CHAPITRE
VI
Une sélection d'études de cas : Aperçus
& Analyses
Étude de cas sur des chiens
Les 13 études de cas qui suivent ne constituent qu’une
petite sélection d’articles scientifiques exposant
en détail des expériences menées en France
sur des chiens et sur des chats entre 1999 et 2002. On peut
remarquer qu’un certain nombre d’articles omettent
de fournir les détails que l’on pourrait attendre
concernant la manipulation et l’hébergement des
animaux, leurs sources d’approvisionnement, et qu’il
n’est pas précisé si des analgésiques
ont été administrés aux animaux à
l’issue de la période post-opératoire immédiate,
et si oui lesquels. Dans certains comptes-rendus, on a même
omis de mentionner le nombre d’animaux utilisés
dans les expérimentations.
Études de cas sur des chiens
Les chiens, généralement des beagles, qui sont
des chiens relativement petits et d’une nature agréable,
et par conséquent faciles à manipuler, sont l’espèce
de prédilection pour divers thèmes de recherche.
Toutefois, on utilise aussi des bâtards ainsi que des
lévriers. Lorsque l’on examine la littérature
scientifique, on a parfois du mal à savoir d’où
viennent les chiens bâtards. On utilise les chiens dans
divers travaux de recherche appliquée et de recherche
fondamentale, entre autres dans l’étude de la circulation
sanguine et de la fonction cardiaque, du système nerveux,
des reins et du système digestif ainsi que de la manière
dont agissent les médicaments.
ÉTUDE DE CAS NUMÉRO UN
– Facteurs ayant un effet sur les vaisseaux sanguins
coronariens sur un «modèle» chien de défaillance
cardiaque
Lieu : INSERM, U400, Créteil
Financement : INSERM
Objet de la recherche :
Utiliser les chiens comme « modèle » de défaillance
cardiaque pour caractériser le rôle de substances
locales comme le calcium et de transmetteurs comme l’oxyde
nitrique (NO), susceptibles d’avoir une influence sur
la variation de volume des vaisseaux sanguins dans le cœur.
L’intérêt de l’étude d’un
point de vue médical ne fait l’objet d’aucune
justification précise.
Les expérimentations :
Les artères ont la propriété de pouvoir
augmenter ou diminuer de diamètre pour répondre
au besoin aussi bien local que distant d’un apport sanguin
ou d’un flux sanguin accru. Il est devenu évident
que les substances chimiques présentes localement jouent
un rôle significatif dans cette possibilité de
dilatation ou de contraction. Il existe d’autres facteurs,
d’ordre nerveux ou hormonal, qui interviennent aussi dans
ces phénomènes, mais ce qui intéressait
ici les auteurs, c’étaient les facteurs locaux,
et plus particulièrement l’oxyde nitrique (NO),
impliqué dans la dilatation artérielle (vasodilatation)
sur un «modèle» animal de défaillance
cardiaque. L’hypertension et l’angine de poitrine
entraînent une fermeture du diamètre des vaisseaux
sanguins, plus particulièrement de ceux qui alimentent
le cœur (les vaisseaux coronariens). On a tenté,
au moyen de divers traitements par médicaments, d’inverser
cet effet, soit en inhibant la constriction soit en créant
localement une dilatation, en agissant sur les muscles au niveau
des parois des artères coronaires.
Il existe une classe de médicaments qui accroissent le
flux sanguin vers le cœur en bloquant l’acheminement
du calcium dans les parois musculaires artérielles, et
les auteurs ont eu recours à une nouvelle génération
de ces inhibiteurs de l’acheminement du calcium –
l’amlodipine – pour étudier le rôle
d’un transmetteur local, l’oxyde nitrique gazeux,
dans la paroi vasculaire. Par ailleurs, les chercheurs ont voulu
voir si la défaillance cardiaque altère la réaction
à l’amlodipine. On a utilisé neuf chiens
bâtards (apparemment pas une lignée ad hoc) pesant
entre 25 et 35 kg. Le sexe des chiens n’a pas été
précisé. Il n’a pas été fait
non plus mention de l’hébergement ni de la manière
dont on s’occupait des chiens. On a eu recours à
une chirurgie thoracique lourde pour implanter dans le corps
de ces animaux un appareillage varié, notamment un cathéter
dans l’aorte et des fils électriques stimulateurs
dans le ventricule droit du cœur. On a aussi placé
des dispositifs de mesure de la pression dans le ventricule
gauche, un cathéter de petit diamètre a été
inséré dans l’artère coronaire circonflexe
et on a également placé un testeur de flux dans
cette même artère. Par ailleurs, les variations
de taille du vaisseau coronarien ont aussi été
contrôlées au moyen de cristaux disposés
dans la section inférieure de l’artère coronaire.
Après la fin de l’intervention chirurgicale, une
analgésie a été administrée, mais
les auteurs ne précisent pas si elle a été
maintenue au cours de la période ayant suivi l’expérimentation.
Des antibiotiques ont été administrés à
titre post-opératoire, quotidiennement pendant deux semaines,
vraisemblablement pour éviter des infections.
Les résultats :
Diverses solutions de test ont été directement
injectées dans les cathéters internes, et les
réactions du vaisseau sanguin coronarien ont été
enregistrées à l’aide des divers testeurs.
Après qu’une série de tests ait été
effectuée dans le but de déterminer les réactions
«de référence» et les caractéristiques
des vaisseaux coronariens sur les groupes de chiens étudiés,
on a modifié le rythme cardiaque au moyen d’un
dispositif miniature de stimulation relié aux conducteurs
électriques implantés dans le ventricule. On a
ainsi obtenu chez ces chiens une fréquence cardiaque
de 240 à 250 battements par minute (pour des chiens de
cette taille, l’amplitude normale est de 100 à
120 battements par minute) de façon continue pendant
trois semaines. Cet accroissement du rythme cardiaque a provoqué,
à la fin des trois semaines, un état de défaillance
cardiaque. On a alors répété les diverses
mesures auxquelles on avait procédé pour déterminer
les conditions cardiaques de référence de l’animal,
afin cette fois-ci de mesurer l’effet de la défaillance
cardiaque induite de manière artificielle.
