Summary

Roux-en-Y gastrisk bypass-operation i rotter

Published: June 11, 2012
doi:

Summary

Talrige undersøgelser ved hjælp af gastrisk bypass rotte modeller er for nylig blevet gennemført for at afdække de bagvedliggende fysiologiske mekanismer Roux-en-Y gastrisk bypass operationer. Denne artikel har til formål at demonstrere og diskutere de tekniske og eksperimentelle detaljer i vores offentliggjort gastrisk bypass rotte model til at forstå fordele og begrænsninger i denne eksperimentelle værktøj.

Abstract

I øjeblikket er den mest effektive til behandling af fedme til at inducere signifikant og holdes vægttab med dokumenteret dødelighed fordel er fedmekirurgi 1,2. Derfor har der været en støt stigning i antallet af bariatriske operationer udført på verdensplan i de seneste år med Roux-en-Y gastrisk bypass (gastrisk bypass) er den mest almindeligt udførte operation 3. På denne baggrund er det vigtigt at forstå de fysiologiske mekanismer, som gastrisk bypass inducerer og opretholder vægttab. Disse mekanismer er endnu ikke fuldt forstået, men kan omfatte nedsat sult og øget mæthed 4,5, øget energiforbrug 6,7, ændret præference for mad med højt fedt og sukker 8,9, ændret salt og vand håndtering af nyre 10 som samt ændringer i tarmen mikrobiota 11. Sådanne ændringer ses efter gastrisk bypass kan i det mindste delvist stammer fra, hvordankirurgi ændrer hormonale miljø fordi gastrisk bypass forøger postprandiale frigivelsen af ​​peptid-YY (PYY) og glucagon-lignende-peptid-1 (GLP-1), hormoner, som frigives af tarmen i nærvær af næringsstoffer og at reducere spise 12.

Gennem de sidste to årtier talrige undersøgelser med rotter er blevet udført for yderligere at undersøge fysiologiske ændringer efter gastrisk bypass. Den gastrisk bypass rottemodel har vist sig at være et værdifuldt eksperimentel værktøj ikke mindst da den er tæt efterligner tidsprofilen og omfanget af menneskelige vægttab, men også giver forskerne at kontrollere og manipulere kritiske anatomiske og fysiologiske faktorer, herunder anvendelse af passende kontroller. Følgelig er der en bred vifte af rotte gastrisk bypass modeller i litteraturen revideret steder nærmere 13-15. Beskrivelsen af ​​den nøjagtige kirurgiske teknik i disse modeller varierer meget og adskiller fx i form af posen størrelse, benlængder, og bevarelsen af ​​vagusnerven. Hvis rapporteret, dødelighed synes at variere fra 0 til 35% 15. Desuden er kirurgi blevet gennemført næsten udelukkende i hanrotter i forskellige stammer og aldre. Præ-og postoperativ kost også varieret betydeligt.

Tekniske og eksperimenterende variationer i offentliggjorte gastrisk bypass rottemodeller komplicere sammenligning og identifikation af potentielle fysiologiske mekanismer involveret i gastrisk bypass. Der er ingen klare beviser for, at nogen af ​​disse modeller er overlegen, men der er et spirende behov for en standardisering af proceduren for at opnå ensartede og sammenlignelige data. Denne artikel har derfor til formål at opsummere og diskutere de tekniske og eksperimentelle oplysninger om vores tidligere valideret og offentliggjort gastrisk bypass rottemodel.

Protocol

1. Præoperativ Care Fjerne fødevaren fra rotte natten over forud for kirurgi. Inducere anæstesi i kammeret med 4-5% isofluran og O2 flow på 2 l / min. Shave maven fra brystbenet til bækken ved elektrisk barbermaskine. Placer bedøvet rotte i liggende position på isotermisk varmepude. Anvend øjensalve (Vitagel), før at placere rotternes snude i næsekeglens. Opretholde anæstesi med isofluran koncentration på 2-3% og O2 flow på 2 l / min. De…

Discussion

Den Roux-en-Y gastrisk bypass procedure hos mennesker blev første gang beskrevet af Mason i 1967 og ændret til sin nuværende form af Torres i 1983 19. Dag, fremgangsmåden består af en lille gastrisk pose og bypass af den proximale tyndtarm. En skematisk illustration af præ-og postoperativt anatomi er angivet i figur 1.

Gastric bypass hos mennesker fremkalder og fastholder vægttab på ca 15-30% 2. Størstedelen af kropsvægten er tabt i løbet af …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Marco Bueter og Florian Seyfried blev støttet af Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Thomas A Lutz blev støttet af den schweiziske National Research Foundation (SNF). Marco Bueter og Thomas A Lutz yderligere modtage midler fra National Institute of Health (NIH), og fra Zürich Center for Integrative Human Physiology (ZIHP). Carel W le Roux blev understøttet af en Department of Health Clinician videnskabsmand pris. Imperial College London modtager støtte fra NIHR Biomedical Research Centre støtteordning.

