Solubility is the amount of solute in the solvent system at phase equilibrium with certain temperature and pressure. Many of the new chemical entities are lipophilic molecules that require techniques to enhance solubility. Solubility enhancement can be achieved by either physical and/or chemical modification of the drug. Various techniques are available for solubility enhancement of poorly soluble drugs include particle size reduction, salt formation, solid dispersions, use of surfactants, prodrug, crystal modification, etc. In this study, the three model drugs belong to BCS class II and IV having low solubility with a certain range of physicochemical properties were studies in solubility enhancement using fusion method, co-precipitation, nano-milling and spray drying techniques. The two different polymers employed for solubility enhancement are PEG 8000 and PVP 40,000. Solubility was determined by Shake Flask method at the temperature of 37±0.1 °C. The objective is to investigate the enhancement of solubility of the three model drugs namely Glipizide, Carvedilol and Furosemide in 1:1, 1:5 and 1:10 drug-polymer ratios and are characterized by Differential Scanning Calorimetry (DSC). The Solubility of Glipizide was enhanced from 11.18 ± 1.78 µg/ml to 35.73 ± 0.04 µg/ml by 219 % increase with nano-milling technique at 1:5 ratio with PEG 8000 as carrier whereas with PVP 40000 as carrier, 286 % increase in solubility to 43.26 ± 7.87 µg/ml was observed at 1:1 ratio by fusion method. The solubility of Carvedilol was enhanced from 5.04 ± 0.55 µg/ml to 17.51 ± 0.94 µg/ml by 246 % at 1:5 ratio by fusion method with PEG8000 as carrier and 2924 % enhancement in solubility to 152.70 ± 9.09 µg/ml at 1:10 ratio by nano-milling with PVP40000 as the carrier. Furosemide showed an increase in solubility from 55.94 ± 2.48 µg/ml to 164.11 ± 9.18 µg/ml by 193 % at 1:10 ratio by nano-milling technique with PEG8000 as carrier whereas with PVP40000 as carrier, 444 % increase was observed at 1:1 ratio by nano-milling technique with solubility of 304.52 ± 23.11 µg/ml. The data showed that the decrease in percentage crystallinity and enthalpy of fusion of the model drugs upon implementing solubility enhancement techniques with the effect of particle size and the carrier used resulted in the increase of aqueous solubility of the model drugs.

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O carvedilol é um anti-hipertensivo disponível na clínica como mistura racêmica, sendo o (S)-(-)-carvedilol um bloqueador ? e ?1-adrenérgico e o (R)-(+)-carvedilol apenas ?1-adrenérgico. O carvedilol é metabolizado principalmente por glicuronidação e pelo CYP2D6 a hidroxifenilcarvedilol e pelo CYP2C9 a Odesmetilcarvedilol. O presente estudo avalia a disposição cinética e o metabolismo dos enantiômeros do carvedilol, hidroxifenilcarvedilol e O-desmetilcarvedilol em voluntários sadios não comedicados (n=13) ou comedicados com dose única oral de glibenclamida (5 mg) e metformina (500 mg) (n=13) e em pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 (com bom controle glicêmico e em tratamento com glibenclamida 5 mg/8h e metformina 500 mg/8h; n=14), fenotipados como metabolizadores rápidos (n=26) ou lentos (n=1). Os voluntários e pacientes receberam dose única oral de 25 mg de carvedilol racêmico e amostras seriadas de sangue foram coletadas até 24h após a administração. A frequência cardíaca foi avaliada na situação de exercício isométrico com o handgrip durante 2 min a 30% da contratilidade voluntária máxima e durante o repouso. Os enantiômeros do carvedilol e metabólitos foram analisados em plasma por LC-MS/MS empregando coluna Chirobiotic® V. O método foi linear no intervalo de 0,05 a 100; 0,05 a 10 e 0,02 a 10 ng/mL para os enantiômeros do carvedilol, hidroxifenilcarvedilol e O-desmetilcarvedilol, os desvios do estudo de precisão e exatidão foram inferiores a 15% e não foi observado efeito matriz. A farmacocinética avaliada por modelo não compartimental mostra acúmulo plasmático dos enantiômeros (R)-(+)-carvedilol, (R)-(+)-O-desmetilcarvedilol e (R)-(+)- hidroxifenilcarvedilol. A disposição cinética e o metabolismo dos enantiômeros do carvedilol não diferem entre os grupos de voluntários não comedicados e comedicados com dose única oral de glibenclamida e metformina. No entanto, os valores de AUC de ambos os enantiômeros do metabólito O-desmetilcarvedilol [(R)- (+): 6,92 vs 10,40 vs 11,91 ng.h/mL e (S)-(-): 2,36 vs 4,26 vs 3,98 ng/h/mL] são menores no grupo de pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 quando comparados ao grupo de voluntários sadios não comedicados ou comedicados. Em compensação, os valores de AUC de ambos os enantiômeros do metabólito hidroxifenilcarvedilol [(R)-(+): 13,89 vs 6,60 vs 4,88 ng.h/mL e (S)-(-): 7,21 vs 1,50 vs 1,45 ng/h/mL] são maiores no grupo de pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2. Os parâmetros farmacocinéticos de um paciente metabolizador lento do CYP2D6, portador de diabetes mellitus tipo 2 e em tratamento com glibenclamida e metformina, permite inferir redução na formação de ambos os enantiômeros do metabólito hidroxifenilcarvedilol compensada pelo aumento na formação de ambos os enantiômeros do metabólito O-desmetilcarvedilol. Logo, a disposição cinética de ambos os enantiômeros do carvedilol sob a forma inalterada não difere entre metabolizadores rápidos e lentos do CYP2D6. O modelo não linear de efeitos mistos para a análise da disposição cinética e metabolismo populacional dos enantiômeros do carvedilol foi desenvolvido no NONMEM v.7.2 é preciso e possui capacidade preditiva adequada avaliada por métodos visuais do ajuste do modelo aos dados e ii bootstrap. Os valores de biodisponibilidade estimados pelo modelo para os enantiômeros (S)-(-) e (R)-(+)-carvedilol, respectivamente 16,43 e 25,4%, não diferem entre voluntários sadios e pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 em tratamento com glibenclamida e metformina. Os valores de clearance pelo CYP2D6 estimados para o (S)-(-)-carvedilol foram de 1,65 vs 7,28 L/h, respectivamente, para os voluntários sadios e para os pacientes diabéticos, enquanto os estimados para o enantiômero (R)-(+)-carvedilol foram de 2,69 vs 13,7 L/h. Em relação ao clearance pelo CYP2C9, os valores estimados para o (S)-(-)-carvedilol foram de 16,2 vs 7,71 L/h, respectivamente, para os voluntários sadios e para os pacientes diabéticos, enquanto os estimados para o enantiômero (R)-(+)-carvedilol foram de 25,6 vs 10,5 L/h. Os valores de clearance por outras vias metabólicas são maiores para o (S)-(-)- carvedilol do que para o (R)-(+)-carvedilol (28,2 vs 4,86 L/h) e não diferem entre voluntários sadios e pacientes. Os valores de clearance total de ambos os enantiômeros do carvedilol não diferem entre os voluntários sadios e os pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 [(S)-(-): 46,05 vs 43,19 L/h e (R)-(+): 33,15 vs 29,06 L/h], considerando que os menores clearances do CYP2C9 são compensados por maiores clearances do CYP2D6. A variação da frequência cardíaca induzida pelo exercício isométrico com o handgrip após a administração de dose única oral de 25 mg de carvedilol racêmico não mostra relação com as concentrações plasmáticas do (S)-(-)-carvedilol. / Carvedilol is an antihypertensive available as racemic mixture, the (S)-(-)- carvedilol is a ??and ?1 adrenergic blocker and (R)-(+)-carvedilol is only na ?1- adrenergic blocker. Carvedilol is metabolized primarily by glucuronidation and by CYP2D6 to hidroxifenilcarvedilol and CYP2C9 to O-desmetilcarvedilol. This study evaluates the disposition and metabolism of carvedilol, hidroxyphenilcarvedilol and Odesmethylcarvedilol enantiomers in health (n=13) and type II diabetes subjects treated with glibenclamide (5 mg/8h) and in a good glycemic control (n=13) and in a CYP2D6 poor metabolizer diabetes subject (n=1). The subjects received a single racemic carvedilol dose of 25 mg. blood samples wore collected until 24h. The heart rate was evaluated durig isometric handgrip exercise. Carvedilol and metabolites enantiomers wore evaluated in plasma sampels by LC-MS/MS. The pharmacokinetics was evaluate by noncompartimental model and higher levels of (R)-(+)-carvedilol, (R)-(+)-Odesmethylcarvedilol e (R)-(+)-hidroxiphenilcarvedilol levels are noticed. The carvedilol pharmacokinetics does not change between healthy and type II diabetes subjects. However the AUC values of both O-desmethylcarvedilol enantiomers are lower [(R)-(+): 6,92 vs 10,40 vs 11,91 ng.h/mL e (S)-(-): 2,36 vs 4,26 vs 3,98 ng/h/mL]in the diabetes subjects and the AUC values of both hidroxyphenilcarvedilol enantiomers are higher [(R)-(+): 13,89 vs 6,60 vs 4,88 ng.h/mL e (S)-(-): 7,21 vs 1,50 vs 1,45 ng/h/mL]. It is noticed in CYP2D6 poor metabolizer diabetes subject lower levels of hidroxyphenilcarvedilol but higher of O-desmetilcarvedilol and carvedilol disposition is not changed. A Non-linear mixed effects modelling was performed in NONMEM v.7.2 the model was validated by visual methods and bootstrap. The bioavailability of (S)-(-) and (R)-(+)-carvedilol was 16,43 e 25,4% and no covariate effect was noticed. The CYP2D6 clearance values were 1,65 vs 7,28 L/h to healthy and diabetes subjects, inasmuch (R)-(+)-carvedilol ones were 25,6 vs 10,5 L/h. The CYP2C9 clearance of (S)-(-)-carvedilol were 16,2 vs 7,71 L/h for healthy and diabetes subjects, while (R)- (+)-carvedilol ones were 25,6 vs 10,5 L/h. The (S)-(-)-carvedilol clearance by other metabolic routes are higher (28,2 vs 4,86 L/h) and does not change between healthy and diabetes subjects. Carvedilol total clearance also does not differ between healthy and diabetes subjects the because the lower CYP2C9 clearance are balanced by the higher CYP2D6 clearance. The cardiac frequency change induced by handgrip isometric exercise is not related with the (S)-(-)-carvedilol plasma levels.

O carvedilol é um anti-hipertensivo disponível na clínica como mistura racêmica, sendo o (S)-(-)-carvedilol um bloqueador ? e ?1-adrenérgico e o (R)-(+)-carvedilol apenas ?1-adrenérgico. O carvedilol é metabolizado principalmente por glicuronidação e pelo CYP2D6 a hidroxifenilcarvedilol e pelo CYP2C9 a Odesmetilcarvedilol. O presente estudo avalia a disposição cinética e o metabolismo dos enantiômeros do carvedilol, hidroxifenilcarvedilol e O-desmetilcarvedilol em voluntários sadios não comedicados (n=13) ou comedicados com dose única oral de glibenclamida (5 mg) e metformina (500 mg) (n=13) e em pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 (com bom controle glicêmico e em tratamento com glibenclamida 5 mg/8h e metformina 500 mg/8h; n=14), fenotipados como metabolizadores rápidos (n=26) ou lentos (n=1). Os voluntários e pacientes receberam dose única oral de 25 mg de carvedilol racêmico e amostras seriadas de sangue foram coletadas até 24h após a administração. A frequência cardíaca foi avaliada na situação de exercício isométrico com o handgrip durante 2 min a 30% da contratilidade voluntária máxima e durante o repouso. Os enantiômeros do carvedilol e metabólitos foram analisados em plasma por LC-MS/MS empregando coluna Chirobiotic® V. O método foi linear no intervalo de 0,05 a 100; 0,05 a 10 e 0,02 a 10 ng/mL para os enantiômeros do carvedilol, hidroxifenilcarvedilol e O-desmetilcarvedilol, os desvios do estudo de precisão e exatidão foram inferiores a 15% e não foi observado efeito matriz. A farmacocinética avaliada por modelo não compartimental mostra acúmulo plasmático dos enantiômeros (R)-(+)-carvedilol, (R)-(+)-O-desmetilcarvedilol e (R)-(+)- hidroxifenilcarvedilol. A disposição cinética e o metabolismo dos enantiômeros do carvedilol não diferem entre os grupos de voluntários não comedicados e comedicados com dose única oral de glibenclamida e metformina. No entanto, os valores de AUC de ambos os enantiômeros do metabólito O-desmetilcarvedilol [(R)- (+): 6,92 vs 10,40 vs 11,91 ng.h/mL e (S)-(-): 2,36 vs 4,26 vs 3,98 ng/h/mL] são menores no grupo de pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 quando comparados ao grupo de voluntários sadios não comedicados ou comedicados. Em compensação, os valores de AUC de ambos os enantiômeros do metabólito hidroxifenilcarvedilol [(R)-(+): 13,89 vs 6,60 vs 4,88 ng.h/mL e (S)-(-): 7,21 vs 1,50 vs 1,45 ng/h/mL] são maiores no grupo de pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2. Os parâmetros farmacocinéticos de um paciente metabolizador lento do CYP2D6, portador de diabetes mellitus tipo 2 e em tratamento com glibenclamida e metformina, permite inferir redução na formação de ambos os enantiômeros do metabólito hidroxifenilcarvedilol compensada pelo aumento na formação de ambos os enantiômeros do metabólito O-desmetilcarvedilol. Logo, a disposição cinética de ambos os enantiômeros do carvedilol sob a forma inalterada não difere entre metabolizadores rápidos e lentos do CYP2D6. O modelo não linear de efeitos mistos para a análise da disposição cinética e metabolismo populacional dos enantiômeros do carvedilol foi desenvolvido no NONMEM v.7.2 é preciso e possui capacidade preditiva adequada avaliada por métodos visuais do ajuste do modelo aos dados e ii bootstrap. Os valores de biodisponibilidade estimados pelo modelo para os enantiômeros (S)-(-) e (R)-(+)-carvedilol, respectivamente 16,43 e 25,4%, não diferem entre voluntários sadios e pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 em tratamento com glibenclamida e metformina. Os valores de clearance pelo CYP2D6 estimados para o (S)-(-)-carvedilol foram de 1,65 vs 7,28 L/h, respectivamente, para os voluntários sadios e para os pacientes diabéticos, enquanto os estimados para o enantiômero (R)-(+)-carvedilol foram de 2,69 vs 13,7 L/h. Em relação ao clearance pelo CYP2C9, os valores estimados para o (S)-(-)-carvedilol foram de 16,2 vs 7,71 L/h, respectivamente, para os voluntários sadios e para os pacientes diabéticos, enquanto os estimados para o enantiômero (R)-(+)-carvedilol foram de 25,6 vs 10,5 L/h. Os valores de clearance por outras vias metabólicas são maiores para o (S)-(-)- carvedilol do que para o (R)-(+)-carvedilol (28,2 vs 4,86 L/h) e não diferem entre voluntários sadios e pacientes. Os valores de clearance total de ambos os enantiômeros do carvedilol não diferem entre os voluntários sadios e os pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 [(S)-(-): 46,05 vs 43,19 L/h e (R)-(+): 33,15 vs 29,06 L/h], considerando que os menores clearances do CYP2C9 são compensados por maiores clearances do CYP2D6. A variação da frequência cardíaca induzida pelo exercício isométrico com o handgrip após a administração de dose única oral de 25 mg de carvedilol racêmico não mostra relação com as concentrações plasmáticas do (S)-(-)-carvedilol. / Carvedilol is an antihypertensive available as racemic mixture, the (S)-(-)- carvedilol is a ??and ?1 adrenergic blocker and (R)-(+)-carvedilol is only na ?1- adrenergic blocker. Carvedilol is metabolized primarily by glucuronidation and by CYP2D6 to hidroxifenilcarvedilol and CYP2C9 to O-desmetilcarvedilol. This study evaluates the disposition and metabolism of carvedilol, hidroxyphenilcarvedilol and Odesmethylcarvedilol enantiomers in health (n=13) and type II diabetes subjects treated with glibenclamide (5 mg/8h) and in a good glycemic control (n=13) and in a CYP2D6 poor metabolizer diabetes subject (n=1). The subjects received a single racemic carvedilol dose of 25 mg. blood samples wore collected until 24h. The heart rate was evaluated durig isometric handgrip exercise. Carvedilol and metabolites enantiomers wore evaluated in plasma sampels by LC-MS/MS. The pharmacokinetics was evaluate by noncompartimental model and higher levels of (R)-(+)-carvedilol, (R)-(+)-Odesmethylcarvedilol e (R)-(+)-hidroxiphenilcarvedilol levels are noticed. The carvedilol pharmacokinetics does not change between healthy and type II diabetes subjects. However the AUC values of both O-desmethylcarvedilol enantiomers are lower [(R)-(+): 6,92 vs 10,40 vs 11,91 ng.h/mL e (S)-(-): 2,36 vs 4,26 vs 3,98 ng/h/mL]in the diabetes subjects and the AUC values of both hidroxyphenilcarvedilol enantiomers are higher [(R)-(+): 13,89 vs 6,60 vs 4,88 ng.h/mL e (S)-(-): 7,21 vs 1,50 vs 1,45 ng/h/mL]. It is noticed in CYP2D6 poor metabolizer diabetes subject lower levels of hidroxyphenilcarvedilol but higher of O-desmetilcarvedilol and carvedilol disposition is not changed. A Non-linear mixed effects modelling was performed in NONMEM v.7.2 the model was validated by visual methods and bootstrap. The bioavailability of (S)-(-) and (R)-(+)-carvedilol was 16,43 e 25,4% and no covariate effect was noticed. The CYP2D6 clearance values were 1,65 vs 7,28 L/h to healthy and diabetes subjects, inasmuch (R)-(+)-carvedilol ones were 25,6 vs 10,5 L/h. The CYP2C9 clearance of (S)-(-)-carvedilol were 16,2 vs 7,71 L/h for healthy and diabetes subjects, while (R)- (+)-carvedilol ones were 25,6 vs 10,5 L/h. The (S)-(-)-carvedilol clearance by other metabolic routes are higher (28,2 vs 4,86 L/h) and does not change between healthy and diabetes subjects. Carvedilol total clearance also does not differ between healthy and diabetes subjects the because the lower CYP2C9 clearance are balanced by the higher CYP2D6 clearance. The cardiac frequency change induced by handgrip isometric exercise is not related with the (S)-(-)-carvedilol plasma levels.