L’impact sur les chiens :
Non seulement les animaux dont il est question ont subi une
chirurgie thoracique et une instrumentation lourdes, sources
de stress et probablement de douleur (il n’est pas fait
mention d’une analgésie qui aurait été
administrée à la suite de la période post-opératoire
immédiate), mais la défaillance cardiaque induite
aura eu aussi un impact significatif sur le bien-être
des chiens.
La stimulation ventriculaire chronique aura entraîné
un certain nombre des signes et des symptômes de la cardiomyopathie
humaine dilatante : difficultés et efforts respiratoires
(dyspnée) et ascites (rétention de liquide dans
l’organisme – qui peut prendre une grande ampleur
et provoquer de graves douleurs et d’importants malaises)
ainsi que ce que les auteurs désignent sous le terme
de « variations hémodynamiques ».
Critique des travaux
Diverses substances chimiques de test ont été
directement instillées dans les vaisseaux sanguins qui
approvisionnent le cœur – un processus tout à
fait artificiel et qui a bien peu de rapport avec les processus
normaux ou pathologiques. Comme résultat des diverses
expérimentations, les auteurs précisent que le
NO se révèle avoir sur les vaisseaux sanguins
un impact différent chez les chiens sujets à la
défaillance cardiaque, par rapport à des animaux
en état normal, mais la question de savoir si ce résultat
peut avoir une incidence sur un traitement clinique, et si oui
de quelle manière, est loin d’être évidente.
Il existe aussi des différences d’une espèce
à une autre dans la manière dont les vaisseaux
sanguins et les cellules du cœur réagissent à
une variation de la composition du sang (110).
Il existe par ailleurs d’immenses possibilités
de recourir à des humains volontaires et parfaitement
informés pour tester les effets locaux de médicaments
et autres molécules dans divers vaisseaux sanguins. Au
cours d’un atelier de travail qui s’est tenu en
1993 ont été évoquées un certain
nombre de méthodes intra-artérielles locales simples
destinées à permettre de comprendre le rôle
des cellules endothéliales et le diamètre des
vaisseaux (111), en particulier en réaction
au NO. Des instillations de l’inhibiteur de synthèse
du NO, le NG-monomethyl-L-arginine, dans l’artère
brachiale de volontaires à doses faibles et inoffensives
ont permis une étude précise du trajet de la L-arginine
dans l’organisme humain. En recourant à l’angiographie,
il est devenu possible d’étudier la taille des
vaisseaux coronariens et leur réaction à des substances
pouvant être présentes localement chez des humains
sains (112). Les patients humains peuvent aussi participer
à l’accumulation de données pertinentes
d’un point de vue clinique.
Par ailleurs, les auteurs signalent qu’ils ont utilisé
la méthode directe consistant à appliquer au cœur
les substances chimiques de test, de manière à
déterminer les effets au niveau local plutôt que
systémique – il aurait donc été plus
pertinent de recourir à une méthode in vitro,
plus humaine et qui aurait permis de déterminer de manière
directe les effets au niveau local.
Des préparations in vitro de micro vaisseaux coronariens
isolés avaient déjà permis de suivre les
réactions à divers inhibiteurs du calcium, notamment
l’amlodipine (113 114). Par ailleurs, il existe
un nombre appréciable de publications d’équipes
européennes qui utilisent des cellules endothéliales
des vaisseaux sanguins ainsi que des cellules des muscles cardiaques
pour comprendre les effets au niveau local, en particulier les
effets du NO, et le rôle des facteurs génétiques
dans diverses sortes de pathologies cardiaques (115 116
117 118).
S Champagne et al [2002] Reduced coronary vasodilator responses
to amlodipine in pacinginduced eart failure in conscious dogs
: role of nitric oxide, British Journal of Pharmacology, 136,
264-270
ÉTUDE DE CAS NUMÉRO DEUX –
Le rôle des peptides dans les variations de diamètre
des vaisseaux sanguins coronariens.
Lieu : INSERM U400 et Département de
Pharmacologie, Hôpital Kremlin-Bicêtre, Le Kremlin-Bicêtre
Financement : INSERM et Zeneca Pharma, Cergy
Objet de la recherche :
Étudier l’influence de peptides spécifiques
– les kinines et leurs récepteurs – sur le
diamètre des vaisseaux coronariens. On a utilisé
un agoniste et un antagoniste connus des récepteurs de
la kinine et d’autres hormones locales pour caractériser
le rôle des récepteurs de la kinine dans la circulation
coronarienne chez le chien. Aucune justification médicale
n’a été apportée à cette étude.
Les expérimentations :
Les kinines, la bradykinine et la Lys-bradykinine (aussi appelée
kallidine), jouent toute une série de rôles dans
l’organisme, entre autres dans la contraction des muscles
lisses, dans l’initiation de la douleur dans certaines
situations, et ce sont d’importants médiateurs
de la réaction inflammatoire.
On sait aussi que les kinines augmentent la perméabilité
des petits vaisseaux sanguins (la micro vascularisation), induisent
la vasodilatation (élargissement du diamètre des
vaisseaux sanguins) et stimulent l’élimination
de l’oxyde nitrique (NO), un important transmetteur impliqué
dans la variation de diamètre des vaisseaux sanguins.
L’étude visait à observer les effets au
niveau local, comme dans l’étude de cas numéro
un, des « hormones locales » dont on a montré
qu’elles avaient une influence sur la variation du diamètre
des vaisseaux sanguins qui alimentent le cœur.
Les récepteurs des kinines sont classés selon
deux catégories, d’après leur sensibilité
à divers agonistes ou antagonistes (119). Les
récepteurs B1 réagissent à la des-Arg(9)-bradykinine
et à la Lysdes-Arg(9)-bradykinine, qui sont des métabolites
naturels de la Lys-bradykinine et de la bradykinine ; tandis
que les récepteurs B2 sont sensibles à la bradykinine
et à la kallidine.
