The purpose of the study was to determine the causes, of the increased perinatal mortality, identify and describe other factors contributing to the increased perinatal mortality rate in a rural healthcare facility situated in Sekhukhune district in Limpopo province, and to formulate the recommendations that will reduce the perinatal mortality rate based on the results. A quantitative, descriptive, cross-sectional and retrospective design was conducted. The study population was one hundred and sixty two (162) records of babies who died in the perinatal facility from the 1st January 2015 to the 31st December 2015 with a gestational age of about 28 weeks or more. No sampling was done, but a census was used. The sample comprised of one hundred and sixty two (162) of all the records related to perinatal mortality. Data were collected from patients’ records by using a checklist. Analysis of the data was performed by the IBM Statistical Package for Social Sciences (SPSS) version 14 computer software. Frequency tables and pie graphs were used to present the data. The results indicated that 75.3% (n=122) of the records were associated with health personnel as a factor contributing to perinatal mortality. Furthermore, preterm cases accounted for 45.1% (n=73) and prematurity accounted for 37.0% (n=60) of the cases of perinatal mortality. Therefore, preterm births and prematurity are risk factors that should be managed immediately after birth, and all babies should be managed prior to being transferred to the other healthcare institutions. The recommendations are that the education of patients about early antenatal visit, signs of labour and danger signs during pregnancy and training of healthcare workers on record-keeping have to be done on a continuous basis. Managers should conduct quality improvement programmes, benchmarking and implement maternal and neonatal guidelines in the clinical area throughout pregnancy. / Health Studies / M. P. H. (Health Studies)

Malgré les avancées médicales, la prédiction précoce du devenir développemental des enfants nés prématurément demeure un défi. Ces enfants sont à risque de séquelles plus ou moins sévères telles l'infirmité motrice d'origine cérébrale, les déficiences intellectuelles et sensorielles ainsi que les difficultés d'apprentissage. Afin de diminuer l’impact fonctionnel de ces séquelles, l’identification de marqueurs précoces devient un enjeu important. Dans le contexte actuel de ressources financières et humaines limitées, seuls les enfants nés avant 29 semaines de gestation ou avec un poids de naissance (PN) <1250g sont systématiquement suivis, laissant pour compte 95% des enfants prématurés. L’identification de marqueurs précoces permettrait de cibler les enfants nés après 28 semaines de gestation porteurs de séquelles. Le principal objectif des présents travaux visait à évaluer l’utilité de l’Évaluation neurologique d’Amiel-Tison (ENAT) dans l’identification et le suivi des enfants nés entre 29 et 37 semaines de gestation et qui présenteront des problèmes neurodéveloppementaux à l’âge corrigé (AC) de 24 mois. Plus précisément, la fidélité inter-examinateurs, la stabilité ainsi que la validité prédictive de l’ENAT ont été évaluées. La cohorte était composée initialement de 173 enfants nés entre 290/7 et 370/7 semaines de gestation, avec un PN<2500g et ayant passé au moins 24 heures à l’unité de soins néonatals du CHU Sainte-Justine. Les enfants étaient évalués avec l’ENAT à terme et aux AC de 4, 8, 12 et 24 mois. À l’AC de 24 mois, leur développement était évalué à l’aide du Bayley Scales of Infant Development–II. Les principaux résultats révèlent une excellente fidélité inter-examinateurs ainsi qu’une bonne stabilité au cours des deux premières années de vie du statut et des signes neurologiques. Des différences significatives à l’AC de deux ans ont été relevées aux performances développementales en fonction du statut neurologique à terme, qui constitue l’un des meilleurs facteurs prédictifs de ces performances. Les résultats encouragent l’intégration du statut neurologique tel que mesuré par l’ENAT comme marqueur précoce dans le cours d’une surveillance neurodéveloppementale des enfants les plus à risque. / Despite the progress in medicine, early prediction of neurodevelopmental outcome for infants born preterm still remains a challenge. Infants born preterm are at risk of mild to severe disabilities such as cerebral palsy, mental retardation, sensory impairments or learning disabilities. To reduce the functional impact of those disabilities, identification of valid early markers of neurodevelopmental disabilities becomes important. As financial and human resources are limited, only those infants with a gestational age (GA) <29 weeks and a birth weight (BW) <1250 are systematically followed, leaving 95% of the preterm population without surveillance. The identification of early markers would allow targeting infants born after 28 weeks of GA the more at risk. The main objective of the present work was to assess the use of the Amiel-Tison Neurological Assessments (ATNA) in the identification and the follow-up of infants with a GA between 29 and 37 weeks who will present neurodevelopmental problems at two years of corrected age (CA). Specifically, the inter-examiner reliability, the stability during the first two years of life and the predictive validity of the ATNA were assessed. The cohort was composed of 173 children born between 290/7 and 370/7 weeks of GA, with a BW<1250g and who stayed at least 24 hours in the neonatal intensive care unit at the CHU Sainte-Justine. The children were assessed with the ATNA at term age and at 4, 8, 12 and 24 months CA. At 24 months CA, their development was assessed with the Bayley Scales of Infant Development–II. The results revealed excellent inter-examiners reliability and good stability during the first two years of age of the neurological status and signs. Significant differences according to the neurological status at term age were observed at 24 months CA for developmental performance. Moreover, this status was one of the main predictive variables of developmental performance at two years CA. Results incite the integration of the neurological status as assessed by the ATNA as an early marker for the surveillance of infants the more at risk.

