Дуодено-подвздошное шунтирование с одним анастомозом и моделью рукавной гастрэктомии у мышей
Summary
Дуодено-подвздошное шунтирование с одним анастомозом (SADI-S) – это новая бариатрическая процедура с важными метаболическими эффектами. В этой статье мы представляем надежную и воспроизводимую модель SADI-S у мышей.
Abstract
Ожирение является серьезной проблемой здравоохранения во всем мире. В ответ на это появились бариатрические операции для лечения ожирения и связанных с ним сопутствующих заболеваний (например, сахарного диабета, дислипидемии, неалкогольного стеатогепатита, сердечно-сосудистых событий и рака) с помощью рестриктивных и мальабсорбционных механизмов. Понимание механизмов, с помощью которых эти процедуры позволяют такие улучшения, часто требует их переноса на животных, особенно на мышей, из-за простоты создания генетически модифицированных животных. В последнее время дуодено-подвздошное шунтирование с одним анастомозом и рукавной гастрэктомией (SADI-S) появилось как процедура, использующая как рестриктивные, так и мальабсорбционные эффекты, которая используется в качестве альтернативы шунтированию желудка при большом ожирении. До сих пор эта процедура ассоциировалась с сильными метаболическими улучшениями, что привело к заметному увеличению ее использования в повседневной клинической практике. Однако механизмы, лежащие в основе этих метаболических эффектов, были плохо изучены из-за отсутствия животных моделей. В этой статье мы представляем надежную и воспроизводимую модель SADI-S у мышей, уделяя особое внимание периоперационному ведению. Описание и использование этой новой модели грызунов будет полезно для научного сообщества, чтобы лучше понять молекулярные, метаболические и структурные изменения, вызванные SADI-S, и лучше определить хирургические показания для клинической практики.
Introduction
Ожирение является новой эндемической ситуацией с растущей распространенностью, затрагивающей примерно 1 из 20взрослых во всем мире1. В последние годы бариатрическая хирургия стала наиболее эффективным вариантом лечения пострадавших взрослых, улучшая как потерю веса, так и нарушения обмена веществ2,3, с различными результатами в зависимости от типа используемой хирургической процедуры.
Существует два основных механизма, которые участвуют в эффектах бариатрических процедур: ограничение, направленное на увеличение сытости (например, при рукавной гастрэктомии (SG), при которой удаляется 80% желудка), и мальабсорбция. Среди процедур, которые подразумевают как рестрикцию, так и мальабсорбцию, дуодено-подвздошное шунтирование с одним анастомозом с рукавной гастрэктомией (SADI-S) было предложено в качестве альтернативы желудочному шунтированию по Ру (RYGB), при котором набор веса наблюдается примерно у 20% пациентов 4,5. В этой технике рукавная гастрэктомия связана с перестройкой тонкой кишки, разделяя ее на желчевыводящую и короткую общую конечность (одну треть от общей длины тонкой кишки) (рис. 1А). Технически SADI-S имеет преимущество перед RYGB, заключающееся в том, что для него требуется только один анастомоз, что сокращает время операции примерно на 30%. Кроме того, этот метод сохраняет привратник, что помогает снизить риск язвенной болезни и ограничивает подтекание анастомоза. SADI-S также связан с высокой скоростью метаболического улучшения, что сильно благоприятствует его использованию в течение последних нескольких лет 6,7.
Поскольку метаболические эффекты становятся все более основополагающими для бариатрических процедур, выяснение их механизмов представляется критически важным. Таким образом, использование животных моделей для бариатрических процедур имеет первостепенное значение для лучшего понимания их метаболических эффектов и вовлеченных клеточных и молекулярных путей8. Эти модели способствовали, например, лучшему пониманию изменения в потреблении пищи после SG или RYGB в контролируемой среде9 и изучению потоков глюкозы или холестерина через кишечный барьер10,11; Эта информация редко доступна в клинических исследованиях. Эти знания могут помочь определить их оптимальные хирургические показания. Ранее мы описывали модели мышей SG и RYGB12. Однако, несмотря на многообещающие результаты в клинической практике, SADI-S был разработан и описан только на крысах13,14,15. Однако, учитывая ее генетическую пластичность, мышиная модель была полезна в прошлом для изучения различных метаболических эффектов таких процедур16,17,18, а модель мыши SADI-S может быть полезна для оценки эффектов SADI-S, несмотря на технические трудности.