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio (IAM), o tratamento com hormônios da tireoide (HT) vem revelando efeitos cardioprotetores. Os HT, todavia, provocam uma estimulação adrenérgica, induzindo elevação da frequência cardíaca, a qual contribui para progressão da disfunção ventricular após o IAM. O betabloqueador carvedilol, entretanto, é capaz de bloquear a estimulação adrenérgica. Objetivo: Avaliar o efeito da administração conjunta dos HT e do carvedilol sobre o coração de ratos submetidos ao IAM. Nesse contexto, enfocar nos efeitos dessa coadministração sobre o remodelamento ventricular, a função cardíaca e o estresse oxidativo. Materiais e métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em cinco grupos (n=8-10/grupo): grupo sham (SHAM), grupo infarto (IM), grupo infarto+HT (IM+HT), grupo infarto+carvedilol (IM+C) e grupo infarto+C+HT (IM+C+HT). Após o IAM, os grupos SHAM e IM receberam salina, e os tratados receberam seus respectivos tratamentos por 12 dias por gavage. Após esse período, os animais foram submetidos a uma avaliação ecocardiográfica, e, posteriormente, ao cateterismo venticular. Em seguida, os animais foram eutanasiados para a coleta do coração, do pulmão e do fígado, para análises morfométricas e bioquímicas. Análise estatística: ANOVA de uma via seguida pelo teste de Student-Newman-Keuls. Nível de significância P<0,05. Resultados: A respeito dos parâmetros morfométricos, foi possível verificar hipertrofia cardíaca nos grupos infartados tratados em relação aos grupos SHAM e IM. Quanto aos parâmetros ecocardiográficos, os grupos tratados demonstraram aumento da espessura da parede posterior na sístole, da fração de ejeção e redução do índice de tensão de parede em comparação ao grupo IM. Os grupos IM+C e IM+C+HT também apresentaram atenuação da redução da mudança de área fracional e do aumento do volume sistólico final em relação aos grupos IM e IM+HT. Quanto aos parâmetros hemodinâmicos, houve redução das dP/dt máxima e mínima, da pressão sistólica do ventrículo esquerdo (VE) e aumento da pressão diastólica final do VE no grupo IM em comparação ao SHAM. Entretanto, todos esses parâmetros foram revertidos nos grupos tratados. A frequência cardíaca aumentou nos grupos IM+HT e IM+C+HT em relação aos outros grupos, mas reduziu no grupo IM+C+HT em relação ao grupo IM+HT. Quanto aos parâmetros de estresse oxidativo, verificou-se aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) e redução dos níveis de sulfidrilas no grupo IM e IM+C em relação ao grupo SHAM, enquanto os grupos IM+HT e IM+C+HT não foram diferentes do grupo SHAM. Ainda, no grupo IM+C+HT, o co-tratamento apresentou efeito sinérgico na redução dos níveis de ERO e no aumento da razão GSH/GSSG. Conclusão: A coadminsitração do carvedilol e dos HT foi capaz de melhorar o remodelamento ventricular e a função cardíaca após o IAM. Ainda, o carvedilol foi capaz de exercer seu efeito betabloqueador no grupo IM+C+HT, uma vez que reduziu a frequência cardíaca aumentada pelos HT. Além disso, a co-administração apresentou um efeito sinérgico positivo nos parâmetros de estresse oxidativo, especificamente, sobre os níveis de ERO e o balanço redox através da razão GSH/GSSG, dessa forma preservando a homeostase redox do tecido cardíaco. / Introduction: After acute myocardial infarction (AMI), treatment with thyroid hormones (TH) has revealed cardioprotective effects. However, TH causes adrenergic stimulation, which effect increase heart rate and this may contribute to ventricular dysfunction progression after AMI. Meanwhile, the beta-blocker carvedilol is able to block adrenergic stimulation. Aim: To evaluate the effects of TH and carvedilol co-administration on the heart of rats submitted to AMI. In this context, it focused on the effects of this co-administration on ventricular remodeling, cardiac function and oxidative stress. Material and methods: Male Wistar rats were divided in five groups (n=8-10/group): sham (SHAM), infarcted (MI), infarcted+TH (MI+TH), infarcted+carvedilol (MI+C) and infarcted group+C+TH (IM+C+TH). Post-AMI, SHAM and MI groups received saline, and the treated groups received their respective treatments for 12 days by gavage. After this period, the animals were submitted to an echocardiographic evaluation and, later, to the ventricular catheterization. Afterwards, the animals were euthanized for the heart lung and liver collection, for morphometric and biochemical analyzes. Statistical Analysis: One-way ANOVA followed by Student-Newman-Keuls test. Significance level P<0,05. Results: Regarding the morphometric parameters, it was possible to verify cardiac hypertrophy in the treated infarcted groups in relation to the SHAM and MI groups, as well as there was no significant difference between the groups regarding pulmonary and hepatic congestion. In relation to echocardiographic parameters, treated groups showed an increase in systolic posterior wall thickness, ejection fraction and a reduction in wall tension index compared to MI group. MI+C and MI+C+TH groups also presented attenuation of the reduction in the fractional area change and of the increase in the final systolic volume in relation to the MI and MI+TH groups. Regarding the hemodynamic parameters, there was a reduction of the maximum and minimum dP/dt, the left ventricular (LV) systolic pressure and an increase in the final LV diastolic pressure in the MI group compared to SHAM. However, all these parameters were reversed in the treated groups. The heart rate increased in the MI+TH and MI+C+TH groups compared to the other groups, but decreased in the MI+C+TH group compared to the MI+TH group. Regarding the parameters of oxidative stress, there was an increase in the levels of reactive oxygen species (ROS) and reduction of sulfhydryl levels in the MI and MI+C groups compared to the SHAM group, while the MI+TH and MI+C groups were not different from the SHAM group. In addition, in the M+C+TH group, the co-treatment showed a synergic effect in reducing ERO levels and increasing GSH/GSSG ratio. Conclusion: Coadministration of carvedilol and TH was able to improve ventricular remodeling and cardiac function after AMI. In addition, carvedilol was able to exert its betablocking effect in the MI+C+TH group, since it reduced the heart rate increased by TH. In addition, co-administration had a positive synergistic effect on oxidative stress parameters, specifically on ROS levels and redox balance through the GSH/GSSG ratio, thus preserving redox homeostasis of cardiac tissue.