La rétinopathie induite par l’oxygène (RIO) est un modèle animal semblable aux rétinopathies vue chez l’homme. Dans ce modèle, une destruction des microvaisseaux rétiniens est suivie d’une néovascularisation pathologique qui chez l’homme peut mener à un détachement de la rétine et subséquemment une perte de vision. Afin de remédier à cette revascularisation anarchique, un traitement de cellules souches (hématopoïétiques et mésenchymateuses) a été effectué chez des souris soumises à ce modèle. Les cellules injectées ont pu migrer à la rétine et induire une revascularisation saine (surtout les cellules souches mésenchymateuses). L’injection du milieu de culture de ces cellules induit aussi une revascularisation semblable à celle vue chez les souris traitées avec les cellules indiquant que l’effet thérapeutique des cellules semble être accompli par l’entremise de facteurs paracrines. Ces résultats suggèrent que ces cellules peuvent jouer un rôle au niveau de l’angiogénèse et indiquent un potentiel thérapeutique pour les rétinopathies. / Oxygen induced retinopathy (OIR) is an animal model that mimics the developing phases of retinopathies seen in humans such as diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity. An initial destruction of retinal microvasculature is followed by pathological neovascularization that can lead to retinal detachment in humans and therefore blindness. Utilizing bone marrow derived stem cells (mesenchymal and hematopoietic), we aimed to repopulate the retina with normal vessels which are affected in the OIR model. Cells injected into the vitreous migrated to the retina and reduced both the area of vasoobliteration and neovascularization. Injection of conditioned cell medium also induced proper vascular repair similar to that seen in mice injected with cells indicating that the cells therapeutic effect is achieved through paracrine action. These results suggest that bone marrow stem cells play a role in angiogenesis and could be a potential therapeutic aid in treating retinopathies.

Law / LL.M.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:46:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2935.pdf: 12968449 bytes, checksum: dc161498c8c9b6c7e3238872f9eef912 (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / The early identification problems in the development of physical, psychic and social abilities, in thepreschool phase, can contribute for intervention procedures. The child with physical deficiency faces,daily, challenges for learning in the process of school inclusion. Considering this a reality, the presentresearch aimed to describe the influence of interaction among the components of the ICF-CY. In theevaluation process of functionality and incapacity in children with physical deficiency, originated fromthe sequels of prematurity in the process of school inclusion for the preschooler. For that, it waselaborated a preliminarily called instrument, Instrument for the Evaluation of Functionality andIncapacity in Infancy, for children of 3 until 6 years (IAFII). It was performed a study case, object of thepresent study, to verify the relevancy of the proposal of the instrument and the feasibility of the plan. Inthis study 3 children in process of preschool inclusion were selected, from the feminine sex. C1, 4 yearsold; C2, 6 years old; and C3, 5 years old. Preterm born, diagnosticated with hemiparesy spastic cerebralpalsy. And theirs care givers. The children were taked care in an ambulatorial attendance unit, tied with aUniversity, that gives multiprofessional attendance, in a city of average portage in the interior of SãoPaulo. The present study contemplates the stages of the instrument elaboration as well as itsapplications. Its results were described in studies case. The data of the functionality and incapacityevaluation in the related children, beginning from the functions and corporal structures domains, hadshown that the biggest deficiencies were found in the structures related to the movement. These resultsaccording with the findings obtained from the evaluation in the tasks and general demands and mobilitydomains, which had also indicated the difficulties of the participants in the actions that demanded the useof movements of the superior members, except C3, that presented cognitive deficit. Allied to this, thechildren presented more accented difficulties in the actions that demanded the use of global movementsof the inferior members, also in those that demanded balance and sustentation of these members. Inrelation to another component, the environment factors, in the descriptions of the care givers, disclose tohave positive influence in the lives of the children, emphasizing the emotional and material supportoffered by the family and friends. Analyzing the information that had come from the three componentsof the CIF-CJ, it s possible to affirm that, although exists the structure originated from the environmentsfacilitiers, there is also a lack of equipment which the children could be beneficiated to facilitate theaccomplishment of many tasks, in the house as well as in the school. In function of the acquired results,the importance of the evaluation of the functionality and incapacity of the children with physicaldisability is argued, starting from the interaction between the three components: corporal functions andstructures, activity and