Enkeltanastomose duodeno-ileal bypass med ermet gastrektomimodell hos mus
Summary
Single-anastomosis duodeno-ileal bypass (SADI-S) er en fremvoksende bariatrisk prosedyre med viktige metabolske effekter. I denne artikkelen presenterer vi en pålitelig og reproduserbar modell av SADI-S hos mus.
Abstract
Fedme er et stort helseproblem over hele verden. Som et svar har bariatriske operasjoner dukket opp for å behandle fedme og relaterte comorbiditeter (f.eks. diabetes mellitus, dyslipidemi, ikke-alkoholisk steatohepatitt, kardiovaskulære hendelser og kreft) gjennom restriktive og malabsorptive mekanismer. Å forstå mekanismene som disse prosedyrene tillater slike forbedringer, krever ofte overføring til dyr, spesielt hos mus, på grunn av det enkle å generere genetisk modifiserte dyr. Nylig har single-anastomosis duodeno-ileal bypass med sleeve gastrektomi (SADI-S) dukket opp som en prosedyre som bruker både restriktive og malabsorptive effekter, som brukes som et alternativ til gastrisk bypass i tilfelle av stor fedme. Så langt har denne prosedyren vært forbundet med sterke metabolske forbedringer, noe som har ført til en markert økning i bruken i daglig klinisk praksis. Imidlertid har mekanismene som ligger til grunn for disse metabolske effektene blitt dårlig studert som følge av mangel på dyremodeller. I denne artikkelen presenterer vi en pålitelig og reproduserbar modell av SADI-S hos mus, med et spesielt fokus på perioperativ ledelse. Beskrivelsen og bruken av denne nye gnagermodellen vil være nyttig for det vitenskapelige samfunn for bedre å forstå molekylære, metabolske og strukturelle endringer indusert av SADI-S og for bedre å definere kirurgiske indikasjoner for klinisk praksis.
Introduction
Fedme er en fremvoksende og endemisk situasjon med økende prevalens, som påvirker omtrent 1 av 20 voksne over hele verden1. Fedmekirurgi har blitt det mest effektive behandlingsalternativet for de berørte voksne de siste årene, og forbedrer både vekttap og metabolske forstyrrelser2,3, med variable resultater avhengig av hvilken type kirurgisk prosedyre som brukes.
Det er to hovedmekanismer som er involvert i effekten av bariatriske prosedyrer: begrensning som tar sikte på å øke metthetsfølelsen (som i sleeve gastrektomi (SG) hvor 80% av magen er fjernet) og malabsorpsjon. Blant prosedyrene som innebærer både restriksjon og malabsorpsjon, har enkeltanastomose duodeno-ileal bypass med sleeve gastrektomi (SADI-S) blitt foreslått som et alternativ til Roux-en-Y gastrisk bypass (RYGB), hvor en vektøkning observeres hos ca. 20% pasienter 4,5. I denne teknikken er en sleeve gastrektomi assosiert med en liten tarmomarrangment, som deler den i en galle og en kort felles lem (en tredjedel av den totale tynntarmlengden) (figur 1A). Teknisk sett har SADI-S fordelen over RYGB ved å kreve bare en enkelt anastomose, noe som reduserer operasjonstiden med ca. 30%. I tillegg bevarer denne metoden pylorus, noe som bidrar til å redusere risikoen for magesårssykdom og begrenser anastomoselekkasje. SADI-S er også forbundet med en høy grad av metabolsk forbedring, sterkt favoriserer bruken de siste årene 6,7.
Siden metabolske effekter har blitt stadig mer grunnleggende for bariatriske prosedyrer, synes det avgjørende å belyse mekanismene deres. Derfor er bruk av dyremodeller for bariatriske prosedyrer av største betydning for bedre å forstå deres metabolske effekter og de involverte cellulære og molekylære veiene8. Disse modellene bidro for eksempel til en bedre forståelse av endringen i matinntaket etter SG eller RYGB i et kontrollert miljø9 og til studiet av glukose- eller kolesterolflukser gjennom tarmbarrieren10,11; Denne informasjonen er sjelden tilgjengelig i kliniske studier. Denne kunnskapen kan bidra til å definere deres optimale kirurgiske indikasjoner. Vi har tidligere beskrevet musemodeller av SG og RYGB12. Til tross for lovende resultater i klinisk praksis, har SADI-S imidlertid bare blitt utviklet og beskrevet hos rotter13,14,15. Men gitt sin genetiske formbarhet har musemodellen vært nyttig tidligere for å studere de ulike metabolske effektene av slike prosedyrer16,17,18, og en SADI-S musemodell kan være nyttig for å evaluere effekten av SADI-S til tross for tekniske vanskeligheter.
