Gastrectomie à manches chez les souris à l’aide de clips chirurgicaux

Résumé

La prévalence du diabète et de l’obésité ne cesse d’augmenter dans le monde entier. Les mécanismes entre le diabète, l’obésité et leur mortalité et leurs comorbidités associées doivent faire l’objet d’une étude plus approfondie. Ici, nous présentons un protocole pour la gastrectomie de manche (SG) dans les animaux comme modèle préclinique simple de chirurgie bariatrique.

Résumé

Le nombre de personnes en surpoids et obèses augmente continuellement tant chez les adultes que chez les adolescents. Cela coïncide avec le phénomène universel accru du diabète de type 2 (T2D) et d’autres problèmes métaboliques. La chirurgie bariatrique, comme sg, est actuellement l’un des traitements à long terme les plus efficaces et couramment utilisés pour l’obésité et le T2D, mais l’association entre eux n’est pas encore complètement explorée. Les mécanismes sous-jacents aux résultats observés après la chirurgie bariatrique chez l’homme peuvent être étudiés sur la base d’études précliniques sur des animaux. Le SG réduit le poids corporel, les niveaux de glucose et de nombreux paramètres métaboliques, et est facile à effectuer avec une faible incidence de complications. Le but de ce travail est de fournir une méthode simple et un modèle préclinique simple de la chirurgie bariatrique chez les animaux pour les chercheurs.

Introduction

La prévalence de l’obésité a presque triplé dans le monde depuis 1975. En 2016, plus de 1,9 milliard d’adultes de plus de 18 ans étaient en surpoids et plus de 650 millions d’adultes étaient obèses. La prévalence du T2D dans la population adulte a également doublé, passant de 4,7 % à 8,5 %, le nombre passant de 108 millions à 422 millions d’adultes entre 1980 et 2014 dans le monde¹. La plupart des chirurgies bariatriques entraînent une perte de poids significative, une réduction de la graisse corporelle, et l’amélioration de la tolérance au glucose, la résistance à l’insuline et le contrôle du diabète². En plus de la perte de poids et la rémission du T2D, la chirurgie bariatrique produit encore des avantages supplémentaires pour la santé tels que le contrôle de l’hypertension et une incidence plus faible de certains types de développement et de progression liés au cancer liés à l’obésité³. La chirurgie bariatrique induit également la remise complète et partielle durable de T2D, et diminue le risque de maladie cardiaque coronaire majeure (CHD) de dix ans et un certain degré de risque cérébrovasculaire. Cependant, les mécanismes sous-jacents ne sont pas complètement compris⁴.

Il existe plusieurs procédures pour la chirurgie bariatrique/métabolique. Les chirurgies restrictives et gastro-intestinales de pontage fournissent des effets positifs sur le métabolisme⁵. Parmi les modèles chirurgicaux bariatriques, SG et le pontage gastrique modifié de Roux-en-Y ont un succès plus élevé et des taux de mortalité plus faibles et démontrent des modèles fiables de chirurgie restrictive et gastro-intestinale de déviation chez les souris⁶. Bien que la chirurgie de pontage gastro-intestinal fournit plus de perte de poids et une amélioration significative de la tolérance au glucose et la stéatose du foie que la procédure restrictive à long terme, le SG produit toujours un bon contrôle du poids corporel et les niveaux de glucose et est facile à effectuer avec une faible incidence de complications⁶. La proportion de SG est passée de 30% à 54% et la chirurgie de pontage gastrique de Roux-en-Y est passée de 52% à 32% de 2008 à 2014⁷. Actuellement, SG laparoscopique est la procédure bariatrique la plus couramment effectuée au niveau national dans les centres universitaires aux États-Unis⁸. Bien qu’il y ait eu beaucoup de rapports publiés concernant les processus pathophysiologiques entre la chirurgie bariatrique, le diabète et l’obésité, nous avons besoin de plus d’expériences animales pour explorer davantage les mécanismes inconnus.

Ce protocole vise à produire une méthode animale pour étudier les mécanismes sous-jacents aux résultats observés après la chirurgie bariatrique chez l’homme. L’étude translationnelle actuelle peut fournir des aperçus sur le mécanisme de l’obésité et le traitement T2D de la SG.

Protocole

Toutes les procédures d’utilisation des animaux ont été approuvées par le Comité national des soins et de l’utilisation des animaux institutionnels de l’Université Yang-Ming et ont été respectées par le « Guide pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire ». ^8ème édition, 2011 ». La procédure anesthésique a été effectuée selon la ligne directrice pour le contrôle de la douleur, l’anesthésie, les soins préopératoires et postopératoires pour les animaux expérimentaux de l’Université Nationale Yang Ming, ICAUC-016, 2015,^1ère édition.

