بروتوكول لتجاوز المعدة رو أون ص في الفئران باستخدام الدبابيس الخطية
Summary
يتم إجراء تجاوز المعدة رو أون Y (RYGB) لعلاج السمنة والسكري. ومع ذلك، فإن الآليات الكامنة وراء فعالية RYGB غير مفهومة تماما، والدراسات محدودة بسبب الصعوبة التقنية التي تؤدي إلى ارتفاع معدل الوفيات في النماذج الحيوانية. توفر هذه المقالة إرشادات حول كيفية تنفيذ RYGB في الفئران ذات معدلات النجاح العالية.
Abstract
عادة ما يتم إجراء تجاوز المعدة رو أون Y (RYGB) لعلاج السمنة الحادة ومرض السكري من النوع 2. ومع ذلك، فإن آلية فقدان الوزن والتغيرات الأيضية ليست مفهومة جيدا. ويعتقد أن عوامل متعددة تلعب دورا، بما في ذلك انخفاض السعرات الحرارية، وانخفاض امتصاص المواد الغذائية، وزيادة الشبع، وإطلاق الهرمونات المعززة للشبع، والتحولات في التمثيل الغذائي حمض الصفراء، والتعديلات في ميكروبيوتا الأمعاء.
ويقدم نموذج RYGB للفئران إطارا مثاليا لدراسة هذه الآليات. وكان العمل السابق على نماذج الفئران معدلات وفيات عالية، تتراوح بين 17 و 52٪، والحد من اعتمادها. نماذج الفئران تثبت المزيد من الاحتياطي الفسيولوجي للتحفيز الجراحي وأسهل من الناحية الفنية لاعتماد لأنها تسمح لاستخدام دباسة الجراحية. ومع ذلك ، فإن أحد التحديات مع دباسات الجراحة هو أنها غالبا ما تترك حقيبة معدية كبيرة لا تمثل RYGB في البشر.
في هذا البروتوكول، نقدم بروتوكول RYGB في الفئران التي تؤدي إلى الحقيبة المعدة الصغيرة باستخدام دباسة الجراحية. باستخدام اثنين من حرائق دباسة التي تزيل forestomach من الجرذ، نحصل على الحقيبة المعدة أصغر مماثلة لتلك التي تتبع RYGB الإنسان نموذجي. التدبيس الجراحي يؤدي أيضا إلى أفضل hemostasis من الانقسام الحاد. بالإضافة إلى ذلك ، لا يحتوي الورم الغابي للجرذ على أي غدد ويجب ألا يغير إزالته فسيولوجيا RYGB.
كان فقدان الوزن والتغيرات الأيضية في فوج RYGB كبيرا مقارنة بفوج الصور ، مع انخفاض كبير في تحمل الجلوكوز في 14 أسبوعا. وعلاوة على ذلك، هذا البروتوكول لديه بقاء ممتاز من 88.9٪ بعد RYGB. يمكن اكتساب المهارات الموصوفة في هذا البروتوكول دون خبرة جراحية دقيقة سابقة. وبمجرد إتقان هذا الإجراء، سيوفر أداة قابلة للاستنساخ لدراسة آليات وآثار RYGB.
Introduction
السمنة ومرض السكري من النوع 2 أصبحت الأوبئة في جميع أنحاء العالم1. على الرغم من أن فقدان الوزن الطبي يمكن أن يحسن مرض السكري في المرضى، فإن المصابين بالسكري الشديد يستفيدون أكثر من جراحة السمنة. وقد أثبتت جراحة لعلاج البدانة أن تكون آمنة وفعالة في فقدان الوزن وتحسين أو علاج مرض السكري من النوع2 2،3، حتى في أولئك الذين يعانون من مرض طويل الأمد4. إجراءات علاج البدانة الأيضية، مثل الذهب القياسية الحالية رو أون Y جراحة المجازة المعدة (RYGB)، تحفز التحسينات السريعة والمستدامة في التوازن الجلوكوز في حين يقلل أيضا من الحاجة إلى أدوية السكري5،6،7.
بعد RYGB، الجلوكوز التوازن التحسن يحدث بسرعة ومستقلة عن فقدان الوزن8. وقد اقترح نظريتين رئيسيتين لشرح التغيرات الأيضية المرتبطة مغفرة مرض السكري التي تحدث بعد الجراحة الأيضية. أولا، تفترض فرضية الهندغوت أنه بعد الالتفافية، تصل تركيزات أعلى من العناصر الغذائية غير المهضومة إلى الأمعاء البعيدة مما يعزز إطلاق هرمونات مثل GLP-1. من ناحية أخرى ، تشير فرضية foregut إلى أن تجاوز الأمعاء القريبة يقلل من إفراز الهرمونات المضادة للانكريتين. كل من هذه الآثار يمكن أن يؤدي إلى تحسين مبكر استقلاب الجلوكوز9.
