nÃo hà / O Ãleo resina da Copaifera langsdorfii (ORCL), popularmente reputado como produto natural para o tratamento de afecÃÃes inflamatÃrias e para promover cicatrizaÃÃo de Ãlceras e de feridas à rico em Ãcido caurenÃico, um diterpeno com diversas propriedades farmacolÃgicas como antiinflamatÃria, antinociceptiva, diurÃtica, vasodilatadora e hipoglicemiante. AlÃm disso, apresentou genotoxicidade e, portanto os nÃveis do AK necessitam serem limitados em preparaÃÃes comerciais do ORCL. O presente trabalho pretende avaliar a seguranÃa do uso do AK utilizando testes de citotoxicidade in vitro, toxicidade aguda em camundongos, screening para aÃÃo no sistema nervoso central (SNC) in vivo e em eventos cardiovasculares, respiratÃrios e reprodutivos, in vivo e in vitro. Os testes de toxicidade foram realizados usando larvas de Artemia sp., eritrÃcitos de ratos e humano, linhagens tumorais, gametas e embriÃes de ouriÃo (L. variegatus). Para o estudo cardiovascular foram utilizados ECG e pressÃo arterial em rato anestesiado, coraÃÃo isolado perfundido (rato e cobaio), Ãtrios, leito mesentÃrico perfundido e preparaÃÃo de aorta de ratos in vitro. Os efeitos reprodutivos foram analisados na implantaÃÃo e na organogÃnese de embriÃes de camundongos. AK nÃo foi tÃxico para o SNC de acordo com os parÃmetros observados no teste do campo aberto e do rota rod. AK (atà 1g/Kg) e nÃo induziu toxicidade nem atingiu a DL50 em camundongos atà 72h apÃs a sua administraÃÃo. AK à tÃxico para Artemia sp. (CL50 2,00  0,48&#61549;g/mL = 6,6&#61549;M); hemolÃtico (CE50 74&#61549;M - rato e 56&#61549;M - humano); manifesta aÃÃo antiproliferativa (AK 78&#61549;M) contra a MCF-7 (inibiÃÃo de 95%) e a HCT-8 (inibiÃÃo de 45%), embriotÃxico para ouriÃos (L. variegatus), na fertilizaÃÃo e nos estÃgios de blastocisto e larval (CI50 84,2&#61549;M, 44,7&#61549;M e <10&#61549;M, respectivamente). No ECG, nÃo houve alteraÃÃo no intervalo QT, porÃm induziu bradicardia com uma tendÃncia para o prolongamento do intervalo PR, e promoveu hipotensÃo no rato normotenso anestesiado (10mg/Kg). No coraÃÃo perfundido in vitro, AK promoveu inotropismo negativo (1000&#61549;g; 59%) parcialmente revertido pela adrenalina (300ng). Inotropismo negativo similar foi evidenciado em cobaio (AK 300&#61549;g, 47 % e 1000&#61549;g, 50%). Nos Ãtrios isolados, AK (1 - 1000&#61549;g/mL = 3&#61549;M - 3mM) nÃo demonstrou uma mudanÃa nem na freqÃÃncia cardÃaca nem na forÃa da contraÃÃo. Em anel de aorta prÃ-contraÃdas por Phe (1-10&#61549;M), AK (1 - 300&#61549;g/mL = 3&#61549;M â 1mM) nÃo mostrou efeito relaxante, mas quando prÃ-incubado (AK 50&#61549;g/mL = 160&#61549;M) causou inibiÃÃo significativa da contraÃÃo mÃxima na curva dose-resposta de Phe (10-12 a 3X10-5M). AK (atà 50mg/Kg) nÃo apresentou atividade estrogÃnica ou antiestrogÃnica sobre ratas impÃberes. Na embriogÃnese de camundongos, AK reduziu o ganho de peso das grÃvidas (AK 25mg/Kg) sem afetar sua performance reprodutiva, o que ocorreu com AK 50 mg/Kg (perdas embrionÃrias de 83%). Durante a organogÃnese houve reduÃÃo do ganho de peso materno, do ganho de peso fetal e placental e retardo na ossificaÃÃo dos fetos (AK 25mg/Kg), que progrediu atà a perda significativa das gestaÃÃes (AK 50mg/Kg). Conclui-se que AK, nas doses testadas, mostrou-se seguro para animais com relaÃÃo à toxicidade aguda e para os sistemas da Bateria Central de estudos de SeguranÃa FarmacolÃgica, porÃm apresentou toxicidade significativa nos eventos relacionados Ãs cÃlulas mitÃticas ou à diferenciaÃÃo celular e nos reprodutivos (estudos suplementares), provavelmente devido aos seus efeitos antiproliferativos e antiinflamatÃrios. Portanto, necessita-se cautela no uso do Ãleo-resina de copaÃba durante a gestaÃÃo. / CopaÃba oil-resin from Copaifera langsdorfii is a popular natural health product used for the treatment of sore throat, urinary and pulmonary affections, and to promote