Rękawowa resekcja żołądka u myszy przy użyciu klipsów chirurgicznych
14 listopada 2020
Częstość występowania cukrzycy i otyłości stale rośnie na całym świecie. Mechanizmy między cukrzycą, otyłością i związaną z nimi śmiertelnością i chorobami współistniejącymi wymagają dalszych badań. W niniejszej pracy przedstawiono protokół rękawowej resekcji żołądka (SG) u zwierząt jako nieskomplikowany model przedkliniczny chirurgii bariatrycznej.
Głównym celem interwencji chirurgicznej jest pomiar efektów metabolicznych i insulinooporności rękawowej resekcji żołądka w łatwiejszym do oceny modelu mysim. Protokół ten ma na celu stworzenie modelu zwierzęcego do badań nad mechanizmami, które podkreślają wyniki obserwowane po operacji bariatrycznej u ludzi, co może dostarczyć informacji na temat patogenezy otyłości i leczenia cukrzycy typu 2. W przypadku rękawowej resekcji żołądka i operacji pozorowanej, po potwierdzeniu odpowiedniej głębokości znieczulenia poprzez stymulację palców u stóp, nałóż żel do oczu Carbomer 0,2% na oczy myszy, aby zapobiec wysuszeniu oczu.
Mysz jest umieszczana i mocowana na stole operacyjnym. Usuń i oczyść pozostałe włosy kremem do depilacji. Zdezynfekuj brzuch myszy roztworami jodu powidonu na przemian z alkoholem przez trzy aplikacje.
Wykonaj procedurę SG za pomocą powiększającego mikroskopu preparacyjnego lub lupy, jeśli jest to konieczne, aby zapobiec nieprzewidywalnemu krwawieniu i wstrząsowi hipowolemicznemu. Wykonaj nacięcie linii środkowej o długości od jednego do 1,5 centymetra w górnej części brzucha. Użyj dwóch zakrzywionych, gładkich, ząbkowanych mikrokleszczyków, aby delikatnie przesunąć żołądek i całkowicie go uzewnętrznić.
Przenieś jelito do gołej skóry z boku i przykryj je ciepłą gazą zwilżoną solą fizjologiczną, aby zapobiec odwodnieniu. Ostrożnie podziel więzadło żołądkowo-śledzionowe łączące lewy żołądek ze śledzioną za pomocą sondy z bawełnianą końcówką i elektrokoagulacji w razie potrzeby, wycinając w ten sposób dno żołądka z otaczającej śledziony i innych narządów wewnętrznych. Delikatnie i bocznie rozciągnąć dno i odźwiernik żołądka za pomocą kleszczy, określić linię środkową żołądka i ostrożnie przyłożyć dwa klipsy chirurgiczne za pomocą aplikatora LIGACLIP do 15% przyśrodkowego odcinka żołądka od połączenia żołądkowo-przełykowego poniżej i odźwiernika górnego.
Zaciśnij i odizoluj około 75-80% żołądka, tworząc w ten sposób cały boczny rękaw żołądka. Wytnij boczny izolowany żołądek za pomocą mikronożyczek. Użyj bawełnianych wacików, aby usunąć resztki jedzenia z żołądka, a następnie oczyść odciętą krawędź żołądka wodnym roztworem powidonu i jodu.
Przeszyj żyłkę klipsa niewchłanialnym szwem z monofilamentu 5-0, aby upewnić się, że nie ma przeciekania. Zapnij końce szwu i zakotwicz się w zaciskach na obu końcach. Przywróć żołądek i jelito do właściwej pozycji w jamie brzusznej i zamknij jamę brzuszną niewchłanialnym szwem monofilamentowym 5-0 do ściany brzucha.
