Tekniker för sleeve gastrectomy och Modifierad Roux-en-Y gastric bypass hos möss
Summary
Bariatric surgery is the most efficient way to reduce body weight and the deadly metabolic complications (diabetes, obesity, and dyslipidemia) frequently associated with morbid obesity. Mouse models of bariatric surgery represent a unique asset for deciphering molecular mechanisms behind the beneficial effects of these surgeries on diabetes, hypertension, and dyslipidemia.
Abstract
Fetma är ett stort folkhälsoproblem, med en prevalens på 4-28% för män och 6,2 till 36,5% för kvinnor i Europa (2003-2008). Morbid fetma ofta associerats med metabola komplikationer, såsom typ 2-diabetes, högt blodtryck, och höga blodfetter, vilket minskar den förväntade livslängden och kvalitet. I avsaknad av effektiva icke-invasiva behandlingar, är obesitaskirurgi ett värdefullt behandlingsalternativ för patienter med sjuklig fetma (body mass index (BMI)> 40 kg / m 2), vilket leder till en långsiktig, varaktig viktminskning och förbättringar i metabola komplikationer . De bakomliggande cellulära och molekylära mekanismer sustaining de gynnsamma effekterna av obesitaskirurgi är ännu inte helt klarlagda. På grund av de många genetiskt modifierade stammar som är musmodellen det mest bekväma djurmodell för att undersöka de molekylära mekanismerna bakom pleiotropa positiva effekterna av bariatric läkarmottagningar. Här beskrivs vi den optimerade healthcär metoder och kirurgiska protokoll i möss för de två mest använda bariatric läkarmottagningar: hylsan gastrektomi och den modifierade Roux-en-Y gastric bypass. Dechiffrera de molekylära mekanismerna bakom de terapeutiska effekterna av bariatric läkarmottagningar ger löfte om att identifiera nya läkemedel mål.
Introduction
Den världsomspännande pandemi av fetma och diabetes är förödande i svårighetsgrad. Över två miljarder vuxna över hela världen (30% av befolkningen) är antingen överviktiga (BMI> 25 kg / m 2) eller feta (BMI> 30 kg / m 2) 1. Detta kan komma tillsammans med metabola komplikationer, såsom typ 2-diabetes, högt blodtryck, och höga blodfetter, vilket leder till ökad sjuklighet och dödlighet. Fetma ökar den totala dödligheten och förekomsten av cancer 2. På grund av bristen på effektiva icke-invasiva behandlingar, representerar obesitaskirurgi det enda alternativ som kan leda till långsiktig, varaktig viktminskning tre, fyra. Ett antal olika kirurgiska förfaranden har utvecklats, men hylsan gastrektomi (SG) och Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) är de två förfaranden som oftast används i klinisk praxis. Under SG förfarande, är 80% av den ursprungliga volymen i magentog bort; därför är denna teknik en av de restriktiva operationer som förbättrar mättnad. Den RYGB är en av de begränsningar malabsorptive tekniker. Under RYGB, är en liten gastric påse (1-2% av det totala gastrisk volym) skapas och tarmen omlagras in i en Y-form, som fördröjer matsmältningen och absorptionen av näringsämnen. Dessa två tekniker leder till betydande minskningar kroppsvikt och allmänna förbättringar ofta associerade sjukdomstillstånd (t.ex. hypertoni, typ 2-diabetes, och dyslipidemi) 3, med en högre effektivitet ses i RYGB. De molekylära mekanismerna bakom pleiotropa gynnsamma effekterna av bariatric läkarmottagningar ofta inte helt klarlagd. Grund av de många genetiskt modifierade stammar som finns, är en musmodell den mest praktiska djurmodell för att undersöka dessa molekylära mekanismer.
Emellertid bariatric procedurer är svåra att direkt anpassa sig till små djurmodeller och require hög kirurgisk skicklighet. Medan SG kan lätt utföras i gnagare med en mycket god överlevnad, är RYGB letal i möss på grund av allvarliga tarmobstruktion 5. Olika modifierade RYGB tekniker har föreslagits för att motverka detta problem, i synnerhet oesojejunostomy 5. Här presenterar vi ett annat alternativ: den gastrojejunostomy utan en mage excision. Denna modifierade RYGB återger de flesta av de positiva effekter som observerats hos människa (dvs. en betydande minskning kroppsvikt och en förbättring av glukos och lipidhomeostas).
Detta manuskript syftar till att sammanfatta och diskutera de tekniska och experimentella uppgifter om SG och RYGB hos möss och att underlätta dessa förfaranden med hjälp av video. En särskild höjdpunkt kommer att göras när det gäller optimering av preoperativa och postoperativa vårdprotokoll som möjliggör en minskning av vitamin- och järnbrist.