النماذج الحيوانية لديها القدرة على أن تكون أداة قوية لدراسة هذه الآليات. ومع ذلك، فإن أحد الحواجز الرئيسية في استخدام نماذج الفئران أو الفئران هو الصعوبة التقنية في تنفيذ هذه الإجراءات. وقد اعتمدت معظم الدراسات على الماوس أو الفئران نماذج10،11،12. وكانت نماذج الماوس صعبة كما المعدة الماوس صغيرة جدا لاستخدام أجهزة دباسة11، ومعدلات الوفيات مرتفعة بشكل غير مقبول ، تتراوح بين 17 إلى 52 ٪13. في الفئران ، لا تزال بعض البروتوكولات صعبة الأداء من الناحية الفنية بسبب الربط المعقد لأوعية المعدة قبل تقسيم المعدة12،14. نماذج أخرى تقسيم المعدة باستخدام دباسة ولكن ترك الحقيبة الكبيرة لا تتفق مع تشريح الإنسان RYGB آخر11. في هذا النموذج، ونحن نقدم تعليمات مفصلة حول كيفية أداء RYGB باستخدام دباسة الخطية في نموذج الفئران مما أدى إلى الحقيبة المعدة أكثر تمشيا مع ذلك من التشريح البشري. بشكل عام، ارتبط هذا الإجراء بمعدلات البقاء الممتازة والنتائج الأيضية.
Protocol
Representative Results
Discussion
RYGB ينطوي على إنشاء الحقيبة المعدة الصغيرة (أقل من 30 مل)، وخلق طرف biliopancreatic وطرف رو(الشكل 1). في البشر ، يكون الطرف البليوبنكرياتيكي عادة 30 إلى 50 سم وينقل إفرازات من بقايا المعدة والكبد والبنكرياس. عادة ما يكون طول طرف رو من 75 إلى 150 سم وهو القناة الرئيسية للطعام المبتلع. القناة …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تمويل هذه الدراسة من قبل الجمعية الأمريكية لبحوث جراحة التمثيل الغذائي والسمنة. قدمت Ethicon بسخاء الغرز ، والدبابيس ، ومقاطع. تم تمويل أبحاث الدكتوراه للمؤلف الرئيسي من قبل برنامج المحققين السريريين في جامعة ألبرتا وزمالة ألبرتا للابتكار السريري. ونود أيضا أن نشكر ميشيل تران على توضيحها الطبي لتشريح RYGB.
Materials
| 2-0 Silk Sutures | Ethicon | K533 | |
| 3-0 Vicryl Sutures | Ethicon | J219H | |
| 4% Isoflurane | N/A | N/A | |
| 5% Dextrose and 0.9% Sodium Chloride Solution – 1000 mL | Baxter | 2B1064 | |
| 50 mL Conical Centrifuge Tubes | Fisher Scientific | 14-432-22 | |
| 6-0 Prolene Sutures | Ethicon | 8805H | |
| Anesthetic Machine | N/A | N/A | |
| Animal Hair Shaver | N/A | N/A | |
| Betadine Solution | N/A | N/A | |
| Castrojievo Needle Holder with lock 14 cm (smooth curved) | World Precision Instruments | 503258 | |
| ECHELON FLEX Articulating Endoscopic Linear Cutter | Ethicon | EC45A | |
| Economy Tweezers #4 | World Precision Instruments | 501978 | |
| ENDOPATH ETS Articulating Linear Cutter 45mm Reloads | Ethicon | 6R45B | |
| Far Infrared Warming Pad Controller with warming pad (15.2 cm W x 20.3 cm L), pad temperature probe, and 10 disposable, non-sterile sleeve protectors | Kent Scientific | RT-0515 | |
| Large Rat Elizabethan Collar | Kent Scientific | EC404VL-10 | |
| Liquid Diet Feeding Tube (150 mL) | Bio-Serv | 9007 | |
| Liquid Diet Feeding Tube Holder (short adjustable) | Bio-Serv | 9015 | |
| Micro Mosquito Forceps | World Precision Instruments | 500452 | |
| Micro Scissors | World Precision Instruments | 503365 | |
| Mouse Diet, High Fat Fat Calories (60%), Soft Pellets | Bio-Serv | S3282 | |
| No. 11 Blade and Scalpel Handle | N/A | N/A | |
| OPMI Vario Surgical Microscope | ZEISS | S88 | |
| Raised Floor Grid | Tecniplast | GM500150 Raised Floor Grid | |
| Rodent Liquid Diet, Lieber-DeCarli '82, Control, 4 Liters/Bag | Bio-Serv | F1259 | |
| Sodium Chloride Irrigation 0.9% Solution – 500 mL | Baxter | JF7633 | |
| Sterile Cotton Swabs | N/A | N/A | |
| Sterile Drape | N/A | N/A | |
| Sterile Towel | N/A | N/A | |
| Thermal Cautery Unit | World Precision Instruments | 501293 |
Riferimenti
- Courcoulas, A. P., et al. Three-year outcomes of bariatric surgery vs lifestyle intervention for type 2 diabetes mellitus treatment. JAMA Surgery. 15213 (10), 1-9 (2015).
