Teknikker til Sleeve gastrektomi og Modified Roux-en-Y gastrisk bypass i mus
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
Fedme er et stort problem for folkesundheden, med en prævalens på 4 til 28% for mænd og fra 6,2 til 36,5% for kvinder i Europa (2003-2008). Morbid fedme er ofte forbundet med metaboliske komplikationer, såsom type 2 diabetes, hypertension og dyslipidæmi, hvilket reducerer den forventede levetid og kvalitet. I mangel af effektive invasive behandlinger, fedmekirurgi er en værdifuld behandlingsmulighed for patienter med fedme (body mass index (BMI)> 40 kg / m 2), hvilket fører til langsigtede, vedvarende vægttab og forbedringer i metaboliske komplikationer . Men de underliggende cellulære og molekylære mekanismer sustaining de gavnlige virkninger af fedmekirurgi er endnu ikke fuldt forstået. På grund af de talrige genetisk modificerede stammer tilgængelige, musemodellen er den mest bekvemme dyremodel til at undersøge de molekylære mekanismer bag pleiotrope gavnlige virkninger af bariatriske operationer. Her har vi detaljeret den optimerede healthcer metoder og kirurgiske protokoller i mus for de to mest anvendte bariatriske operationer: muffen gastrektomi og den modificerede Roux-en-Y gastric bypass. Decifrere de molekylære mekanismer bag de terapeutiske virkninger af bariatriske operationer giver løfte om at identificere nye terapeutiske mål.
Introduction
Den verdensomspændende pandemi af fedme og diabetes er ødelæggende i sværhedsgrad. Over to milliarder voksne i hele verden (30% af befolkningen) er enten overvægtige (BMI> 25 kg / m2) eller fede (BMI> 30 kg / m 2) 1. Dette kan komme sammen med metaboliske komplikationer, såsom type 2 diabetes, hypertension og dyslipidæmi, hvilket fører til øget morbiditet og mortalitet. Fedme øger den samlede dødelighed og forekomsten af kræft to. På grund af manglen på effektive invasive behandlinger, fedmekirurgi er den eneste mulighed, der kan føre til langsigtet, vedvarende vægttab 3, 4. Et antal forskellige kirurgiske metoder er blevet udviklet, men muffen gastrektomi (SG) og Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) er de to procedurer mest almindeligt anvendte i klinisk praksis. Under SG procedure, 80% af det oprindelige volumen af maven erfjernet; således, denne teknik er en af de restriktive indgreb, forbedrer mæthed. Den RYGB er en af de restriktive-malabsorptive teknikker. Under RYGB, er en lille gastrisk pose (1-2% af det samlede gastrisk volumen) oprettet og tarmen omlejres til en Y-form, der forsinker fordøjelsen og absorptionen af næringsstoffer. Disse to teknikker fører til væsentlige reduktioner kropsvægt og generelle forbedringer i hyppigt associerede co-morbiditet (f.eks hypertension, type 2-diabetes, og dyslipidæmi) 3, med en højere effektivitet set i RYGB. Imidlertid er de molekylære mekanismer bag pleiotrope gavnlige virkninger af de bariatriske operationer er ofte ikke fuldt belyst. På grund af de talrige genetisk modificerede stammer tilgængelige, en musemodel er den mest bekvemme dyremodel til at undersøge disse molekylære mekanismer.
Men bariatriske procedurer er vanskeligt direkte at tilpasse sig små dyremodeller og require høj kirurgisk præcision. Mens SG kan let udføres i gnavere med en meget god overlevelsesrate, RYGB er dødelig i mus på grund af alvorlige tarm forhindringer 5. Forskellige modificerede RYGB teknikker er blevet foreslået til at modvirke dette problem, især oesojejunostomy fem. Her præsenterer vi et andet alternativ: det gastrojejunostomy uden en mave excision. Denne modificerede RYGB gengiver de fleste af de gavnlige virkninger observeret i mennesker (dvs. en betydelig reduktion kropsvægt og en forbedring af glukose og lipid homeostase).
Dette håndskrift har til formål at opsummere og diskutere de tekniske og eksperimentelle detaljer i SG og RYGB i mus og for at lette disse procedurer ved hjælp af videoer. En specifik højdepunkt vil blive gjort med hensyn til optimering af de præoperative og postoperative sundhedspleje protokoller, der tillader reduktion af vitamin- og jernmangel.
Protocol
Representative Results
Discussion
For at overvinde den voksende epidemi af fedme, de første bariatriske kirurgi procedurer opstod i 1960'erne i USA. Siden da er antallet af procedurer udført på verdensplan hvert år stadig stige, og i dag, disse teknikker repræsenterer det bedste behandlingsmulighed for forvaltningen af fedme 6. Blandt de procedurer, der er udviklet, SG og RYGB er de to mest populære metoder, der anvendes i klinisk praksis 4. Dyremodeller, især gnavere, er blevet anvendt til at d…
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).
