Протокол желудочного шунтирования Roux-en-Y у крыс с использованием линейных степлеров

Summary

Желудочное шунтирование Roux-en-Y (RYGB) проводится для лечения ожирения и диабета. Однако механизмы, лежащие в основе эффективности RYGB, не полностью поняты, и исследования ограничены техническими трудностями, приводящими к высокой смертности на животных моделях. В этой статье приведены инструкции о том, как выполнять RYGB у крыс с высокими показателями успеха.

Abstract

Желудочное шунтирование Roux-en-Y (RYGB) обычно выполняется для лечения тяжелого ожирения и диабета 2 типа. Однако механизм похудения и метаболических изменений не совсем понятен. Считается, что несколько факторов играют определенную роль, в том числе снижение потребления калорий, снижение поглощения питательных веществ, повышение сытости, высвобождение гормонов, способствующих сытости, сдвиги в метаболизме желчных кислот и изменения в микробиоте кишечника.

Крысиная модель RYGB представляет собой идеальную основу для изучения этих механизмов. Предыдущая работа на мышиных моделях имела высокие показатели смертности, варьирующиеся от 17 до 52%, что ограничивало их принятие. Модели крыс демонстрируют больше физиологического резерва для хирургического стимула и технически их легче принять, поскольку они позволяют использовать хирургические степлеры. Одна из проблем с хирургическими степлерами, однако, заключается в том, что они часто оставляют большой желудочный мешочек, который не является репрезентативным для RYGB у людей.

В этом протоколе мы представляем протокол RYGB у крыс, которые приводят к небольшому желудочному мешочку с использованием хирургических степлеров. Используя два степлерных пожара, которые удаляют лесомах крысы, мы получаем меньший желудочный мешочек, похожий на тот, который следует за типичным человеческим RYGB. Хирургическое сшивание также приводит к лучшему гемостазу, чем резкое деление. Кроме того, лесомах крысы не содержит желез и его удаление не должно изменять физиологию RYGB.

Потеря веса и метаболические изменения в когорте RYGB были значительными по сравнению с фиктивной когортой, со значительно более низкой толерантностью к глюкозе через 14 недель. Кроме того, этот протокол имеет отличную выживаемость 88,9% после RYGB. Навыки, описанные в этом протоколе, могут быть приобретены без предварительного микрохирургического опыта. После освоения эта процедура обеспечит воспроизводимый инструмент для изучения механизмов и эффектов RYGB.

Introduction

Ожирение и сахарный диабет 2 типа стали всемирной^{эпидемией1.} Хотя медицинская потеря веса может улучшить диабет у пациентов, пациенты с тяжелым диабетом получают наибольшую пользу от бариатрической хирургии. Бариатрическая хирургия оказалась безопасной и эффективной при потере веса и улучшении или лечении диабета 2 типа^2,3,даже у людей с давним заболеванием^4. Метаболические бариатрические процедуры, такие как текущее желудочное шунтирование Roux-en-Y (RYGB) золотого стандарта, вызывают быстрое и устойчивое улучшение гомеостаза глюкозы, а также уменьшают потребность в диабетических лекарствах^5,6,7.

После RYGB улучшение гомеостаза глюкозы происходит быстро и не зависит от потери веса^8. Были предложены две основные теории для объяснения метаболических изменений, связанных с ремиссией диабета, которые происходят после метаболической хирургии. Во-первых, гипотеза задворок постулирует, что после шунтирования более высокие концентрации непереваренных питательных веществ достигают дистальной кишки, усиливая высвобождение гормонов, таких как GLP-1. С другой стороны, гипотеза оцевой кишке предполагает, что обход проксимального отдела кишечника снижает секрецию антиинкретиновых гормонов. Оба эти эффекта могут привести к раннему улучшению метаболизма глюкозы^9.

Животные модели могут стать мощным инструментом для изучения этих механизмов. Однако основным препятствием при использовании моделей мышей или крыс является техническая сложность выполнения этих процедур. Большинство исследований опирались на мышиные или крысиные модели^10,11,12. Мышиные модели были трудными, так как желудок мыши слишком мал для использования степлерных устройств^11,а показатели смертности неприемлемо высоки, варьируясь от 17 до 52%^13. У крыс некоторые протоколы остаются технически сложными для выполнения из-за сложного перевязки желудочных сосудов до деления желудка^12,14. Другие модели делят желудок с помощью степлера, но оставляют большой мешочек, не соответствующий анатомии человека после RYGB^11. В этой модели мы предоставляем подробные инструкции о том, как выполнять RYGB с использованием линейных степлеров в модели крысы, в результате чего желудочный мешочек больше соответствует анатомии человека. В целом, эта процедура была связана с отличными показателями выживаемости и метаболическими результатами.

Protocol

Протоколы использования животных были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных в Университете Альберты (AUP00003000). Диаграмму, демонстрирующую анатомию RYGB, см. на рисунке 1. 1. Желудочное шунтирование Roux-en-Y Подготовка животных и оперативная ?…

Representative Results

Животные и жилище36 самцов крыс Wistar были размещены парами и получали 60% стерильной диеты грызунов с высоким содержанием жиров, начиная с шестинедельного возраста(рисунок 2). В возрасте 16 недель они перенесли RYGB или фиктивную операцию. После первой послеопераци…

Discussion

RYGB включает в себя создание небольшого желудочного мешочка (менее 30 мл), а также создание билиопанкреатической конечности и конечности Ру(рисунок 1). У людей билиопанкреатическая конечность обычно составляет от 30 до 50 см и транспортирует секрецию из желудочного остатка,…

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