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Medicine

Esclusione gastrica di un-anastomosi (OAGB) in ratti

Published: November 10, 2018 doi: 10.3791/58776

Summary

Questo protocollo è per le prestazioni dell'esclusione gastrica di un-anastomosi (OAGB) il ratto. L'operatore esegue una tasca gastrica lunga e tubolare pinzati, seguita dall'anastomosi cucita a mano. Per questo modello, l'operatore riproduce lo stesso rapporto tra biliopancreatica e arto comune in esseri umani; di conseguenza, l'arto biliopancreatic misura 35 cm.

Abstract

L'obiettivo del presente protocollo è quello di impostare un modello preclinico di chirurgia bariatrica e, più in particolare, OAGB in ratti obesi. Basato su questo modello preclinico, studi longitudinali possono essere effettuati per fornire una migliore comprensione dei meccanismi alla base i risultati visti dopo chirurgia bariatrica in esseri umani. Per questo scopo, ratti sono operati con una laparotomia in anestesia generale con isoflurano. In primo luogo, il chirurgo crea una tasca gastrica lunga e tubolare: dopo curva maggiore e dissezione iatale, stomaco nonglandular è cucita con punti metallici e rimosso. Quindi, lo stomaco rimanente viene graffettato anche al fine di creare un tubo gastrico ed escludere il antrum dello stomaco. Dopo di che, il chirurgo esegue un singolo fine--lato gastrojejunostomy 35 cm dall'angolo di duodenojejunal. La lunghezza degli arti è stato scelto al fine di riprodurre la stessa proporzione tra l'arto biliopancreatica (BPL) e la lunghezza degli arti (CL) comune come in chirurgia bariatrica umana. L'operazione termina di chiusura aponeurotica e cutanea. La gestione postoperatoria precoce consiste di idratazione sottocutanea, un'iniezione intramuscolare di antibiotica profilattica, un parietale iniezione di lidocaina, la somministrazione di antidolorifici e una progressiva reintroduzione della dieta.

Introduction

L'obesità morbosa è un problema sanitario importante nel mondo occidentale, con l'aumento di prevalenza1. Chirurgia bariatrica rimane la terapia efficace solo a lungo termine per obesità morbosa2, con evidenti benefici correlati all'obesità comorbidità3. Gastrica Roux-en-Y bypass (RYGB) rimane il gold standard come è una delle procedure più antiche e uno della maggior parte eseguiti in tutto il mondo con il follow-up più lungo4. OAGB è una procedura più recente in primo luogo descritta nel 2001 da Rutledge5. Esso è stato descritto come un'alternativa efficace a RYGB6 e ha alcuni vantaggi. Primi dati indicano un'efficacia simile a RYGB rispetto alla perdita di peso e la risoluzione delle comorbilità associate all'obesità6,7. Inoltre, i rischi di stenosi o perdita dell'anastomosi di jejunojejunal in RYGB è evitato, e il rischio di un'ernia interna potrebbe essere inferiore con RYGB8.

I meccanismi fisiologici alla base di perdita di peso dopo chirurgia bariatrica rimangono discutibili e possono essere difficili da studiare in esseri umani9. Modelli animali sono utili per capire come bariatrico ambulatori possono influenzare il metabolismo del glucosio, neuroendocrine modifiche o meccanismi di sazietà. Mancano i dati comparativi tra le procedure e gli effetti a lungo termine di questi interventi devono essere meglio capito10. Non è possibile standardizzare completamente cura clinica pre- e postoperatoria, e follow-up soddisfacente può essere difficile da raggiungere: alcuni studi rapporto perdita di-follow-up i tassi addirittura del 30% per il primo anno11.

Il concetto di bypass gastrico è una combinazione di una procedura restrittiva, a causa della creazione di una tasca gastrica e un grado moderato di malassorbimento, risultante dall'esclusione del duodeno e del digiuno prossimale dal transito gastrointestinale. Attualmente, la lunghezza degli arti in chirurgia bariatrica è ancora una questione di dibattito12,13. I dati disponibili mostrano che un'alta variabilità delle procedure e nessun consenso è stato raggiunto ancora sulla lunghezza dell'arto ottimale per OAGB14,15. Tuttavia, molti autori hanno segnalato una lunghezza di 200 cm BPL come standard per la OAGB16,17,18. La lunghezza media del piccolo intestino è circa 700 cm19.