participation and environment factors, disclosing in the health condition. Thepreschooler in inclusion process health condition detection showed itself as an important tool tostimulate focused care, resulting in better scholar inclusion results. Finally, on the methodological pointof view, the IAFII proved itself adequate for future studies with larger number of participants. / A identificação precoce de problemas no desenvolvimento de habilidades físicas, psíquicas e sociais, nafase pré-escolar, pode contribuir para os procedimentos de intervenção. A criança com deficiência físicaenfrenta, diariamente, desafios para aprendizagem no processo de inclusão escolar. Considerando essarealidade, a presente pesquisa objetivou descrever a influência da interação entre os componentes daCIF-CJ no processo de avaliação da funcionalidade e incapacidade de crianças com deficiência física porseqüela de prematuridade em processo de inclusão na pré-escola. Para tanto, foi elaborado uminstrumento denominado Instrumento para Avaliação de Funcionalidade e Incapacidade na Infância, paracrianças de 3 a 6 anos (IAFII), composto por um plano de atividades que contemplou domínios deatividade e participação da CIF-CJ e foi construído com base nos roteiros de análise de atividades daterapia ocupacional, além de dois questionários para função e estrutura corporal e fatores ambientais.Participaram do estudo três crianças, do sexo feminino com idades de C1, 4 anos; C2, 6 anos;e C3, 5anos, nascidas pré-termo e com o diagnóstico de paralisia cerebral do tipo hemiparesia espástica e suasresponsáveis. As crianças são atendidas em uma unidade de atendimento ambulatorial, vinculada a umaUniversidade, que presta atendimento multiprofissional, em uma cidade de médio porte no interior deSão Paulo. O presente estudo contempla as etapas de elaboração do instrumento bem como a aplicaçãodo mesmo, cujos resultados foram descritos em forma de estudos de caso. Os dados da avaliação dafuncionalidade e incapacidade das referidas crianças, a partir dos domínios de funções e estruturascorporais mostraram que as maiores deficiências encontram-se nas estruturas relacionadas aomovimento. Estes resultados estão em consonância com os achados obtidos a partir da avaliação nosdomínios de tarefas e demandas gerais e mobilidade que também indicaram as dificuldades dasparticipantes nas ações que exigiam o uso de movimentos dos membros superiores, com exceção de C3que também apresenta déficit cognitivo acentuado. Aliado a isso, as crianças apresentaram dificuldadesexacerbadas nas ações que exigiam o uso de movimentos globais dos membros inferiores, inclusivenaquelas que exigiam sustentação e equilíbrio desses membros. Em relação a outro componente, fatoresambientais, o relato das responsáveis revelou haver um maior número de influência positivas destes navida das crianças, destacando: o apoio emocional e material ofertado por suas famílias e amigos.Analisando-se as informações advindas dos três componentes da CIF-CJ, é possível afirmar que, apesarde haver estrutura oriunda dos facilitadores ambientais, há também a carência de equipamentos dos quaisas crianças poderiam se beneficiar para facilitar a realização de muitas tarefas, tanto em casa, quanto naescola. Em função dos resultados obtidos discute-se a importância da avaliação da funcionalidade eincapacidade de crianças com disfunção física a partir da interação entre os três componentes: funções eestruturas corporais, atividade e participação e fatores ambientais, que resulta no estado de saúde. Adetecção do estado de saúde de pré-escolares em processo de inclusão se destaca como importanteferramenta para estimular cuidados direcionados e proporcionar melhores resultados na inclusão escolar.Por fim, do ponto de vista metodológico o IAFII se mostrou adequado para a realização de estudosfuturos em maior escala.

Contexte: Le retard de croissance intra-utérin (RCIU) désigne l’incapacité du fœtus à atteindre son potentiel de croissance déterminé génétiquement en raison de diverses causes. Il est défini le plus souvent par un poids de naissance inférieur au 10ème percentile pour l’âge gestationnel sur les courbes néonatales. Ce travail de thèse a comme objectif de répondre aux questions non-résolues sur la définition et les conséquences du RCIU dans le contexte de la grande prématurité: (1) Quelle est la meilleure définition du RCIU à utiliser pour identifier les enfants à risque ? (2) Quels sont les risques de mortalité et de morbidités néonatales respiratoires et neurologiques associés au RCIU et existe-t-il des interactions avec les pathologies de la grossesse responsables de cette naissance très prématurée ? (3) Quel est l’impact du RCIU sur le devenir neuro-développemental à 2 ans, en particulier chez les enfants nés extrêmement prématurément ? Méthodes: Nous avons utilisé deux sources de données. L’étude MOSAIC (Models for OrganiSing Access to Intensive Care for Very Preterm Babies in Europe) est une étude européenne en population qui porte sur l’ensemble des naissances survenues entre 22 et 31 semaines d’aménorrhée en 2003 dans dix régions européennes. Les enfants ont été suivis jusqu’à la sortie d’hospitalisation (population d’étude : 4525 enfants). La deuxième source est une cohorte d’enfants nés avant 27SA qui ont été hospitalisés dans le service de réanimation néonatale à l'hôpital de Port-Royal de 1999 à 2008 