Doğrusal Zımbalar Kullanan Sıçanlarda Roux-en-Y Gastrik Bypass protokolü
Summary
Roux-en-Y gastrik bypass (RYGB) obezite ve diyabet tedavisinde gerçekleştirilir. Bununla birlikte, RYGB’nin etkinliğinin altında kalan mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır ve çalışmalar hayvan modellerinde yüksek mortaliteye yol açan teknik zorlukla sınırlıdır. Bu makalede, yüksek başarı oranlarına sahip sıçanlarda RYGB’nin nasıl gerçekleştirildirği hakkında talimatlar vermektedir.
Abstract
Roux-en-Y gastrik bypass (RYGB) genellikle şiddetli obezite ve tip 2 diyabet tedavisinde yapılır. Bununla birlikte, kilo verme mekanizması ve metabolik değişiklikler iyi anlaşılmamıştır. Kalori alımının azalması, besin emiliminin azalması, tokluğun artması, tokluğu teşvik eden hormonların salınması, safra asidi metabolizmasındaki kaymalar ve bağırsak mikrobiyotasındaki değişiklikler de dahil olmak üzere birden fazla faktörün rol oynadığı düşünülmektedir.
Sıçan RYGB modeli bu mekanizmaları incelemek için ideal bir çerçeve sunar. Fare modelleri üzerinde yapılan önceki çalışmalarda ölüm oranları %17 ile %52 arasında değişen ve benimsenmelerini sınırlayan yüksek ölüm oranlarına sahipti. Sıçan modelleri cerrahi uyarana daha fazla fizyolojik rezerv gösterir ve cerrahi zımbaların kullanımına izin verdikleri için teknik olarak daha kolaydır. Bununla birlikte, cerrahi zımbalarla ilgili bir zorluk, genellikle insanlarda RYGB’yi temsil etmeyen büyük bir mide torbası bırakmalarıdır.
Bu protokolde, sıçanlarda cerrahi zımbalar kullanarak küçük bir mide torbası ile sonuçlanan bir RYGB protokolü sunuyoruz. Sıçanın ormanamchını temizleyen iki zımba ateşini kullanarak, tipik bir insan RYGB’sine benzer daha küçük bir mide torbası elde ediyoruz. Cerrahi zımbalama da keskin bölünmeden daha iyi hemostaz ile sonuçlanır. Ek olarak, sıçanın ormanoması herhangi bir bez içermez ve çıkarılması RYGB fizyolojisini değiştirmemelidir.
Kilo kaybı ve RYGB kohortunda metabolik değişiklikler sham kohort ile karşılaştırıldığında anlamlıydı ve 14 haftada glikoz toleransı önemli ölçüde daha düşüktü. Ayrıca, bu protokol RYGB’den sonra% 88.9 mükemmel bir hayatta kalma oranına sahiptir. Bu protokolde açıklanan beceriler daha önceki mikrocerrahi deneyim olmadan kazanılabilir. Ustalaştıktan sonra, bu prosedür RYGB’nin mekanizmalarını ve etkilerini incelemek için tekrarlanabilir bir araç sağlayacaktır.
Introduction
Obezite ve tip 2 diyabet dünya çapında salgın haline gelmiştir1. Tıbbi kilo kaybı hastalarda diyabeti iyileştirebilse de, ağır diyabeti olanlar en çok bariatrik cerrahiden yararlanır. Bariatrik cerrahi kilo kaybı ve iyileştirme veya tedavi tip 2 diyabet2,3, uzun süredir devam eden hastalığı olanlarda bile güvenli ve etkili olduğu kanıtlanmıştır4. Mevcut altın standart Roux-en-Y gastrik bypass (RYGB) ameliyatı gibi metabolik bariatrik prosedürler, glikoz homeostazında hızlı ve sürekli iyileşmelere neden olurken, diyabetik ilaçlara olan ihtiyacı da azaltır5,6,7.
RYGB’den sonra, glikoz homeostaz iyileşmesi hızla gerçekleşir ve kilo kaybından bağımsızdır8. Metabolik cerrahi sonrasında ortaya çıkan diyabet remisyon ile ilişkili metabolik değişiklikleri açıklamak için iki ana teori önerilmiştir. İlk olarak, arkadaki hipotez, bypasstan sonra, daha yüksek sindirilmemiş besin konsantrasyonlarının GLP-1 gibi hormonların salınımını artıran distal bağırsağa ulaştığını ortaya sürmektedir. Öte yandan, foregut hipotezi, proksimal bağırsağı atlamanın anti-inkretin hormonlarının salgısını azalttığını göstermektedir. Bu etkilerin her ikisi de glikoz metabolizmasının erken iyileşmesine yol açabilir9.
Hayvan modelleri bu mekanizmaları incelemek için güçlü bir araç olma potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, fare veya sıçan modellerinin kullanılmasında önemli bir engel, bu prosedürlerin gerçekleştirilmesindeki teknik zorluktır. Çoğu çalışma fare veya sıçan modellerine dayandırı10,11,12. Fare modelleri, fare midesi zımba cihazlarını kullanmak için çok küçük olduğu için zor olmuştur11ve ölüm oranları kabul edilemez derecede yüksektir, 17 ila 52%13arasında. Sıçanlarda, mideyi bölmeden önce mide damarlarının karmaşık ligasyonu nedeniyle bazı protokollerin yapılması teknik olarak zor kalır12,14. Diğer modeller mideyi bir zımba kullanarak böler, ancak RYGB sonrası insan anatomisi11ile tutarlı olmayan büyük bir kese bırakın. Bu modelde, bir sıçan modelinde doğrusal zımbalar kullanarak RYGB’nin nasıl gerçekleştirildiği hakkında ayrıntılı talimatlar sunuyoruz ve bu da insan anatomisine uygun olarak mide kesesiyle daha fazla sonuç veriyor. Genel olarak, bu prosedür mükemmel sağkalım oranları ve metabolik sonuçlarla ilişkiliydi.
Protocol
Representative Results
Discussion
RYGB, küçük bir mide kesesinin (30 mL’den az) oluşturulmasını ve biliopankreatik bir uzuv ve bir Roux uzuvunun oluşturulmasını içerir (Şekil 1). İnsanlarda, biliopankreatik uzuv tipik olarak 30 ila 50 cm’dir ve mide kalıntısı, karaciğer ve pankreastan salgılar taşır. Roux uzuv tipik olarak 75 ila 150 cm uzunluğundadır ve yutulan yiyecekler için birincil kanaldır. Ortak kanal, iki uzvun birleştiği yere kalan ince bağırsak distaldir ve pankreas enzimleri ve safra yut…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Amerikan Metabolik ve Bariatrik Cerrahi Araştırma Ödülü tarafından finanse edildi. Ethicon nazikçe dikişler, zımbalar ve klipsler sağladı. Baş yazarın doktora araştırması Alberta Üniversitesi Klinisyen Araştırmacı Programı ve Alberta Yenilikçileri Klinisyen Bursu tarafından finanse edildi. Michelle Tran’a RYGB anatomisinin tıbbi illüstrasyonu için de teşekkür ederiz.
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)