Diversi modelli del roditore di RYGB sono stati sviluppati in tutto il mondo20, con grandi variazioni in termini di formato del sacchetto, lunghezza degli arti e la conservazione del nervo vagale. Ma molto pochi autori hanno segnalato un modello di OAGB sperimentale; per questo motivo, ottenuto team ha sviluppato un modello di OAGB in collaborazione con chirurghi bariatrici. La spiegazione razionale dietro lo sviluppo del modello era di imitare il bypass gastrico praticato in esseri umani. Il modello include la costruzione di una tasca gastrica con l'esclusione del antrum e del corpo dello stomaco. Per questo, il chirurgo fa un'ablazione dello stomaco nonglandular utilizzando un dispositivo di fissaggio. Rispetto ad un precedente protocollo20, il team ha deciso di aggiungere un trattamento antibiotico profilattico per-operatoria al fine di diminuire la morbosità collegata all'anastomosi gastrointestinale, come di routine in chirurgia umana21.

La lunghezza dell'arto ratto utilizzata in questo modello è stato scelto di riprodurre il rapporto tra la BPL e CL in esseri umani. Misure preliminari hanno dimostrato la lunghezza totale dell'intestino tenue in ratti di essere tra 90 e 120 cm22. Di conseguenza, la lunghezza della BPL scelta per OAGB era 35 cm. Inoltre, questo modello è praticabile senza fare qualsiasi legatura vascolare, evitando l'ischemia tasca gastrica.

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Protocol

Uso di tutti gli animali conformi alle linee guida comunitarie ed è stato approvato dal comitato etico locale (Comité d'éthique en expérimentation animale N ° 121) e il Ministero dell'istruzione superiore e ricerca (Ref #02285.03).

1. gli animali e diete

  1. Ratti
    1. Utilizzare i ratti maschii di Wistar pesano 260-320 g, iniziato su una dieta ad alta percentuale di grassi (HFD) a 7 settimane dell'età.
  2. Dieta
    1. Indurre un obesità indotta da dieta, con almeno 12 settimane preoperative della HFD. Dare i ratti libero accesso all'acqua e la HFD.
      Nota: La HFD consiste in una dieta di roditore ipercalorica laboratorio purificato che contiene 45% grasso (Vedi Tabella materiali).
    2. Garantire che i ratti sono obesi al momento della chirurgia, con un peso compreso tra 600-800 g.

2. materiale

  1. Apparecchiature chirurgiche
    1. Autoclave tutti gli strumenti chirurgici prima della chirurgia.
    2. Stendere tutti gli strumenti chirurgici necessari per la procedura (Vedi Tabella materiali).
    3. Eseguire l'anastomosi sotto lenti di ingrandimento, utilizzando strumenti convenzionali e microchirurgica.
    4. Assicurarsi che i ratti siano posizionati sulla piastra di riscaldamento ad una temperatura di 37 ° C e sotto una lampada di calore. Posizionare il quadro elettrico isotermico come necessario.
  2. Preparazione di anestesia e animale
    1. Anestetizzare il topo con un'inalazione di 3% vol isoflurane in aria per l'induzione dell'anestesia nella casella del roditore.
    2. Trasferire il ratto a piastra riscaldante e mantenere l'anestesia con la maschera facciale presso la stessa portata del 3%. Assicurarsi che l'amputate sia completa pizzicando la coda dell'animale.
    3. Radere il pelo anteriore, corrispondente alla zona di incisione di laparotomia, un ~ 3 cm-ampia zona al xifoideo al bacino animale, utilizzando un rasoio elettrico.
    4. Radere una zona di 3 cm di larghezza sulla parte posteriore dell'animale, centrato sul collo dell'animale. Questo passaggio facilita la conduzione elettrica monopolare.
    5. Spruzzare una soluzione disinfettante a base alcolica sopra il sito di operazione.

