Summary

Roux-en-Y gastrisk bypass operasjon i Rats

Published: June 11, 2012
doi:

Summary

Tallrike studier med gastrisk bypass rotte modeller har nylig blitt gjennomført for å avdekke de underliggende fysiologiske mekanismer av Roux-en-Y gastrisk bypass operasjoner. Denne artikkelen tar sikte på å demonstrere og diskutere de tekniske og eksperimentell detaljer om vår publisert gastric bypass rotte modell for å forstå fordeler og begrensninger av denne eksperimentelle verktøy.

Abstract

Foreløpig er det mest effektive for behandling av sykelig fedme å indusere betydelig og opprettholdt vekttap med en velprøvd dødelighet fordel fedmekirurgi 1,2. Følgelig har det vært en jevn økning i antall overvektige operasjoner gjort på verdensbasis de siste årene med Roux-en-Y gastrisk bypass (gastric bypass) er den hyppigst utførte operasjonen tre. På denne bakgrunn er det viktig å forstå de fysiologiske mekanismer som gastric bypass induserer og opprettholder kroppsvekt tap. Disse mekanismene er ennå ikke fullt ut forstått, men kan inkludere redusert sult og økt metning 4,5, økt energiforbruk 6,7, endret preferanse for mat høy i fett og sukker 8,9, forandret salt og vann håndtering av nyre 10 som samt endringer i tarmen bakterieflora 11. Slike endringer sett etter gastrisk bypass kan i alle fall delvis stammer fra hvordanoperasjonen endrer den hormonelle miljøet fordi gastric bypass øker postprandial utgivelsen av peptid-YY (PYY) og glukagon-lignende-peptid-1 (GLP-1), hormoner som er utgitt av tarmen i nærvær av næringsstoffer og som reduserer spise 12.

I løpet av de siste to tiårene tallrike studier med rotter har blitt gjennomført for å ytterligere undersøke fysiologiske endringer etter gastrisk bypass. Den gastrisk bypass rotte modell har vist seg å være et verdifullt verktøy eksperimentell ikke minst fordi det etterligner tidsprofilen og omfanget av menneskelig vekttap, men også tillater forskerne å kontrollere og manipulere kritiske anatomiske og fysiologiske faktorer, inkludert bruk av hensiktsmessige kontroller. Følgelig er det et bredt utvalg av rotte gastrisk bypass modeller tilgjengelig i litteraturen anmeldt annet sted i mer detalj 13-15. Beskrivelsen av den eksakte kirurgiske teknikken av disse modellene varierer mye og skiller seg for eksempel i form av posen størrelse, lemlengder, og bevaring av vagal nerve. Hvis rapportert, dødelighet synes å variere fra 0 til 35% 15. Videre har kirurgi utført nesten utelukkende hos hannrotter av ulike stammer og aldre. Pre-og postoperative dietter også variert betydelig.

Tekniske og eksperimentelle variasjoner i publiserte gastrisk bypass rotte modeller komplisere sammenligning og identifisering av potensielle fysiologiske mekanismene som er involvert i gastrisk bypass. Det er ingen klare bevis for at noen av disse modellene er overlegen, men det er en voksende behov for standardisering av prosedyren for å oppnå konsistente og sammenlignbare data. Denne artikkelen tar derfor sikte på å oppsummere og diskutere tekniske og eksperimentell detaljer om vår tidligere validert og publisert gastric bypass rotte modell.

Protocol

1. Preoperativ Care Fjern maten fra rotte natten før operasjonen. Indusere anestesi i kammer med 4-5% isofluran og O2 flyt av 2 l / min. Shave magen fra brystbenet til bekkenet ved hjelp av elektrisk barberhøvel. Plasser bedøvd rotte i ryggleie på isoterm oppvarming pad. Bruk øye salve (Vitagel) før du legger rottenes trynet i nosecone. Opprettholde anestesi med isofluran konsentrasjon på 2-3% og O2 flyt av 2 l / min. Desinfiser huden med Beta…

Discussion

Den Roux-en-Y gastrisk bypass prosedyre hos mennesker ble først beskrevet av Mason i 1967 og endret til sin nåværende form ved Torres i 1983 19. Foreløpig består prosedyren av en liten mage posen og bypass av den proksimale tynntarmen. En skjematisk illustrasjon av pre-og postoperative anatomi er gitt i Figur 1.

Gastric bypass hos mennesker induserer og opprettholder kroppsvekt tap på ca 15-30% 2. Flertallet av kroppsvekt er tapt i løpet av de f?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Marco Bueter og Florian Seyfried ble støttet av Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Thomas A. Lutz ble støttet av den sveitsiske National Research Foundation (SNF). Marco Bueter og Thomas A Lutz lenger motta midler fra National Institute of Health (NIH) og fra Zürich Center for Integrative menneskelig fysiologi (ZIHP). Carel W le Roux ble støttet av en Department of Health Clinician vitenskapsmann prisen. Imperial College London får støtte fra NIHR Biomedical Research Centre støtteordning.