On a utilisé onze chiens bâtards. Les animaux ont
été lourdement appareillés. Sous anesthésie,
on leur a ouvert la cage thoracique et on a implanté
un transducteur de pression dans la cavité thoracique.
Des cathéters en plastique ont été placés
dans l’aorte descendante et dans l’orifice de l’oreillette
gauche du cœur. On a introduit un autre cathéter
en plastique dans l’artère coronaire circonflexe
et un testeur de flux autour de cette même artère.
On a placé deux cristaux ultrasoniques autour de l’artère
coronaire afin de mesurer la vitesse du flux sanguin coronarien
et le diamètre du vaisseau coronarien. Enfin, on a disposé
un bracelet gonflable autour de l’artère coronaire,
à distance des cathéters et des cristaux, afin
d’altérer le flux sanguin à travers l’artère.
Des câbles et des cathéters partant du cœur
ont été passés sous la peau jusqu’à
la région de l’épaule. On a administré
aux chiens de la morphine en phase post-opératoire, mais
aucune indication concernant une éventuelle analgésie
à long terme n’apparaît dans la publication.
Les auteurs parlent de « ...soins post-opératoires
administrés quotidiennement » mais il n’est
pas précisé en quoi consistaient ces soins. L’ampicilline,
un antibiotique, a été administrée de façon
quotidienne en raison du risque d’infection consécutif
à une chirurgie lourde. Les expérimentations ont
été réalisées entre trois et six
semaines après l’intervention chirurgicale. Chez
six chiens, on a prélevé un échantillon
de sang du cathéter de l’aorte avant d’administrer
le produit, afin de déterminer la composition chimique
et cellulaire du sang. On a ensuite injecté les substances
chimiques de test, par seringue, dans les vaisseaux sanguins
coronariens. Chez ces animaux, la des-Arg(9)-bradykinine et
la bradykinine ont été administrées à
raison d’une série de doses, afin d’obtenir
un jeu standardisé d’enregistrements de réactions
aux dosages.
Une deuxième série d’expérimentations
a été réalisée chez six chiens –
il n’est pas précisé s’il s’agissait
des mêmes chiens utilisés pour les réactions
de référence aux produits – dans le but
d’établir la spécificité de la réaction
coronarienne à la bradykinine et à la des-Arg(9)-bradykinine,
par instillation d’un antagoniste de la bradykinine-B2.
Une troisième série d’expérimentations,
sur six chiens également, a servi à déterminer
la dépendance des transmetteurs des-Arg(9)-bradykinine
et bradykinine vis-à-vis du flux en utilisant le dispositif
d’occlusion du bracelet. Une quatrième série
d’expérimentations a été réalisée
pour étudier l’effet renforçateur de la
bradykinine lié à son enzyme transformateur de
l’angiotensine (ACE) en utilisant le lisinopril, inhibiteur
de l’ACE injecté dans les vaisseaux coronariens.
Enfin, six chiens ont servi à évaluer le rôle
de l’oxyde nitrique (NO) dans les effets de la stimulation
du récepteur B1. On a bloqué l’activité
du NO par instillation de LNA, l’inhibiteur de synthèse
du NO.
On a retiré sous anesthésie le cœur de cinq
chiens qui n’avaient pas été appareillés,
on en a disséqué l’artère circonflexe
et des anneaux ont été découpés
dans le vaisseau, qui après une préparation ont
été placés dans un compartiment à
organe, avec soit une solution de contrôle soit une solution
contenant la des-Arg(9)-[leu(8)]-bradykinine, puissant antagoniste
du récepteur B1, afin de mesurer les réactions
en termes de diamètre du vaisseau.
D’après les descriptions que contient le texte
de la publication, il apparaît clairement que ce sont
les six mêmes chiens qui ont été utilisés
pour tous les tests expérimentaux.
Tous les animaux appareillés ont été tués
à la fin des expérimentations, et l’on a
examiné la position et l’orientation des cristaux
contrôleurs de flux. On a examiné également
l’artère coronaire et le ventricule gauche afin
de voir si l’appareillage avait provoqué des dégâts.
Les résultats :
L’injection de des-Arg(9)-bradykinine (entre 3 et 100
ng/kg) et de bradykinine (entre 0,1 et 10 ng/kg) directement
dans les vaisseaux coronariens n’a pas entraîné
de modification des vaisseaux sanguins dans l’organisme
en dehors de la circulation vers le cœur. Dans le cœur,
ces substances chimiques ont provoqué une augmentation,
en fonction de la dose, de la vitesse du flux sanguin coronarien
et du diamètre des vaisseaux coronariens. La bradykinine
s’est révélée plus active que la
des-Arg(9)-bradykinine.
L’antagoniste du récepteur B2 utilisé (Hoe
140) à une concentration de 10 mg /kg du poids corporel
a neutralisé les effets de la bradykinine, mais n’a
pas eu d’influence sur les effets de la des-Arg(9)-bradykinine.
En utilisant le dispositif d’occlusion du bracelet, les
chercheurs ont trouvé que bien que l’augmentation
de vitesse du flot sanguin provoquée à la fois
par la des-Arg(9)-bradykinine et par la bradykinine ait été
stoppée, on observait une augmentation de diamètre
des coronaires.
L’utilisation de lisinopril intra-coronarien n’a
pas eu d’influence sur les réactions à la
bradykinine. Chez les chiens utilisés dans cette étude,
les récepteurs B1 étaient présents dans
les vaisseaux coronariens, et leur stimulation entraînait
une vasodilatation de ces vaisseaux. Cette variation de diamètre
des vaisseaux coronariens est tempérée par le
NO et n’est pas modifiée par l’ACE. Il apparaît
que la stimulation du récepteur B1 provoque moins de
changement dans les vaisseaux que la stimulation du récepteur
B2.
L’impact sur les chiens :
Dans ces travaux de recherches, comme dans l’étude
de cas numéro un, les chiens ont subi une chirurgie thoracique
lourde, et ont été ensuite lourdement appareillés.
Il n’a pas été fait mention d’une
analgésie qui aurait été administrée
après la période post-opératoire immédiate.
