מאמר שיטה

שרוול כריתת קבי במקלקלים באמצעות קליפים כירורגיים

DOI:

10.3791/60719

14 בנובמבר 2020

במאמר זה

סיכום

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השכיחות של סוכרת והשמנת יתר גדלה ללא הרף ברחבי העולם. המנגנונים בין סוכרת, השמנת יתר והתמותה הקשורה שלהם ותחולינות עמיתים צריכים להיחקר עוד יותר. כאן, אנו מציגים פרוטוקול עבור כריתת קיבה שרוול (SG) בבעלי חיים כמודל פרה-לקלינלי מסובך של ניתוח בריאטרי.

תקציר

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מספר האנשים הסובלים מעודף משקל והשמנת יתר גדל ללא הרף הן באוכלוסיות הבוגרים והן באוכלוסיות מתבגרות. זה עולה בקנה אחד עם התופעה האוניברסלית מוגברת של סוכרת סוג 2 (T2D) ובעיות מטבוליות אחרות. ניתוח בריאטרי, כגון SG, הוא כיום אחד היעילים ביותר בשימוש נפוץ טיפול לטווח ארוך עבור השמנת יתר T2D, אבל הקשר ביניהם עדיין לא נחקר לחלוטין. את המנגנונים הבסיסיים את התוצאות לראות לאחר ניתוח בריאטרי בבני אדם ניתן לחקור בהתבסס על מחקרים פרה-קליניים בבעלי חיים. SG מפחית את משקל הגוף, רמות הגלוקוז פרמטרים מטבוליים רבים, והוא קל לבצע עם שכיחות נמוכה של סיבוכים. המטרה של עבודה זו היא לספק שיטה פשוטה מודל פרה-לקלינלי מסובך של ניתוח בריאטרי בבעלי חיים עבור חוקרים.

מבוא

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השכיחות של השמנת יתר גדל כמעט פי שלושה ברחבי העולם מאז 1975. בשנת 2016, יותר מ 1.9 מיליארד מבוגרים מעל גיל 18 היו בעלי עודף משקל ויותר מ 650 מיליון מבוגרים היו שמנים. השכיחות של T2D באוכלוסייה הבוגרת הוכפלה גם היא מ-4.7% ל-8.5% כאשר המספר עלה מ-108 מיליון ל-422 מיליון מבוגרים בין 1980 ל-2014ברחבי העולם 1. רוב הניתוחים בריאטרי לגרום לירידה משמעותית במשקל, ירידה של שומן הגוף, ושיפור בסובלנות גלוקוז, תנגודת לאינסולין ובקרת סוכרת2. בנוסף לירידה במשקל והפוגה של T2D, ניתוח בריאטרי מייצר יתרונות בריאותיים נוספים כגון בקרת יתר לחץ דם ושכיחות נמוכה יותר של סוגים מסוימים של התפתחות סרטן הקשוריםהשמנת יתר והתקדמות 3. ניתוח בריאטרי גם גורם עמיד שלם, הפוגה חלקית של T2D, ומפחית את הסיכון של עשר שנים מחלת לב כלילית גדולה (CHD) ומידה מסוימת של סיכון מוחי וסקולרי. עם זאת, המנגנונים הבסיסיים אינם מובנים לחלוטין4.

ישנם מספר הליכים לניתוח בריאטרי/חילוף חומרים. ניתוחים מעקפים מגבילים במערכת העיכול מספקים השפעות חיוביות על חילוף החומרים5. של מודלים כירורגיים בריאטריים, SG ו- Roux-en-Y מעקף קיבה שונה יש הצלחה גבוהה יותר שיעורי תמותה נמוכים יותר להפגין אמין מגביל ומודלים ניתוח מעקפים במערכתהעיכול בעכברים 6. למרות ניתוח מעקף במערכת העיכול מספק יותר ירידה במשקל ושיפור משמעותי של סובלנות גלוקוז סטאטוזיס הכבד מאשר ההליך המגביל בטווח הארוך, SG עדיין מייצר שליטה טובה של משקל הגוף ורמות הגלוקוז והוא קל לבצע עם שכיחות נמוכה של סיבוכים6. חלקם של SG גדל מ 30% כדי 54% ו Roux-en-Y ניתוח מעקף קיבה ירד מ 52% כדי 32% בין 2008 ל 20147. כיום, SG לפרוסקופי הוא ההליך בריאטרי המבוצע הנפוץ ביותר ברמה הלאומית בתוך מרכזים אקדמיים בארצות הברית8. למרות שהיו דיווחים רבים שפורסמו לגבי התהליכים הפתופיזיולוגיים בין ניתוח בריאטרי, סוכרת והשמנת יתר, אנחנו צריכים יותר ניסויים בבעלי חיים כדי לחקור עוד יותר מנגנונים לא ידועים.