1. Préparation des animaux

1. Obtenez 20 souris mâles de type C57BL/6 de 8 semaines du Centre national des animaux de laboratoire (NLAC) qui pèsent environ 16-18 grammes. Assigner au hasard ces souris dans le SG ou le groupe d’opération de faux avec 10 souris chacune.
2. Commencez les souris sur chow ou un régime riche en matières grasses (voir Fichier supplémentaire)avant les chirurgies bariatriques ou simulées⁹. Produire l’obésité diététique-induite avec au moins 2 semaines préopératoires de la HFD.
3. Loger les souris au National Yang-Ming University Laboratory Animal Center sous un cycle clair-obscurité de 12:12 avec le début de la lumière à 07:00 A.M. et permettre l’alimentation gratuite à la bouffe standard des rongeurs et de l’eau.
4. Restreindre tous les animaux de la nourriture, mais permettre un accès gratuit à l’eau la nuit avant la chirurgie.

2. Préparation préopératoire générale

1. Jeûnez les souris pendant au moins 6 heures avant l’opération. Induire l’anesthésie dans une chambre d’induction avec 5% d’isoflurane et d’oxygène (3-4 L/min).
   1. Vérifiez la profondeur de l’anesthésie en vous assurant que la stimulation de pincement (micro-forceps lisses courbes émoussées) de la patte postérieure, de la patte avant, et de l’oreille n’évoque aucun réflexe moteur. Administrer des antibiotiques (25 mg/kg de céfazolin) par injections sous-cutanées avant l’opération.
2. Affecter une zone de travail particulière pour les interventions chirurgicales. Nettoyez la zone chirurgicale et pulvérisez la table chirurgicale avec 75% de solution d’alcool avant une opération.
3. Placez la souris dans le cône de nez et maintenez l’anesthésie avec 2% d’isoflurane (2 L/min) et d’oxygène (4 L/min).
4. Pour la gastrectomie de manche et l’opération de faux, après avoir confirmé la profondeur appropriée de l’anesthésie par stimulation d’orteil, appliquer le gel d’oeil de Carbomer de 0,2% sur les yeux de la souris pour empêcher les yeux secs.
5. Utilisez un rasoir électrique pour raser les cheveux de l’abdomen au sternum. Retirer et nettoyer les cheveux restants avec une crème dépilatoire. Placez et fixez la souris sur la table chirurgicale en position de supination.
6. Désinfecter la paroi abdominale de la souris avec des solutions povidone-iode alternant avec 75% d’alcool pour 3 applications.

3. Gastrectomie à manches et procédures simulées

1. Laparotomie médiane
   1. Utilisez un micro-ciseau pour faire une incision médiane de 1 à 1,5 cm de longueur à l’abdomen supérieur.
2. Extériorisation de l’estomac et de l’intestin
   1. Effectuer la procédure SG à l’aide d’un microscope de dissection grossissant ou de la loupe si nécessaire pour prévenir le saignement imprévisible et le choc hypovolemic.
   2. Utilisez deux micro-forceps lisses courbés pour déplacer doucement l’estomac et l’externaliser complètement.
   3. Divisez soigneusement le ligament gastrosplenique reliant l’estomac gauche à la rate à l’aide d’une sonde à pointe de coton et d’électrocatéary au besoin, disséquant ainsi le fundus gastrique de la rate environnante et d’autres organes internes.

4. Isolement et clip d’estomac

NOTE: Le SG pour souris a été effectué à l’aide de la nouvelle technique applier clip comme précédemment publié¹⁰.

1. Étirez le fondus et le pylorus de l’estomac doucement et latéralement avec des forceps, identifiez la ligne médiane (figure 1 et figure 2),et appliquez soigneusement des clips chirurgicaux à la moitié du côté médial de la ligne médiane de l’estomac à partir de la jonction gastro-œsophagine inférieurement et le pôle inférieur supérieur. Pincer et exclure environ 75-80% de l’estomac, créant ainsi l’ensemble de la manche latérale de l’estomac (figure 1 et figure 2).
2. Déplacez l’intestin sur la peau nue sur le côté et couvrez-le d’une gaze humide chaude-saline et effectuer l’hydratation intrapéritonéale au besoin pour prévenir la déshydratation et l’hypothermie.
3. Réséquerir l’estomac coupé latéral, enlever la manche exclue de l’estomac avec des microscisseurs, puis stériliser le bord coupé de l’estomac avec la solution povidone-iode.
4. Détrônez la ligne de clip avec une suture non absorbante 5-0 pour ne pas fuite. Nouez les extrémités de la suture et ancrez les clips à chaque extrémité.
5. Remettre l’estomac et l’intestin à la bonne position dans la cavité abdominale et fermer l’abdomen avec un fonctionnement 5-0 monofilament nonabsorbable suture continue et discontinue au fascia et à la paroi abdominale.
6. Administrer des analgésiques avec du kétoprofène (2-5 mg/kg) et des antibiotiques avec de la cefazoline (25 mg/kg) intrapéritoneally après l’ensemble de la procédure.

5. Procédure de faux de SG

1. Effectuer une procédure similaire comme décrit précédemment avec une laparotomie de ligne médiane, et externaliser l’intestin et l’estomac en utilisant 37 °C humide couverture de gaze saline chaude pendant 5 min.
2. Renvoyez l’estomac et l’intestin aux emplacements appropriés de ces organes internes.
3. Fermez soigneusement la paroi abdominale comme précédemment décrit avec 2 couches de fermeture continue et discontinue au fascia et à la peau en utilisant des sutures monofilament lentes ou non absorbables. Administrer des analgésiques avec du kétoprofène (2-5 mg/kg) et des antibiotiques avec de la cefazoline (25 mg/kg) intrapéritoneally après l’ensemble de la procédure.