3. chirurgia

  1. Laparotomia
    1. Applicare antisettico locale a base di alcool sulla pelle rasata.
    2. Aprire l'addome con un'incisione cutanea mediana dal processo xifoideo di circa 3 cm di lunghezza con un bisturi. Aprire la fascia e il peritoneo lungo il linea alba con un bisturi monopolare.
    3. Garantire che la cavità peritoneale è aperto su tutta la lunghezza dell'incisione cutanea.
      Esporre la cavità peritoneale con un auto-retrattore.
  2. Maggiore è curva e dissezione iatale
    1. Sezionare la curva gastrica maggiore dalla giunzione tra stomaco ghiandolare e nonglandular sul lato sinistro dell'esofago addominale con forbici chirurgiche.
    2. Progressivamente coagulare i vasi Gastrosplenico con il bisturi monopolare, per liberare completamente la grande curva gastrica per il suo angolo. Quindi è possibile esporre la zona iatale sezionando dei legamenti sottile.
    3. Sezionare il lato destro dell'esofago addominale, preservando l'arteria gastrica sinistra e nervo vagale, utilizzando un dissettore manuale.
  3. Confezione di tasca gastrica
    1. Ablazione di stomaco nonglandular
      1. Applicare un fiocco di 35 millimetri pistola (Vedi Tabella materiali) all'incrocio tra lo stomaco ghiandolare e nonglandular sul lato sinistro della giunzione gastroesophageal. Assicurarsi che lo stomaco nonglandular sia sul lato destro della pinzatrice.
      2. Sparare la pistola e quindi rimuovere lo stomaco resecato nonglandular.
    2. Tasca gastrica
      1. Applicare una seconda cucitrice utilizzando un dispositivo di toraco-addominale (TA) (3-3.5 mm) (Vedi Tabella materiali), parallelo al primo pinzatura, sul lato destro della giunzione gastroesophageal per escludere il antrum e una parte del corpo dello stomaco.
      2. Garantire che il risultato delle due linee fiocco è una tasca gastrica di circa 0,5 cm di larghezza.
  4. OAGB
    1. Misurazione di piccole viscere
      1. Individuare l'angolo di duodenojejunal. Il digiuno prossimale è la porzione di piccole viscere si trova sotto la parte mediale del colon; è la parte solo mobili di piccole viscere nel ratto.
      2. Con un nastro lungo cm 5, manualmente misura 35 cm dall'angolo di duodenojejunal. Quindi eseguire un puntiforme per enterotomia sul lato antimesenteric del digiuno.
    2. Anastomosi gastrojejunal
      1. Eseguire un gastrotomy puntiforme con il bisturi monopolare sul lato curva maggiore della tasca gastrica, precisamente tra le due precedenti linee di graffetta. Se la tasca gastrica non è totalmente vuota, eseguire leggera pressione manuale della tasca gastrica per svuotarlo.
      2. Eseguire un'anastomosi gastrojejunal fine--lato con forcipe nontraumatic e un piccolo porta-aghi.
      3. Avviare la sutura con due punti dell'estremità del polipropilene isotattico 7-0 (Vedi Tabella materiali), sutura delle due estremità della gastrotomia con le estremità del enterotomy.
      4. Quindi, con gli stessi thread utilizzati per i punti di due estremità, eseguire due suture in esecuzione su ciascun lato dell'anastomosi. Se necessario, è possibile restituire l'anastomosi per facilitare la manovra. Garantire la qualità dell'anastomosi posizionando vicino maglie, almeno sette o otto su ogni lato dell'anastomosi.
      5. Prendere 1 mm di larghezza sierosa in ogni punto. Evitare l'assunzione di qualsiasi mucosa nel punto per seppellire delicatamente la mucosa enterica e gastrica all'interno la sutura.
        Nota: Il risultato è un'anastomosi gastrojejunal terminolateral con un arto di biliopancreatic sulla sinistra e un alimentari /CL (AL) sulla destra. Garantire che l'anastomosi è permeabile con una leggera pressione della tasca gastrica.
  5. Chiusura e cure immediate
    1. Sciacquare la cavità peritoneale con soluzione di NaCl 0,9% e sostituire manualmente gli organi addominali nella loro posizione fisiologiche.
    2. Nelle vicinanze della parete addominale con un suturare corrente di intrecciato poliestere sutura 2-0 (Vedi Tabella materiali) con un classico porta-aghi.
    3. Chiudere la pelle con una sutura in esecuzione di polyglactin 910 4-0 (Vedi Tabella materiali).
    4. Eseguire due parietali iniezioni di lidocaina 1% su ciascun lato della laparotomia. Somministrare una dose totale di 1 mL/kg di lidocaina 1% nella aponeurosi dei muscoli addominali del rectus.