פרוטוקול זה נועד לייצר שיטה של בעלי חיים כדי לחקור את המנגנונים הבסיסיים את התוצאות לראות לאחר ניתוח בריאטרי בבני אדם. המחקר התרגום הנוכחי עשוי לספק תובנות על המנגנון של השמנת יתר וטיפול T2D מהס"ג.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל ההליכים לשימוש בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה הלאומית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת יאנג-מינג וצייתו ל"מדריך לטיפול ולשימוש בחיות מעבדה." מהדורה8, 2011". הליך ההרדמה בוצע על פי הקווים המנחים לשליטה בכאב, הרדמה, טרום ניתוח, וטיפול לאחר הניתוח עבור בעלי חיים ניסיוניים מאוניברסיטת יאנג מינג הלאומית, ICAUC-016, 2015, 1מהדורה.

1. הכנת בעלי חיים

  1. להשיג 20 8 שבועות מסוג פראי C57BL/6 עכברים זכרים ממרכז בעלי החיים המעבדה הלאומית (NLAC) ששוקלים סביב 16-18 גרם. באופן אקראי להקצות עכברים אלה לתוך SG או קבוצת פעולה מזויפת עם 10 עכברים כל אחד.
  2. התחל את העכברים על אוכל או דיאטה עתירת שומן (ראה קובץ משלים) לפני ניתוחים בריאטריים או מזויפים9. לייצר השמנת יתר המושרה דיאטה עם לפחות 2 שבועות לפני הניתוח של HFD.
  3. תביתו את העכברים במרכז הלאומי לחיות המעבדה של אוניברסיטת יאנג-מינג תחת מחזור חשוך בהיר של 12:12 עם אור ב-07:00 בבוקר.M ואפשרו האכלה חופשית למכרסמים רגילים ולמים.
  4. הגבל את כל בעלי החיים ממזון אך אפשר גישה חופשית למים בלילה שלפני הניתוח.

2. הכנה כללית לפני הניתוח

  1. צם את העכברים לפחות 6 שעות לפני הניתוח. לגרום להרדמה בתא אינדוקציה עם 5% isoflurane וחמצן (שניהם 3-4 L/min).
    1. בדוק את עומק ההרדמה כדי להבטיח כי גירוי צביטה (קהה מעוקל משונן חלק מיקרו מלקות) של כף הרגל האחורית, הפאפא, ואת האוזן אינה מעוררת כל רפלקס מוטורי. לתת אנטיביוטיקה (25 מ"ג/ק"ג cefazolin) באמצעות זריקות תת עוריות לפני הניתוח.
  2. הקצה אזור עבודה מסוים עבור הליכים כירורגיים. נקה את האזור הכירורגי וריסס את השולחן הכירורגי בתמיסת אלכוהול של 75% לפני הניתוח.
  3. מניחים את העכבר בקונוס האף ושומרים על הרדמה עם 2% איזופלוראן (2 ל'/דקה) וחמצן (4 ל'/דקה).
  4. עבור כריתת קביית שרוול ופעולה מזויפת, לאחר אישור העומק המתאים של הרדמה על ידי גירוי בהון, להחיל את 0.2% קרבומר ג'ל עיניים על עיני העכבר כדי למנוע עיניים יבשות.
  5. השתמשו בסכין גילוח חשמלי כדי לגלח את השיער מהבטן לעצם החזה. מסירים ומנקים את השיער הנותר עם קרם דפילטורי. מניחים ומסדרים את העכבר על השולחן הכירורגי בתנוחה סופית.
  6. חיטוי דופן הבטן של העכבר עם פתרונות povidone-יוד לסירוגין עם 75% אלכוהול עבור 3 יישומים.

3. שרוול כריתת קביה והליכים מזויפים

  1. פתיחת לפרוסה חציונית
    1. השתמש במיקרו מספריים כדי לבצע חתך בקו האמצע באורך 1-1.5 ס"מ בבטן העליונה.
  2. התענוות במעיים ובבטן
    1. לבצע את הליך ס"ג בעזרת מיקרוסקופ לנתחה מגדילה או זכוכית מגדלת במידת הצורך כדי למנוע את הדימום הבלתי צפוי הלם תת-ת-דם.
    2. השתמש בשני ממחצויות מיקרו משונן חלקות ומעוקלות כדי להזיז בעדינות את הקיבה ולהשלים אותה.
    3. לחלק בזהירות את הרצועה הגסטרו-ספילנית המחברת את הקיבה השמאלית לטומוס באמצעות גשוש בעל קצה כותנה ואלקטרו-קטריה לפי הצורך, ובכך ניתח את קיבה מהטיחול שמסביב ואיברים פנימיים אחרים.