Materials

Generic name Brand name Company Catalogue number
Enrofloxacin Baytril 2.5% Provet AG 1036
Flunixin Finadyne Graeub 908040
Buprenorphin Temgesic Reckitt Benckiser 138976
Isoflurane IsoFlo Graeub 902035
Vitamin A Vitagel Bausch & Lomb 690
Iodine solution Betadine Mundipharma 111141
NaCl 0.9% NaCl 0.9% B. Braun 534534

Table 1. Drugs.

Name Size Company Catalogue number
PDS II 4-0 Ethicon Z924H
PDS II 5-0 Ethicon Z925H
PDS II 6-0 Ethicon PUU2971E
PDS II 7-0 Ethicon Z1370E
Vicryl 4-0 Ethicon V451H

Table 2. Sutures.

Name Company Catalogue number
Scalpel handle No. 3 Aesculap BB073R
Scalpel blades No. 10 Swann-Morton 0301
Needle holder Aesculap BM124R
Tissue forceps Aesculap BD555R
Metzenbaum scissors, straight Aesculap BC022R
Metzenbaum scissors, curved Aesculap BC023R
Delicate scissors, curved Aesculap BC061R
Artery forceps, curved Aesculap BH109R
Artery forceps, curved, 1×2 teeth Aesculap BH121R
Probe, double-ended Aesculap BN113R
Micro needle holder Aesculap FM 541R
Micro forceps Aesculap FM571R
Micro scissors Aesculap FM470R
Disposable eye cautery John Weiss International 0111122
Cotton buds Hartmann AG 9679369

Table 3. Surgical equipment.

