing a large social and individual financial burden. Though the cause of preterm birth is now known, risk factors such as a previous preterm birth and a short cervical length have been identified as possible predictors. There are many contributing social and behavioral factors that play a role was well as medical problems that occur before and during pregnancy. Though there have been prevention methods identified, such as prenatal care, tocolytic therapy and cervical cerclage, none of these methods have shown to definitively prevent preterm birth over a long period of time. 17 alpha hydroxyprogesterone has been recognized as a possible prevention method for women at high risk for preterm birth. Three out of the five studies assessed in this review showed a significant reduction in preterm birth with administration of progesterone, both for women with a previous preterm birth and with a short cervical length. Currently there is no standard of care for those at high risk for preterm birth. More large clinical trials need to be conducted to determine if this progesterone for the prevention of preterm birth is effective. ^

The Randomized Nitric Oxide Tocolysis Trial (RNOTT) for the treatment of preterm labor

Objective: This study was undertaken to assess the effectiveness of glyceryl trinitrate (GTN) patches in comparison with beta2 sympathornimetics (beta2) for the treatment of preterm labor. Study design: A multicenter, multinational, randomized controlled trial was conducted in tertiary referral teaching hospitals. Women in threatened preterm labor with positive fetal fibronectin or ruptured membranes between 24 and 35 weeks' gestation were recruited and randomly assigned to either beta2 or GTN with rescue beta2 tocolysis if moderate-to-strong contractions persisted at 2 hours. Obstetric and neonatal outcomes were assessed. Results: Two hundred thity-eight women were recruited and randomly assigned, 117 to beta2 and 121 to GTN. On a strict intention-to-treat basis, there was no significant difference in the time to delivery using Kaplan-Meier curves (P = .451). At 2 hours, 27% of women receiving beta2 had moderate or stronger contractions compared with 53% in the GTN group (P < .001). This led to 35% of women in the GTN group receiving rescue treatment. If delivery or requirement for beta2 rescue are regarded as treatment failure, then a significant difference was observed between the 2 arms (P = .0032). There were no significant differences in neonatal outcomes. Conclusion: GTN is a less efficacious tocolytic compared with beta2 sympathomimetics. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Neonatal neurodevelopment outcomes following tocolysis with glycerol trinitrate patches

Objective: The object of this study was to determine the effects of maternal tocolysis with glycerol trinitrate (GTN) patches on the neurodevelopment of infants. Study design: This was a randomized, multicenter, controlled trial comparing the efficacy of GTN patches with standard beta 2 agonist as tocolytic therapy. The previously reported outcomes of this study indicated no difference in neonatal mortality or morbidity to hospital discharge. One hundred fifty-six surviving infants from 2 Australian centers were psychometrically assessed using the Griffiths Mental development Scales (revised) at 18 months of age. Results: There was no difference in psychometric performance between those infants enrolled in either the GTN (81 infants) or beta 2 agonist (75 infants) arm of the study. Conclusion: This randomized trial supports no significant difference between GTN patches in comparison with standard beta 2 agonist for tocolytic therapy. The results underscore the association between premature labor and adverse infant outcomes. (c) 2006 Mosby, Inc. All rights reserved.