healing of ulcers and wounds. The oil-resin contains various terpenoid components including kaurenoic acid (KA), a principal diterpenoid that manifests anti-inflammatory, antinociceptive, diuretic, vasodilator and hypoglycemic effects. Besides, KA at higher concentrations demonstrates genotoxicity in the tests of Comet and Micronucleus in vitro. Because of this genotoxic potential, it needs to be restrained the concentration of KA in commercial preparations of copaiba oil. The present work therefore aims to assess the safety of KA through cytotoxicity and acute toxicity tests, studying the effects on central nervous system (CNS), cardiovascular, respiratory and reproductive systems in vivo and in vitro. The toxicity tests were performed using Brine shrimp (Artemia sp.) larvae, rat and human erythrocytes, tumor cell lines, and sea urchin (Lytechinus variegatus) gametes and embryos. In the study of cardiovascular effects, KA was examined on rat ECG and blood pressure, rat or guinea pig isolated perfused heart, atria, aorta, and on rat mesenteric perfusion. The reproductive effects of KA were examined on implantation and organogenesis in mice. The results obtained from the open field and rota rod tests did not reveal any apparent toxicity of KA to the CNS. The KA up to an oral dose of 1g/kg in mice produced no measurable toxicity and the 50% lethal dose (LD50) through a 72h oral toxicity study could not be established. On the other hand, KA showed a very high toxicity to Artemia sp. (LC50 2.00  0.48&#61549;g/mL = 6,6&#61549;M); hemolytic activity (EC50 of 74&#61549;M and 56&#61549;M on rat and human RBCs, respectively); manifested antiproliferative effects (78 &#61549;M) against MCF-7 (95% inhibition) and HCT-8 (45% inhibition); embryotoxicity to L. variegates, impaired the fertilization and development of blastula and larval stages with an IC50 of 84.2 &#61549;M, 44.7&#61549;M and <10&#61549;M, respectively). On ECG, there was no significant alteration in the QT interval but did produce bradycardia and showed a tendency to prolong the PR interval. KA (10mg/Kg) induced a hypotensive response in anesthetized normotensive rats. On perfused rat heart, KA at 1000 &#61549;g showed a negative inotropic effect (59%) partially reverted by adrenaline (300ng). A similar negative inotropism was evidenced in guinea pig heart (KA 300&#61549;g, 47% and 1000&#61549;g, 50%). In isolated atrium, KA (1-1000&#61549;g/mL = 3&#61549;M â 3mM) demonstrated neither bradycardia nor a change in cardiac contractile force. In aortic rings pre-contracted by phenylephrine (1-10&#61549;M), KA (1-300&#61549;g/mL = 3&#61549;M - 1mM) failed to produce a relaxant effect but, however, pre-incubation with KA (50&#61549;g/mL = 160&#61549;M) significantly inhibited the maximal contraction induced by phenylephrine as evidenced by a rightward shift in the concentration-response curve. KA, at oral doses up to 50mg/Kg was found to be free from estrogenic or antiestrogenic effects in mice. Nevertheless, 50 mg/Kg treatment with KA promoted heavy embryonic loss, and at 25mg/Kg, although it caused no such impairment but significantly affected the maternal weight gain during pregnancy. During the organogenesis phase, a reduction in maternal, fetal and placental weight gains was observed. Besides, KA treatment groups showed markedly delayed fetal ossifications (25mg/Kg) and an adverse pregnancy outcome (50mg/Kg). In conclusion, the data obtained from in vivo experimentation suggest that KA, at the doses tested, is apparently safe and free from undesirable effects in all the studied organ systems (core battery of safety pharmacology studies) except the reproductive one (supplemental studies), where in its antiproliferative and anti-inflammatory actions may possibly contribute to impaired pregnancy outcome. Therefore, a caution needs to be exercised in the use of copaiba oil resin during pregnancy.