4. postoperatoria

  1. Eseguire un'iniezione intramuscolare di 20.000 unità/kg penicillina G.
  2. Eseguire un'iniezione sottocutanea di 10 mL di potassio di soluzione isotonica poliionica (2 g di KCl/L, 4 g di NaCl/L e 50 g di glucosio/L). In questa iniezione, è possibile mescolare con analgesici adatti come buprenorfina (0,1 mg/kg) e meloxicam (2 mg/kg).
  3. Posizionare i ratti in gabbie individuali, riscaldate da una lampada, fino a quando non sono completamente svegli.
  4. Ispezionare frequentemente gli animali al fine di amministrare il trattamento postoperatorio con analgesia adatto e idratazione (soluzione isotonica poliionica).
  5. Iniettare adatto analgesico, buprenorfina (0,1 mg/kg) e meloxicam (2 mg/kg), per via sottocutanea dall'immediato postoperatorio periodo fino al giorno 4, ogni 12 h.
  6. Mantenere i ratti con libero accesso all'acqua durante il giorno 1. Il giorno 2/3, dare loro libero accesso a una dieta liquida. Il giorno 4, dare loro accesso ad libitum ad una dieta normale.

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Representative Results

Questo protocollo è riproducibile e imita OAGB come praticato sugli esseri umani. La sicurezza di questo protocollo è supportata con dati pubblicati23,24 con un basso tasso di mortalità tra il 12% e il 25%. Diversi chirurghi nel team di ricerca con un tasso di mortalità simili hanno praticato questo protocollo.

Tuttavia, chirurgia del roditore apprendimento è complessa, ed è obbligatorio l'uso di lenti di ingrandimento. Infatti, il passaggio fondamentale della costruzione di un'anastomosi microscopica richiede un periodo di apprendimento da circa 15 a 20 operazioni per raggiungere una destrezza ottima. Un difetto chirurgico può portare a una perdita anastomotic di un'ostruzione gastrica, che è la causa principale di morte nella nostra esperienza. Un'altra chiave del successo è la nutrizione postoperatoria; Infatti, una nutrizione solida postoperatoria iniziale può essere pericolosa. Questo protocollo fornisce anche un protocollo preciso nutrizione postoperatoria, che ha dimostrato di essere sicuro. Il concetto di questo intervento sugli esseri umani e sui ratti è illustrato nella Figura 1. Nella Figura 2viene fornito un risultato dell'operazione dopo sacrificio.

Risultati ottenuti sulla perdita di peso dopo l'operazione su ratti obesi erano abbastanza simili a quelli osservati in esseri umani, con una perdita di peso corporeo di circa il 20%, stabile dopo l'operazione. I risultati sono dettagliati nella Figura 3. Migliore sensibilità dell'insulina e la tolleranza al glucosio sono stati osservati in appena 2 settimane dopo l'intervento chirurgico, come analizzato da una prova orale di glucosio (OGTT) e una tolleranza dell'insulina (ITT) di prova. Questi risultati sono dettagliati nella Figura 4. L'obesità indotta da HFD è stata descritta per promuovere l'insulino-resistenza e intolleranza al glucosio di ratti Wistar25; dati comparabili sono stati raccolti nella nostra unità (non pubblicati). Ratti Wistar non sono un modello di diabete di tipo 2.

