रैखिक स्टेपलर का उपयोग करके चूहों में रॉक्स-एन-वाई गैस्ट्रिक बाईपास के लिए एक प्रोटोकॉल
Summary
रॉक्स-एन-वाई गैस्ट्रिक बाईपास (RYGB) मोटापे और मधुमेह के इलाज के लिए किया जाता है। हालांकि, RYGB की प्रभावकारिता अंतर्निहित तंत्र पूरी तरह से समझ में नहीं आ रहे हैं, और अध्ययन तकनीकी कठिनाई से सीमित हैं जिससे पशु मॉडलों में उच्च मृत्यु दर हो जाती है। यह लेख उच्च सफलता दरों के साथ चूहों में RYGB प्रदर्शन करने के तरीके पर निर्देश प्रदान करता है।
Abstract
रॉक्स-एन-वाई गैस्ट्रिक बाईपास (RYGB) आमतौर पर गंभीर मोटापे और टाइप 2 मधुमेह के इलाज के लिए किया जाता है। हालांकि, वजन घटाने और मेटाबॉलिक बदलावों का तंत्र अच्छी तरह समझ में नहीं आता है। कई कारकों को कम गरमी का सेवन, पोषक तत्वों के अवशोषण में कमी, तृप्ति में वृद्धि, तृप्ति को बढ़ावा देने वाले हार्मोन की रिहाई, पित्त एसिड चयापचय में बदलाव, और आंत माइक्रोबायोटा में परिवर्तन सहित एक भूमिका निभाने के लिए सोचा जाता है ।
चूहा RYGB मॉडल इन तंत्रों का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श ढांचा प्रस्तुत करता है। माउस मॉडल पर पूर्व काम उच्च मृत्यु दर पड़ा है, 17 से ५२% से लेकर, उनके गोद लेने को सीमित । चूहा मॉडल सर्जिकल उत्तेजना के लिए अधिक शारीरिक रिजर्व का प्रदर्शन करता है और तकनीकी रूप से अपनाना आसान होता है क्योंकि वे सर्जिकल स्टेपलर के उपयोग के लिए अनुमति देते हैं। सर्जिकल स्टेपलर के साथ एक चुनौती यह है कि वे अक्सर एक बड़ी गैस्ट्रिक थैली छोड़ देते हैं जो मनुष्यों में RYGB का प्रतिनिधि नहीं है।
इस प्रोटोकॉल में, हम चूहों में एक RYGB प्रोटोकॉल पेश करते हैं जिसके परिणामस्वरूप सर्जिकल स्टेपलर का उपयोग करके एक छोटा गैस्ट्रिक पाउच होता है। दो स्टेपलर आग का उपयोग करना जो चूहे के वनोमाच को हटा देते हैं, हम एक विशिष्ट मानव RYGB के बाद एक छोटे गैस्ट्रिक पाउच प्राप्त करते हैं। सर्जिकल स्टेपलिंग भी तेज विभाजन की तुलना में बेहतर hemostasis में परिणाम है । इसके अतिरिक्त, चूहे के वनोमाच में कोई ग्रंथियां नहीं होती हैं और इसके हटाने से RYGB के शरीर विज्ञान में परिवर्तन नहीं होना चाहिए।
RYGB पलटन में वजन घटाने और मेटाबॉलिक परिवर्तन नकली पलटन की तुलना में महत्वपूर्ण थे, 14 सप्ताह में काफी कम ग्लूकोज सहिष्णुता के साथ । इसके अलावा, इस प्रोटोकॉल में RYGB के बाद 88.9% का उत्कृष्ट अस्तित्व है। इस प्रोटोकॉल में वर्णित कौशल पिछले माइक्रोसर्जिकल अनुभव के बिना प्राप्त किया जा सकता है। एक बार महारत हासिल होने के बाद, यह प्रक्रिया RYGB के तंत्र और प्रभावों का अध्ययन करने के लिए एक प्रजनन योग्य उपकरण प्रदान करेगी।
Introduction
मोटापा और टाइप 2 मधुमेह दुनिया भर में महामारी बन गए हैं1. हालांकि चिकित्सा वजन घटाने के रोगियों में मधुमेह में सुधार कर सकते हैं, गंभीर मधुमेह के साथ उन बैरिएट्रिक सर्जरी से सबसे अधिक लाभ । बैरिएट्रिक सर्जरी वजन घटाने और टाइप 2 मधुमेह 2,3 में सुधार या इलाज करने में सुरक्षित और प्रभावी साबित हुई है, यहां तक किलंबेसमय से चली आ रही बीमारी वाले लोगों में भी4। मेटाबोलिक बैरिएट्रिक प्रक्रियाएं, जैसे वर्तमान स्वर्ण-मानक रॉक्स-एन-वाई गैस्ट्रिक बाईपास (आरवाईजीबी) सर्जरी, ग्लूकोज होरोस्टेसिस में तेजी से और निरंतर सुधार को प्रेरित करती है, जबकि मधुमेह की दवाओं की आवश्यकता को भी कम करती है5,6,7।