Aim: Isolated papillary muscles and enzymatically dissociated myocytes of guinea-pig hearts are routinely used for experimental cardiac research. The aim of our study is to investigate adult mammalian ventricular slices as an alternative preparation. Method: Vibratome cut ventricular slices (350 μm thick) were examined histologically and with 2-photon microscopy for fibre orientation. Intracellular action potentials were recorded with conventional glass microelectrodes, extracellular potentials were measured with tungsten platinum electrodes and multi-electrode arrays (MEA). Results: Dominant direction of fibre orientation was absent in vertical and horizontal transmural slices, but was longitudinal in tangential slices. Control action potential duration (APD90, 169.9 ± 4 ms) and drug effects on this parameter were similar to papillary muscles. The L-type Ca-channel blocker nifedipine shortened APD90 with a half maximal effective concentration (EC50) of 4.5 μM. The IKr blocker E4031 and neuroleptic drug risperidone prolonged APD90 with EC50 values of 31 nM and 0.67 μM, respectively. Mapping field potentials on multi-electrode arrays showed uniform spread of excitation with a mean conduction velocity of 0.47 m ⋅ s-1. Conclusion: Slices from adult mammalian hearts could become a useful routine model for electrophysiological and pharmacological research. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Aim: Isolated papillary muscles and enzymatically dissociated myocytes of guinea-pig hearts are routinely used for experimental cardiac research. The aim of our study is to investigate adult mammalian ventricular slices as an alternative preparation. Method: Vibratome cut ventricular slices (350 μm thick) were examined histologically and with 2-photon microscopy for fibre orientation. Intracellular action potentials were recorded with conventional glass microelectrodes, extracellular potentials were measured with tungsten platinum electrodes and multi-electrode arrays (MEA). Results: Dominant direction of fibre orientation was absent in vertical and horizontal transmural slices, but was longitudinal in tangential slices. Control action potential duration (APD90, 169.9 ± 4 ms) and drug effects on this parameter were similar to papillary muscles. The L-type Ca-channel blocker nifedipine shortened APD90 with a half maximal effective concentration (EC50) of 4.5 μM. The IKr blocker E4031 and neuroleptic drug risperidone prolonged APD90 with EC50 values of 31 nM and 0.67 μM, respectively. Mapping field potentials on multi-electrode arrays showed uniform spread of excitation with a mean conduction velocity of 0.47 m ⋅ s-1. Conclusion: Slices from adult mammalian hearts could become a useful routine model for electrophysiological and pharmacological research. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

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. / In february 2009, a report from PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmed that more than 300 drugs for treatment of cardiovascular diseases were in clinical trials or under review by regulatory agencies. Despite the abundance of new cardiovascular therapies, the number of new drugs approved each year (all indications combined) is declining steadily with only 17 and 24 new drugs approved in 2007 and 2008, respectively. Only 1 drug out of 5000 candidates will be approved after 10 to 15 years of development with an average cost of $800 millions. Several initiatives have been launched by regulatory agencies to increase the success rate in drug development but results are still awaited. This stagnation is attributed to the lack of efficacy of several drug candidates but safety assessments are the leading cause of drug development discontinuation. Primum non nocere, the maxim from Hippocrate, father of medicine, remains of major relevance in preclinical and clinical drug development. Over the past 20 years, approximately 3% of approved drugs were subsequently withdrawn from the market due to adverse effects. Cardiovascular adverse effects represent the most frequent cause of drug development discontinuation or withdrawal (27%) followed by effects on the nervous system. After defining the context of safety pharmacology evaluations and the use of biomarkers in drug development, we validated safety pharmacology models to investigate drug-induced cardiovascular, respiratory and neurological effects. As we progressed within constraints and challenges of drug development, we evaluated the efficacy and safety of oxytocin, an endogenous peptide with therapeutic potential. Oxytocin (OT), a hormone historically associated with reproduction, demonstrated the ability to induce in vitro differentiation of cell lines (P19) but also embryonic stem cells into beating cardiomyocytes. These observations lead us to consider the use of OT as a treatment for myocardial infarct. To achieve this ultimate goal, we first evaluated the pharmacokinetic of OT in an anesthetized rat model. These investigations highlighted the unique characteristics of OT including a very short half-life and a non-linear pharmacokinetic profile in response to the dose. Cardiovascular effects of OT in healthy animals were then evaluated in various species. In preclinical research, the use of various animal species and state of consciousness (conscious or anesthetized) is recognized as one of the best strategies to increase the predictive value of results obtained in animals to the human response. Our initial investigations of OT treatment regimens used various animal models including conscious and anesthetized rats, anesthetized pigs, conscious dogs with indirect blood pressure monitoring and diuresis and conscious monkeys with cardiovascular telemetry monitoring. These studies confirmed OT to have significant hemodynamic effects with variable responses depending on the state of consciousness (conscious or anesthetized), the dose, the administration protocol (bolus or infusion) and the species that were used. These screening studies enabled selection of a treatment regimen and dose without adverse effects that could subsequently be tested in efficacy studies. A porcine myocardial infarct (MI) model with reperfusion was used to evaluate the effects of OT following myocardial ischemia. In a pilot project, continuous infusion of OT initiated immediately at coronary reperfusion induced cardiovascular adverse effects in all treated animals including a reduction of left ventricular fraction shortening and worsening of dilated cardiomyopathy which is typical following MI. Considering these observations, the therapeutic strategy was revised to avoid OT treatment during the inflammatory phase which was considered maximal around day 3 post-ischemia. When initiated 8 days after MI, OT infusion induced adverse effects in animals with elevated endogenous levels of OT. In contrast, no significant effects (not statistically significant improvement) were observed in animals with low endogenous OT baseline. In placebo treated animals, a trend to observe a better recovery was noted in animals with high endogenous OT baseline. While the size of the ischemic zone was comparable to human patients with MI, the use of juvenile animals and the absence of coronary disease are important limitations of the porcine model. The potential of OT for treatment of MI remains but our results suggest that systemic administration of OT by continuous infusion as part of a replacement therapy should be investigated further in relation to endogenous levels. Further investigations on safety of the treatment with OT on animal MI models are warranted before the use of OT can be considered in the patient population after myocardial infarct. On the other hand, endogenous levels of OT may have a prognostic value and clinical trials to investigate this hypothesis may be of interest.