et qui ont eu un examen pédiatrique et une évaluation selon l’échelle de Brunet-Lézine qui inclut quatre domaines du développement global de l’enfant : la motricité globale, la motricité fine, le langage et l’interaction sociale (445 enfants admis, 268 enfants suivis à 2 ans). Résultats: Dans les deux populations, les risques de décès et de dysplasie broncho-pulmonaire étaient plus élevés pour les enfants ayant un poids de naissance <10éme percentile des courbes néonatales, mais également pour des enfants avec un poids plus élevé (entre le 10éme et le 24éme percentile des courbes néonatales ou <10ème percentile des courbes fœtales). Par contre, il n’y avait pas de lien entre les complications neurologiques et le faible poids, ni d’interaction avec les pathologies de la grossesse. Le RCIU était associé à un risque élevé du retard neurocognitif à deux ans d’âge corrigé chez les extrêmes prématurés, surtout dans le domaine de la motricité fine et de l’interaction sociale mais pas dans le domaine du langage et de la motricité globale. Nous n’avons pas trouvé d’association entre le RCIU et le risque d’infirmité motrice cérébrale à deux ans d’âge corrigé. Conclusions: L’utilisation du 10ème percentile des courbes néonatales n’est pas adaptée pour identifier l’impact du RCIU chez les grands prématurés ; l’utilisation de multiples seuils ou de courbes de croissance fœtale est nécessaire. Le RCIU accroit les risques de mortalité et de dysplasie broncho-pulmonaire, mais n’est pas associé aux lésions cérébrales sévères ; ces associations sont observées dans différents contextes périnatals (pathologies vasculaires et infectieuses, et naissances à des âges gestationnels très précoces). Le RCIU représente un facteur pronostic défavorable pour le neuro-développement à moyen terme. Nos résultats soulèvent de nouvelles questions sur le suivi adapté pour les enfants ayant un RCIU après leur sortie de l’hôpital et aussi sur les éventuels mécanismes biologiques pouvant expliquer les liens entre le RCIU avec une morbidité respiratoire et certains domaines du développement neurocognitif à moyen terme. / Background: Intrauterine growth restriction (IUGR) refers to the inability of the fetus to achieve its genetically determined growth potential due to various causes. Most often, it is defined by a birth weight less than the 10th percentile for gestational age using neonatal growth curves. This thesis aims to answer unresolved questions about the definition and consequences of IUGR in the context of very preterm birth: (1) what is the best definition of IUGR for identifying children at risk? (2) What are the risks of mortality and neonatal respiratory and neurological morbidity associated with IUGR and are there interactions with the underlying pregnancy complications responsible for the very preterm birth? (3) What is the impact of IUGR on neurodevelopmental at 2 years, especially for children born extremely preterm ? Methods: We used two data sources. The MOSAIC study (Models for Organising Access to Intensive Care for Very Preterm Babies in Europe) is a European population-based study that included all births occurring between 22 and 31 weeks of gestation in 2003 in ten European regions. The children were followed until hospital discharge (study population = 4525 infants). The second source is a cohort of children born before 27 weeks of GA who were hospitalized in the neonatal intensive care unit at the Port Royal Hospital from 1999 to 2008 and had a pediatric examination and Brunet-Lézine (BL) neurodevelopmental assessment at 2 years of corrected age (445 children in the cohort, 268children followed at 2 years). The BL assessment includes four areas of child development: gross motor, fine motor, language and social interaction skills. Results: In both populations, the risk of death and bronchopulmonary dysplasia were higher for children with a birth weight <10th percentile of neonatal growth curves but also for children with a higher birth weight (between the 10th and the 24th percentile of neonatal growth curves or <10th percentile of fetal growth curves). In contrast, there was no link between neurological complications and low birth weight and no interactions with pregnancy complications. IUGR was associated with neurocognitive delay among extremely preterm children evaluated at two years of corrected age, especially for fine motor and social interaction skills, but not for language and gross motor skills. We did not find any association between IUGR and the risk of cerebral palsy at two years of corrected age. Conclusions: The use of the 10th percentile of neonatal growth curves is not suitable for identifying the impact of IUGR in very preterm infants; using higher thresholds or fetal growth curves is necessary. IUGR increased the risks of mortality and bronchopulmonary dysplasia, but was not associated with severe brain damage; these associations are observed in multiple clinical contexts (vascular and infectious pregnancy complications, and births at very early gestational ages). IUGR is a risk factor for poor medium-term neuro-development. Our results raise new questions about the appropriate surveillance for children with IUGR after discharge from the hospital and also about possible biological mechanisms that could explain the relationship between IUGR and respiratory morbidity and neurocognitive development.