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio (IAM), o tratamento com hormônios da tireoide (HT) vem revelando efeitos cardioprotetores. Os HT, todavia, provocam uma estimulação adrenérgica, induzindo elevação da frequência cardíaca, a qual contribui para progressão da disfunção ventricular após o IAM. O betabloqueador carvedilol, entretanto, é capaz de bloquear a estimulação adrenérgica. Objetivo: Avaliar o efeito da administração conjunta dos HT e do carvedilol sobre o coração de ratos submetidos ao IAM. Nesse contexto, enfocar nos efeitos dessa coadministração sobre o remodelamento ventricular, a função cardíaca e o estresse oxidativo. Materiais e métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em cinco grupos (n=8-10/grupo): grupo sham (SHAM), grupo infarto (IM), grupo infarto+HT (IM+HT), grupo infarto+carvedilol (IM+C) e grupo infarto+C+HT (IM+C+HT). Após o IAM, os grupos SHAM e IM receberam salina, e os tratados receberam seus respectivos tratamentos por 12 dias por gavage. Após esse período, os animais foram submetidos a uma avaliação ecocardiográfica, e, posteriormente, ao cateterismo venticular. Em seguida, os animais foram eutanasiados para a coleta do coração, do pulmão e do fígado, para análises morfométricas e bioquímicas. Análise estatística: ANOVA de uma via seguida pelo teste de Student-Newman-Keuls. Nível de significância P<0,05. Resultados: A respeito dos parâmetros morfométricos, foi possível verificar hipertrofia cardíaca nos grupos infartados tratados em relação aos grupos SHAM e IM. Quanto aos parâmetros ecocardiográficos, os grupos tratados demonstraram aumento da espessura da parede posterior na sístole, da fração de ejeção e redução do índice de tensão de parede em comparação ao grupo IM. Os grupos IM+C e IM+C+HT também apresentaram atenuação da redução da mudança de área fracional e do aumento do volume sistólico final em relação aos grupos IM e IM+HT. Quanto aos parâmetros hemodinâmicos, houve redução das dP/dt máxima e mínima, da pressão sistólica do ventrículo esquerdo (VE) e aumento da pressão diastólica final do VE no grupo IM em comparação ao SHAM. Entretanto, todos esses parâmetros foram revertidos nos grupos tratados. A frequência cardíaca aumentou nos grupos IM+HT e IM+C+HT em relação aos outros grupos, mas reduziu no grupo IM+C+HT em relação ao grupo IM+HT. Quanto aos parâmetros de estresse oxidativo, verificou-se aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) e redução dos níveis de sulfidrilas no grupo IM e IM+C em relação ao grupo SHAM, enquanto os grupos IM+HT e IM+C+HT não foram diferentes do grupo SHAM. Ainda, no grupo IM+C+HT, o co-tratamento apresentou efeito sinérgico na redução dos níveis de ERO e no aumento da razão GSH/GSSG. Conclusão: A coadminsitração do carvedilol e dos HT foi capaz de melhorar o remodelamento ventricular e a função cardíaca após o IAM. Ainda, o carvedilol foi capaz de exercer seu efeito betabloqueador no grupo IM+C+HT, uma vez que reduziu a frequência cardíaca aumentada pelos HT. Além disso, a co-administração apresentou um efeito sinérgico positivo nos parâmetros de estresse oxidativo, especificamente, sobre os níveis de ERO e o balanço redox através da razão GSH/GSSG, dessa forma preservando a homeostase redox do tecido cardíaco. / Introduction: After acute myocardial infarction (AMI), treatment with thyroid hormones (TH) has revealed cardioprotective effects. However, TH causes adrenergic stimulation, which effect increase heart rate and this may contribute to ventricular dysfunction progression after AMI. Meanwhile, the beta-blocker carvedilol is able to block adrenergic stimulation. Aim: To evaluate the effects of TH and carvedilol co-administration on the heart of rats submitted to AMI. In this context, it focused on the effects of this co-administration on ventricular remodeling, cardiac function and oxidative stress. Material and methods: Male Wistar rats were divided in five groups (n=8-10/group): sham (SHAM), infarcted (MI), infarcted+TH (MI+TH), infarcted+carvedilol (MI+C) and infarcted group+C+TH (IM+C+TH). Post-AMI, SHAM and MI groups received saline, and the treated groups received their respective treatments for 12 days by gavage. After this period, the animals were submitted to an echocardiographic evaluation and, later, to the ventricular catheterization. Afterwards, the animals were euthanized for the heart lung and liver collection, for morphometric and biochemical analyzes. Statistical Analysis: One-way ANOVA followed by Student-Newman-Keuls test. Significance level P<0,05. Results: Regarding the morphometric parameters, it was possible to verify cardiac hypertrophy in the treated infarcted groups in relation to the SHAM and MI groups, as well as there was no significant difference between the groups regarding pulmonary and hepatic congestion. In relation to echocardiographic parameters, treated groups showed an increase in systolic posterior wall thickness, ejection fraction and a reduction in wall tension index compared to MI group. MI+C and MI+C+TH groups also presented attenuation of the reduction in the fractional area change and of the increase in the final systolic volume in relation to the MI and MI+TH groups. Regarding the hemodynamic parameters, there was a reduction of the maximum and minimum dP/dt, the left ventricular (LV) systolic pressure and an increase in the final LV diastolic pressure in the MI group compared to SHAM. However, all these parameters were reversed in the treated groups. The heart rate increased in the MI+TH and MI+C+TH groups compared to the other groups, but decreased in the MI+C+TH group compared to the MI+TH group. Regarding the parameters of oxidative stress, there was an increase in the levels of reactive oxygen species (ROS) and reduction of sulfhydryl levels in the MI and MI+C groups compared to the SHAM group, while the MI+TH and MI+C groups were not different from the SHAM group. In addition, in the M+C+TH group, the co-treatment showed a synergic effect in reducing ERO levels and increasing GSH/GSSG ratio. Conclusion: Coadministration of carvedilol and TH was able to improve ventricular remodeling and cardiac function after AMI. In addition, carvedilol was able to exert its betablocking effect in the MI+C+TH group, since it reduced the heart rate increased by TH. In addition, co-administration had a positive synergistic effect on oxidative stress parameters, specifically on ROS levels and redox balance through the GSH/GSSG ratio, thus preserving redox homeostasis of cardiac tissue.

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio (IAM), o tratamento com hormônios da tireoide (HT) vem revelando efeitos cardioprotetores. Os HT, todavia, provocam uma estimulação adrenérgica, induzindo elevação da frequência cardíaca, a qual contribui para progressão da disfunção ventricular após o IAM. O betabloqueador carvedilol, entretanto, é capaz de bloquear a estimulação adrenérgica. Objetivo: Avaliar o efeito da administração conjunta dos HT e do carvedilol sobre o coração de ratos submetidos ao IAM. Nesse contexto, enfocar nos efeitos dessa coadministração sobre o remodelamento ventricular, a função cardíaca e o estresse oxidativo. Materiais e métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em cinco grupos (n=8-10/grupo): grupo sham (SHAM), grupo infarto (IM), grupo infarto+HT (IM+HT), grupo infarto+carvedilol (IM+C) e grupo infarto+C+HT (IM+C+HT). Após o IAM, os grupos SHAM e IM receberam salina, e os tratados receberam seus respectivos tratamentos por 12 dias por gavage. Após esse período, os animais foram submetidos a uma avaliação ecocardiográfica, e, posteriormente, ao cateterismo venticular. Em seguida, os animais foram eutanasiados para a coleta do coração, do pulmão e do fígado, para análises morfométricas e bioquímicas. Análise estatística: ANOVA de uma via seguida pelo teste de Student-Newman-Keuls. Nível de significância P<0,05. Resultados: A respeito dos parâmetros morfométricos, foi possível verificar hipertrofia cardíaca nos grupos infartados tratados em relação aos grupos SHAM e IM. Quanto aos parâmetros ecocardiográficos, os grupos tratados demonstraram aumento da espessura da parede posterior na sístole, da fração de ejeção e redução do índice de tensão de parede em comparação ao grupo IM. Os grupos IM+C e IM+C+HT também apresentaram atenuação da redução da mudança de área fracional e do aumento do volume sistólico final em relação aos grupos IM e IM+HT. Quanto aos parâmetros hemodinâmicos, houve redução das dP/dt máxima e mínima, da pressão sistólica do ventrículo esquerdo (VE) e aumento da pressão diastólica final do VE no grupo IM em comparação ao SHAM. Entretanto, todos