I denne artikkelen beskriver vi tilpasningen av SADI-S-prosedyren hos mus (figur 1B) på en reproduserbar måte. Spesiell oppmerksomhet er gitt til beskrivelsen av perioperativ omsorg.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bariatriske operasjoner, hvis teknikker er i stadig utvikling, ser ut til å være den mest effektive behandlingen for fedme og tilhørende metabolske komorbiditeter 3,19,20. SADI-S-prosedyren, først beskrevet i 20074, er en lovende prosedyre forbundet med større metabolske effekter enn andre malabsorptive operasjoner. Dyremodeller, spesielt mus som tillater rask generering av genetisk modifiserte model…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi takker Ethicon (Johnson og Johnson kirurgiske teknologier) for vennlig å gi suturledningen og kirurgiske klips. Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra NExT Talent Project, Université de Nantes, CHU de Nantes.
Materials
| Agagani needle 26 G | Terumo | 050101B | 26 G needle |
| Betadine dermique | Pharma-gdd | 3300931499787 | Povidone solution |
| Betadine scrub | Pharma-gdd | 3400931499787 | Povidone solution |
| Binocular microscope | Optika Microscopes Italy | SZN-9 | Binocular stereomicroscope |
| Buprecare | Animalcare | 3760087151244 | Buprenorphin |
| Castroviejo, straight 9 cm | F.S.T | 12060-02 | Micro scissors |
| Castroviejo, straight 9 cm | F.S.T | 12060-02 | Needle holder |
| Chlorure de sodium Fresenius 0.9% | Fresenius Kabi | BE182743 | NaCl 0.9% |
| Clamoxyl | Med'vet | 5414736007496 | Amoxicilline |
| Cotton buds | Comed | 2510805 | Cotton swabs |
| Element HT5 | Scilvet | Element HT5 | Automated hematology analyzer |
| Emeprid | CEVA | 3411111914365 | Metoclopramid |
| Extra Fine Graefe Forceps, curved (tip width: 0.5 mm) | F.S.T | 11152-10 | Surgical forceps |
| Extra Fine Graefe Forceps, straight (tip width: 0.5 mm) | F.S.T | 11150-10 | Surgical forceps |
| Fercobsang | Vetoprice | QB03AE04 | Iron, multivitamins and minerals |
| Forane | Baxter | 1001936060 | Isoflurane |
| Graefe forceps, straight (tip width: 0.8 mm) | F.S.T | 11050-10 | Forceps |
| Graphpad Prism version 8.0 | GraphPad Software, Inc. | Version 8.0 | Software for statistical analysis |
| Heat pad | Intellibio innovation | A-2101-00300 | Heat pad |
| Incubator | Bioconcept Technologies | Manufactured on demand | Incubator |
| Lighting | Optika Microscopes Italy | CL-30 | Lighting for microscopy |
| Ocrygel | Med'vet | 3700454505621 | Carboptol 980 NF |
| Pangen 2.5 cm x 3.5 cm | Urgovet | A02978 | Haemostatic collagen compress |
| Prolene 6/0 | B.Braun | 3097915 | Optilene 6/0 (0.7 metric) 75 cm 2XDR13 CV2 RCP, suture cord |
| Prolene 8/0 | Ethicon | 8732 | 2 x BV175-6 MP, 3/8 Circle, 8 mm, suture cord |
| Scissors | F.S.T | 146168-09 | Surgical scissors |
| Sterile compresses | Laboartoire Sylamed | 211S05-50 | Non-woven sterile compressed |
| Terumo Syringe | Terumo | 50828 | 1 mL syringe |
| Titanium hemostatic clip | Péters Surgical | B2180-1 | Surgical clip |
| Vannas Wolff | F.S.T | 15009-08 | Micro scissors |
| Vita Rongeur | Virbac | 3597133087611 | Vitamin supplementation |
| Vitaltec stainless | Péters Surgical | PB 220-EB Medium | Surgical clip applier |
References
- Flegal, K. M., Carroll, M. D., Kit, B. K., Ogden, C. L. Prevalence of obesity and trends in the distribution of body mass index among US adults, 1999-2010. JAMA. 307 (5), 491-497 (2012).
- Sjöström, L., et al. Association of bariatric surgery with long-term remission of type 2 diabetes and with microvascular and macrovascular complications. JAMA. 311 (22), 2297-2304 (2014).
