استئصال المعدة في الفئران باستخدام مقاطع جراحية
Summary
ويتزايد انتشار مرض السكري والسمنة باستمرار في جميع أنحاء العالم. وينبغي مواصلة دراسة الآليات بين مرض السكري والسمنة وما يرتبط بها من وفيات والأمراض المشتركة. هنا، نقدم بروتوكولاً لاستئصال المعدة كم (SG) في الحيوانات كنموذج قبل الظهر غير معقدة من جراحة البدانة.
Abstract
يتزايد باستمرار عدد الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن والسمنة في كل من السكان البالغين والمراهقين. وهذا يتزامن مع زيادة ظاهرة عالمية من مرض السكري من النوع 2 (T2D) وغيرها من المشاكل الأيضية. جراحة السمنة، مثل SG، هي حاليا واحدة من العلاج الأكثر فعالية والأكثر استخداما على المدى الطويل للسمنة و T2D، ولكن لم يتم استكشاف العلاقة بينهما تماما حتى الآن. يمكن التحقيق في الآليات التي تستند إليها النتائج التي شوهدت بعد جراحة السمنة في البشر استنادًا إلى دراسات حيوانية قبل الكلينيكية. وSG يقلل من وزن الجسم, مستويات الجلوكوز والعديد من المعلمات الأيضية, وسهلة لأداء مع انخفاض حدوث مضاعفات. الهدف من هذا العمل هو توفير طريقة بسيطة ونموذج preclinical غير معقدة من جراحة البدانة في الحيوانات للباحثين.
Introduction
وقد زاد انتشار السمنة ثلاث مرات تقريبا في جميع أنحاء العالم منذ عام 1975. في عام 2016، كان أكثر من 1.9 مليار شخص بالغ أكبر من 18 عامًا يعانون من زيادة الوزن وأكثر من 650 مليون شخص بالغ يعانون من السمنة المفرطة. كما تضاعف انتشار T2D بين السكان البالغين من 4.7٪ إلى 8.5٪ مع ارتفاع العدد من 108 مليون إلى 422 مليون بالغ بين عامي 1980 و 2014 على مستوى العالم1. معظم جراحات البدانة تؤدي إلى فقدان الوزن بشكل كبير، وانخفاض في الدهون في الجسم، وتحسين في تحمل الجلوكوز، ومقاومة الأنسولين والسيطرة على مرض السكري2. بالإضافة إلى فقدان الوزن ومغفرة T2D، جراحة البدانة تنتج المزيد من المزايا الصحية الإضافية مثل التحكم في ارتفاع ضغط الدم وانخفاض معدل الإصابة بأنواع معينة من السمنة المرتبطة تطور السرطان والتقدم3. جراحة البدانة أيضا يحفز دائم كاملة, مغفرة جزئية من T2D, ويقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب التاجية لمدة عشر سنوات الرئيسية (CHD) ودرجة معينة من خطر الدماغ. ومع ذلك، فإن الآليات الأساسية ليست مفهومة تماما4.
هناك العديد من الإجراءات لجراحة البدانة /الأيضية. كلا جراحات المجازة التقييدية والأمعاءية توفر تأثيرات إيجابية على عملية التمثيل الغذائي5. من النماذج الجراحية لعلاج البدانة، SG وتعديلها Roux-en-Y المجازة المعدة لديها أعلى نجاحا وانخفاض معدلات الوفيات وإظهار موثوق بها نماذج جراحة المجازة المعدية المعوية التقييدية في الفئران6. على الرغم من أن جراحة المجازة المعدية المعوية توفر المزيد من فقدان الوزن وتحسن كبير في تحمل الجلوكوز وsatosis الكبد من الإجراء التقييدي على المدى الطويل، وSG لا تزال تنتج سيطرة جيدة على وزن الجسم ومستويات الجلوكوز وسهلة الأداء مع انخفاض حدوث المضاعفات6. زادت نسبة SG من 30٪ إلى 54٪ وانخفضت جراحة Roux-en-Y من 52٪ إلى 32٪ من 2008 إلى 20147. حاليا, SG بالمنظار هو الإجراء الأكثر شيوعا لعلاج البدانة على المستوى الوطني داخل المراكز الأكاديمية في الولايات المتحدة8. على الرغم من أن هناك العديد من التقارير المنشورة بشأن العمليات الفسيولوجية بين جراحة السمنة والسكري والسمنة ، ونحن بحاجة إلى المزيد من التجارب الحيوانية لمزيد من استكشاف آليات غير معروفة.
يهدف هذا البروتوكول إلى إنتاج طريقة حيوانية للتحقيق في الآليات التي تقوم عليها النتائج التي شوهدت بعد جراحة السمنة في البشر. قد توفر الدراسة الحالية الترجمية رؤى حول آلية علاج السمنة و T2D من SG.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد أكدت معظم الدراسات الأترابية المحتملة أن زيادة مؤشر كتلة الجسم يرتبط بزيادة معدل الوفيات. ترتبط السمنة بارتفاع خطر الإصابة بمرض السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية والوفاة بين الجنسين. وقد أنشأت العمليات المرضية محددة وجود صلة بين مرض السكري والسمنة والوفيات14. تشير ال?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونشكر الآنسة إيزابيل لو على السرد الإنكليزي.