esses parâmetros foram revertidos nos grupos tratados. A frequência cardíaca aumentou nos grupos IM+HT e IM+C+HT em relação aos outros grupos, mas reduziu no grupo IM+C+HT em relação ao grupo IM+HT. Quanto aos parâmetros de estresse oxidativo, verificou-se aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) e redução dos níveis de sulfidrilas no grupo IM e IM+C em relação ao grupo SHAM, enquanto os grupos IM+HT e IM+C+HT não foram diferentes do grupo SHAM. Ainda, no grupo IM+C+HT, o co-tratamento apresentou efeito sinérgico na redução dos níveis de ERO e no aumento da razão GSH/GSSG. Conclusão: A coadminsitração do carvedilol e dos HT foi capaz de melhorar o remodelamento ventricular e a função cardíaca após o IAM. Ainda, o carvedilol foi capaz de exercer seu efeito betabloqueador no grupo IM+C+HT, uma vez que reduziu a frequência cardíaca aumentada pelos HT. Além disso, a co-administração apresentou um efeito sinérgico positivo nos parâmetros de estresse oxidativo, especificamente, sobre os níveis de ERO e o balanço redox através da razão GSH/GSSG, dessa forma preservando a homeostase redox do tecido cardíaco. / Introduction: After acute myocardial infarction (AMI), treatment with thyroid hormones (TH) has revealed cardioprotective effects. However, TH causes adrenergic stimulation, which effect increase heart rate and this may contribute to ventricular dysfunction progression after AMI. Meanwhile, the beta-blocker carvedilol is able to block adrenergic stimulation. Aim: To evaluate the effects of TH and carvedilol co-administration on the heart of rats submitted to AMI. In this context, it focused on the effects of this co-administration on ventricular remodeling, cardiac function and oxidative stress. Material and methods: Male Wistar rats were divided in five groups (n=8-10/group): sham (SHAM), infarcted (MI), infarcted+TH (MI+TH), infarcted+carvedilol (MI+C) and infarcted group+C+TH (IM+C+TH). Post-AMI, SHAM and MI groups received saline, and the treated groups received their respective treatments for 12 days by gavage. After this period, the animals were submitted to an echocardiographic evaluation and, later, to the ventricular catheterization. Afterwards, the animals were euthanized for the heart lung and liver collection, for morphometric and biochemical analyzes. Statistical Analysis: One-way ANOVA followed by Student-Newman-Keuls test. Significance level P<0,05. Results: Regarding the morphometric parameters, it was possible to verify cardiac hypertrophy in the treated infarcted groups in relation to the SHAM and MI groups, as well as there was no significant difference between the groups regarding pulmonary and hepatic congestion. In relation to echocardiographic parameters, treated groups showed an increase in systolic posterior wall thickness, ejection fraction and a reduction in wall tension index compared to MI group. MI+C and MI+C+TH groups also presented attenuation of the reduction in the fractional area change and of the increase in the final systolic volume in relation to the MI and MI+TH groups. Regarding the hemodynamic parameters, there was a reduction of the maximum and minimum dP/dt, the left ventricular (LV) systolic pressure and an increase in the final LV diastolic pressure in the MI group compared to SHAM. However, all these parameters were reversed in the treated groups. The heart rate increased in the MI+TH and MI+C+TH groups compared to the other groups, but decreased in the MI+C+TH group compared to the MI+TH group. Regarding the parameters of oxidative stress, there was an increase in the levels of reactive oxygen species (ROS) and reduction of sulfhydryl levels in the MI and MI+C groups compared to the SHAM group, while the MI+TH and MI+C groups were not different from the SHAM group. In addition, in the M+C+TH group, the co-treatment showed a synergic effect in reducing ERO levels and increasing GSH/GSSG ratio. Conclusion: Coadministration of carvedilol and TH was able to improve ventricular remodeling and cardiac function after AMI. In addition, carvedilol was able to exert its betablocking effect in the MI+C+TH group, since it reduced the heart rate increased by TH. In addition, co-administration had a positive synergistic effect on oxidative stress parameters, specifically on ROS levels and redox balance through the GSH/GSSG ratio, thus preserving redox homeostasis of cardiac tissue.

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No. of bitstreams: 1 Tese - Luís Antônio Dantas Silva - 2017.pdf: 3852477 bytes, checksum: 3d70f0bfde2edb9fbe3baf236d1c369c (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Introduction: Self-emulsifying drug delivery systems (SMEDDS) have been successfully used as carriers for poorly water-soluble drugs, because they can effectively solubilize them, as well as stimulate their intestinal lymphatic transport, reduce first-pass metabolism, and inhibit efflux proteins present in intestinal cells. All these effects together contribute to the improvement in the oral bioavailability of the incorporated drugs. The preparation of solid self-emulsifying systems is associated with additional advantages, such as increased stability, ease of transport, storage, and administration. Hot-melt extrusion is a technique that has attracted great interest in the pharmaceutical industry in recent years for enabling continuous production of solid dosage forms, with high productivity and low cost. In addition, it can be performed without the use of solvents. Despite this, there are no reports in the literature about the use of this technique in the production of solid self-emulsifying systems. Objectives: The objective of the present work was to perform preformulation studies and to develop solid self-microemulsifying systems containing carvedilol by hot-melt extrusion, aiming at improving the dissolution of this drug. Methods: Initially, carvedilol solubility and compatibility in different lipid excipients were determined, respectively, by the equilibrium solubility method and thermoanalytical, spectroscopic and isothermal stress techniques. An analytical method was developed and validated to carvedilol quantitation by high performance liquid chromatography. Next, the selected excipients were used in the construction of a ternary phase diagram, in order to determine the best ratio for SMEDDS production. Finally, the selected liquid formulation was mixed with a polymeric system consisting of an enteric polymer (hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate) and other excipients. The resulting mixture was extruded in a twin screw hot-melt extruder. Box-Behnken factorial design was used to evaluate the effects of formulation (carvedilol concentration) and process variables (temperature and recirculation time) on the release of the drug (in 0.1 M HCl and phosphate buffer pH 6.8) and redispersion of the microemulsion from the solid system. The extrudates’ morphology was evaluated by light microscopy and scanning electron microscopy and the physical state of the drug in the preparation was investigated by differential scanning calorimetry and X-ray powder diffraction. Results: Preformulation studies showed that carvedilol is incompatible with the lauric acid, oleic acid, Gelucire® 44/14, Capmul® MCM, canola oil, castor oil, polyethoxylated castor oil, corn oil, soybean oil, sunflower oil and safflower oil. On the other hand, carvedilol was stable in mixtures with sesame oil, Plurol® Isostearique, Transcutol HP®, stearic acid, palmitic acid, Compritol® 888 ATO, Emulium® 22 and with the mixture of capric/caprilic triglycerides (CCT). The CCT showed to be the best solvent for carvedilol (3.93 ± 0.20 mg mL-1), among the compatible lipid excipients. Thus, the mixture of CCT, Plurol® and Transcutol HP® was selected for preparation of the self-emulsifying systems containing carvedilol. The phase diagram showed that the ratio of 50/37.5/12.5 (oil/surfactant/cosurfactant) resulted in the best parameters of self-emulsification (time, clarity and stability) average size (140.04 ± 7.22 nm) and size distribution (0.219 ± 0.011). These values were not significantly altered by the inclusion of carvedilol in the mixture (139.06 ± 7.28 nm and 0.221 ± 0.015). This self-microemulsifying concentrate with polymeric carriers were then extruded and the resulting product was a compact matrix. Factorial design showed that the drug concentration, temperature and recirculation time significantly influenced the drug release in different media, as well as the reconstitution efficiency of the microemulsion. Carvedilol release in acid medium was in the range of 12 to 25% and it was significantly affected by the temperature and recirculation time. The polymeric matrix was able to prevent redispersion of the system in acid. In turn, drug released was significantly affected by drug concentration in pH 6.8, ranging from 43 to 85%. Drug release in this medium was primarily affected by the concentration of the drug in the formulation. The reconstitution efficiency was significantly affected by the circulation time and process temperature, ranging from 55 to 100% in pH 6.8. Average size (145 to 164 nm) and PdI (0.209 to 0.262) were not significantly affected by the studied variables Conclusion: Self-microemulsifying extrudates were prepared from the lipid concentrate selected from the preformulation studies. The solid systems allowed a site-specific microemulsion redispersion, thus presenting potential for lymphatic absorption of carvedilol. The experimental results presented here are the first report about the production of solid self-microemulsifying systems containing carvedilol by hot-melt extrusion. / Introdução: Sistemas automicroemulsionáveis de liberação de fármacos (SMEDDS) têm sido empregados, com sucesso, como carreadores de fármacos pouco solúveis em água, pois conseguem solubilizá-los eficientemente, assim como podem estimular seu transporte linfático intestinal, reduzindo o metabolismo de primeira passagem e inibindo as proteínas de efluxo presentes nas células intestinais. Todos esses efeitos em conjunto contribuem para a melhora na biodisponibilidade oral dos fármacos incorporados. O preparo de sistemas automicroemulsionáveis sólidos está associado a vantagens adicionais, tais como o aumento da estabilidade, facilidade de transporte e armazenamento e maior conveniência de administração. A termoextrusão é uma técnica que tem atraído grande interesse na indústria farmacêutica nos últimos anos por possibilitar a produção contínua, com alta produtividade e baixo custo de formas sólidas, sendo ainda executada sem uso de solventes. Apesar disto, não existem relatos na literatura sobre o emprego dessa técnica na produção de sistemas automicroemulsionáveis sólidos. Objetivos: O presente trabalho teve como objetivo realizar estudo de pré-formulação e, em seguida, desenvolver termoextrusados automicroemulsionáveis contendo carvedilol, visando a melhora na dissolução deste fármaco. Métodos: Inicialmente, a solubilidade e compatibilidade do carvedilol em diferentes adjuvantes lipídicos foram determinadas, respectivamente, pelo método de solubilidade no equilíbrio e pelo emprego de técnicas termoanalíticas, espectroscópicas e de estresse isotérmico. A quantificação do carvedilol nestes estudos foi realizada por cromatografia a líquido de alta eficiência e, para tanto, o método analítico foi desenvolvido e validado. Em seguida, os adjuvantes selecionados foram utilizados na construção de um diagrama de fases ternário, no intuito de determinar a melhor proporção dos mesmos para o preparo de SMEDDS. Por fim, a formulação líquida selecionada foi misturada a um sistema polimérico constituído por polímero entérico (acetosuccinato de hidroxipropilmetilcelulose) e outros adjuvantes, sendo a mistura resultante processada por termoextrusão em extrusor de parafuso duplo. Planejamento fatorial do tipo Box-Behnken foi empregado para avaliar os efeitos de variáveis de formulação (concentração de carvedilol) e de processo (temperatura e tempo de recirculação) sobre a liberação do fármaco (em meio HCl 0,1 M e em tampão fosfato pH 6,8) e sobre a reconstituição da microemulsão a partir do sistema sólido. A morfologia dos termoextrusados foi avaliada por microscopia óptica e por microscopia eletrônica de varredura e o estado físico do fármaco na preparação foi investigado por calorimetria exploratória diferencial e difração de raios-X de pó. Resultados: Os estudos de pré-formulação mostraram que o carvedilol é incompatível com os adjuvantes ácido láurico, ácido oleico, Gelucire® 44/14, Capmul® MCM, óleo de canola, óleo de rícino, óleo de rícino polietoxilado, óleo de milho, óleo de soja, óleo de girassol e óleo de cártamo. Por outro lado, o carvedilol se mostrou estável nas misturas com o óleo de gergelim, Plurol® Isostearique, Transcutol HP®, ácido esteárico, ácido palmítico, Compritol® 888 ATO, Emulium® 22 e com a mistura de triglicerídeos dos ácidos cáprico e caprílico (TAC). O TAC mostrou ainda ser o melhor solvente para o carvedilol (3,93 ± 0,20 mg/mL), dentre os materiais oleosos compatíveis. Dessa forma, a mistura de TAC, Plurol® e Transcutol HP® foi selecionada para o preparo de sistemas automicroemulsionáveis. O diagrama de fases mostrou que a proporção 50/37,5/12,5 (óleo/tensoativo/cotensoativo) resultou nos melhores parâmetros de autoemulsificação (tempo, limpidez e estabilidade), tamanho médio (140,04 ± 7,22 nm) e distribuição de tamanho (0,219 ± 0,011). Esses valores não foram significativamente alterados pela inclusão do carvedilol na mistura (139,06 ± 7,28 nm e 0,221 ± 0,015). O concentrado automicroemulsionável, adicionado aos polímeros, contendo carvedilol foi então termoextrusado e o produto resultante apresentou matriz compacta. A concentração do fármaco, a temperatura de processamento e o tempo de recirculação influenciaram significativamente o perfil de liberação do fármaco nos diferentes meios, bem como a eficiência de reconstituição da microemulsão. A liberação do carvedilol em meio ácido esteve na faixa entre 12 e 25%, sendo significativamente afetada pela temperatura e tempo de recirculação. Em meio ácido, a matriz polimérica foi capaz de evitar a reconstituição da microemulsão. Por sua vez, em meio pH 6,8, a liberação do carvedilol foi maior e variou entre 43 e 85%, sendo afetada pela concentração do fármaco na formulação. Nesse meio, a eficiência de reconstituição foi significativamente afetada pelo tempo de recirculação e pela temperatura, apresentando eficiência de reconstituição na faixa entre 55 e 100%. O tamanho médio (145 a 164 nm) e PdI (0,209 a 0,262) das microemulsões não tiveram seus valores afetados significativamente pelas variáveis estudadas. Conclusão: Termoextrusados automicroemulsionáveis foram preparados a partir do concentrado lipídico composto por adjuvantes selecionados nos estudos de pré-formulação. Os sistemas sólidos conferiram reconstituição sítio-específica da microemulsão, apresentando assim potencial para proporcionar absorção linfática do carvedilol. Os achados experimentais aqui apresentados são o primeiro relato da obtenção de sistemas automicroemulsionáveis sólidos contendo carvedilol pela técnica de termoextrusão.

