Gastrectomía de manga en ratones usando clips quirúrgicos
14 de noviembre de 2020
La prevalencia de la diabetes y la obesidad está aumentando continuamente en todo el mundo. Es necesario seguir investigando los mecanismos entre la diabetes, la obesidad y sus morbilidades y coinmordías asociadas. Aquí, presentamos un protocolo para la gastrectomía de manga (SG) en animales como un modelo preclínico sin complicaciones de cirugía bariátrica.
El objetivo principal de la intervención quirúrgica es medir los efectos metabólicos y la resistencia a la insulina de la gastrectomía de manga en un modelo de ratón más evaluable. Este protocolo tiene como objetivo producir un modelo animal para la investigación de los mecanismos que subrayan los resultados vistos después de una cirugía bariátrica en humanos, que puede proporcionar información sobre la patogénesis de la obesidad y el tratamiento de la diabetes tipo 2. Para la gastrectomía de manga y la operación falsa, después de confirmar la profundidad adecuada de la anestesia por estimulación del dedo delfín, aplique el gel de carbomer 0.2% en los ojos del ratón para prevenir la sequedad de los ojos.
El ratón se coloca y se fija en la mesa quirúrgica. Retire y limpie el cabello restante con una crema depilatoria. Desinfectar el abdomen del ratón con soluciones de povidona-yodo alternando con alcohol para tres aplicaciones.
Realice el procedimiento SG con la ayuda de un microscopio de disección de aumento o lupa según sea necesario para evitar cualquier sangrado impredecible y choque hipovolémico. Haga una incisión de línea media de uno a 1,5 centímetros de longitud en la parte superior del abdomen. Utilice dos micro-fuerzas serradas lisas curvadas para mover suavemente el estómago y completamente externalizarlo.
Mueva el intestino a la piel desnuda en el lado y cúbralo con gasa humedecida de solución salina tibia para evitar la deshidratación. Divida cuidadosamente el ligamento gastrospánico que conecta el estómago izquierdo con el bazo usando una sonda con punta de algodón y electrocauterización según sea necesario, diseccionando así el fondo gástrico del bazo circundante y otros órganos internos. Estire el fondo y el píloro del estómago suavemente y lateralmente con fórceps, identifique la línea media del estómago y aplique cuidadosamente dos clips quirúrgicos utilizando el aplicador LIGACLIP al segmento medial del estómago del colofago inferior en unión y píloro superiormente.
Sujetar y aislar alrededor del 75-80% del estómago, creando así toda la manga lateral del estómago. Resecar el estómago aislado lateral con microscisores. Use hisopos de algodón para eliminar cualquier alimento residual del estómago y luego limpie el borde cortado del estómago con solución acuosa de povidona-yodo.
Sobrepasar la línea del clip con una sutura monofilamento no absorbible de 5-0 para asegurarse de que no haya fugas. Con nudo de los extremos de la sutura y anclaje a los clips en cada extremo. Devuelva el estómago y el intestino a la posición adecuada en la cavidad abdominal y cierre el abdomen con una sutura monofilamento no absorbible de 5-0 en funcionamiento a la pared abdominal.
Para el procedimiento falso de SG, realice un procedimiento similar como se describió anteriormente con una laparotomía de línea media, externalice el intestino y el estómago usando una cobertura de gasa salina húmeda de 37 grados Celsius durante cinco minutos. Devuelva el estómago y el intestino a los sitios adecuados de estos órganos internos. Administrar ketoprofeno de dos a cinco miligramos por kilogramo y cefazolina 25 miligramos por kilogramo por vía subcutánea o intraperitoneal después de la cirugía para el control del dolor y la prevención de infecciones.
Detenga el isoflurano y continúe con un flujo de aire de la habitación de tres a cinco litros por minuto hasta que el ratón esté completamente despierto. Sigue observando al ratón mientras recupera la movilidad y comienza a caminar alrededor de la jaula. Coloque el ratón en la incubadora independiente alrededor de 30 grados Celsius en condiciones de temperatura durante cinco días, asegurándose de que sólo haya un ratón por jaula.
En nuestras manos experimentadas, la tasa exitosa de SG fue de alrededor del 90% después del período de aprendizaje. El peso corporal de los ratones con operación falsa y alta en grasas alimentados por ratones ganados constantemente. Pero la gastrectomía de manga y los ratones alimentados con dieta alta en grasa disminuyeron continuamente.
La diferencia del nivel de colesterol fue significativa entre los ratones alimentados con dieta alta en grasas con gastrectomía falsa y de manga. Esto podría indicar que la mejora del estrés oxidativo después de la gastrectomía de manga. La diferencia de los niveles de hemoglobina A1C e IPGTT también fueron significativas.
Entre la dieta alta en grasas se alimentan ratones con gastrectomía falsa y de manga e indicando la resistencia a la insulina y la mejora del control del azúcar después de la gastrectomía de manga. Este modelo animal puede ayudarnos a investigar la relevancia clínica de la diabetes y la obesidad en el uso de un breve procedimiento quirúrgico con gastrectomía de manga. Este procedimiento puede acortar el tiempo de operación y mejorar la tasa de supervivencia quirúrgica.
La principal ventaja de este estudio es imitar los resultados clínicos de la cirugía bariátrica en pacientes humanos utilizando un simple modelo de ratón quirúrgico.