- Dyson, J., et al. Hepatocellular cancer: the impact of obesity, type 2 diabetes and a multidisciplinary team. Journal of Hepatology. 60 (1), 110-117 (2014).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Proximal duodenal-ileal end-to-side bypass with sleeve gastrectomy: proposed technique. Obesity Surgery. 17 (12), 1614-1618 (2007).
- Himpens, J., Verbrugghe, A., Cadière, G. B., Everaerts, W., Greve, J. W. Long-term results of laparoscopic Roux-en-Y Gastric bypass: evaluation after 9 years. Obesity Surgery. 22 (10), 1586-1593 (2012).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Long-term results of single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy (SADI-S). Obesity Surgery. 32 (3), 682-689 (2022).
- Shoar, S., Poliakin, L., Rubenstein, R., Saber, A. A. Single anastomosis duodeno-ileal switch (SADIS): A systematic review of efficacy and safety. Obesity Surgery. 28 (1), 104-113 (2018).
- Rao, R. S., Rao, V., Kini, S. Animal models in bariatric surgery–a review of the surgical techniques and postsurgical physiology. Obesity Surgery. 20 (9), 1293-1305 (2010).
- Lutz, T. A., Bueter, M. The use of rat and mouse models in bariatric surgery experiments. Frontiers in Nutrition. 3, 25 (2016).
- Baud, G., et al. Bile diversion in Roux-en-Y Gastric Bypass modulates sodium-dependent glucose intestinal uptake. Cell Metabolism. 23 (3), 547-553 (2016).
- Blanchard, C., et al. Sleeve gastrectomy alters intestinal permeability in diet-induced obese mice. Obesity Surgery. 27 (10), 2590-2598 (2017).
- Ayer, A., et al. Techniques of sleeve gastrectomy and modified Roux-en-Y Gastric Bypass in mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e54905 (2017).
- Wang, T., et al. Comparison of diabetes remission and micronutrient deficiency in a mildly obese diabetic rat model undergoing SADI-S versus RYGB. Obesity Surgery. 29 (4), 1174-1184 (2019).
- Wu, W., et al. Comparison of the outcomes of single anastomosis duodeno-ileostomy with sleeve gastrectomy (SADI-S), single anastomosis sleeve ileal (SASI) bypass with sleeve gastrectomy, and sleeve gastrectomy using a rodent model with diabetes. Obesity Surgery. 32 (4), 1209-1215 (2022).
- Laura, M., et al. Establishing a reproducible murine animal model of single anastomosis duodenoileal bypass with sleeve gastrectomy (SADl-S). Obesity Surgery. 28 (7), 2122-2125 (2018).
- Meoli, L., et al. Intestine-specific overexpression of LDLR enhances cholesterol excretion and induces metabolic changes in male mice. Endocrinology. 160 (4), 744-758 (2019).
- Abu El Haija, M., et al. Toll-like receptor 4 and myeloid differentiation factor 88 are required for gastric bypass-induced metabolic effects. Surgery for Obesity and Related Diseases. 17 (12), 1996-2006 (2021).
- Kumar, S., et al. Lipocalin-type prostaglandin D2 synthase (L-PGDS) modulates beneficial metabolic effects of vertical sleeve gastrectomy. Surgery for Obesity and Related Diseases. 12 (8), 1523-1531 (2016).
- Heffron, S. P., et al. Changes in lipid profile of obese patients following contemporary bariatric surgery: A meta-analysis. The American Journal of Medicine. 129 (9), 952-959 (2016).
- Carswell, K. A., Belgaumkar, A. P., Amiel, S. A., Patel, A. G. A systematic review and meta-analysis of the effect of gastric bypass surgery on plasma lipid levels. Obesity Surgery. 26 (4), 843-855 (2016).
- Surve, A., Zaveri, H., Cottam, D. Retrograde filling of the afferent limb as a cause of chronic nausea after single anastomosis loop duodenal switch. Surgery for Obesity and Related Diseases. 12 (4), 39-42 (2016).
- Uysal, M., et al. Caecum location in laboratory rats and mice: an anatomical and radiological study. Laboratory Animals. 51 (3), 245-255 (2017).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy: metabolic improvement and weight loss in first 100 patients. Surgery for Obesity and Related Diseases. 9 (5), 731-735 (2013).
- Wei, J. H., Yeh, C. H., Lee, W. J., Lin, S. J., Huang, P. H. Sleeve gastrectomy in mice using surgical clips. Journal of Visualized Experiments. (165), e60719 (2020).
- Ying, L. D., et al. Technical feasibility of a murine model of sleeve gastrectomy with ileal transposition. Obesity Surgery. 29 (2), 593-600 (2019).
- 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).