Retinitis Pigmentosa (RP) is an incurable inherited retinal degeneration affecting approximately 1 in 4,000 individuals globally. The aim of this dissertation was to identify drugs that can help patients suffering from the disease. To accomplish this goal, the zebrafish was utilized as a model for RP to perform <i>in vivo</i> drug screening. The zebrafish RP model expresses a human rhodopsin transgene which contains a premature stop codon at position 344 (<i>Tg</i>(<i>rho:Hsa.RH1_Q344X</i>)). This zebrafish model exhibits significant rod photoreceptor degeneration beginning at 7 days post fertilization (dpf). To assess the visual consequence of this rod degeneration the zebrafish behavior visual motor response (VMR) was assayed under scotopic conditions. The Q344X RP model larvae displayed a deficit in this VMR in response to a scotopic light offset. This deficit in behavior was utilized to perform a drug screen to identify compounds that could ameliorate the deficient Q344X VMR. The ENZO SCREEN-WELL® REDOX library was chosen to be screened since oxidative stress may increase RP progression in a non-specific manner. From this library, a β-blocker, carvedilol, was identified as a compound that improved the Q344X VMR behavior. This drug was also able to increase rod number in the Q344X retina. Carvedilol was shown to be capable of working directly on rods by demonstrating that the drug can signal through the adrenergic pathway in the rod-like human Y79 cell line. Since carvedilol is an FDA-approved drug, this screening paradigm was utilized to screen the Selleckchem FDA-approved library to identify more drugs that can potentially be repurposed to treat RP like carvedilol. Additionally, this scotopic VMR assay was used to demonstrate that it can identify behavioral deficits in the P23H RP model zebrafish<i> (Tg</i>(<i>rho:Hsa.RH1_P23H</i>)). This dissertation work provides a potential FDA-approved drug for RP treatment and sets the foundation for future drug screening to identify more drugs to treat different forms of RP.

Le système cardiovasculaire est composé d'un cœur qui pompe régulièrement le sang à travers des artères afin d'alimenter tous les tissus corporels en oxygène et nutriments qui leur sont nécessaires. Une caractéristique particulière de ce système est son aspect fermé, où le sang fait un cycle constant commençant par le ventricule gauche, allant vers tous les tissus corporels, revenant vers le cœur et le ventricule droit, étant propulsé vers la circulation pulmonaire en retournant au ventricule gauche. L'insuffisance cardiaque est alors une incapacité du cœur à effectuer sa tâche de pomper le sang efficacement. Une série d'ajustements sont alors enclenchés pour rétablir un débit sanguin adéquat; cette réponse systémique est principalement menée par le système rénine-angiotensine-aldostérone ainsi que par le système adrénergique. À court terme, le flot sanguin est rétabli et le métabolisme corporel continue comme si rien n'était, de telle sorte que, souvent ce stade passe inaperçu et les individus qui en sont affectés sont asymptomatiques. Cependant, le cœur doit alors fournir un effort constant supérieur et si la cause n'est pas résolue, la condition cardiaque se dégradera encore plus. Si tel est le cas, pour s'ajuster à cette nouvelle réalité, le cœur, comme tout muscle, deviendra plus massif et changera de conformation afin de répondre à sa nouvelle charge de travail. Cette transformation cardiaque est communément connue sous le terme de remodelage. Par contre, le remodelage cardiaque est délétère à long terme et entrave encore plus le cœur à bien effectuer sa tâche. Au fur et à mesure que la fonction cardiaque décline, les systèmes compensatoires persistent et s'intensifient; il y a alors établissement d'un cercle vicieux destructeur qui ne peut être renversé que par une transplantation cardiaque. Entre temps, des thérapies inhibant le système rénine-angiotensine-aldostérone et le système adrénergique se sont avérés très efficaces pour prolonger la survie, diminuer la mortalité, réduire les hospitalisations ainsi que soulager la symptomatologie associée à l'insuffisance cardiaque. Par contre, ces régimes thérapeutiques ne semblent pas induire une réponse positive chez tous les patients, de sorte que certains n'en retirent pas de bénéfices tangibles, tandis que d'autres éprouvent plusieurs difficultés à les tolérer. Suite à des analyses rétrospectives, surtout en comparant la réponse thérapeutique entre des populations de diverses ethnies, les variations génétiques, particulièrement les polymorphismes ayant le potentiel de moduler le mécanisme d'action de la pharmacothérapie, furent proposés comme responsables de cette variabilité dans la réponse aux médicaments. Certains ont aussi proposé que certains polymorphismes pourraient être considérés comme des facteurs de risque prédisposant à l'insuffisance cardiaque ou coupables de moduler sa progression en tant que facteurs aggravants ou atténuants. Avec de telles hypothèses proposées, plusieurs associations génétiques furent étudiées en commençant par des gènes directement impliqués dans la pathogénèse de cette maladie. Dans le cadre de cette thèse, nous allons revoir les diverses données disponibles dans la littérature au sujet de l'influence que peuvent avoir les divers polymorphismes impliqués dans la prédisposition, la progression et la pharmacogénétique de l'insuffisance cardiaque. / The cardiovascular system is composed of a heart that regularly pumps blood through the arteries in order to meet the peripheral tissues' demand for oxygen and nutrients. One particularity of this system is its closed aspect where the blood constantly travels in a circular fashion: starting from the left ventricle it is thrusted towards the body tissues, returns to the right side of the heart, is propelled through the pulmonary circulation by the right ventricle and returns again to its starting point, the left ventricle. Heart failure is then the incapacity of the heart to perform its task of appropriately pumping blood. A series of adjustments are then put in place in order to restore an adequate blood flow; this systemic response is mainly lead by the renin-angiotensin-aldosterone and the adrenergic systems. In the short term, the proper blood flow is re-established and the body's metabolism is mainly not affected. This initial stage goes frequently unnoticed and the affected individuals are essentially asymptomatic. However, the heart now needs to deliver a constantly elevated effort and if the precipitating cause is not resolved, the cardiac condition will degrade even further. If this is the case, to adjust itself to this new state, as would any muscle, the heart will become more massive and change its conformation in order to respond to this new workload. This transformation of the heart is commonly referred to as remodelling. However, in the long run, this cardiac remodelling is detrimental and hinders even further the ability of the heart to effectively perform its task. As the cardiac function declines, the compensatory systems persist and intensify; a destructive vicious cycle is then established which will ultimately lead to a heart transplantation or death. In the meantime, therapies inhibiting the renin-angiotensin-aldosterone and the adrenergic systems were found to be very effective in prolonging lifespan, diminishing mortality, reducing hospitalisations and relieving some of the symptomatology associated with heart failure. However, these therapeutic strategies do not seem to induce a positive response in all, thus some patients do not derive any tangible benefits, whereas others experience many difficulties in tolerating them. Following retrospective analysis, especially when comparing the therapeutic response between different ethnic populations, the genetic variations, particularly polymorphisms having the potential to modulate the mechanism of action of pharmacotherapy, were put forward as culprits of this variability in response to medications. Furthermore, some researchers have also suggested that certain polymorphisms might be considered as risk factors predisposing towards heart failure or capable of modulating its progression, whether they act as aggravating or attenuation factors. With such hypothesis, many genetic associations were studied, many starting with genes directly implicated in the pathogenesis of this disease. Within the framework of this thesis, we will review the current data available in the literature as it pertains to the influence that various polymorphisms can have on the predisposition, the progression and the pharmacogenetics of heart failure.