- Ardestani, A., Rhoads, D., Tavakkoli, A. Insulin cessation and diabetes remission after bariatric surgery in adults with insulin-treated type 2 diabetes. Diabetes Care. 38 (4), 659-664 (2015).
- Casella, G., et al. Ten-year duration of type 2 diabetes as prognostic factor for remission after sleeve gastrectomy. Surgery for Obesity and Related Diseases. 7 (6), 697-702 (2011).
- Panunzi, S., De Gaetano, A., Carnicelli, A., Mingrone, G. Predictors of remission of diabetes mellitus in severely obese individuals undergoing bariatric surgery. Annals of Surgery. 261 (3), 459-467 (2015).
- Edelman, S., et al. Control of type 2 diabetes after 1 year of laparoscopic adjustable gastric banding in the helping evaluate reduction in obesity (HERO) study. Diabetes, Obesity and Metabolism. 16 (10), 1009-1015 (2014).
- Mingrone, G., et al. Metabolic surgery versus conventional medical therapy in patients with type 2 diabetes: 10-year follow-up of an open-label, single-centre, randomised controlled trial. The Lancet. 397 (10271), 293-304 (2021).
- Thaler, J. P., Cummings, D. E. Minireview: Hormonal and metabolic mechanisms of diabetes remission after gastrointestinal surgery. Endocrinology. 150 (6), 2518-2525 (2009).
- Mingrone, G., Castagneto-Gissey, L. Mechanisms of early improvement / resolution of type 2 diabetes after bariatric surgery. Diabetes and Metabolism. 35 (6), 518-523 (2009).
- Arapis, K., et al. Remodeling of the residual gastric mucosa after Roux-en-Y gastric bypass or vertical sleeve gastrectomy in diet-induced obese rats. PloS One. 10 (3), 012414 (2015).
- Bruinsma, B. G., Uygun, K., Yarmush, M. L., Saeidi, N. Surgical models of Roux-en-Y gastric bypass surgery and sleeve gastrectomy in rats and mice. Nature Protocols. 10 (3), 495-507 (2015).
- Bueter, M., et al. Roux-en-Y gastric bypass operation in rats protocol. Journal of visualized experiments : JoVE. (64), (2012).
- Stevenson, M., Lee, J., Lau, R. G., Brathwaite, C. E. M., Ragolia, L. Surgical mouse models of vertical sleeve gastrectomy and Roux-en Y gastric bypass: a Review. Obesity Surgery. , (2019).
- Hao, Z., et al. Reprogramming of defended body weight after Roux-En-Y gastric bypass surgery in diet-induced obese mice. Obesity. 24 (3), 654-660 (2016).
- Adult rodent anesthesia SOP. UBC Animal Care Guidelines Available from: https://animalcare.ubc.ca/sites/default/files/documents/ACC-01-2017_Anesthesia.pdf (2017)
- Sotocinal, S. G., et al. The Rat Grimace Scale: a partially automated method for quantifying pain in the laboratory rat via facial expressions. Molecular pain. , 1-10 (2011).
- Elder, K. A., Wolfe, B. M. Bariatric surgery: A review of procedures and outcomes. Gastroenterology. 132 (6), 2253-2271 (2007).
- Bariatric procedures for the management of severe obesity: Descriptions. UpToDate Available from: https://www.uptodate.com/ (2017)