Les accouchements prématurés restent un défi pour la médecine moderne. Malgré les efforts de préventions déployés, les taux de naissances prématurés sont en constante augmentation dans les pays industrialisés. Le récepteur interleukine-1 (IL-1R) a été étudié dans le but de développer des agents thérapeutiques pouvant prolonger la gestation et mener à des prognostiques néonataux. Dans cette optique, il y a été démontré que le peptide 101.10 possède a démontré une capacité à moduler le récepteur IL-1R, retarder les accouchements prématurés et réduire l’incidence de la rétinopathie prématurée par un mécanisme allostérique impliquant une signalisation biaisée. Dans le but d’étudier la conformation active du peptide 101.10 et d’en améliorer l’activité, nous avons développé une méthode pour introduire des α-amino γ-lactames β-substituées dans des séquences peptidiques. Appliquer cette stratégie au peptide 101.10 a permis d’améliorer la compréhension de la relation structure-activité pour la modulation allostérique du récepteur IL-1R. Les composés peptidomimétiques ont le potentiel de mimer la conformation et l’activité des peptides bioactifs. Ils offrent le potentiel d’améliorer la reconnaissance moléculaire, d’optimiser le transport à travers des différentes membranes biologiques et d’augmenter la résistance métabolique. Parmi les différentes classes de composés peptidomimétiques, les α-amino γ-lactames (Agl) permet de rigidifier par des liens covalents la chaine peptidique principale favorisant les structures secondaires de type tour β. Les analogues Agl β-substituées mimer et rigidifier la chaine latérale des acides aminés. Cette thèse introduit des méthodes efficaces pour la synthèse stéréocontrolée des résidus α-amino γ-lactames β-substituées possédant diverses fonctionnalités. L’introduction de ces résidus dans différents peptides bioactifs a été effectuée pour étudier leur relation structure-activité. En utilisant le peptide modulateur du récepteur IL-1R 101.10 comme peptide représentatif, la présente recherche a permis d’identifier de nouveaux agents tocolytiques qui peuvent prolonger la gestation et améliorer le pronostique néonatal. Dans le chapitre 2, des stéréo-isomères de (Agl) et β-hydroxy-α-amino-γ-lactam (Hgl) ont été utilisés pour étudier l’influence de la configuration du groupement hydroxyle sur la conformation et l’activité du peptide 101.10. L’orientation de ce groupement dans les peptides Agl et Hgl s’est avéré avoir une influence conformationnelle et sur l’activité. La spectroscopie par dichroïsme circulaire (CD) a illustré la propension de certains analogues, comme le [(3R,4S)-Hgl3]-101.10, à adopter des tours β. Les analogues Agl et Hgl ont été examinés dans une série d’essais in vitro et in vivo modélisant les accouchements prématurés. Dépendant de leur structure et configuration, les analogues lactames ont démontré une sélectivité fonctionnelle différente dans diverse processus biologiques, démontrant les particularités de divers phénotypes. Par exemple, l’inhibition des JNK et ROCK kinases s’est avérée importante respectivement dans leurs effets tocolytiques et dans la diminution de la vaso-oblitération. Notamment, parmi les douze analogues testés, [(3R,4S)-Hgl3]-101.10 s’est avéré démontrer la même activité in vitro et in vitro que le peptide parent. Dans le chapitre 3, des méthodes de déplacement du groupement hydroxyle des résidus Hgl ont permis l’introduction stéréosélective de substituent en position β des résidus Agl. Une combinaison de réaction de Mitsunobu sur les résidus trans Hgl et une ouverture nucléophile les sulfamidates cycliques dérivés des lactames cis, ont mené à l’obtention de mime rigidifiés de résidus Ser, Thr, Cys, Dap, Dab, His et Met. Dans le chapitre 4, différentes lactames β-substitués ont été introduits dans la séquence du peptide 101.10 par une combinaison de chimie en solution et sur support solide pour étudier d’avantage les éléments structurels nécessaire pour réguler l’activité et la signalisation de cette cytokine clef dans la médiation de l’inflammation. Considérant l’activité de l’analogue [(3R,4S)-Hgl3]-101.10, plusieurs analogues β-substitués possédant une orientation similaire pour la chaine principale et latérale ont été synthétisés. Certains analogues ont démontré une activité biologique prometteuse dans des modèles de rétinopathie et seront étudiés dans le futur. En conclusion, des méthodes de synthèse d’α-amino-γ-lactames et de leur contrepartie β-substitués et leur introduction dans des peptides d’intérêt pour étudier leur relation structure-activité ont été développés. En utilisant ces méthodologies sur le modulateur allostérique du récepteur IL-1R 101.10, le conformère actif in vivo responsable de l’activité tocolytique et protectrice contre la rétinopathie associée aux accouchements prématures ont été identifiés. Considérant l’utilité de la synthèse de lactames pour le développement d’agents susceptibles de prolonger la gestation et d’améliorer le prognostique associé aux accouchements prématurés, cette thèse a permis la conception de prototypes de médicaments pour traiter les accouchements prématurés ainsi que l’évaluation des contraintes structurelles pertinentes pour la biologie des peptides. / Preterm birth (PTB) is an unmet biomedical need. Despite efforts to counter the onset of preterm labor, the rate of premature birth has increased steadily in developed countries. The interleukin-1 receptor (IL-1R) has been pursued as a target for designing agents which can prolong labor and improve neonatal outcomes. Towards these goals, a lead peptide 101.10 had been shown to modulate the IL-1R, to delay PTB and to mitigate associated retinopathy of prematurity (ROP) by an allosteric mechanism featuring biased signaling. With the goals of understanding the active conformers and improving the activity of 101.10, methods were conceived for the synthesis and introduction of β-substituted α-amino γ-lactams into peptides. Applying such methods on 101.10 has provided insight into the structure-activity relationships required for allosteric modulation of the IL-1R. Peptidomimetics are promising structures that replicate peptide function and conformation. They offer the potential to improve molecular-recognition, to enhance transport across biological membranes, and to resist metabolism. Among peptidomimetic classes, α-amino γ-lactam (Agl) residues