Un protocole pour le pontage gastrique de Roux-en-Y chez le rat à l’aide d’agrafeuses linéaires

Summary

Le pontage gastrique de Roux-en-Y (RYGB) est effectué pour traiter l’obésité et le diabète. Cependant, les mécanismes sous-jacents à l’efficacité du RYGB ne sont pas entièrement compris, et les études sont limitées par des difficultés techniques conduisant à une mortalité élevée chez les modèles animaux. Cet article fournit des instructions sur la façon d’exécuter RYGB chez les rats avec des taux de réussite élevés.

Abstract

Le pontage gastrique de Roux-en-Y (RYGB) est couramment effectué pour le traitement de l’obésité sévère et du diabète de type 2. Cependant, le mécanisme de perte de poids et les changements métaboliques ne sont pas bien compris. On pense que de multiples facteurs jouent un rôle, y compris la réduction de l’apport calorique, la diminution de l’absorption des nutriments, l’augmentation de la satiété, la libération d’hormones favorisant la satiété, les changements dans le métabolisme des acides biliaires et les altérations du microbiote intestinal.

Le modèle RYGB de rat présente un cadre idéal pour étudier ces mécanismes. Les travaux antérieurs sur les modèles murins ont eu des taux de mortalité élevés, allant de 17 à 52%, limitant leur adoption. Les modèles de rat démontrent plus de réserve physiologique au stimulus chirurgical et sont techniquement plus faciles à adopter car ils permettent l’utilisation d’agrafeuses chirurgicales. Un défi avec les agrafeuses chirurgicales, cependant, est qu’elles laissent souvent une grande poche gastrique qui n’est pas représentative de RYGB chez l’homme.

Dans ce protocole, nous présentons un protocole de RYGB chez les rats qui ont comme conséquence une petite poche gastrique utilisant les agrafeuses chirurgicales. En utilisant deux feux d’agrafeuse qui enlèvent le forestomach du rat, nous obtenons une poche gastrique plus petite similaire à celle suivant un RYGB humain typique. L’agrafage chirurgical a également comme conséquence une meilleure hémostase que la division pointue. De plus, le séestomaque du rat ne contient pas de glandes et son élimination ne devrait pas altérer la physiologie du RYGB.

La perte de poids et les changements métaboliques dans la cohorte de RYGB étaient significatifs comparés à la cohorte de feinte, avec la tolérance sensiblement inférieure de glucose à 14 semaines. En outre, ce protocole a une excellente survie de 88,9% après RYGB. Les qualifications décrites dans ce protocole peuvent être acquises sans expérience microsurgical précédente. Une fois maîtrisée, cette procédure fournira un outil reproductible pour étudier les mécanismes et les effets du RYGB.

Introduction

L’obésité et le diabète de type 2 sont devenus des épidémies mondiales¹. Bien que la perte de poids médicale puisse améliorer le diabète chez les patients, ceux atteints de diabète sévère bénéficient le plus de la chirurgie bariatrique. La chirurgie bariatrique s’est avérée sûre et efficace pour perdre du poids et améliorer ou guérir le diabète de type^{2 2,3,}même chez les personnes atteintes d’une maladie de longue date^4. Les procédures bariatriques métaboliques, telles que la chirurgie de pontage gastrique Roux-en-Y (RYGB) de référence actuelle, induisent des améliorations rapides et soutenues de l’homéostasie du glucose tout en réduisant le besoin de médicaments diabétiques^5,6,7.

Après RYGB, l’amélioration de l’homéostasie du glucose se produit rapidement et est indépendante de la perte de poids⁸. Deux théories importantes ont été proposées pour expliquer les changements métaboliques liés à la remise de diabète qui se produisent après chirurgie métabolique. D’abord, l’hypothèse de hindgut postule que, après déviation, des concentrations plus élevées des éléments nutritifs non digérés atteignent l’intestin distal augmentant la libération des hormones telles que GLP-1. D’autre part, l’hypothèse de foregut suggère que le contournement de l’intestin proximal réduise la sécrétion des hormones d’anti-incrétine. Ces deux effets pourraient conduire à une amélioration précoce du métabolisme du glucose⁹.

Les modèles animaux ont le potentiel d’être un outil puissant pour étudier ces mécanismes. Cependant, un obstacle majeur à l’utilisation de modèles de souris ou de rats est la difficulté technique à effectuer ces procédures. La plupart des études se sont appuyées sur des modèles de souris ou de rat^10,11,12. Les modèles murins ont été difficiles car l’estomac de souris est trop petit pour utiliser des dispositifs d’agrafeuse¹¹, et les taux de mortalité sont inacceptablement élevés, allant de 17 à 52%¹³. Chez le rat, certains protocoles restent techniquement difficiles à réaliser en raison d’une ligature complexe des vaisseaux gastriques avant de diviser l’estomac^12,14. D’autres modèles divisent l’estomac à l’aide d’une agrafeuse mais laissent une grande poche non conforme à l’anatomie humaine post RYGB¹¹. Dans ce modèle, nous fournissons des instructions détaillées sur la façon d’effectuer RYGB à l’aide d’agrafeuses linéaires dans un modèle de rat résultant en une poche gastrique plus conforme à celle de l’anatomie humaine. Dans l’ensemble, cette procédure a été associée à d’excellents taux de survie et résultats métaboliques.

Protocol

Les protocoles d’utilisation des animaux ont été approuvés par le Health Science Animal Care and Use Committee de l’Université de l’Alberta (AUP00003000). Voir la figure 1 pour un diagramme illustrant l’anatomie du RYGB. 1. Pontage gastrique de Roux-en-Y Préparation des animaux et installation opératoire Une semaine avant la chirurgie, fournir aux rats une thérapie de réhydratation orale et un régime liquide en plus de leur régi…

Representative Results

Animaux et logement36 rats Wistar mâles ont été logés par paires et ont reçu un régime alimentaire riche en graisses à 60 % de rongeurs stériles à partir de l’âge de six semaines(figure 2). À l’âge de 16 semaines, ils ont subi une chirurgie RYGB ou feinte. Après la première semaine postopératoire, des rats ont été repris sur un régime à haute teneur en graisses. La moitié des rats ont été euthanasiés à 2 semaines postopératoires et l’autre …

Discussion

Le RYGB implique la création d’une petite poche gastrique (moins de 30 mL) et la création d’un membre biliopancréatique et d’un membre Roux (Figure 1). Chez l’homme, le membre biliopancréatique mesure généralement de 30 à 50 cm et transporte les sécrétions du reste gastrique, du foie et du pancréas. Le membre de Roux mesure généralement de 75 à 150 cm de long et constitue le principal canal d’ingéré. Le canal commun est l’intestin grêle restant distal à l’endro…

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