В этой статье мы описываем адаптацию процедуры SADI-S у мышей (рис. 1B) воспроизводимым образом. Особое внимание уделяется описанию периоперационного ухода.
Protocol
Representative Results
Discussion
Бариатрические операции, методы которых постоянно развиваются, в настоящее время являются наиболее эффективным методом лечения ожирения и сопутствующих метаболических заболеваний 3,19,20. Процедура SADI-S, впервые описанная в 2007 4 году, яв?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим компанию Ethicon (хирургические технологии Johnson and Johnson) за любезное предоставление шовного канатика и хирургических зажимов. Эта работа была поддержана грантами NExT Talent Project, Université de Nantes, CHU de Nantes.
Materials
| Agagani needle 26 G | Terumo | 050101B | 26 G needle |
| Betadine dermique | Pharma-gdd | 3300931499787 | Povidone solution |
| Betadine scrub | Pharma-gdd | 3400931499787 | Povidone solution |
| Binocular microscope | Optika Microscopes Italy | SZN-9 | Binocular stereomicroscope |
| Buprecare | Animalcare | 3760087151244 | Buprenorphin |
| Castroviejo, straight 9 cm | F.S.T | 12060-02 | Micro scissors |
| Castroviejo, straight 9 cm | F.S.T | 12060-02 | Needle holder |
| Chlorure de sodium Fresenius 0.9% | Fresenius Kabi | BE182743 | NaCl 0.9% |
| Clamoxyl | Med'vet | 5414736007496 | Amoxicilline |
| Cotton buds | Comed | 2510805 | Cotton swabs |
| Element HT5 | Scilvet | Element HT5 | Automated hematology analyzer |
| Emeprid | CEVA | 3411111914365 | Metoclopramid |
| Extra Fine Graefe Forceps, curved (tip width: 0.5 mm) | F.S.T | 11152-10 | Surgical forceps |
| Extra Fine Graefe Forceps, straight (tip width: 0.5 mm) | F.S.T | 11150-10 | Surgical forceps |
| Fercobsang | Vetoprice | QB03AE04 | Iron, multivitamins and minerals |
| Forane | Baxter | 1001936060 | Isoflurane |
| Graefe forceps, straight (tip width: 0.8 mm) | F.S.T | 11050-10 | Forceps |
| Graphpad Prism version 8.0 | GraphPad Software, Inc. | Version 8.0 | Software for statistical analysis |
| Heat pad | Intellibio innovation | A-2101-00300 | Heat pad |
| Incubator | Bioconcept Technologies | Manufactured on demand | Incubator |
| Lighting | Optika Microscopes Italy | CL-30 | Lighting for microscopy |
| Ocrygel | Med'vet | 3700454505621 | Carboptol 980 NF |
| Pangen 2.5 cm x 3.5 cm | Urgovet | A02978 | Haemostatic collagen compress |
| Prolene 6/0 | B.Braun | 3097915 | Optilene 6/0 (0.7 metric) 75 cm 2XDR13 CV2 RCP, suture cord |
| Prolene 8/0 | Ethicon | 8732 | 2 x BV175-6 MP, 3/8 Circle, 8 mm, suture cord |
| Scissors | F.S.T | 146168-09 | Surgical scissors |
| Sterile compresses | Laboartoire Sylamed | 211S05-50 | Non-woven sterile compressed |
| Terumo Syringe | Terumo | 50828 | 1 mL syringe |
| Titanium hemostatic clip | Péters Surgical | B2180-1 | Surgical clip |
| Vannas Wolff | F.S.T | 15009-08 | Micro scissors |
| Vita Rongeur | Virbac | 3597133087611 | Vitamin supplementation |
| Vitaltec stainless | Péters Surgical | PB 220-EB Medium | Surgical clip applier |
Riferimenti
- Flegal, K. M., Carroll, M. D., Kit, B. K., Ogden, C. L. Prevalence of obesity and trends in the distribution of body mass index among US adults, 1999-2010. JAMA. 307 (5), 491-497 (2012).
- Sjöström, L., et al. Association of bariatric surgery with long-term remission of type 2 diabetes and with microvascular and macrovascular complications. JAMA. 311 (22), 2297-2304 (2014).
- Dyson, J., et al. Hepatocellular cancer: the impact of obesity, type 2 diabetes and a multidisciplinary team. Journal of Hepatology. 60 (1), 110-117 (2014).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Proximal duodenal-ileal end-to-side bypass with sleeve gastrectomy: proposed technique. Obesity Surgery. 17 (12), 1614-1618 (2007).