introduce covalent constraint to rigidify the peptide backbone and have been employed to favor turn secondary structures. β-Substituted Agl analogs offer additional potential to mimic and restrict peptide side-chain geometry. This thesis introduces effective methods for the stereo-controlled synthesis of β-substituted α-amino γ-lactams residues having various side chain functionality. Introduction of the parent Agl residue and β-substituted counterparts into biologically active peptides has been explored to study structure-activity relationships. Employing the IL-1R modulator 101.10 as a representative peptide, the described research has furnished novel labor delaying agents that can improve neonatal outcomes. In chapter 2, α-amino-γ-lactam (Agl) and β-hydroxy-α-amino-γ-lactam (Hgl) stereoisomers were employed to study the influence of configuration and hydroxyl group side chain on conformation and activity of the interleukin-1 receptor modulator peptide 101.10. The configuration and hydroxyl group side chain influenced the conformation and biological activity of Agl and Hgl-101.10 analogs. Circular dichroism (CD) spectroscopy illustrated β-turn conformers for specific analogs, such as [(3R,4S)-Hgl3]-101.10. The Agl and Hgl analogs were examined in a series of in vitro assays and in vivo models of PTB. Contingent on their structure vi and configuration, the lactam analogs exhibited different functional selectivity in the various biological pathways, and indicated the requirement for specific phenotypes. For example, inhibition of the JNK and ROCK kinase pathways were respectively shown to be important for delaying labor and diminishing vaso-obliteration in the PTB and ROP models. Notably, among the twelve analogs, [(3R,4S)-Hgl3]-101.10 was found to exhibit identical in vitro and in vivo activity as the parent peptide. In chapter 3, methods were developed for displacement of the β-hydroxy-α-amino-γ-lactam (Hgl) residue alcohol to introduce stereo-selectively different β-substituents on Agl residues. A combination of Mitsunobu chemistry on the trans Hgl residue, and nucleophilic ring opening of the cyclic sulfamidate derived from the cis lactam counterpart provided constrained mimics of Ser, Thr, Cys, Dap, Dab, His and Met residues. In chapter 4, various β-substituted lactams were introduced into the sequence of 101.10 by combination of solution and solid phases chemistry to further study the structural requirements for regulating the activity and signaling of this key cytokine mediator of inflammasome activation. Considering the activity of [(3R,4S)-Hgl3]-101.10, the β-substituted Agl analogs were synthesized possessing similar backbone and side chain configurations. Certain analogs exhibited promising biological activity in the ROP model meriting further study. In sum, methods were conceived for the synthesis and application of α-amino-γ-lactams and their β-substituted analogs to study peptide structure-activity relationships. Employing this chemistry on the IL-1R allosteric modulator 101.10 has identified the active conformer and in vitro activity responsible for ability to delay labor and mitigate retinopathy of prematurity. Considering the utility of the lactam synthesis methods for the development of improved agents for delaying labor and improving neonatal outcomes, this thesis has conceived useful prototypes for drugs to treat PTB, as well as useful methods for dissecting the structural requirements for peptide chemical biology.

L'infertilité affecte 11-15 % des Canadiennes et 8-20 % des couples ont de la difficulté à concevoir spontanément. Par conséquent, le recours à la procréation médicalement assistée (PMA) ne cesse d'augmenter, cependant la controverse demeure quant à ses risques sur la santé maternelle et celle des enfants. La PMA comprend les techniques de procréation assistée (TRA) (fécondation in vitro [FIV], insémination intra-utérine [IIU]) et les stimulateurs ovariens (SO), avec plus de 5 millions d'enfants issu d’une FIV au monde. La PMA a précédemment été associée à un risque accru d’issues adverses de grossesse incluant l’hypertension gestationnelle, les saignements utérins ainsi que les issues adverses affectant la santé de l’enfant, notamment les grossesses multiples, la prématurité, et le faible poids à la naissance sur lesquelles nous allons nous concentrer dans cette thèse de doctorat. Entre 05/08/2010-15/11/2015, le Québec fut la 1ère province Canadienne à financer un programme de remboursement universel pour la PMA, visant à augmenter le taux de natalité au Québec et réduire les grossesses multiples et leurs dépenses de santé associées en implémentant le transfert d'embryon unique. Le programme a été interrompu en 2015 dû aux dépenses de santé plus élevées que prévu. Nous avons identifié plusieurs lacunes de connaissances, que nous avons cherché à combler dans ce programme doctoral. Premièrement, aucun registre n’a été mis en place pour évaluer l'impact du programme sur les mères et les enfants. Deuxièmement, les études se concentrent sur les TRA ou combinent toutes les méthodes non-FIV, ce qui a des implications cliniques limitées. Les SO sont sous-analysées mais ont des implications cliniques importantes car ils constituent un traitement de première ligne pour l'infertilité. Enfin, les grossesses singleton sont moins évaluées alors qu’il est devenu évident qu'elles comportent des risques périnataux cliniquement importants. Cette thèse de doctorat est composée d'une revue de la littérature publiée et de trois études épidémiologiques effectuées dans la Cohorte des Grossesses du Québec (CQG). L'étude 1 quantifie les variations des tendances trimestrielles des issues obstétricales et périnatales 5 ans avant et pendant le programme québécois, et quantifie le risque de multiplicité associé au programme et à la PMA dans l’ensemble et par sous-types (SO seuls, TRA seuls, SO/TRA combinés) pendant ses années actives. Nous avons aussi étudié le rôle des grossesses multiples comme modificateur d'effet dans l'association entre la PMA et la prématurité. Entre 2005-2015, nous avons observé une augmentation de la prévalence de multiplicité par un facteur de 10. Les grossesses multiples ont augmenté significativement pendant le programme (rapport de cotes ajusté [RCa] 6,09, intervalle de confiance à 95 % [IC95%] 5,23-7,09) par rapport aux 5 ans avant. La PMA a significativement augmenté le risque