Mouw Gastrectomie in muizen met behulp van chirurgische clips
Summary
De prevalentie van diabetes en obesitas neemt wereldwijd voortdurend toe. De mechanismen tussen diabetes, obesitas en de bijbehorende mortaliteit en comorbiditeit moeten verder worden onderzocht. Hier presenteren we een protocol voor mouwgastrectomie (SG) bij dieren als een ongecompliceerd preklinisch model van bariatrische chirurgie.
Abstract
Het aantal mensen met overgewicht en obesitas neemt voortdurend toe, zowel bij de volwassen als in de adolescente populaties. Dit valt samen met het toegenomen universele fenomeen van diabetes type 2 (T2D) en andere metabole problemen. Bariatrische chirurgie, zoals SG, is momenteel een van de meest effectieve en meest gebruikte langdurige behandeling voor obesitas en T2D, maar de associatie tussen hen is nog niet volledig onderzocht. De mechanismen die ten grondslag liggen aan de uitkomsten van bariatrische chirurgie bij de mens kunnen worden onderzocht op basis van preklinische dierstudies. De SG vermindert lichaamsgewicht, glucoseniveaus en vele metabole parameters, en is gemakkelijk uit te voeren met een lage incidentie van complicaties. Het doel van dit werk is om een eenvoudige methode en een ongecompliceerd preklinisch model van bariatrische chirurgie bij dieren voor onderzoekers.
Introduction
De prevalentie van obesitas is sinds 1975 wereldwijd bijna verdrievoudigd. In 2016 hadden meer dan 1,9 miljard volwassenen ouder dan 18 jaar overgewicht en waren meer dan 650 miljoen volwassenen zwaarlijvig. De prevalentie van T2D bij de volwassen bevolking is ook verdubbeld van 4,7% naar 8,5% met een stijging van 108 miljoen tot 422 miljoen volwassenen tussen 1980 en 2014 wereldwijd1. De meeste bariatrische operaties resulteren in aanzienlijk gewichtsverlies, een vermindering van lichaamsvet, en verbetering van glucosetolerantie, insulineresistentie en diabetes controle2. Naast gewichtsverlies en remissie van T2D, bariatrische chirurgie produceert verder extra voordelen voor de gezondheid, zoals hypertensie controle en een lagere incidentie van bepaalde vormen van obesitas gerelateerde ontwikkeling van kanker en progressie3. Bariatrische chirurgie induceert ook duurzame volledige, gedeeltelijke remissie van T2D, en vermindert het risico van tien jaar grote coronaire hartziekten (CHD) en een zekere mate van cerebrovasculair risico. De onderliggende mechanismen zijn echter niet volledig begrepen4.
Er zijn verschillende procedures voor bariatrische / metabole chirurgie. Zowel restrictieve als gastro-intestinale bypassoperaties bieden positieve effecten op metabolisme5. Van de bariatrische chirurgische modellen, SG en gemodificeerde Roux-en-Y gastric bypass hebben een hoger succes en lagere sterftecijfers en tonen betrouwbare beperkende en gastro-intestinale bypass chirurgie modellen in muizen6. Hoewel de gastro-intestinale bypass operatie biedt meer gewichtsverlies en een aanzienlijke verbetering van glucosetolerantie en lever steatose dan de restrictieve procedure op de lange termijn, de SG produceert nog steeds een goede controle van lichaamsgewicht en glucoseniveaus en is gemakkelijk uit te voeren met een lage incidentie van complicaties6. Het aandeel van SG steeg van 30% naar 54% en Roux-en-Y gastric bypass chirurgie daalde van 52% tot 32% van 2008 tot 20147. Momenteel is laparoscopische SG de meest uitgevoerde bariatrische procedure op nationaal niveau binnen academische centra in de Verenigde Staten8. Hoewel er veel gepubliceerde rapporten zijn over de pathofysiologische processen tussen bariatrische chirurgie, diabetes en obesitas, hebben we meer dierproeven nodig om onbekende mechanismen verder te onderzoeken.
Dit protocol is bedoeld om een diermethode te produceren om de mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan de resultaten die na bariatrische chirurgie bij de mens zijn gezien. De huidige translationele studie kan inzichten opleveren over het mechanisme van obesitas en T2D-behandeling van de SG.
Protocol
Representative Results
Discussion
De meeste van de prospectieve cohort studies hebben bevestigd dat het verhogen van de body mass index is gerelateerd aan het verhogen van de mortaliteit. Obesitas wordt geassocieerd met een hoger risico op diabetes, hart- en vaatziekten (CVD), en de dood in beide geslachten. De specifieke pathologische processen hebben een verband gelegd tussen diabetes, obesitas en sterfte14. De systematische beoordelingen geven de voordelen van bariatrische chirurgie in het verminderen van risicofactoren voor CV…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wij danken Miss Isabelle Lu voor de Engelse vertelling.
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).