Bien que dans cette étude, les produits aient été
administrés localement, les animaux peuvent en ressentir
les effets dans d’autres régions de leur organisme.
Il est bien connu que les kinines ont un certain nombre d’effets,
entre autres la production d’une douleur (120 121).
Aucun détail n’est précisé sur la
manière dont les chiens ont été tués
et autopsiés à la fin des expérimentations,
or cela devrait être un sujet de préoccupation.
Critique de la recherche :
Dans cette étude de cas, le principal résultat
de la recherche est que l’injection intra-coronarienne
de des-Arg(9)-bradykinine, un agoniste du récepteur B1
de la bradykinine, provoque une vasodilatation des vaisseaux
sanguins coronariens chez le chien, laquelle vasodilatation
est dépendante de la dose administrée. Il est
connu, cependant, que le récepteur B1 s’exprime
de diverses manières, en fonction à la fois de
l’espèce utilisée et des tissus étudiés
(122). Par conséquent, que la présente
étude ait une implication quelconque pour les patients
humains est pour le moins discutable. A cela s’ajoute
le fait que l’on sait déjà que chez l’être
humain, les vaisseaux coronariens contiennent des récepteurs
B1 qui peuvent être régulés vers le haut
(c’est-à-dire croître en réponse aux
signaux cellulaires), et que leur diamètre peut varier
dans les expérimentations in vitro (123 124).
Par ailleurs, on sait que l’expression de certains récepteurs
de la bradykinine varie à la fois en fonction de l’espèce
et de l’âge (125). Un certain nombre d’études
in vitro ont montré que ce type de méthode d’investigation
substitutive permet de bien mieux comprendre le rôle des
récepteurs B1, et d’en tirer d’importants
enseignements pour la médecine humaine (126).
Des études réalisées par Plendl et collègues
(127) ont montré qu’il se produisait une
hausse des taux de kinine et de récepteurs d’enzyme
formatrice de kinine dans les cellules endothéliales
angiogéniques dérivées du corpus lutéal,
ce qui laisse penser que le rôle des kinines serait plus
complexe dans la maladie que ce qui a été supposé
dans cette étude de cas. La possibilité de réaliser
des études in vitro des tissus humains conjointement
avec la recherche clinique rend inutile le recours aux chiens
ou à d’autres espèces, sans parler de la
différence de réaction que l’on peut s’attendre
à observer entre une espèce et une autre.
J B Su et al [1999] Stimulation of bradykinin B1 receptors induces
vasodilation in conductance and resistance coronary vessels
in conscious dogs : comparison with B2 receptor stimulation,Circulation,
101, 1848-1853
ÉTUDE DE CAS NUMÉRO TROIS –
L’insuffisance rénale induite et son impact sur
la fonction intestinale
Lieu : Unité Mixte de Recherche en Physiologie
et Toxicologie Expérimentales de l’INRA, Toulouse
; Université de Sydney, Australie, et Université
de Géorgie, États-Unis
Financement : Bourse du Comité Scientifique
de l’Ecole nationale vétérinaire de Toulouse
Objet de la recherche :
Déterminer l’influence d’une insuffisance
rénale « modérée » sur la fonction
de l’intestin grêle (en particulier sur les signaux
électriques) et le temps que met la nourriture pour franchir
le système digestif. Les auteurs affirment que la recherche
dont il est question ici apportera un éclairage sur les
affections rénales chez l’être humain et
sur l’influence qu’elles pourraient avoir sur la
fonction intestinale, et « suscitera d’autres travaux
d’évaluation de la fonction gastro-intestinale
chez les patients ».
Les expérimentations :
Dans ces expérimentations, les auteurs de l’étude
– français, australiens et américains –
utilisent des chiens en tant que substituts des humains, dans
le but de comprendre comment des dégâts au niveau
des reins seraient susceptibles d’avoir une influence
sur divers aspects de la fonction gastro-intestinale. L’article
publié cite plusieurs études cliniques qui indiquent
l’existence d’une relation entre les affections
rénales (insuffisance rénale chronique et urémie)
et des dysfonctionnements de diverses parties du système
gastro-intestinal. Les auteurs indiquent qu’un traitement
prudent des problèmes gastro-intestinaux chez les patients
atteints d’une affection rénale serait bénéfique
à la santé de ces patients sur le long terme.
Dans cette étude, on a tenté d’évaluer
les caractéristiques physiologiques de l’intestin
(signaux électriques et délai de transit) chez
des chiens atteints d’une insuffisance rénale induite
de manière expérimentale.
Le nombre de chiens utilisés n’a pas été
spécifié. Il s’agissait de chiens beagles
fournis par Harlan (France). En 1998 et 1999, la British Union
for the Abolition of Vivisection (BUAV) a mené une enquête
auprès de Harlan (UK), sous une couverture. Les enquêteurs
se sont fait engager par cette société et y ont
travaillé pendant 10 mois, et le rapport de la BUAV a
révélé que les normes concernant l’élevage
et les soins usuels pour les chiens beagles y laissaient à
désirer. On ne vérifiait pas quotidiennement l’état
de chaque chien, et souvent, les infections et les blessures
étaient diagnostiquées tardivement. Les traitements
médicaux de routine destinés à prévenir
les infections étaient parfois administrés aux
chiens avec plusieurs mois de retard.
Dans plusieurs domaines, le suivi était inadéquat.
Parmi les enclos des chiens, certains étaient périodiquement
envahis par les souris, les écoulements étaient
souvent bouchés et les normes d’hygiène
étaient insatisfaisantes. Les chiens présentaient
souvent des dents abîmées, des pelages miteux,
des abcès et des griffes hypertrophiées. Les effectifs
du personnel animalier n’étaient pas toujours suffisants.
Certains chiens étaient confinés dans des enclos
qui leur offraient moins que l’espace minimum officiel,
et les éléments d’environnement étaient
au-dessous des normes.
On constate ainsi que même dans les établissements
d’élevage et de production d’animaux homologués,
les animaux endurent une existence misérable et les soins
qu’ils reçoivent ne sont pas en rapport avec des
normes acceptables.