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Resumen
Este artículo presenta un protocolo para la gastrectomía en manga (SG) en animales, que sirve como modelo preclínico para la cirugía bariátrica. El estudio tiene como objetivo investigar los efectos metabólicos y la resistencia a la insulina asociados con la SG, contribuyendo así al entendimiento de la obesidad y la diabetes.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Investigación metabólica
- Cirugía bariátrica
Antecedentes
- La prevalencia de diabetes y obesidad está aumentando a nivel mundial.
- Comprender los mecanismos que vinculan estas afecciones es fundamental.
- Los modelos animales son esenciales para estudiar intervenciones quirúrgicas.
- La gastrectomía en manga es un procedimiento bariátrico común en humanos.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un modelo animal para estudiar la gastrectomía en manga.
- Evaluar los efectos metabólicos y la resistencia a la insulina después de la cirugía.
- Proporcionar información sobre los mecanismos de tratamiento de la obesidad y la diabetes tipo 2.
Métodos Utilizados
- Confirmar la profundidad de la anestesia mediante estimulación del dedo del pie.
- Aplicar gel ocular para prevenir la sequedad ocular durante la cirugía.
- Preparar el sitio quirúrgico afeitando y desinfectando el abdomen.
- Realizar gastrectomía en manga y operaciones simuladas en ratones.
Resultados principales
- Establecimiento de un modelo animal confiable para la SG.
- Medición de los cambios metabólicos tras la cirugía.
- Conocimientos sobre los mecanismos de resistencia a la insulina.
- Implicaciones potenciales para la investigación sobre obesidad y diabetes en humanos.
Conclusiones
- El protocolo proporciona un marco para estudios futuros sobre SG.
- Comprender los efectos metabólicos puede orientar las estrategias de tratamiento.
- Los modelos animales son fundamentales para avanzar en la investigación de la cirugía bariátrica.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Los modelos preclínicos de gastrectomía en manga en ratones permiten la investigación mecanicista de los resultados metabólicos relacionados con la obesidad y la diabetes tipo 2. Este enfoque apoya la validación de objetivos y la confianza predictiva en la investigación de enfermedades metabólicas, conectando la biología del descubrimiento con relevancia traslacional. La reproductibilidad del modelo y su simplicidad operativa facilitan la evaluación robusta de intervenciones quirúrgicas en las vías metabólicas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite investigar las vías metabólicas implicadas en la obesidad y la diabetes.
- Apoya la validación funcional de dianas que modulan la resistencia a la insulina y la homeostasis de la glucosa.
- Facilita la reducción mecanicista de riesgos mediante la modelización de los resultados quirúrgicos bariátricos humanos en ratones.
- Proporciona una plataforma para la exploración basada en hipótesis de los efectos de las intervenciones metabólicas.
Desarrollo de ensayos y cribado
- Establece un sistema validado in vivo para mediciones metabólicas cuantitativas tras la cirugía.
- Facilita la estandarización de ensayos para medir glucosa, colesterol y resistencia a la insulina.
- Permite comparaciones reproducibles entre controles sometidos a cirugía y controles sometidos a cirugía simulada (sham).
- Prepara un modelo escalable para estudios posteriores de intervención con compuestos o de tipo genético.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Correlaciona hallazgos preclínicos con resultados clínicos de cirugía bariátrica para lograr continuidad traslacional.
- Permite el avance ajustado por riesgo de dianas terapéuticas para enfermedades metabólicas basado en la eficacia in vivo.
- Apoya el desarrollo de biomarcadores para la mejora metabólica tras la intervención.
- Facilita la toma de decisiones para avanzar candidatos hacia estudios preclínicos de fase tardía.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
Este modelo de gastrectomía con manga en ratón se integra en la continuidad de descubrimiento a preclínico para la investigación de enfermedades metabólicas, apoyando tanto estudios mecanicistas iniciales como validación traslacional.
- Biología del Descubrimiento: Proporciona una plataforma para la prueba de hipótesis nulas sobre los efectos de intervenciones metabólicas.
- Selección: Brinda resultados cuantitativos para métricas de glucosa, colesterol y resistencia a la insulina.
- Análisis: Permite la comparación estadística de parámetros metabólicos entre grupos experimentales.
- Investigación Traducional: Conecta hallazgos preclínicos con resultados quirúrgicos bariátricos en humanos.
- Reutilización Empresarial: Ofrece un modelo estandarizado y reproducible para programas continuos de investigación metabólica.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva en la validación de dianas metabólicas y en la comprensión mecanicista.
- Valor operativo: Agiliza el establecimiento del modelo con alta reproducibilidad y bajas tasas de complicaciones.
- Valor estratégico: Apoya decisiones informadas de avance/no avance para carteras de enfermedades metabólicas.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de estrategias de intervención metabólica.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia quirúrgica y acceso a instrumentos microquirúrgicos.
- Necesita infraestructura para fenotipificación metabólica y análisis estadístico.
- Exige estandarización entre equipos para garantizar la reproducibilidad y la comparabilidad de los datos.
- Es adaptable a diversas cepas de ratones y modelos dietéticos para una aplicabilidad más amplia.
- Las limitaciones incluyen la necesidad de monitoreo postoperatorio y alojamiento individual durante la recuperación.