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. / In february 2009, a report from PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmed that more than 300 drugs for treatment of cardiovascular diseases were in clinical trials or under review by regulatory agencies. Despite the abundance of new cardiovascular therapies, the number of new drugs approved each year (all indications combined) is declining steadily with only 17 and 24 new drugs approved in 2007 and 2008, respectively. Only 1 drug out of 5000 candidates will be approved after 10 to 15 years of development with an average cost of $800 millions. Several initiatives have been launched by regulatory agencies to increase the success rate in drug development but results are still awaited. This stagnation is attributed to the lack of efficacy of several drug candidates but safety assessments are the leading cause of drug development discontinuation. Primum non nocere, the maxim from Hippocrate, father of medicine, remains of major relevance in preclinical and clinical drug development. Over the past 20 years, approximately 3% of approved drugs were subsequently withdrawn from the market due to adverse effects. Cardiovascular adverse effects represent the most frequent cause of drug development discontinuation or withdrawal (27%) followed by effects on the nervous system. After defining the context of safety pharmacology evaluations and the use of biomarkers in drug development, we validated safety pharmacology models to investigate drug-induced cardiovascular, respiratory and neurological effects. As we progressed within constraints and challenges of drug development, we evaluated the efficacy and safety of oxytocin, an endogenous peptide with therapeutic potential. Oxytocin (OT), a hormone historically associated with reproduction, demonstrated the ability to induce in vitro differentiation of cell lines (P19) but also embryonic stem cells into beating cardiomyocytes. These observations lead us to consider the use of OT as a treatment for myocardial infarct. To achieve this ultimate goal, we first evaluated the pharmacokinetic of OT in an anesthetized rat model. These investigations highlighted the unique characteristics of OT including a very short half-life and a non-linear pharmacokinetic profile in response to the dose. Cardiovascular effects of OT in healthy animals were then evaluated in various species. In preclinical research, the use of various animal species and state of consciousness (conscious or anesthetized) is recognized as one of the best strategies to increase the predictive value of results obtained in animals to the human response. Our initial investigations of OT treatment regimens used various animal models including conscious and anesthetized rats, anesthetized pigs, conscious dogs with indirect blood pressure monitoring and diuresis and conscious monkeys with cardiovascular telemetry monitoring. These studies confirmed OT to have significant hemodynamic effects with variable responses depending on the state of consciousness (conscious or anesthetized), the dose, the administration protocol (bolus or infusion) and the species that were used. These screening studies enabled selection of a treatment regimen and dose without adverse effects that could subsequently be tested in efficacy studies. A porcine myocardial infarct (MI) model with reperfusion was used to evaluate the effects of OT following myocardial ischemia. In a pilot project, continuous infusion of OT initiated immediately at coronary reperfusion induced cardiovascular adverse effects in all treated animals including a reduction of left ventricular fraction shortening and worsening of dilated cardiomyopathy which is typical following MI. Considering these observations, the therapeutic strategy was revised to avoid OT treatment during the inflammatory phase which was considered maximal around day 3 post-ischemia. When initiated 8 days after MI, OT infusion induced adverse effects in animals with elevated endogenous levels of OT. In contrast, no significant effects (not statistically significant improvement) were observed in animals with low endogenous OT baseline. In placebo treated animals, a trend to observe a better recovery was noted in animals with high endogenous OT baseline. While the size of the ischemic zone was comparable to human patients with MI, the use of juvenile animals and the absence of coronary disease are important limitations of the porcine model. The potential of OT for treatment of MI remains but our results suggest that systemic administration of OT by continuous infusion as part of a replacement therapy should be investigated further in relation to endogenous levels. Further investigations on safety of the treatment with OT on animal MI models are warranted before the use of OT can be considered in the patient population after myocardial infarct. On the other hand, endogenous levels of OT may have a prognostic value and clinical trials to investigate this hypothesis may be of interest.