Dans cette étude, chaque chien était enfermé
séparément des autres jusqu’au début
des expérimentations, ce qui constitue encore une source
d’angoisse.
Pour provoquer l’insuffisance rénale, on a procédé
à l’ablation chirurgicale du rein droit, puis on
a détérioré le rein gauche en y pratiquant
jusqu’à 120 perforations sous anesthésie
générale. Bien qu’il y ait eu administration
de morphine à l’induction de l’anesthésie
et immédiatement après l’intervention chirurgicale,
l’article ne donne aucune information sur une éventuelle
analgésie à long terme. Une semaine après
l’opération, on a implanté à chaque
chien des électrodes afin d’enregistrer l’activité
électrique du système gastro-intestinal (SGI).
Quatre électrodes ont été implantées
dans l’estomac et dans les régions intestinales
(iléum, jéjunum et duodénum). Les enregistrements
ont été poursuivis pendant plus de quatre jours
et de manière continue pendant heures. On a laissé
les chiens à jeun pendant deux des quatre jours. Au cours
de cette période, on leur a accordé deux heures
d’exercice quotidien dans un espace extérieur.
On a aussi procédé, pour chaque animal, à
un prélèvement sanguin. On a testé sur
six chiens les effets de l’insuffisance rénale
sur l’activité électrique du SGI, et l’on
a testé également la fonction digestive, mais
il n’est pas précisé si ce sont les mêmes
chiens qui ont été utilisés pour chacune
de ces études. A la fin de la période d’enregistrement
et de prélèvement sanguin, on a tué les
chiens par injection intraveineuse de penthiobarbital de sodium
et l’on a procédé à un examen histopathologique
des reins, de l’estomac, de l’intestin grêle
et du gros intestin.
Les résultats :
Il a été signalé que tous les chiens avaient
perdu du poids au cours de l’étude, bien que sur
les organes examinés, seul le rein restant ait présenté
des signes de dégradation histopathologique, en l’occurrence
une nécrose, des infiltrations de cellules sanguines
et une détérioration du mécanisme de filtration.
On a observé diverses altérations de l’activité
électrique le long du SGI. Chez les chiens présentant
l’insuffisance rénale induite, le colon stockait
de la nourriture pendant plus longtemps que chez ceux qui n’avaient
pas subi l’opération.
L’impact sur les chiens :
Les auteurs soulignent que les animaux présentant l’insuffisance
rénale ont continué de se nourrir au cours de
l’étude, mais qu’ils ont manifesté
une soif excessive ainsi qu’un besoin d’uriner très
notable. L’intervention chirurgicale a aussi entraîné
chez ces chiens une perte de poids. Les patients atteints d’insuffisance
rénale présentent des symptômes de choc
– pâleur, vomissements et pouls faible, et l’absence
de traitement leur serait fatale. Des douleurs peuvent aussi
survenir si une analgésie n’a pas été
dispensée après la période post-opératoire
immédiate.
Critique de la recherche :
L’induction de cette prétendue insuffisance rénale
modérée, telle que la rapportent les auteurs,
est entièrement artificielle – chez l’être
humain, la pathologie rénale peut avoir une série
de causes qui elles-mêmes ont des chances d’avoir
un impact sur le système gastro-intestinal. A l’aide
de diverses méthodes, Ravelli a rapporté en 1985
que des patients atteints d’insuffisance rénale
chronique présentaient des variations complexes de leur
motilité intestinale (128). Des changements
au niveau intestinal chez des patients atteints d’insuffisance
rénale avaient aussi été signalés
en 1982 et attribués à une absorption insuffisante
de matières grasses (129). A l’aide de
diverses techniques non-invasives comme la récupération
de molécules d’un marqueur dans l’urine et
les fèces, le test de respiration acide octanoïque
13C et l’électrogastrographie, on a pu observer
chez des humains volontaires une activité intestinale
perturbée et des variations du profil chimique du sang
appelant un traitement clinique immédiat pour insuffisance
rénale (130 131 132 133).
Les auteurs affirment que l’étude a peut-être
été trop courte pour permettre de comprendre les
interactions éventuelles entre le SGI et les reins. Par
ailleurs, on ne voit pas bien comment les données provenant
de cette étude pourront permettre de définir des
traitements pour des patients souffrant d’insuffisance
rénale, chez qui ce genre de pathologie se développe
progressivement avec le temps et peut être la conséquence
d’un certain nombre de facteurs différents, entre
autres des prédispositions génétiques.
En fait, les auteurs écrivent : « Les mécanismes
qui sous-tendent le dysfonctionnement gastro-intestinal induit
par l’insuffisance rénale restent inexpliqués,
et il se peut qu’ils soient liés à divers
facteurs neuro-hormonaux ou luminals. Il n’est pas évident
que ces résultats soient transposables des chiens aux
patients humains ».
Comme nous l’avons mentionné précédemment,
des méthodes substitutives à base d’études
cliniques et sans recours aux animaux permettraient de disposer
de données directement exploitables sur l’impact
que peuvent avoir une insuffisance rénale et un dysfonctionnement
gastro-intestinal sur la santé et la morbidité
des patients.
H P Lefebvre et al [2001] Small bowel
motility and colonic transit times are altered in dogs
with moderate renal failure, American Journal of Physiology
: Integrative and Comparative
Physiology, 281, R230-R238
ÉTUDE DE CAS NUMÉRO QUATRE –
Tentative d’élucider l’effet d’une
nouvelle formule d’un anticoagulant sur les paramètres
de la coagulation et de l’élimination d’un
produit de l’organisme
Lieu : Sanofi-Synthelabo, Chilly-Mazarin
Financement : Sanofi-Synthelabo
Objet de la recherche :
Etudier les propriétés d’un produit anticoagulant
(argatroban), sous une nouvelle formule, dans le cas d’une
administration de cette formule à des animaux par voie
d’injection sous-cutanée. Des signes de coagulation
ont été mesurés, notamment le délai
de thrombine et le délai de prothrombine partielle activée
ainsi que les taux de plasma, chez le chien et chez des primates.