References

  1. Adams, T. D., Gress, R. E., Smith, S. C. Long-term mortality after gastric bypass surgery. N. Engl. J. Med. 357, 753-761 (2007).
  2. Sjostrom, L., Lindroos, A. K., Peltonen, M. Lifestyle, diabetes, and cardiovascular risk factors 10 years after bariatric surgery. N. Engl. J. Med. 351, 2683-2693 (2004).
  3. Buchwald, H., Oien, D. M. Metabolic/bariatric surgery Worldwide. Obes. Surg. 19, 1605-1611 (2008).
  4. Welbourn, R., Werling, M. Gut hormones as mediators of appetite and weight loss after Roux-en-Y gastric bypass. Ann. Surg. 246, 780-785 (2007).
  5. le Roux, C. W., Aylwin, S. J., Batterham, R. L. Gut hormone profiles following bariatric surgery favor an anorectic state, facilitate weight loss, and improve metabolic parameters. Ann. Surg. 243, 108-114 (2006).
  6. Bueter, M., Lowenstein, C., Olbers, T. Gastric bypass increases energy expenditure in rats. Gastroenterology. 138, 1845-1853 (2010).
  7. Stylopoulos, N., Hoppin, A. G., Kaplan, L. M. Roux-en-Y Gastric Bypass Enhances Energy Expenditure and Extends Lifespan in Diet-induced Obese Rats. Obesity (Silver Spring). 17, 1839-1847 (2009).
  8. Bueter, M., Miras, A. D., Chichger, H. Alterations of sucrose preference after Roux-en-Y gastric bypass. Physiol. Behav. 104, 709-721 (2011).
  9. le Roux, C. W., Bueter, M., Theis, N. Gastric bypass reduces fat intake and preference. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 301, 1057-1066 (2011).
  10. Bueter, M., Ashrafian, H., Frankel, A. H. Sodium and water handling after gastric bypass surgery in a rat model. Surg. Obes. Relat. Dis. 7, 68-73 (2011).
  11. Li, J. V., Ashrafian, H., Bueter, M. Metabolic surgery profoundly influences gut microbial-host metabolic cross-talk. Gut. 60, 1214-1223 (2011).
  12. Ashrafian, H., le Roux, C. W. Metabolic surgery and gut hormones – a review of bariatric entero-humoral modulation. Physiol. Behav. 97, 620-631 (2009).
  13. Ashrafian, H., Bueter, M., Ahmed, K. Metabolic surgery: an evolution through bariatric animal models. Obes. Rev. 11, 907-920 (2010).
  14. Rao, R. S., Rao, V., Kini, S. Animal models in bariatric surgery–a review of the surgical techniques and postsurgical physiology. Obes. Surg. 20, 1293-1305 (2010).
  15. Seyfried, F., le Roux, C. W., Bueter, M. Lessons learned from gastric bypass operations in rats. Obes. Facts. 4, 3-12 (2011).
  16. Fenske, W. K., Bueter, M., Miras, A. D. Exogenous peptide YY3-36 and Exendin-4 further decrease food intake, whereas octreotide increases food intake in rats after Roux-en-Y gastric bypass. Int. J. Obes. (Lond). , (2011).
  17. Kreymann, B., Williams, G., Ghatei, M. A. Glucagon-like peptide-1 7-36: a physiological incretin in man. Lancet. 2, 1300-1304 (1987).
  18. le Roux, C. W., Batterham, R. L., Aylwin, S. J. Attenuated peptide YY release in obese subjects is associated with reduced satiety. Endocrinology. 147, 3-8 (2006).
  19. Torres, J. C., Oca, C. F., Garrison, R. N. Gastric bypass: Roux-en-Y gastrojejunostomy from the lesser curvature. South Med. J. 76, 1217-1221 (1983).
  20. Guijarro, A., Suzuki, S., Chen, C. Characterization of weight loss and weight regain mechanisms after Roux-en-Y gastric bypass in rats. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 293, R1474-R1489 (2007).
  21. Roberts, K., Duffy, A., Kaufman, J. Size matters: gastric pouch size correlates with weight loss after laparoscopic Roux-en-Y gastric bypass. Surg. Endosc. 21, 1397-1402 (2007).
  22. Hajnal, A., Kovacs, P., Ahmed, T. Gastric bypass surgery alters behavioral and neural taste functions for sweet taste in obese rats. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 299, G967-G979 (2010).
  23. Shin, A. C., Zheng, H., Pistell, P. J. Roux-en-Y gastric bypass surgery changes food reward in rats. Int. J. Obes. (Lond). 35, 642-651 (2011).
  24. Tichansky, D. S., Rebecca, G. A., Madan, A. K. Decrease in sweet taste in rats after gastric bypass surgery. Surg. Endosc. 25, 1176-1181 (2011).
  25. Olbers, T., Lonroth, H., Fagevik-Olsen, M. Laparoscopic gastric bypass: development of technique, respiratory function, and long-term outcome. Obes. Surg. 13, 364-370 (2003).
  26. Madan, A. K., Harper, J. L., Tichansky, D. S. Techniques of laparoscopic gastric bypass: on-line survey of American Society for Bariatric Surgery practicing surgeons. Surg. Obes. Relat. Dis. 4, 166-172 (2008).
  27. Bueter, M., Lowenstein, C., Ashrafian, H. Vagal sparing surgical technique but not stoma size affects body weight loss in rodent model of gastric bypass. Obes. Surg. 20, 616-622 (2010).
  28. Korner, J., Bessler, M., Cirilo, L. J. Effects of Roux-en-Y gastric bypass surgery on fasting and postprandial concentrations of plasma ghrelin, peptide YY, and insulin. J. Clin. Endocrinol. Metab. 90, 359-365 (2005).
  29. Schwartz, M. W., Woods, S. C., Porte, D. Central nervous system control of food intake. Nature. 404, 661-671 (2000).
  30. Abbott, C. R., Monteiro, M., Small, C. J. The inhibitory effects of peripheral administration of peptide YY(3-36) and glucagon-like peptide-1 on food intake are attenuated by ablation of the vagal-brainstem-hypothalamic pathway. Brain Res. 1044, 127-131 (2005).
  31. Adrian, T. E., Ballantyne, G. H., Longo, W. E. Deoxycholate is an important releaser of peptide YY and enteroglucagon from the human colon. Gut. 34, 1219-1224 (1993).
  32. Nakatani, H., Kasama, K., Oshiro, T. Serum bile acid along with plasma incretins and serum high-molecular weight adiponectin levels are increased after bariatric surgery. Metabolism. 58, 1400-1407 (2009).
  33. Ashrafian, H., le Roux, C. W. Metabolic surgery and gut hormones – a review of bariatric entero-humoral modulation. Physiol. Behav. 97, 620-631 (2009).
  34. Choban, P. S., Flancbaum, L. The effect of Roux limb lengths on outcome after Roux-en-Y gastric bypass: a prospective, randomized clinical trial. Obes. Surg. 12, 540-545 (2002).
  35. Gleysteen, J. J. Five-year outcome with gastric bypass: Roux limb length makes a difference. Surg. Obes. Relat. Dis. 5, 242-247 (2009).
  36. Lee, S., Sahagian, K. G., Schriver, J. P. Relationship between varying Roux limb lengths and weight loss in gastric bypass. Curr. Surg. 63, 259-263 (2006).
  37. Hayes, M. R., Kanoski, S. E., De Jonghe, B. C. The common hepatic branch of the vagus is not required to mediate the glycemic and food intake suppressive effects of glucagon-like-peptide-1. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 301, R1479-R1485 (2011).

Play Video

Cite This Article
Bueter, M., Abegg, K., Seyfried, F., Lutz, T. A., le Roux, C. W. Roux-en-Y Gastric Bypass Operation in Rats. J. Vis. Exp. (64), e3940, doi:10.3791/3940 (2012).

View Video