4. בידוד קיבה וקליפ

הערה: ה-SG עבור עכברים בוצע באמצעות טכניקת ה-clip applier החדשה כפי שפורסם בעבר10.

  1. למתוח את fundus ופילורוס של הקיבה בעדינות ולרוחב עם משקולות, לזהות את קו האמצע (איור 1 ו איור 2), ולהחילבזהירות קליפים כירורגיים על מחצית הצד המדיאלי של קו האמצע של הקיבה מצומת גסטרוושט נחות ואת הקוטב התחתון בצורה מעולה. מהדקים ולא כוללים סביב 75-80% של הקיבה, ובכך ליצור את כל השרוול הליווי של הקיבה(איור 1 ואיור 2).
  2. מעבירים את המעי אל העור החשוף בצד ומכסים אותו בגזה לחה חמה ומבצעים הידרציה תוך-אפרטונה כנדרש כדי למנוע התייבשות והיפותרמיה.
  3. לחתוך את הקיבה הקצצה לציבי, להסיר את השרוול הלא כלול של הקיבה עם microscissors ולאחר מכן לחטא את הקצה החתוך של הקיבה עם תמיסת povidone-יוד.
  4. Oversew את קו הקליפ עם תפר 5-0 monofilament שאינו ניתן לסכל כדי להבטיח ללא דליפה. קשר את קצות התפר ועוגן לסרטונים משני הצדדים.
  5. מחזירים את הקיבה והמעי לתנוחה הנכונה בחלל הבטן וסורו את הבטן עם תפר רציף ובלתי רציף של 5-0 לתפר רציף ולא רציף לפשיה ולדופן הבטן.
  6. לתת משכך כאבים עם קטופרופן (2-5 מ"ג/ק"ג) ואנטיביוטיקה עם צפאזולין (25 מ"ג/ק"ג) תוך-זמנית לאחר כל ההליך.

5. הליך שאם של ס"ג

  1. לבצע הליך דומה כפי שתואר קודם לכן עם פתיחת בטן קו אמצע, ולהחיצה את המעי והבטן באמצעות 37 מעלות C רטוב חם כיסוי גזה תמיסת מלח במשך 5 דקות.
  2. להחזיר את הקיבה והמעי לאתרים הנכונים של איברים פנימיים אלה.
  3. סגור את קיר הבטן בזהירות כפי שתואר קודם לכן עם 2 שכבות של סגירה רציפה ובלתי רציפה לfascia והעור באמצעות תפרים מונופילמנט איטי או בלתי נספג. לתת משכך כאבים עם קטופרופן (2-5 מ"ג/ק"ג) ואנטיביוטיקה עם צפאזולין (25 מ"ג/ק"ג) תוך-זמנית לאחר כל ההליך.

6. טיפול כללי לאחר הניתוח

  1. עצרו את isoflurane והמשיכו בזרימת אוויר של 3-5 ל'/דקה עד שהעכבר יהיה ער לחלוטין.
  2. להמשיך לצפות בעכבר בזמן שהוא חוזר לניידות ומתחיל להסתובב בכלוב.
  3. מניחים את העכבר באינקובטור עצמאי של 30°C למשך 5 ימים. ודא שיש רק עכבר אחד לכל כלוב כדי למנוע מעכברים לפגוע אחד בשני.
  4. החזר גישה חופשית למזון דיאטת ג'ל (דיאטת ג'ל עתירת שומן: 10% שומן חזיר, 10% סוכר נוזלי, 57% מים) למשך 3 ימים לאחר הניתוח והכנס מחדש את הדיאטה שהוקצתה הקודמת 3 ימים לאחר הניתוח.
  5. תת עורי או תוך-אפריצינלי להזריק קטופרופן (2-5 מ"ג/ק"ג), וצפאזולין (25 מ"ג/ק"ג) למשך יום אחד לאחר הניתוח.
  6. להעריך את משקל גוף העכבר מדי שבוע לאורך כל תקופת המחקר. לספק קטופרופן (2-5 מ"ג/ק"ג) על ידי הזרקת תוך-אפרטון לבקרת כאב פעם ביום לפי הצורך אם בעל החיים נמצא במצוקה לאחר הניתוח.
    הערה: כאן, שיעור ההישרדות של ס"ג היה 90% לאחר תקופת הלמידה.