C’est dans les années quatre-vingts qu’on
a commencé à compiler des données cliniques
et autres concernant les effets globaux de ce produit sur la
coagulation (134).
La coagulation du sang est un phénomène complexe
mettant en jeu des substances chimiques comme la thrombine,
la prothrombine et une série d’autres molécules
dérivées du sang, en même temps qu’interviennent
des cellules comme les plaquettes et les neutrophiles. Les troubles
de la coagulation jouent un rôle significatif dans les
maladies cardiaques. On a développé, pour l’être
humain, un certain nombre de médicaments intervenant
à un certain point de la séquence des phénomènes
de coagulation, dans le but de réduire l’incidence
des thromboses et par conséquent des attaques et des
pathologies des vaisseaux sanguins et du cœur.
Les expérimentations :
La thrombine joue un rôle important dans le mécanisme
de coagulation – il s’agit d’une enzyme serine
protéase responsable de la dernière étape
du phénomène de coagulation qui forme la molécule
fibrine – faisant partie intégrante de la formation
du caillot. La thrombine a aussi dans l’organisme une
activité orientée par les cellules et y joue un
rôle de constriction des vaisseaux sanguins – tous
ces phénomènes jouant un rôle important
dans la coagulation et la guérison des blessures. L’argatroban
est un inhibiteur de synthèse de la thrombine qui agit
de manière spécifique à l’encontre
de la thrombine responsable du caillot. Dans cette étude,
on étudie chez des rats, des lapins, des chiens beagles
et chez des singes Macaca mulatta (singe rhésus) les
effets d’une nouvelle mixture d’argatroban sur une
série d’indices de coagulation, ainsi que sa clairance
du plasma sanguin, et donc de l’organisme.
On a utilisé des femelles beagles (le nombre n’est
pas précisé mais le texte indique qu’il
y en avait au moins cinq). Chacun des chiens a subi l’implantation
chirurgicale d’un cathéter, soit dans la veine
jugulaire soit dans la veine fémorale, pour les prélèvements
sanguins. Des antibiotiques ont été régulièrement
administrés aux chiens pendant les dix jours qui ont
suivi l’opération. Une période de rémission
de 14 jours leur a été accordée avant que
commencent les expérimentations. Les injections sous-cutanées
comprenaient 14 mg d’argatroban en solution, le produit
étant administré en suspension (micelle). Les
doses étaient de 1 et de 2 mg /kg du poids de l’animal.
Les résultats :
On a prélevé des échantillons de sang et
on a mesuré le délai de coagulation, avec et sans
administration d’argatroban. En ce qui concerne les réactions
biochimiques aux effets anticoagulants du produit, on a pu observer
des différences marquées entre les quatre espèces
utilisées. La durée de l’action du produit
sur la coagulation, pour chacune des espèces soumises
aux tests, dépendait de la dose administrée, et
variait entre trois heures chez le rat et six heures chez le
chien. Chez le chien, il est apparu que le produit restait présent
dans le plasma pendant un temps prolongé, en comparaison
avec les autres espèces. Chez le chien et le singe, on
a observé un lien direct entre la concentration du produit
et l’augmentation du temps nécessaire pour que
le sang coagule. Dans cette étude, le singe rhésus
s’est révélé beaucoup plus sensible
que le chien aux effets anticoagulants de l’argatroban.
L’impact sur les chiens :
Les auteurs n’ont fourni aucun renseignement concernant
les conditions d’hébergement, de traitement et
de manipulation des chiens et des autres espèces. L’utilisation
d’un cathéter interne pour des prélèvements
sanguins répétés réduit les niveaux
de stress des chiens, mais l’effet éventuel du
produit sur leur bien-être n’est pas évident.
Les effets secondaires du produit injecté qui ont pu
être observés chez les patients humains (pas dans
cette formule spécifiquement) sont les suivants : nausées,
douleurs, dérèglements cardiaques, y compris l’arrêt
cardiaque, fortes hémorragies et attaques, et il est
évident que les chiens doivent subir certains de ces
symptômes également.
Critique de la recherche :
L’argatroban est un inhibiteur de synthèse de la
thrombine. Il est disponible au Japon depuis le début
des années quatre-vingts (135 136). Aux Etats-Unis,
la Food and Drug Administration a récemment autorisé
l’utilisation de l’argatroban comme traitement effectif
de la thrombocytopénie induite par l’héparine
et du syndrome de la thrombose. Ce médicament a déjà
fait l’objet de tests d’innocuité pré-clinique
et clinique et de tests d’efficacité, sur des animaux
ainsi que sur des humains volontaires.
Si cette étude était initialement orientée
vers la phlébite des veines profondes, elle aurait cependant
pu être menée sur des sujets humains volontaires,
en tenant compte des données concernant la toxicité
ainsi que des autres données déjà disponibles
concernant les aspects liés à la sécurité.
La manière dont le produit est préparé
– l’utilisation de divers solvants et leur méthode
d’administration – aura des effets variables selon
les espèces. Une simple extrapolation à l’être
humain à partir d’autres espèces n’est
pas sans poser de nombreux problèmes. Les auteurs attirent
l’attention sur la variabilité biochimique et physiologique
entre les quatre espèces utilisées dans cette
étude – en ce qui concerne notamment le délai
de coagulation et le taux d’élimination du produit
de l’organisme. Une telle variabilité ne peut que
rendre difficile une transposition des résultats à
l’être humain.
Comme l’indiquent les auteurs : « On dispose de
peu de rapports permettant de calibrer les chiffres obtenus
chez les animaux, concernant les propriétés anti-coagulantes,
pour les volontaires humains ou les patients ». Les données
obtenues chez l’être humain, dont certaines auront
été recueillies au cours des essais cliniques
du produit dans les années quatre-vingts, sont bien plus
fiables, même si elles sont relatives à une formule
différente du produit, que des informations obtenues
à partir d’autres espèces, même s’il
s’agit de primates.