W przypadku pozorowanej procedury SG należy wykonać podobną procedurę, jak opisano wcześniej, z laparotomią w linii środkowej, uzewnętrznić jelito i żołądek za pomocą mokrej, ciepłej gazy z soli fizjologicznej o temperaturze 37 stopni Celsjusza przez pięć minut. Przywróć żołądek i jelito do odpowiednich miejsc tych narządów wewnętrznych. Podawać ketoprofen od dwóch do pięciu miligramów na kilogram i cefazolinę 25 miligramów na kilogram podskórnie lub dootrzewnowo po operacji w celu kontroli bólu i zapobiegania infekcjom.
Zatrzymaj izofluran i kontynuuj przepływ powietrza w pomieszczeniu od trzech do pięciu litrów na minutę, aż mysz całkowicie się obudzi. Obserwuj mysz, która odzyskuje mobilność i zaczyna chodzić po klatce. Umieść mysz w niezależnym inkubatorze w temperaturze około 30 stopni Celsjusza na pięć dni, upewniając się, że w klatce jest tylko jedna mysz.
W naszych doświadczonych rękach wskaźnik sukcesu SG wynosił około 90% po okresie nauki. Masa ciała myszy pozorowanych i karmionych dietą wysokotłuszczową stale przybierała na sile. Ale rękawowa resekcja żołądka i myszy karmione dietą wysokotłuszczową stale się zmniejszały.
Różnica w poziomie cholesterolu była istotna między myszami karmionymi dietą wysokotłuszczową z pozorowaną i rękawową resekcją żołądka. Może to wskazywać na poprawę stresu oksydacyjnego po rękawowej resekcji żołądka. Różnica w poziomach hemoglobiny A1C i IPGTT była również znacząca.
Pomiędzy dietą wysokotłuszczową karmioną myszami z pozorowaną i rękawową resekcją żołądka oraz wskazując na insulinooporność i poprawę kontroli cukru po rękawowej resekcji żołądka. Ten model zwierzęcy może pomóc nam w zbadaniu klinicznego znaczenia cukrzycy i otyłości przy użyciu krótkiego zabiegu chirurgicznego z rękawową resekcją żołądka. Ta procedura może skrócić czas operacji i poprawić wskaźnik przeżycia chirurgicznego.
Główną zaletą tego badania jest naśladowanie wyników klinicznych chirurgii bariatrycznej u pacjentów przy użyciu prostego chirurgicznego modelu mysiego.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia protokół gastrektomii rękawowej (SG) u zwierząt, służący jako model przedkliniczny chirurgii bariatrycznej. Celem badania jest zbadanie efektów metabolicznych oraz insulinooporności związanej z SG, co przyczynia się do zrozumienia otyłości i cukrzycy.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Badania metaboliczne
- Chirurgia bariatryczna
Wstęp
- Zapadalność na cukrzycę i otyłość wzrasta w skali globalnej.
- Zrozumienie mechanizmów łączących te schorzenia jest kluczowe.
- Modele zwierzęce są niezbędne do badania interwencji chirurgicznych.
- Gastrektomia rękawowa jest powszechną procedurą bariatryczną u ludzi.
Cel badania
- Opracowanie modelu zwierzęcego do badania gastrektomii rękawowej.
- Ocena efektów metabolicznych i insulinooporności po operacji.
- Zapewnienie wglądu w mechanizmy leczenia otyłości i cukrzycy typu 2.
Zastosowane metody
- Potwierdzenie głębokości znieczulenia poprzez stymulację palców kończyn dolnych.
- Nakładanie żelu do oczu w celu zapobiegania wysychaniu rogówek podczas operacji.
- Przygotowanie pola operacyjnego poprzez wygolenie i dezynfekcję brzucha.
- Przeprowadzenie gastrektomii rękawowej oraz operacji pozorowanych u myszy.
Główne wyniki
- Ustanowienie wiarygodnego modelu zwierzęcego dla SG.
- Pomiar zmian metabolicznych po operacji.
- Wnioski dotyczące mechanizmów insulinooporności.
- Potencjalne implikacje dla badań nad otyłością i cukrzycą u ludzi.
Wnioski
- Protokół ten stanowi podstawę dla przyszłych badań nad SG.