Protocol
Representative Results
Discussion
För att övervinna den växande epidemin av fetma, de första överviktsoperationer uppstod på 1960-talet i USA. Sedan dess har antalet förfaranden som utförs i världen varje år fortfarande ökar, och i dag, dessa tekniker representerar det bästa behandlingsalternativ för hantering av sjuklig fetma 6. Bland de förfaranden som utvecklats, SG och RYGB är de två mest populära metoder som används i klinisk praxis 4. Djurmodeller, särskilt gnagare, har använts f?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Gilles Mithieux and Aude Barataud (INSERM U1213, Lyon, France) and Marie Liabeuf and Stephanie Lemarchand-Minde (Animal facility, l’Institut du Thorax, Nantes, France) for their help with the animal care protocol. This work was supported by grants from La région des Pays de la Loire, the Fondation d’Avenir, and the Casden Bank. We would like to thank Catherine Postic, Fadila Benhamed and Michelle Caüzac from l’institut Cochin for their hospitality and their help during the filming process.
Materials
| Drugs | |||
| High Fat diet | DIO diet | Safe | |
| Isoflurane | Forane | Baxter | |
| Buprenorphin | Buprecare | Animalcare | |
| Marbofloxacine | Marbocyl | Vetoquinol | |
| Ammonium iron citrate, vitamins PP-B12 | Fercobsang | Vetoquinol | |
| Vitamins A-D3-E-K-B | Vita Rongeur | Virbac | |
| NaCl 0,9% | NaCl 0,9% | ||
| Povidone solution | Betadine Scrub | Betadine | |
| Povidone solution | Betadine Solution | Betadine | |
| Carboptol 980 NF | Ocrygel | TVM | |
| Name | References | Company | Comments |
| Sutures | |||
| Prolene® | 8.0, 6,5 mm | Ethicon | |
| Prolene® | 5.0, 13 mm | Ethicon | |
| Name | References | Company | Comments |
| Surgical equipments | |||
| Scissors | FST | ||
| Needle holder | Olsen-Hegar | FST | |
| Micro scissors | Vannas | FST | |
| Micro forceps | Graefe | FST | |
| Micro forceps curved | Graefe | FST | |
| Curved micro needle holder | Castroviejo | FST | |
| Hemostatic collagen compress | Pangen | Urgo | |
| Absorbent underpads | VWR | ||
| Name | References | Company | Comments |
| Specific equipments | |||
| Hematology system | Hemavet 950FS | Hemavet | |
| Glucose strips and glucometer | One touch Verio | Life scan | |
| Stereo microscope | MZ6 | Leica |
References
- Ng, M., Fleming, T., et al. Global, regional, and national prevalence of overweight and obesity in children and adults during 1980-2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. The Lancet. 384 (9945), 766-781 (2014).
- Calle, E. E., Thun, M. J., Petrelli, J. M., Rodriguez, C., Heath, C. W. Body-mass index and mortality in a prospective cohort of U.S. adults. The New England Journal of Medicine. 341 (15), 1097-1105 (1999).
- Sjöström, L., Lindroos, A. K., et al. Lifestyle, diabetes, and cardiovascular risk factors 10 years after bariatric surgery. The New England Journal of Medicine. 351 (26), 2683-2693 (2004).
- Buchwald, H., Avidor, Y., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 292 (14), 1724-1737 (2004).
- Yin, D. P., Gao, Q., et al. Assessment of different bariatric surgeries in the treatment of obesity and insulin resistance in mice. Annals of surgery. 254 (1), 73-82 (2011).
- Buchwald, H., Oien, D. M. Metabolic/Bariatric Surgery Worldwide 2008. Obesity Surgery. 19 (12), 1605-1611 (2009).
- Liu, W., Zassoko, R., et al. Establishment of duodenojejunal bypass surgery in mice: A model designed for diabetic research. Microsurgery. 28 (3), 197-202 (2008).
- Lan, Z., Zassoko, R., et al. Development of techniques for gastrojejunal bypass surgery in obese mice. Microsurgery. , (2010).
- Schlager, A., Khalaileh, A., et al. A mouse model for sleeve gastrectomy: Applications for diabetes research. Microsurgery. 31 (1), 66-71 (2011).
- Troy, S., Soty, M., et al. Intestinal Gluconeogenesis Is a Key Factor for Early Metabolic Changes after Gastric Bypass but Not after Gastric Lap-Band in Mice. Cell Metabolism. 8 (3), 201-211 (2008).
- Seyfried, F., Lannoo, M., et al. Roux-en-Y gastric bypass in mice–surgical technique and characterisation. Obesity surgery. 22 (7), 1117-1125 (2012).