Dans la mesure où l’être humain apparaît
très clairement comme le choix préféré
en matière de terrain d’expérimentation,
on ne voit pas bien comment de telles études pourraient
permettre d’obtenir des informations fiables et comment
il serait possible de justifier le recours à ces quatre
espèces – pour observer les effets du produit sur
l’évolution de la phlébite des veines profondes,
il conviendrait plutôt de recourir à des humains
volontaires pleinement consentants (137 138).
C N Berry et al [2000] Anticoagulant activity and pharmacokinetic
properties
of a sub-cutaneously administered mixed micellar formulation
of argatroban
in experimental animals, Thrombosis & Haemostasis, 84, 278-285
ÉTUDE DE CAS NUMÉRO CINQ –
Sites de fixation du calcium dans le cœur : l’utilisation
des marquages chimiques des canaux calciques dans les études
par PET-scan
Lieu : Service Hospitalier Frédéric
Joliot et Commissariat à l’énergie atomique
(Orsay), et Institut de Recherche Servier, Suresnes
Financement : non précisé dans
l’article
Objet de la recherche :
Identifier et compter les sites de fixation des ions du calcium
dans les tissus cardiaques à l’aide de l’imagerie
par tomographie à émission de positron (PET) associée
à l’utilisation d’une molécule de
fixation spécifique au calcium avec marquage radioactif,
appelée S12968. Les auteurs affirment que cette méthodologie
pourrait être utile dans les investigations sur les maladies
humaines.
Les expérimentations :
Le calcium joue un rôle vital dans un certain nombre de
processus physiologiques fondamentaux, chez l’être
humain comme chez d’autres espèces animales. Le
cœur utilise le calcium pour sa fonction de pompage. Des
molécules dotées d’une charge électrique,
comme le calcium, pénètrent dans divers tissus
comme les muscles (le cœur y compris) qu’elles innervent
au moyen de canaux spécifiques, et l’on sait que
la densité et la distribution des canaux calciques changent
en cas de pathologie. Chaque canal calcique peut fixer certaines
sortes de molécules sur des sites définis, qui
bloquent alors le canal, et stoppent ainsi l’admission
des ions du calcium. Dans une pathologique cardiaque congestive,
l’un des sites de fixation de l’agent de blocage
du canal – celui qui concerne la 1,4-dihydropyridine (DHP)
– est altéré de telle sorte que la molécule
ne puisse plus fixer. On peut utiliser cette propriété
en conjonction avec un système d’imagerie comme
la PET pour cartographier la distribution des sites de fixation
du calcium et donc l’état pathologique du cœur.
Les auteurs ont songé à quantifier les sites de
fixation de la DHP en utilisant le marqueur S12968 dans le cœur
du chien et en associant une approche par multi-injection à
un traitement mathématique de la distribution de ces
sites à travers le cœur.
Les résultats :
On a utilisé cinq femelles beagles (poids moyen 10 kg).
Les conditions d’hébergement, de traitement et
de manipulation des chiens ne sont pas évoquées.
On a utilisé un modèle de scanner PET permettant
de mesurer les phénomènes cardiaques sur des animaux
de petite taille. On a préparé des réactifs
par marquage radioactif pour permettre l’identification
des sites de fixation de la DHP à l’aide des PET-scans.
Les chiens ont subi soit deux soit trois injections du marqueur
et ont été anesthésiés et ventilés
pendant la procédure de scannage. Au cours du scannage,
on a prélevé des échantillons de sang de
l’artère fémorale, afin d’évaluer
la fixation tissulaire de la molécule et sa clairance
de l’organe de la molécule S12968.
L’impact sur les chiens :
Bien que cela ne soit pas explicité, il a fallu rendre
les animaux inconscients pour permettre de scanner leur organisme
sans qu’il y ait de mouvements. Aucune information n’a
été précisée sur les effets éventuels
des marqueurs radio sur le bien-être des chiens.
Critique de la recherche :
Deux des auteurs ont procédé à plusieurs
investigations par marquage spécifique des canaux calciques,
et cela est apparu dans des publications au cours des dix dernières
années. En 1994 déjà, Crouzel et
Valette, qui avaient utilisé des beagles, ont rapporté
que la molécule de marquage S11568 pouvait être
utilisée pour déterminer la densité des
sites de fixation de la DHP (139). La fixation de ce
marqueur sur les sites de la DHP avait été établie
à l’aide d’une méthode in vitro
(140) . On ne voit pas bien ce que l’utilisation
du marqueur S12968 plutôt que S11568 apportera de plus.
D’une étude sur des porcs anesthésiés
(141), il est ressorti que de faibles doses de S12968
exerçaient un effet inotropique négatif –
c’est-à-dire qu’elles diminuaient l’action
musculaire et la contraction du cœur – on observait
cela pour certaines doses. Il est difficile de déterminer
dans quelle mesure ce résultat pourrait influencer le
choix de ce marqueur pour une utilisation dans les études
cliniques sur les patients. En dehors du groupe de Valette,
rares sont ceux qui ont utilisé ces marqueurs chimiques
particuliers, aussi est-il difficile de juger de leur valeur
clinique éventuelle.
Par ailleurs, il existe de nettes différences d’une
espèce à une autre en matière de fixation
du calcium comme en matière de biochimie cardiaque. Ainsi,
par exemple, les rats présentent une forte réaction
rénale à S12968 pour de faibles concentrations,
et l’on observe un effet hypotenseur marqué à
des doses plus fortes (142) – il n’est fait part
d’aucune de ces réactions dans la présente
étude sur les chiens.
Étant donné les différences évidentes
d’une espèce à une autre, on ne voit pas
bien l’intérêt que représente le fait
de répéter sur des chiens des études qui
avaient déjà été réalisées
sur des porcs pour démontrer l’utilité clinique
de ce marqueur chimique.