Materials

Generic name Brand name Company Catalogue number
Enrofloxacin Baytril 2.5% Provet AG 1036
Flunixin Finadyne Graeub 908040
Buprenorphin Temgesic Reckitt Benckiser 138976
Isoflurane IsoFlo Graeub 902035
Vitamin A Vitagel Bausch & Lomb 690
Iodine solution Betadine Mundipharma 111141
NaCl 0.9% NaCl 0.9% B. Braun 534534

Table 1. Drugs.

Name Size Company Catalogue number
PDS II 4-0 Ethicon Z924H
PDS II 5-0 Ethicon Z925H
PDS II 6-0 Ethicon PUU2971E
PDS II 7-0 Ethicon Z1370E
Vicryl 4-0 Ethicon V451H

Table 2. Sutures.

Name Company Catalogue number
Scalpel handle No. 3 Aesculap BB073R
Scalpel blades No. 10 Swann-Morton 0301
Needle holder Aesculap BM124R
Tissue forceps Aesculap BD555R
Metzenbaum scissors, straight Aesculap BC022R
Metzenbaum scissors, curved Aesculap BC023R
Delicate scissors, curved Aesculap BC061R
Artery forceps, curved Aesculap BH109R
Artery forceps, curved, 1×2 teeth Aesculap BH121R
Probe, double-ended Aesculap BN113R
Micro needle holder Aesculap FM 541R
Micro forceps Aesculap FM571R
Micro scissors Aesculap FM470R
Disposable eye cautery John Weiss International 0111122
Cotton buds Hartmann AG 9679369

Table 3. Surgical equipment.