- Himpens, J., Verbrugghe, A., Cadière, G. B., Everaerts, W., Greve, J. W. Long-term results of laparoscopic Roux-en-Y Gastric bypass: evaluation after 9 years. Obesity Surgery. 22 (10), 1586-1593 (2012).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Long-term results of single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy (SADI-S). Obesity Surgery. 32 (3), 682-689 (2022).
- Shoar, S., Poliakin, L., Rubenstein, R., Saber, A. A. Single anastomosis duodeno-ileal switch (SADIS): A systematic review of efficacy and safety. Obesity Surgery. 28 (1), 104-113 (2018).
- Rao, R. S., Rao, V., Kini, S. Animal models in bariatric surgery–a review of the surgical techniques and postsurgical physiology. Obesity Surgery. 20 (9), 1293-1305 (2010).
- Lutz, T. A., Bueter, M. The use of rat and mouse models in bariatric surgery experiments. Frontiers in Nutrition. 3, 25 (2016).
- Baud, G., et al. Bile diversion in Roux-en-Y Gastric Bypass modulates sodium-dependent glucose intestinal uptake. Cell Metabolism. 23 (3), 547-553 (2016).
- Blanchard, C., et al. Sleeve gastrectomy alters intestinal permeability in diet-induced obese mice. Obesity Surgery. 27 (10), 2590-2598 (2017).
- Ayer, A., et al. Techniques of sleeve gastrectomy and modified Roux-en-Y Gastric Bypass in mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e54905 (2017).
- Wang, T., et al. Comparison of diabetes remission and micronutrient deficiency in a mildly obese diabetic rat model undergoing SADI-S versus RYGB. Obesity Surgery. 29 (4), 1174-1184 (2019).
- Wu, W., et al. Comparison of the outcomes of single anastomosis duodeno-ileostomy with sleeve gastrectomy (SADI-S), single anastomosis sleeve ileal (SASI) bypass with sleeve gastrectomy, and sleeve gastrectomy using a rodent model with diabetes. Obesity Surgery. 32 (4), 1209-1215 (2022).
- Laura, M., et al. Establishing a reproducible murine animal model of single anastomosis duodenoileal bypass with sleeve gastrectomy (SADl-S). Obesity Surgery. 28 (7), 2122-2125 (2018).
- Meoli, L., et al. Intestine-specific overexpression of LDLR enhances cholesterol excretion and induces metabolic changes in male mice. Endocrinology. 160 (4), 744-758 (2019).
- Abu El Haija, M., et al. Toll-like receptor 4 and myeloid differentiation factor 88 are required for gastric bypass-induced metabolic effects. Surgery for Obesity and Related Diseases. 17 (12), 1996-2006 (2021).
- Kumar, S., et al. Lipocalin-type prostaglandin D2 synthase (L-PGDS) modulates beneficial metabolic effects of vertical sleeve gastrectomy. Surgery for Obesity and Related Diseases. 12 (8), 1523-1531 (2016).
- Heffron, S. P., et al. Changes in lipid profile of obese patients following contemporary bariatric surgery: A meta-analysis. The American Journal of Medicine. 129 (9), 952-959 (2016).
- Carswell, K. A., Belgaumkar, A. P., Amiel, S. A., Patel, A. G. A systematic review and meta-analysis of the effect of gastric bypass surgery on plasma lipid levels. Obesity Surgery. 26 (4), 843-855 (2016).
- Surve, A., Zaveri, H., Cottam, D. Retrograde filling of the afferent limb as a cause of chronic nausea after single anastomosis loop duodenal switch. Surgery for Obesity and Related Diseases. 12 (4), 39-42 (2016).
- Uysal, M., et al. Caecum location in laboratory rats and mice: an anatomical and radiological study. Laboratory Animals. 51 (3), 245-255 (2017).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy: metabolic improvement and weight loss in first 100 patients. Surgery for Obesity and Related Diseases. 9 (5), 731-735 (2013).
- Wei, J. H., Yeh, C. H., Lee, W. J., Lin, S. J., Huang, P. H. Sleeve gastrectomy in mice using surgical clips. Journal of Visualized Experiments. (165), e60719 (2020).
- Ying, L. D., et al. Technical feasibility of a murine model of sleeve gastrectomy with ileal transposition. Obesity Surgery. 29 (2), 593-600 (2019).
- 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).