Figure 1
Figura 1 : Illustrazione di OAGB sugli esseri umani e su questo modello di ratto. Schema (A) di un OAGB in esseri umani; della tasca gastrica è lungo e tubolare e la BPL misure tra 150 e 200 cm. (B) modello del ratto di un OAGB. Il rapporto di BPL e AL/CL riprodurre quello praticato per la chirurgia umana; la BPL misura 35 cm. abbreviazioni: GP = tasca gastrica; Ana = anastomosi; AL = arto alimentare; CL = comune dell'arto. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2 : Illustrazione di OAGB sui ratti dopo sacrificio. Abbreviazioni: GP = tasca gastrica; Ana = anastomosi; AL = arto alimentare; CL = comune arto; OES = esofago; Duo = duodeno Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3 : Postoperatorio peso evoluzione (media ± DS) dopo OAGB e sham chirurgia. L'ambulatorio di sham ha consistito di una laparotomia e un pizzico sulla grande curva gastrica con una pinza atraumatica. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4 : Metabolismo del glucosio dopo OAGB e sham chirurgia; post-operatorio OGTT e ITT. (A) post-operatorio OGTT. Ratti OAGB e sham sono state fatte testare velocemente prima di essere sottoposto a una tolleranza al glucosio orale (OGTT: 1 g/kg di peso corporeo). (B) post-operatorio ITT: un'iniezione di 1 U di insulina/kg di peso corporeo. Ratti sono state fatte a veloce 4 h prima di ricevere l'iniezione di insulina. Sangue è stato raccolto nella vena caudale a t = 0 e a 10, 20, 30, 60 e 120 min dopo la somministrazione di insulina o di glucosio. Glucosio è stato misurato utilizzando un misuratore di glucosio del sangue. Glicemia è stata espressa in mg/dL ± deviazione standard. Abbreviazioni: OGTT = test di tolleranza al glucosio orale; ITT = prova di tolleranza dell'insulina; BW = peso corporeo. p < 0,05, * * p < 0.01, * * * p < 0,001; dopo test statistici di ANOVA a due vie. L'ambulatorio di sham ha consistito di una laparotomia con un pizzico di nontraumatic della grande curva gastrica utilizzando pinza atraumatica. Tutti i dati sono presentati come media ± SD. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Questo protocollo ha il vantaggio di che imita OAGB praticato ordinariamente in esseri umani. La sicurezza e la riproducibilità in ratti sono stati dimostrati nei risultati clinici e metabolici.

L'anastomosi nel presente protocollo pone una difficoltà tecnica ed è il principale punto critico. Per questo, è necessario utilizzare specifici strumenti microsurgical, come un porta-aghi di microchirurgia o lenti di ingrandimento. Al fine di realizzare un'anastomosi ermetica senza qualsiasi stenosi, è necessario eseguire almeno sette o otto punti di sutura stretta su ogni lato dell'anastomosi e per evitare di prendere qualsiasi mucosa in qualsiasi punto per seppellirlo dentro la sutura. La gestione efficace del dolore e sul benessere degli animali, come pure la nutrizione postoperatoria progressiva come descritto in precedenza, è obbligatoria.

Tuttavia, questo protocollo presenta alcune limitazioni. In primo luogo, l'approccio chirurgico è una laparotomia invece una laparoscopia, a causa delle piccole dimensioni degli animali. Non c'è nessuna divisione sul lato destro della tasca gastrica. Questa scelta è stata fatta per motivi tecnici. Ciò nonostante, nessun avvalere della tasca gastrica è stata osservata dopo 15 settimane postoperatorie. Inoltre, che imita gli effetti restrittivi sui ratti è molto difficile, pur mantenendo ad libitum accesso al cibo. Animali possono aumentare la frequenza di assunzione orale al fine di controbilanciare l'effetto restrittivo della tasca gastrica22,24. Inoltre, non esiste nessuna resezione gastrica in chirurgia umana, considerando che nonglandular stomaco del ratto è conosciuto per essere significativamente espandibile se non resecato.