RYGB के बाद, ग्लूकोज होरोस्टेसिस सुधार तेजी से होता है और वजन घटाने8से स्वतंत्र है। मेटाबोलिक सर्जरी के बाद होने वाले मधुमेह छूट से जुड़े मेटाबोलिक परिवर्तनों को समझाने के लिए दो प्रमुख सिद्धांतों का प्रस्ताव किया गया है । सबसे पहले, हिंदगुट परिकल्पना यह करती है कि, बाईपास के बाद, अपाच्य पोषक तत्वों की उच्च सांद्रता जीएलपी-1 जैसे हार्मोन की रिहाई को बढ़ाने वाली डिस्टल आंत तक पहुंचती है। दूसरी ओर, फोरगुट परिकल्पना से पता चलता है कि समीपस्थ आंत को दरकिनार करने से एंटी-इनक्रेटिन हार्मोन का स्राव कम हो जाता है। इन दोनों प्रभावों से ग्लूकोज चयापचय में शीघ्र सुधार हो सकता है9.
पशु मॉडल इन तंत्रों का अध्ययन करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण होने की क्षमता है। हालांकि, माउस या चूहा मॉडल का उपयोग करने में एक प्रमुख बाधा इन प्रक्रियाओं के प्रदर्शन में तकनीकी कठिनाई है। अधिकांश अध्ययनों में माउस या चूहे के मॉडल10 , 11,12पर भरोसा कियागयाहै । माउस मॉडल मुश्किल हो गया है क्योंकि माउस का पेट स्टेपलर उपकरणों का उपयोग करने के लिए बहुत छोटा है11,और मृत्यु दर अस्वीकार्य रूप से अधिक है, 17 से 52%13तक। चूहों में, पेट12,14को विभाजित करने से पहले गैस्ट्रिक जहाजों के जटिल बंधन के कारण कुछ प्रोटोकॉल तकनीकी रूप से कठिनरहतेहैं। अन्य मॉडल एक स्टेपलर का उपयोग करके पेट को विभाजित करते हैं लेकिन एक बड़ी थैली को पोस्ट RYGB मानव शरीर रचना विज्ञान11के अनुरूप नहीं छोड़ते हैं। इस मॉडल में, हम चूहे के मॉडल में रैखिक स्टेपलर का उपयोग करके RYGB का प्रदर्शन करने के बारे में विस्तृत निर्देश प्रदान करते हैं जिसके परिणामस्वरूप मानव शरीर रचना विज्ञान को ध्यान में रखते हुए गैस्ट्रिक पाउच अधिक होता है। कुल मिलाकर, यह प्रक्रिया उत्कृष्ट जीवित रहने की दरों और मेटाबोलिक परिणामों से जुड़ी थी।
Protocol
Representative Results
Discussion
RYGB में एक छोटे गैस्ट्रिक पाउच (30 एमएल से कम) का निर्माण और एक बिलियोपैंक्रिएटिक अंग और रॉक्स अंग(चित्र 1) कानिर्माण शामिल है। मनुष्यों में, बिलियोपैंक्रीटिक अंग आमतौर पर 30 से 50 सेमी होता है और गै…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन को अमेरिकन सोसायटी फॉर मेटाबोलिक एंड बैरिएट्रिक सर्जरी रिसर्च अवार्ड द्वारा वित्त पोषित किया गया था। एथिऑन ने शालीनता से टांके, स्टेपलर और क्लिप की आपूर्ति की। प्रमुख लेखक के डॉक्टरेट अनुसंधान में अलबर्टा चिकित्सक अन्वेषक कार्यक्रम और अलबर्टा नवाचार Clinician फैलोशिप के विश्वविद्यालय द्वारा वित्त पोषित किया गया था । हम भी RYGB शरीर रचना विज्ञान के अपने चिकित्सा चित्रण के लिए मिशेल ट्रान शुक्रिया अदा करना चाहते हैं ।
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 |
References
- 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)