7. הערכת פרמטרים מטבולית

  1. עכברים מהירים למשך 6 שעות, ולקחת דגימות דם בסיסיות (0 דקות). להשיג את כל דגימות הדם מהקצה של וווית הזנב של עכבריםנעים בחופשיות 11,,12.
  2. לספק 1 מ"ג /גרם של 50% דקסטרוז על ידי הזרקה תוך אפרטונלית למבחן סובלנות גלוקוז.
  3. למדוד את הגלוקוז בדם מקצות ורידים זנב של עכברים נעים בחופשיות ב 0, 5, 15, 30, 60, ו 120 דקות לאחר ניהול גלוקוז על דגימות כפולות באמצעות גלוקומטרים ורצועות בדיקה.
  4. שמור את דגימת הדם כולה (n = 10 עבור כל קבוצה) בטמפרטורת החדר עם קרישה במשך 30 דקות.
  5. צנטריפוגה דגימת הדם ב 3,000 x g במשך 10 דקות ב 4 ° C.
  6. מעבירים את הפלזמה לצינורות נפרדים מבלי להפריע לקרישי דם ולאחסן ב-80 מעלות צלזיוס.
  7. לחקור את דגימות פלזמה בסוף המחקר באמצעות עכברים מסחריים ערכות ELISA עבור המוגלובין A1c (HBA1c), גלוקוז, כולסטרול, ורמות אינסולין על פי הנחיות היצרן.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תוצאות הפעולה מוצגות באיון 3 ובדמות 4. שיעור ההישרדות של המחקר היה 90%. עכבר אחד מת בקבוצה המזויפת בגלל חולשה ועכבר אחר מת בקבוצת ס"ג ביום השלישי לאחר הניתוח מסיבות לא ידועות. תוצאות שהושגו על ירידה במשקל (איור 3A) לאחר פעולה (בשבוע 3) על עכברי הפד HFD היו די דומים לאלה שנצפו בבני אדם, עם ירידה במשקל הגוף הסופי של כ 15-20%13. המחקר גם הוכיח כי רמת הכולסטרול(איור 3B)ירד באופן משמע...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

רוב המחקרים הפוטנציאליים של קוהורטה אישרו כי הגדלת מדד מסת הגוף קשורה להגדלת התמותה. השמנת יתר קשורה לסיכון גבוה יותר לסוכרת, מחלות לב וכלי דם (CVD), ומוות בשני המינים. התהליכים הפתולוגיים הספציפיים ביססו קשר בין סוכרת, השמנת יתר, ותמותה14. הביקורות השיטתיות מצביעות על היתרונות של ניתוח בריאטרי בהפחתת גורמי סיכון עבור CVD עם ראיות רגרסיה היפרטרופיה חדרית ותפקוד דיאסטולימשופרת, כמו גם 15. ניתוח בריאטרי/חילוף חומרים יכול לשפר את גורמי הסיכון המסורתיים CVD בחולים סוכרתיים שמני...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים לא מצהירים על ניגוד עניינים.

תודות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מודים לגברת איזבל לו על הקריינות האנגלית.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
0.9% תמיסת מלח רגילהסין כימית & פרמצבטיקה ושות', בע"מ
5-0 תפר מונופילמנטShineteh Inc. טייוואןEthicon
AlmShineteh Inc. טייוואןST-A072PKUNIK
שלבהרדמה לבעלי חיים0712VAP11076מלקחיים Matrx
Barraqer-TroutmanShineteh Inc. טייוואןST-N309 (H-4410)UNIK
cefazolinחברת בתי מרקחת ותיקה בטייוואן
דיאטת צ'אומחקר דיאטות
רצועות גלוקוז וגלוקומטרBeneCheckBKM13-1BeneCheck
HbA1c ערכתרמהOKEH00661
מערכת המטולוגיהפוג'יFUJI DRI-CHEM 4000iאירופה
דיאטה עתירת שומןמחקר דיאטות1810724 LabDiet
מלקחיים לאיריסShineteh Inc. טייוואןST-1210UNIK
מספריים איריסShineteh Inc. טייוואןST-S011UNIK
IsofluranePanion & BF ביוטק INC8547פאניון & BF
KetoprofenSigma22071154סיגמא-אולדריץ'
MicroTechSZ-5TMicroTech
קליפ כירורגי (M)Echicon Inc., סומרוויל, ניו ג'רזיגודל M, 5 מ"מ
ג'ל וידיסיקד"ר גרהרד מאן כימיה-פארם. Fabrik GmbH
טכנולוגיית מיקרוסקופ סטריאו ,