Nessun protocollo di OAGB nei roditori che strettamente imita l'intervento umano è stato mai pubblicato da altre squadre. Questo protocollo potrebbe offrire un buon equilibrio tra fattibilità chirurgica, la sicurezza e la rilevanza clinica.

Questo metodo può essere utilizzato anche in futuro per evidenziare cambiamenti fisiologici osservati dopo RYGB e OAGB negli esseri umani, come il teorico rischio aumentato di malignità e l'effetto di malassorbimento superiore di OAGB, rispetto a RYGB.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Acknowledgments

Gli autori vorrei ringraziare Jean Pierre Marmuse per il suo costante aiuto e supporto; Rosa canina Voitellier, Jean-Baptiste Cavin e Houneyda El Jindi per impostare i modelli e le illustrazioni; Anne-Charlotte Jarry e Andreia Goncalves per il loro aiuto con i video; Sara J. Zaat di modificare il testo in inglese. Matthieu A. Siebert e Lara Ribeiro-Parenti erano destinatari delle sponsorizzazioni dalla Fondation pour la recherche médicale (FRM) e dell'Association française de chirurgie (AFC).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
High-Fat Diet, 45 % fat  Genestil, Royaucourt, France C 1090-45 http://www.genestil.com/
Metzenbaum Scissors World Precision instrument, Sarasota, US 501739 https://www.wpi-europe.com
Dumont Tweezers World Precision instrument, Sarasota, US 14098 https://www.wpi-europe.com
Iris Forceps World Precision instrument, Sarasota, US 15915 https://www.wpi-europe.com
Iris Scissors 10cm World Precision instrument, Sarasota, US 14218 https://www.wpi-europe.com
Needle Holder World Precision instrument, Sarasota, US 14110 https://www.wpi-europe.com
Alm Self Retaining Retractor World Precision instrument, Sarasota, US 14240 https://www.wpi-europe.com
Baby Mixter Hemostatic Forceps,  Right Angle World Precision instrument, Sarasota, US 501240 https://www.wpi-europe.com
Non woven sterile swabs LCH Medical Products, Paris, France SN40-0755 www.lch-medical.com
Galilean Binocular Loupe 2.5x World Precision instrument, Sarasota, US 504056 https://www.wpi-europe.com
Digestive thread: Isotactic polypropylene, monofil Prolene 7-0  Ethicon, Issy les  Moulineaux, France EH7813E www.ethicon.com
Parietal thread : Coated Braided Polyester Ti-Cron 2-0 Covidien, Mannsfield, MA, USA 3003-52 www.covidien.com
Cutaneous thread : Polyglactin, VICRYL RAPIDE 4-0  Ethicon, Issy les  Moulineaux, France VR3100 www.ethicon.com
ETS-Flex 35- mm staple gun Ethicon, Issy les  Moulineaux, France ATS45 www.ethicon.com
Proximate Reloadable Staplers Ethicon, Issy les  Moulineaux, France XR30V www.ethicon.com
TA-DST 30mm-3.5mm Ethicon, Issy les  Moulineaux, France TX30B www.ethicon.com
Alcoholic 5% Betadine MEDA Pharma, Merignac, France 41085 www.medapharma.fr
LIDOCAINE AGUETTANT 20 mg/ml LABORATOIRE AGUETTANT, Lyon, France 3400940000000.0 https://www.aguettant.fr
Penicillin G 5MUI Panpharma, Luitre, France 3.40E+12 https://www.panpharma.eu/fr
Bionolyte G5 ; Sodium chloride 0.4%, glucose 5%, potassium chloride 0.2%) Baxter, Maurepas, France
Liquid diet Genestil, Royaucourt, France C-0200T http://www.genestil.com/
Isoflurane 100% Centravet, Plancoet, France ISO007 http://cooperative.centravet.net

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Siebert, M. A., Chevallier, J. M.,More

Siebert, M. A., Chevallier, J. M., D'Aurelle de Paladines, D., Pottier, Y., Msika, S., Le Gall, M., Bado, A., Ribeiro-Parenti, L. One-anastomosis Gastric Bypass (OAGB) in Rats. J. Vis. Exp. (141), e58776, doi:10.3791/58776 (2018).

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