References

  1. Adams, T. D., Gress, R. E., Smith, S. C. Long-term mortality after gastric bypass surgery. N. Engl. J. Med. 357, 753-761 (2007).
  2. Sjostrom, L., Lindroos, A. K., Peltonen, M. Lifestyle, diabetes, and cardiovascular risk factors 10 years after bariatric surgery. N. Engl. J. Med. 351, 2683-2693 (2004).
  3. Buchwald, H., Oien, D. M. Metabolic/bariatric surgery Worldwide. Obes. Surg. 19, 1605-1611 (2008).
  4. Welbourn, R., Werling, M. Gut hormones as mediators of appetite and weight loss after Roux-en-Y gastric bypass. Ann. Surg. 246, 780-785 (2007).
  5. le Roux, C. W., Aylwin, S. J., Batterham, R. L. Gut hormone profiles following bariatric surgery favor an anorectic state, facilitate weight loss, and improve metabolic parameters. Ann. Surg. 243, 108-114 (2006).
  6. Bueter, M., Lowenstein, C., Olbers, T. Gastric bypass increases energy expenditure in rats. Gastroenterology. 138, 1845-1853 (2010).
  7. Stylopoulos, N., Hoppin, A. G., Kaplan, L. M. Roux-en-Y Gastric Bypass Enhances Energy Expenditure and Extends Lifespan in Diet-induced Obese Rats. Obesity (Silver Spring). 17, 1839-1847 (2009).
  8. Bueter, M., Miras, A. D., Chichger, H. Alterations of sucrose preference after Roux-en-Y gastric bypass. Physiol. Behav. 104, 709-721 (2011).
  9. le Roux, C. W., Bueter, M., Theis, N. Gastric bypass reduces fat intake and preference. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 301, 1057-1066 (2011).
  10. Bueter, M., Ashrafian, H., Frankel, A. H. Sodium and water handling after gastric bypass surgery in a rat model. Surg. Obes. Relat. Dis. 7, 68-73 (2011).
  11. Li, J. V., Ashrafian, H., Bueter, M. Metabolic surgery profoundly influences gut microbial-host metabolic cross-talk. Gut. 60, 1214-1223 (2011).
  12. Ashrafian, H., le Roux, C. W. Metabolic surgery and gut hormones – a review of bariatric entero-humoral modulation. Physiol. Behav. 97, 620-631 (2009).
  13. Ashrafian, H., Bueter, M., Ahmed, K. Metabolic surgery: an evolution through bariatric animal models. Obes. Rev. 11, 907-920 (2010).
  14. Rao, R. S., Rao, V., Kini, S. Animal models in bariatric surgery–a review of the surgical techniques and postsurgical physiology. Obes. Surg. 20, 1293-1305 (2010).
  15. Seyfried, F., le Roux, C. W., Bueter, M. Lessons learned from gastric bypass operations in rats. Obes. Facts. 4, 3-12 (2011).
  16. Fenske, W. K., Bueter, M., Miras, A. D. Exogenous peptide YY3-36 and Exendin-4 further decrease food intake, whereas octreotide increases food intake in rats after Roux-en-Y gastric bypass. Int. J. Obes. (Lond). , (2011).
  17. Kreymann, B., Williams, G., Ghatei, M. A. Glucagon-like peptide-1 7-36: a physiological incretin in man. Lancet. 2, 1300-1304 (1987).
  18. le Roux, C. W., Batterham, R. L., Aylwin, S. J. Attenuated peptide YY release in obese subjects is associated with reduced satiety. Endocrinology. 147, 3-8 (2006).
  19. Torres, J. C., Oca, C. F., Garrison, R. N. Gastric bypass: Roux-en-Y gastrojejunostomy from the lesser curvature. South Med. J. 76, 1217-1221 (1983).
  20. Guijarro, A., Suzuki, S., Chen, C. Characterization of weight loss and weight regain mechanisms after Roux-en-Y gastric bypass in rats. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 293, R1474-R1489 (2007).
  21. Roberts, K., Duffy, A., Kaufman, J. Size matters: gastric pouch size correlates with weight loss after laparoscopic Roux-en-Y gastric bypass. Surg. Endosc. 21, 1397-1402 (2007).
  22. Hajnal, A., Kovacs, P., Ahmed, T. Gastric bypass surgery alters behavioral and neural taste functions for sweet taste in obese rats. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 299, G967-G979 (2010).
  23. Shin, A. C., Zheng, H., Pistell, P. J. Roux-en-Y gastric bypass surgery changes food reward in rats. Int. J. Obes. (Lond). 35, 642-651 (2011).
  24. Tichansky, D. S., Rebecca, G. A., Madan, A. K. Decrease in sweet taste in rats after gastric bypass surgery. Surg. Endosc. 25, 1176-1181 (2011).
  25. Olbers, T., Lonroth, H., Fagevik-Olsen, M. Laparoscopic gastric bypass: development of technique, respiratory function, and long-term outcome. Obes. Surg. 13, 364-370 (2003).
  26. Madan, A. K., Harper, J. L., Tichansky, D. S. Techniques of laparoscopic gastric bypass: on-line survey of American Society for Bariatric Surgery practicing surgeons. Surg. Obes. Relat. Dis. 4, 166-172 (2008).
  27. Bueter, M., Lowenstein, C., Ashrafian, H. Vagal sparing surgical technique but not stoma size affects body weight loss in rodent model of gastric bypass. Obes. Surg. 20, 616-622 (2010).
  28. Korner, J., Bessler, M., Cirilo, L. J. Effects of Roux-en-Y gastric bypass surgery on fasting and postprandial concentrations of plasma ghrelin, peptide YY, and insulin. J. Clin. Endocrinol. Metab. 90, 359-365 (2005).
  29. Schwartz, M. W., Woods, S. C., Porte, D. Central nervous system control of food intake. Nature. 404, 661-671 (2000).
  30. Abbott, C. R., Monteiro, M., Small, C. J. The inhibitory effects of peripheral administration of peptide YY(3-36) and glucagon-like peptide-1 on food intake are attenuated by ablation of the vagal-brainstem-hypothalamic pathway. Brain Res. 1044, 127-131 (2005).
  31. Adrian, T. E., Ballantyne, G. H., Longo, W. E. Deoxycholate is an important releaser of peptide YY and enteroglucagon from the human colon. Gut. 34, 1219-1224 (1993).
  32. Nakatani, H., Kasama, K., Oshiro, T. Serum bile acid along with plasma incretins and serum high-molecular weight adiponectin levels are increased after bariatric surgery. Metabolism. 58, 1400-1407 (2009).
  33. Ashrafian, H., le Roux, C. W. Metabolic surgery and gut hormones – a review of bariatric entero-humoral modulation. Physiol. Behav. 97, 620-631 (2009).
  34. Choban, P. S., Flancbaum, L. The effect of Roux limb lengths on outcome after Roux-en-Y gastric bypass: a prospective, randomized clinical trial. Obes. Surg. 12, 540-545 (2002).
  35. Gleysteen, J. J. Five-year outcome with gastric bypass: Roux limb length makes a difference. Surg. Obes. Relat. Dis. 5, 242-247 (2009).
  36. Lee, S., Sahagian, K. G., Schriver, J. P. Relationship between varying Roux limb lengths and weight loss in gastric bypass. Curr. Surg. 63, 259-263 (2006).
  37. Hayes, M. R., Kanoski, S. E., De Jonghe, B. C. The common hepatic branch of the vagus is not required to mediate the glycemic and food intake suppressive effects of glucagon-like-peptide-1. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 301, R1479-R1485 (2011).
check_url/3940?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Bueter, M., Abegg, K., Seyfried, F., Lutz, T. A., le Roux, C. W. Roux-en-Y Gastric Bypass Operation in Rats. J. Vis. Exp. (64), e3940, doi:10.3791/3940 (2012).

View Video