de multiplicité (RCa 4,65, IC95% 3,84-5,62) par rapport à la conception spontanée. Les SO seuls augmentaient le plus le risque de multiplicité (RCa 6,28, IC95 % 4,56-8,64) par rapport à la conception spontanée. L’étude 2 quantifie le risque de prématurité associé à la PMA dans l'ensemble et par sous-type parmi les grossesses singleton survenues pendant le programme et dans une cohorte restreinte de grossesses PMA pour évaluer l'impact d’un biais d'indication (l’infertilité ou la sous-fertilité) potentiel. La PMA dans l’ensemble (RCa 1,46, IC95 % 1,25-1,72) et par sous-types : OS seul (RCa 1,47, IC95% 1,04-2,07), TRA seul (RCa 1,76, IC95% 1,01-3,06) et SO/TRA combinés (RCa 1,43, IC95% 1,19-1,73) étaient associées à un risque accru de prématurité par rapport à la conception spontanée. Enfin, l’étude 3 quantifie le risque de naitre petit/très petit pour l'âge gestationnel associé à la PMA dans l’ensemble et par sous-types. Connaissant l'association PMA/prématurité, nous avons aussi évalué le rôle de la prématurité comme modificateur d'effet dans l'association entre PMA et le fait de naitre petit ou très petit pour l'âge gestationnel. Bien qu'aucune association n'ait été observée entre la PMA et le fait de naitre petit ou très petit pour l'âge gestationnel, la PMA était associée à un risque accru de naitre petit ou très petit pour l'âge gestationnel (RCa 1,69, IC95 % 1,08-2,66) chez les prématurés spécifiquement. Nos résultats démontrent une augmentation significative des grossesses multiples pendant le programme, au-delà des seuils visés. Les SO seuls augmentent particulièrement les grossesses multiples, une technique de PMA ne pouvant être contrôlée par le transfert d’embryon unique. La PMA augmente le risque de prématurité, en particulier chez les singletons. Nos résultats confirment en outre qu’elle augmente également le risque de naitre petit pour l’âge gestationnel, en particulier chez singletons prématurés. / Infertility affects 11-15% of Canadian women, while 8-20% of couples report having difficulties conceiving spontaneously. As such, the use of medically assisted reproduction (MAR) has steadily increased, however controversy remains with regards to its risks on the health of mothers and children. MAR includes assisted reproductive technology (ART) (i.e. in vitro fertilization [IVF], intrauterine insemination [IUI]) and ovarian stimulators (OS), with over 5 million children born through IVF alone worldwide. MARs have previously been associated with an increased risk of adverse pregnancy outcomes including gestational hypertension, uterine bleeding as well as adverse child health outcomes including multiplicity, prematurity, and low birth weight. Perinatal outcomes will be the focus in this doctoral thesis. Between 05/08/2010-15/11/2015, Quebec was the first Canadian province to fund a universal MAR reimbursement program, which aimed to reduce multiplicity and associated health expenditures with the practice of single embryo transfers in the context of IVF and increase Quebec’s birth rate. The program was halted in 2015 following a higher than expected healthcare expenditure. We identified several knowledge gaps, which we have aimed to fill through this doctoral program. First, no database exists to assess the impact of Quebec’s universal MAR program on mothers and children. Second, evidence focuses on ART or combine all non-IVF (e.g. OS) methods together, which has limited clinical implications. OS are under analysed but carry clinical implications as they are a first line therapy for infertility. Lastly, singleton pregnancies are not always evaluated when it has become evident that they carry clinically relevant perinatal risks. This doctoral thesis is composed of a published literature review as well as three epidemiological studies conducted within the Quebec Pregnancy Cohort (QPC). Study 1 aimed to quantify the changes in quarterly trends of obstetrical and perinatal outcomes 5 years before and during the universal program in Quebec through an interrupted time series analysis, as well as quantify the risk of multiplicity in association with the program itself and MAR conceptions specifically during the active program years. In this first study we also aimed to evaluate the role of multiplicity as an effect modifier in the association between MAR conception and prematurity. Between 2005-2015, we observed a 10-fold increase in multiplicity. Multiplicity increased by 6-fold during the program (adjusted odds ratio [aOR] 6.09, 95% confidence interval [CI] 5.23-7.09) compared to 5 years prior. MAR significantly increased the risk of multiplicity by 4.7-fold (aOR 4.65, 95%CI 3.84-5.62) compared to spontaneous conception. OS alone increased the risk of multiplicity the most (aOR 6.28, 95%CI 4.56-8.64) compared to spontaneous conception. In Study 2, we quantified the risk of prematurity associated with MAR conceptions overall and by subtype (eg. OS alone, ART alone, OS/ART combined) among singleton pregnancies occurring during the program as well as in a restricted cohort of MAR-exposed pregnancies to evaluate the impact of indication (infertility/subfertility) bias. MAR conception was associated with an increased prematurity risk (aOR 1.46, 95%CI 1.25-1.72). All MAR types were associated with increased prematurity risk when compared to spontaneous conception: OS alone (aOR 1.47, 95%CI 1.04-2.07), ART alone (aOR 1.76, 95%CI 1.01-3.06), and OS/ART combined (aOR 1.43, 95%CI 1.19-1.73). Lastly, in Study 3, we aimed to quantify the risk of being born small/very small for gestational age (SGA, VSGA) associated with MAR overall and by subtype. In this study, knowing the MAR/prematurity association, we assessed the role of prematurity as an effect modifier in the association between MAR and SGA/VSGA. While no association was observed between MAR and SGA/VSGA, MAR was associated with an increased SGA risk (aOR 1.69, 95%CI 1.08-2.66) among preterms. Our findings show a significant increase of multiplicity during the program years, well above the thresholds targeted by the program administrators. OS alone particularly increases multiplicity the most, an MAR technique that cannot be controlled through single embryo transfer. MARs increase the risk of preterm, particularly among singleton pregnancies. Our results further confirm that they also increase the risk of SGA, specifically among preterm singleton pregnancies.