מקורות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. WHO. Obesity and overweight. WHO. , (2018).
  2. Buchwald, H., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 292 (14), 1724-1737 (2004).
  3. Schauer, D. P., et al. Bariatric Surgery and the Risk of Cancer in a Large Multisite Cohort. Annals of Surgery. 269 (1), 95-101 (2019).
  4. Wei, J. H., et al. Metabolic surgery ameliorates cardiovascular risk in obese diabetic patients: Influence of different surgical procedures. Surgery for Obesity and Related Diseases. 14 (12), 1832-1840 (2018).
  5. Lee, W. J., Aung, L. Metabolic Surgery for Type 2 Diabetes Mellitus: Experience from Asia. Diabetes & Metabolism. 40 (6), 433-443 (2016).
  6. Yin, D. P., 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).
  7. Abraham, A., et al. Trends in Bariatric Surgery: Procedure Selection, Revisional Surgeries, and Readmissions. Obesity Surgery. 26 (7), 1371-1377 (2016).
  8. Varela, J. E., Nguyen, N. T. Laparoscopic sleeve gastrectomy leads the U.S. utilization of bariatric surgery at academic medical centers. Surgery for Obesity and Related Diseases. 11 (5), 987-990 (2015).
  9. Surwit, R. S., Kuhn, C. M., Cochrane, C., McCubbin, J. A., Feinglos, M. N. Diet-induced type II diabetes in C57BL/6J mice. Diabetes. 37 (9), 1163-1167 (1988).
  10. Schlager, A., et al. A mouse model for sleeve gastrectomy: applications for diabetes research. Microsurgery. 31 (1), 66-71 (2011).
  11. Pressler, J. W., et al. Vertical sleeve gastrectomy restores glucose homeostasis in apolipoprotein A-IV KO mice. Diabetes. 64 (2), 498-507 (2015).
  12. Williams, L. M., et al. The development of diet-induced obesity and glucose intolerance in C57BL/6 mice on a high-fat diet consists of distinct phases. PLoS One. 9 (8), 106159(2014).
  13. Huang, R., Ding, X., Fu, H., Cai, Q. Potential mechanisms of sleeve gastrectomy for reducing weight and improving metabolism in patients with obesity. Surgery for Obesity and Related Diseases. 15 (10), 1861-1871 (2019).
  14. Bender, R., Zeeb, H., Schwarz, M., Jockel, K. H., Berger, M. Causes of death in obesity: relevant increase in cardiovascular but not in all-cancer mortality. Journal of Clinical Epidemiology. 59 (10), 1064-1071 (2006).
  15. Vest, A. R., Heneghan, H. M., Agarwal, S., Schauer, P. R., Young, J. B. Bariatric surgery and cardiovascular outcomes: a systematic review. Heart. 98 (24), 1763-1777 (2012).
  16. Ionut, V., Burch, M., Youdim, A., Bergman, R. N. Gastrointestinal hormones and bariatric surgery-induced weight loss. Obesity (Silver Spring). 21 (6), 1093-1103 (2013).
  17. Arble, D. M., Sandoval, D. A., Seeley, R. J. Mechanisms underlying weight loss and metabolic improvements in rodent models of bariatric surgery. Diabetologia. 58 (2), 211-220 (2015).
  18. Schneck, A. S., et al. Effects of sleeve gastrectomy in high fat diet-induced obese mice: respective role of reduced caloric intake, white adipose tissue inflammation and changes in adipose tissue and ectopic fat depots. Surgical Endoscopy. 28 (2), 592-602 (2014).
  19. Rubino, F., R'Bibo, S. L., del Genio, F., Mazumdar, M., McGraw, T. E. Metabolic surgery: the role of the gastrointestinal tract in diabetes mellitus. Nature Reviews Endocrinology. 6 (2), 102-109 (2010).
  20. Wilson-Perez, H. E., et al. Vertical sleeve gastrectomy is effective in two genetic mouse models of glucagon-like Peptide 1 receptor deficiency. Diabetes. 62 (7), 2380-2385 (2013).
  21. Lopez, P. P., Nicholson, S. E., Burkhardt, G. E., Johnson, R. A., Johnson, F. K. Development of a sleeve gastrectomy weight loss model in obese Zucker rats. Journal of Surgical Research. 157 (2), 243-250 (2009).
  22. Koch, T. R., Shope, T. R. Laparoscopic Vertical Sleeve Gastrectomy as a Treatment Option for Adults with Diabetes Mellitus. Advances in Experimental Medicine and Biology. , (2020).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

2

מאמרים קשורים