Materials
| 0.9% normal saline | China Chemical & Pharmaceutical Co., Ltd. | ||
| 5-0 monofilament suture | Shineteh Inc. Taiwan | Ethicon | |
| Alm | Shineteh Inc. Taiwan | ST-A072PK | UNIK |
| Animal Anesthesia | Step Technology | 0712VAP11076 | Matrx |
| Barraqer-Troutman forceps | Shineteh Inc. Taiwan | ST-N309(H-4410) | UNIK |
| cefazolin | Taiwan veteran pharmacy company | ||
| Chow diet | Research Diets | ||
| Glucose strips and glucometer | BeneCheck | BKM13-1 | BeneCheck |
| HbA1c kit | Level | OKEH00661 | |
| Hematology system | Fuji | FUJI DRI-CHEM 4000i | Europe |
| High Fat diet | Research Diets | 1810724 | LabDiet |
| Iris Forceps | Shineteh Inc. Taiwan | ST-1210 | UNIK |
| Iris Scissors | Shineteh Inc. Taiwan | ST-S011 | UNIK |
| Isoflurane | Panion & BF biotech INC | 8547 | Panion & BF |
| Ketoprofen | Sigma | 22071154 | Sigma-Aldrich |
| Stereo microscope | MicroTech | SZ-5T | MicroTech |
| Surgical clip (M) | Echicon Inc., Somerville, NJ | Size M, 5mm | |
| Vidisic gel | Dr. Gerhard Mann Chem.-pharm. Fabrik GmbH |
Referencias
- WHO. Obesity and overweight. WHO. , (2018).
- Buchwald, H., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 292 (14), 1724-1737 (2004).
- Schauer, D. P., et al. Bariatric Surgery and the Risk of Cancer in a Large Multisite Cohort. Annals of Surgery. 269 (1), 95-101 (2019).
- Wei, J. H., et al. Metabolic surgery ameliorates cardiovascular risk in obese diabetic patients: Influence of different surgical procedures. Surgery for Obesity and Related Diseases. 14 (12), 1832-1840 (2018).
- Lee, W. J., Aung, L. Metabolic Surgery for Type 2 Diabetes Mellitus: Experience from Asia. Diabetes & Metabolism. 40 (6), 433-443 (2016).
- Yin, D. P., et al. Assessment of different bariatric surgeries in the treatment of obesity and insulin resistance in mice. Annals of Surgery. 254 (1), 73-82 (2011).
- Abraham, A., et al. Trends in Bariatric Surgery: Procedure Selection, Revisional Surgeries, and Readmissions. Obesity Surgery. 26 (7), 1371-1377 (2016).
- Varela, J. E., Nguyen, N. T. Laparoscopic sleeve gastrectomy leads the U.S. utilization of bariatric surgery at academic medical centers. Surgery for Obesity and Related Diseases. 11 (5), 987-990 (2015).
- Surwit, R. S., Kuhn, C. M., Cochrane, C., McCubbin, J. A., Feinglos, M. N. Diet-induced type II diabetes in C57BL/6J mice. Diabetes. 37 (9), 1163-1167 (1988).
- Schlager, A., et al. A mouse model for sleeve gastrectomy: applications for diabetes research. Microsurgery. 31 (1), 66-71 (2011).
- Pressler, J. W., et al. Vertical sleeve gastrectomy restores glucose homeostasis in apolipoprotein A-IV KO mice. Diabetes. 64 (2), 498-507 (2015).
- Williams, L. M., et al. The development of diet-induced obesity and glucose intolerance in C57BL/6 mice on a high-fat diet consists of distinct phases. PLoS One. 9 (8), 106159 (2014).
- Huang, R., Ding, X., Fu, H., Cai, Q. Potential mechanisms of sleeve gastrectomy for reducing weight and improving metabolism in patients with obesity. Surgery for Obesity and Related Diseases. 15 (10), 1861-1871 (2019).
- Bender, R., Zeeb, H., Schwarz, M., Jockel, K. H., Berger, M. Causes of death in obesity: relevant increase in cardiovascular but not in all-cancer mortality. Journal of Clinical Epidemiology. 59 (10), 1064-1071 (2006).
- Vest, A. R., Heneghan, H. M., Agarwal, S., Schauer, P. R., Young, J. B. Bariatric surgery and cardiovascular outcomes: a systematic review. Heart. 98 (24), 1763-1777 (2012).
- Ionut, V., Burch, M., Youdim, A., Bergman, R. N. Gastrointestinal hormones and bariatric surgery-induced weight loss. Obesity (Silver Spring). 21 (6), 1093-1103 (2013).
- Arble, D. M., Sandoval, D. A., Seeley, R. J. Mechanisms underlying weight loss and metabolic improvements in rodent models of bariatric surgery. Diabetologia. 58 (2), 211-220 (2015).
- Schneck, A. S., et al. Effects of sleeve gastrectomy in high fat diet-induced obese mice: respective role of reduced caloric intake, white adipose tissue inflammation and changes in adipose tissue and ectopic fat depots. Surgical Endoscopy. 28 (2), 592-602 (2014).
- Rubino, F., R’Bibo, S. L., del Genio, F., Mazumdar, M., McGraw, T. E. Metabolic surgery: the role of the gastrointestinal tract in diabetes mellitus. Nature Reviews Endocrinology. 6 (2), 102-109 (2010).
- Wilson-Perez, H. E., et al. Vertical sleeve gastrectomy is effective in two genetic mouse models of glucagon-like Peptide 1 receptor deficiency. Diabetes. 62 (7), 2380-2385 (2013).
- Lopez, P. P., Nicholson, S. E., Burkhardt, G. E., Johnson, R. A., Johnson, F. K. Development of a sleeve gastrectomy weight loss model in obese Zucker rats. Journal of Surgical Research. 157 (2), 243-250 (2009).
- Koch, T. R., Shope, T. R. Laparoscopic Vertical Sleeve Gastrectomy as a Treatment Option for Adults with Diabetes Mellitus. Advances in Experimental Medicine and Biology. , (2020).
