En protokol for Roux-en-Y gastrisk bypass hos rotter ved hjælp af lineære hæftemaskiner

Summary

Roux-en-Y gastrisk bypass (RYGB) udføres til behandling af fedme og diabetes. De mekanismer, der ligger til grund for RYGB’s effektivitet, er imidlertid ikke fuldt ud forstået, og undersøgelser er begrænset af tekniske vanskeligheder, der fører til høj dødelighed i dyremodeller. Denne artikel indeholder instruktioner om, hvordan rygb udføres hos rotter med høje succesrater.

Abstract

Roux-en-Y gastrisk bypass (RYGB) udføres almindeligvis til behandling af svær fedme og type 2 diabetes. Men mekanismen for vægttab og metaboliske ændringer er ikke godt forstået. Flere faktorer menes at spille en rolle, herunder reduceret kalorieindtag, nedsat næringsstofabsorption, øget mæthed, frigivelse af mæthedsfremmende hormoner, skift i galdesyremetabolismen og ændringer i tarmmikrobiotaen.

Rygb-modellen for rotter udgør en ideel ramme for undersøgelse af disse mekanismer. Tidligere arbejde på musemodeller har haft en høj dødelighed, der spænder fra 17 til 52%, hvilket begrænser deres vedtagelse. Rottemodeller demonstrerer mere fysiologisk reserve til kirurgisk stimulus og er teknisk lettere at vedtage, da de giver mulighed for brug af kirurgiske hæftemaskiner. En udfordring med kirurgiske hæftemaskiner er imidlertid, at de ofte efterlader en stor mavepose, som ikke er repræsentativ for RYGB hos mennesker.

I denne protokol præsenterer vi en RYGB-protokol hos rotter, der resulterer i en lille gastrisk pose ved hjælp af kirurgiske hæftemaskiner. Ved hjælp af to hæftemaskine brande, der fjerner formaven af rotten, får vi en mindre gastrisk pose svarende til den, der følger en typisk menneskelig RYGB. Kirurgisk hæftning resulterer også i bedre hemostase end skarp division. Derudover indeholder rottens formave ingen kirtler, og fjernelsen af den bør ikke ændre RYGB’s fysiologi.

Vægttab og metaboliske ændringer i RYGB-kohorten var signifikante sammenlignet med den falske kohorte med betydeligt lavere glukosetolerance efter 14 uger. Desuden har denne protokol en fremragende overlevelse på 88,9% efter RYGB. De færdigheder, der er beskrevet i denne protokol, kan erhverves uden tidligere mikrokirurgisk erfaring. Når denne procedure er mestret, vil den være et reproducerbart værktøj til undersøgelse af RYGB’s mekanismer og virkninger.

Introduction

Fedme og type 2 diabetes er blevet verdensomspændende epidemier¹. Selv om medicinsk vægttab kan forbedre diabetes hos patienter, dem med svær diabetes drage størst fordel af fedmekirurgi. Bariatrisk kirurgi har vist sig at være sikker og effektiv ved vægttab og forbedring eller helbredelse af type 2 diabetes^2,3, selv hos personer med langvarig sygdom⁴. Metaboliske bariatriske procedurer, såsom den nuværende guldstandard Roux-en-Y gastrisk bypass (RYGB) kirurgi, fremkalde hurtige og vedvarende forbedringer i glukosehomøostase og samtidig reducere behovet for diabetisk medicin^5,6,7.

Efter RYGB sker glukosehomøostaseforbedring hurtigt og er uafhængig af vægttabet⁸. To store teorier er blevet foreslået at forklare de metaboliske ændringer i forbindelse med diabetes remission, der opstår efter metabolisk kirurgi. For det første postulerer bagguthypotesen, at højere koncentrationer af ufordøjede næringsstoffer efter bypass når tarmens distale tarm, hvilket øger frigivelsen af hormoner som GLP-1. På den anden side antyder foreguthypotesen, at omgåelse af den proksimale tarm reducerer udskillelsen af anti-incretinhormoner. Begge disse virkninger kan føre til tidlig forbedring af glukosemetabolismen⁹.

Dyremodeller har potentialet til at være et effektivt værktøj til at studere disse mekanismer. En væsentlig hindring for at udnytte muse- eller rottemodeller er imidlertid de tekniske vanskeligheder ved at udføre disse procedurer. De fleste undersøgelser har været baseret på muse- eller^{rottemodellerne 10,11,12}. Musemodeller har været vanskelige, da musemaven er for lille til at bruge hæftemaskineenheder¹¹, og dødeligheden er uacceptabelt høj, fra 17 til 52%¹³. Hos rotter forbliver nogle protokoller teknisk vanskelige at udføre på grund af kompleks ligation af gastriske fartøjer, før maven divideres^12,14. Andre modeller deler maven ved hjælp af en hæftemaskine, men efterlader en stor pose, der ikke er i overensstemmelse med stillingen RYGB menneskelige anatomi¹¹. I denne model giver vi detaljerede instruktioner om, hvordan man udfører RYGB ved hjælp af lineære hæftemaskiner i en rottemodel, hvilket resulterer i en gastrisk pose mere i overensstemmelse med den menneskelige anatomi. Samlet set var denne procedure forbundet med fremragende overlevelsesrater og metaboliske resultater.

Protocol

Protokollerne for dyrefoder blev godkendt af Health Science Animal Care and Use Committee ved University of Alberta (AUP00003000). Se figur 1 for et diagram, der viser RYGB-anatomien. 1. Roux-en-Y gastrisk bypass Forberedelse af dyr og operativ opsætning En uge før operationen, give rotterne med oral rehydrering terapi og flydende kost ud over deres faste kost og vand til at akklimatisere dem til denne nye kost. Hurtige rotter med ku…

Representative Results

Dyr og stalde36 wistar-hanrotter blev anbragt parvis og fik tilført 60% steril gnaver med højt fedtindhold fra seks uger(figur 2). Ved 16 ugers alder gennemgik de RYGB eller falsk kirurgi. Efter den første postoperative uge blev rotter genoptaget på en diæt med højt fedtindhold. Halvdelen af rotterne blev aflivet efter 2 uger efter operativt, og den anden halvdel blev aflivet efter 14 uger efter brug. DødelighedI al…

Discussion

RYGB indebærer oprettelse af en lille gastrisk pose (mindre end 30 mL) og skabelse af et biliopancreatic lem og et Roux-lem(figur 1). Hos mennesker er galdehavsbenet typisk 30 til 50 cm og transporterer sekreter fra maverester, lever og bugspytkirtel. Roux-lemmerne er typisk 75 til 150 cm lange og er den primære kanal for indtaget mad. Den fælles kanal er den resterende tyndtarm distal til, hvor de to lemmer tiltræder, og er, hvor størstedelen af fordøjelsen og absorptionen opstår, da…

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