6. Soins postopératoires généraux

1. Arrêtez l’isoflurane et continuez avec un flux d’air de pièce de 3-5 L/min jusqu’à ce que la souris soit complètement éveillée.
2. Continuez à regarder la souris pendant qu’elle retrouve sa mobilité et commence à marcher autour de la cage.
3. Placer la souris dans un incubateur indépendant de 30 °C pendant 5 jours. Assurez-vous qu’il n’y a qu’une souris par cage pour empêcher les souris de se blesser.
4. Retournez l’accès gratuit à un régime de gel (régime de gel riche en matières grasses : 10% de saindoux, 10% de sucre liquide, 57% d’eau) pendant 3 jours après la chirurgie et réintroduisez le régime précédent assigné 3 jours après la chirurgie.
5. Injecter du cétoprofène sous-cutanéement ou intrapéritonéalement (2-5 mg/kg) et de la céfazoline (25 mg/kg) pendant 1 jour après l’opération.
6. Évaluez le poids corporel de la souris chaque semaine pendant toute la période d’étude. Fournir du kétoprofène (2-5 mg/kg) par injection intrapéritonéale pour le contrôle de la douleur une fois par jour si l’animal est en détresse après l’opération.
   NOTE : Ici, le taux de survie du SG était de 90 % après la période d’apprentissage.

7. Évaluation des paramètres métaboliques

1. Souris rapides pendant 6 h, et prendre des échantillons de sang de base (0 min). Obtenir tous les échantillons de sang de la pointe de la veine de la queue des souris en mouvement libre^11,12.
2. Fournir 1 mg/g de dextrose de 50% par injection intrapéritonéale pour le test de tolérance au glucose.
3. Mesurer la glycémie à partir des extrémités des veines de la queue des souris en mouvement libre à 0, 5, 15, 30, 60, et 120 min après l’administration de glucose sur des échantillons en double à l’aide de glucomètres et de bandes d’essai.
4. Gardez l’échantillon de sang entier (n = 10 pour chaque groupe) à température ambiante avec la coagulation pendant 30 minutes.
5. Centrifuge l’échantillon de sang à 3 000 x g pendant 10 minutes à 4 °C.
6. Transférer le plasma dans des tubes séparés sans déranger les caillots sanguins et les stocker à -80 °C.
7. Étudier les échantillons de plasma à la fin de l’étude à l’aide de kits ELISA de souris commerciales pour l’hémoglobine A1c (HBA1c), le glucose, le cholestérol et les niveaux d’insuline selon les directives du fabricant.

Résultats

Les résultats de l’opération sont indiqués à la figure 3 et à la figure 4. Le taux de survie de l’étude était de 90%. Une souris est morte dans le groupe factice à cause de la faiblesse et une autre souris est morte dans le groupe SG le troisième jour après opération pour des raisons inconnues. Les résultats obtenus sur la perte de poids (Figure 3A) après l’opération (à la semaine 3) sur les souris nourries hFD étaient assez similai...

Discussion

La plupart des études prospectives de cohorte ont confirmé que l’augmentation de l’indice de masse corporelle est liée à l’augmentation de la mortalité. L’obésité est associée à un risque plus élevé de diabète, de maladies cardiovasculaires (MALADIES cardiovasculaires) et de décès chez les deux sexes. Les processus pathologiques spécifiques ont établi un lien entre le diabète, l’obésité et la mortalité¹⁴. Les examens systématiques indiquent les avantages de la chirurgie bariatrique dans la réducti...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
0,9 % de solution saline normale	Chine Chimique & Pharmaceutique Co., Ltd.
Suture monofilament 5-0	Shineteh Inc. Taïwan		Ethicon
Alm	Shineteh Inc. Taïwan	ST-A072PK	UNIK
Anesthésie animale	Step Technology	0712VAP11076	Matrx
Barraqer-Troutman forceps	Shineteh Inc. Taïwan	ST-N309(H-4410)	UNIK
cefazolin	Taiwan entreprise pharmaceutique vétéran
Chow	diet Research Diets
Bandes de glucose et glucomètre	BeneCheck	BKM13-1	BeneCheck
HbA1c kit	Level	OKEH00661
Système d’hématologie	Fuji	FUJI DRI-CHEM 4000i	Europe
Fat	diet Research Diets	1810724	LabDiet
Iris Forceps	Shineteh Inc. Taïwan	ST-1210	UNIK
Ciseaux à iris	Shineteh Inc. Taïwan	ST-S011	UNIK
Isoflurane	Panion & BF biotech INC	8547	Panion & BF
Ketoprofen	Sigma	22071154	Sigma-Aldrich
Stéréomicroscope	MicroTech	SZ-5T	MicroTech
Clip chirurgical (M)	Echicon Inc., Somerville, NJ		Taille M, 5mm
Gel Vidisic	Dr. Gerhard Mann Chem.-pharm. Fabrik GmbH