- Zrozumienie efektów metabolicznych może pomóc w opracowaniu strategii leczenia.
- Modele zwierzęce są niezbędne dla rozwoju badań nad chirurgią bariatryczną.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Prekliniczne modele gastrektomii rękawowej u myszy umożliwiają badanie mechanizmów efektów metabolicznych istotnych w kontekście otyłości i cukrzycy typu 2. Podejście to wspiera walidację celów terapeutycznych i zwiększa pewność prognostyczną w badaniach nad chorobami metabolicznymi, łącząc biologię odkrywczą z zastosowaniami translacyjnymi. Powtarzalność i prostota operacyjna tego modelu ułatwiają rzetelną ocenę interwencji chirurgicznych w szlakach metabolicznych.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków metabolicznych zaangażowanych w otyłość i cukrzycę.
- Wspiera walidację funkcjonalną celów modulujących insulinooporność i homeostazę glukozy.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez modelowanie wyników ludzkich operacji bariatrycznych u myszy.
- Zapewnia platformę do eksploracji efektów interwencji metabolicznych w oparciu o stawiane hipotezy.
Przesiewy i rozwój testów
- Ustanawia zwalidowany system in vivo do ilościowej analizy metabolicznej po zabiegu chirurgicznym.
- Wspiera standaryzację testów do pomiaru poziomu glukozy, cholesterolu i insulinooporności.
- Umożliwia powtarzalne porównanie między grupą operacyjną a grupą kontrolną poddaną operacji pozorowanej (sham).
- Przygotowuje skalowalny model do dalszych badań nad interwencjami genetycznymi lub wpływem związków chemicznych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Koreluje wyniki badań przedklinicznych z rezultatami klinicznymi chirurgii bariatrycznej w celu zapewnienia ciągłości translacyjnej.
- Umożliwia dostosowany do ryzyka postęp w opracowywaniu celów terapeutycznych chorób metabolicznych w oparciu o skuteczność in vivo.
- Wspiera opracowywanie biomarkerów poprawy metabolicznej po interwencji.
- Ułatwia podejmowanie decyzji o wprowadzeniu kandydatów do późnych etapów badań przedklinicznych.
Integracja potoku i przepływu pracy
Ten model gastrektomii rękawowej u myszy integruje się z continuum od odkrycia do badań przedklinicznych w badaniach nad chorobami metabolicznymi, wspierając zarówno wczesne studia mechanistyczne, jak i walidację translacyjną.
- Biologia odkrywcza: Zapewnia platformę do testowania hipotez zerowych w zakresie efektów interwencji metabolicznych.
- Przesiewanie: Dostarcza ilościowe wyniki dla parametrów glukozy, cholesterolu oraz insulinooporności.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie parametrów metabolicznych pomiędzy grupami eksperymentalnymi.
- Badania translacyjne: Łączy wyniki przedkliniczne z efektami chirurgii bariatrycznej u ludzi.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje ustandaryzowany, powtarzalny model dla trwałych programów badań metabolicznych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów metabolicznych i zrozumieniu mechanizmów.
- Wartość operacyjna: Usprawnia tworzenie modelu przy wysokiej powtarzalności i niskim odsetku powikłań.
- Wartość strategiczna: Wspiera świadome podejmowanie decyzji go/no-go w portfelach dotyczących chorób metabolicznych.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację strategii interwencji metabolicznych z uwzględnieniem ryzyka.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia chirurgicznego oraz dostępu do instrumentarium mikrosurgicalnego.
- Konieczne jest zapewnienie infrastruktury do fenotypowania metabolicznego i analizy statystycznej.
- Wymagana jest standaryzacja między zespołami w celu zapewnienia powtarzalności i porównywalności danych.
- Metoda jest dostosowywalna do różnych szczepów myszy i modeli dietetycznych w celu szerszego zastosowania.
- Ograniczenia obejmują konieczność monitorowania pooperacyjnego oraz utrzymywania zwierząt w pojedynczych klatkach na czas rekonwalescencji.