H Valette et al [2002] In vivo quantification of myocardial
dihydropyridine binding sites : A
PET study in dogs, Journal of Nuclear Medicine, 43, 1227-33
ÉTUDE DE CAS NUMÉRO SIX –
Les effets d’une épreuve physique sur le métabolisme
musculaire de chiens non entraînés
Lieu : Unité Mixte de Recherche en Physiologie
et Toxicologie Expérimentales de l’INRA, Toulouse
Financement : non précisé dans
l’article
Objet de la recherche :
Comprendre les effets possibles d’une épreuve physique,
chez des chiens non entraînés, sur le muscle et
ses métabolites et sur la présence de ces derniers
dans le sang. Il s’agit là d’un type de recherche
fondamentale dont l’utilité pour la médecine
humaine est pour le moins insignifiante, si tant est qu’elle
ne soit pas nulle.
Les expérimentations :
L’épreuve physique entraîne divers changements
dans l’organisme, au niveau de la circulation, de la respiration
et de la biochimie du muscle. Depuis un certain nombre d’années,
on étudie le cas des athlètes humains et les réactions
biochimiques et physiologiques de leur organisme à l’entraînement.
Dans la présente étude de cas, on a observé
six chiens beagles (quatre femelles et deux mâles) qui
étaient en bonne santé mais qui étaient
des chiens sédentaires, en vue de caractériser
leur réaction à l’épreuve physique.
Chacun des chiens était hébergé dans un
espace individuel avant et après les tests. Les chiens
étaient censés courir pendant 60 minutes sur une
piste, tenus en laisse, à une vitesse de 9 km /heure.
Douze prélèvements sanguins ont été
effectués avant, pendant et après la course.
On a analysé la teneur du sang pour différentes
substances dont il est bien connu qu’elles sont produites
par les muscles au cours de l’épreuve physique,
et dont on sait qu’elles restent présentes ensuite.
Par ailleurs, on a aussi analysé dans ces prélèvements
la présence de certaines cellules sanguines et leur densité.
On a constaté chez chacun de ces animaux une récupération
au cours des trois heures de contrôle – leur rythme
cardiaque, leur respiration et leur condition physique générale
étant redevenus identiques à ce qu’ils étaient
avant l’épreuve.
Les résultats :
Les expérimentations ont montré que même
chez des chiens « sédentaires », les effets
sur la composition du sang d’une épreuve sportive
soutenue étaient très succincts, limités
à la diminution en quantité d’une substance
métabolique des muscles (la créatinine plasmatique),
un phénomène déjà observé
en 1981. Chez les animaux entraînés, comme les
chiens que l’on fait travailler – les huskies ou
les lévriers – ont a tendance à observer
un surcroît de cette substance. Dans le rapport de cette
étude, on ne voit pas bien ce que peut apporter l’utilisation
de chiens «sédentaires » pour évaluer
les changements de la composition du sang produits par une épreuve
physique.
L’impact sur les chiens :
Il ne s’agissait que de chiens n’ayant pas eu d’entraînement,
et qui n’étaient donc pas habitués au stress
et au désagrément que peut représenter
une épreuve physique épuisante. En fait, l’un
de ces animaux a dû être retiré de l’étude
parce qu’il était complètement épuisé
au bout de 52 minutes de course. Il est probable que les prélèvements
sanguins (qui ne sont pas décrits en détails)
soient cause d’angoisse chez ces animaux. Par ailleurs
ils ont dû souffrir de courbatures dans les jours qui
ont suivi.
Critique de la recherche :
Les auteurs avaient déjà publié, à
propos des chiens, des résultats indiquant que l’épreuve
présentement décrite entraînait peu de variation
dans la composition chimique du sang (143). On ne voit
pas bien l’intérêt de ces nouvelles expérimentations
qui n’apportent aucune connaissance concernant la santé
humaine ou animale.
Des études sur des humains, entraînés et
non entraînés, permettraient d’obtenir des
données plus intéressantes et plus pertinentes
concernant les effets de l’épreuve physique sur
la santé humaine.
Il existe déjà à ce sujet une littérature
abondante. On sait en particulier que la spectroscopie à
résonance magnétique permet d’obtenir une
information détaillée sur les phénomènes
cellulaires chez des humains volontaires (144, 145, 146)
sans que des investigations très invasives soient utiles.
De petites biopsies à l’aide d’aiguilles
peuvent être faites sur des volontaires consentants avant
et après les épreuves physiques, et cela permet
d’en savoir davantage sur les phénomènes
qui se produisent au niveau musculaire et au niveau cellulaire.
Par ailleurs, il est possible de tester la présence de
métabolites, avant et après l’épreuve,
au moyen de petits prélèvements sanguins au cours
de la durée de l’épreuve et au cours de
la période de récupération.
GP Chanoit et al [2002] Exercise does
not induce major changes in plasma muscle enzymes,
creatinine, glucose and total protein concentrations in untrained
beagle dogs, Journal of
Veterinary Medicine A, 49, 222-224
Études de cas sur les chats
Les études de cas numéro sept à neuf concernent
la recherche sur le sens de l’équilibre et sur
le système nerveux central. Cela fait des années
que l’on utilise des chats pour déterminer comment
le cerveau et les organes sensoriels intervenant dans l’équilibration
– l’appareil vestibulaire situé dans l’oreille
interne – permettent à cet animal de garder le
sens de l’équilibre et comment il parvient à
conserver un champ visuel stable malgré des altérations
survenant dans son sens de l’orientation.
Il s’agit des facultés qui permettent au chat de
se disposer à des activités complexes et de les
accomplir malgré les changements intervenant dans l’orientation
de son corps et de sa tête. L’intérêt
que l’on porte au sens de l’équilibre du
chat s’explique en partie par sa remarquable capacité
à se redresser en cas de chute. Un chat atterrit toujours
sur ses pattes, quelle que soit son orientation initiale.
Les études de cas numéro dix à treize concernent
la vision et le sommeil ainsi que le rôle de divers neurotransmetteurs
cérébraux.
110. HR Lu et al [2001] Species plays an important role in drug-induced
prolongation of action potential duration and early after-polarizations
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Society of Clinical Investigation, Heidelberg, Allemagne, Trends
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112. J Collier & P Vallance [1993] op cit
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oxide production in coronary blood vessels, Arteriosclerosis,
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