Le peptidomimétisme permet de synthétiser des composés ayant le potentiel de répliquer l’activité biologique des peptides naturels sans les propriétés non désirées telles que le métabolisme rapide. En stabilisant la conformation active et en modifiant les éléments clés de la structure d’un peptide, il est possible d’améliorer sa puissance et sa sélectivité, de favoriser son transport membranaire et d’augmenter sa stabilité métabolique. Les α-amino-γ-lactames (Agl) font partie d’une classe de mimes peptidiques qui permettent de rigidifier, par des liens covalents, le squelette peptidique. Les résidus Agl pourraient stabiliser la structure secondaire du peptide de type tour β. Ils pourraient favoriser une conformation qui augmente les interactions avec le récepteur. Il est possible d’ajouter des substituants à la position β des résidus Agl afin de mimer les chaines latérales d’un peptide avec un squelette possédant une conformation contrainte. Ce mémoire présente une revue des différentes méthodes de synthèses stéréosélectives des α-amino-γ-lactames β substitués. Au cours du projet, l’organocatalyse asymétrique de Mannich catalysée par la proline a été exploitée afin de préparer un dérivé d’acide aminé pour mimer la chaine latérale de la leucine. L’approche mettant de l’avant la synthèse des sulfamidates cycliques a été explorée ainsi que l’approche par l’amination réductrice qui permettra de synthétiser des α-amino-γ-lactames β substitués. Ce travail présente la possibilité d’insérer l’α-amino-γ-lactame β-isopropyle mimant la D-leucine dans le peptide biologiquement actif 101.10 reconnu comme un modulateur allostérique du récepteur de l’interleukine-1β (IL-1β). Le peptide 101.10 inhibe la cascade inflammatoire menant aux accouchements prématurés et limite les effets de la rétinopathie du prématuré. Ainsi, le peptide analogue synthétisé au laboratoire sera testé biologiquement in vitro en collaboration avec le Professeur Sylvain Chemtob de l’Hôpital Sainte-Justine, afin d’étudier les effets de l’insertion du Agl β-substitué sur l’activité biologique de celui-ci en tant que modulateur de l’interleukine-1. / Peptide mimicry enables the synthesis of surrogates of natural peptides that replicate activity without potentially undesired properties such as rapid metabolism. Peptide mimics can stabilize active conformations and alter key structural elements to enhance potency, selectivity, membrane permeability, and metabolic stability. α-Amino-γ-lactam (Agl) residues belong to a class of peptide mimics that rigidify the peptide backbone through covalent bonds. β-Turn peptide secondary structures can be stabilized by Agl residues. Locking the peptide into such conformations, Agl residues can enhance interactions with receptors. Substituents can be added to the β position of the Agl residue to mimic side chain functions projecting from a constrained backbone conformation. The thesis presents a review of various methods for the stereoselective synthesis of β-substituted α-amino-γ-lactams. In the context of the developed research, the organocatalyzed asymmetric Mannich reaction using proline was employed to prepare an amino acid derivative possessing a leucine side chain. Approaches featuring cyclic sulfamidates and reductive amination were explored to synthesize β-substituted α-amino-γ-lactams. A β-isopropyl α-amino-γ-lactam was synthesized with potential to mimic D-leucine and inserted into the biologically active peptide 101.10 which has shown to be a potent allosteric modulator of the interleukin-1β (IL-1β) receptor. The peptide 101.10 can inhibit the inflammatory cascade leading to preterm birth and mitigate the pathology of retinopathy of prematurity. The synthesised peptide mimic will be tested in vitro in collaboration with Professor Sylvain Chemtob from Sainte-Justine Hospital to study the effects of inserting the β-substituted Agl on biological activity as an interleukin-1 receptor modulator.