Ermet gastrektomi i mus ved hjelp av kirurgiske klips
Summary
Forekomsten av diabetes og fedme øker kontinuerlig over hele verden. Mekanismene mellom diabetes, fedme og tilhørende dødelighet og tilleggslidelser må undersøkes videre. Her presenterer vi en protokoll for ermet gastrektomi (SG) hos dyr som en ukomplisert preklinisk modell for bariatrisk kirurgi.
Abstract
Antall personer som er overvektige og overvektige øker kontinuerlig både i voksne og unge populasjoner. Dette sammenfaller med det økte universelle fenomenet type 2 diabetes (T2D) og andre metabolske problemer. Bariatrisk kirurgi, som SG, er for tiden en av de mest effektive og brukte langsiktige behandlingen for fedme og T2D, men sammenhengen mellom dem er ikke helt utforsket ennå. Mekanismene som ligger til grunn for resultatene sett etter bariatrisk kirurgi hos mennesker, kan undersøkes basert på prekliniske dyrestudier. SG reduserer kroppsvekt, glukosenivåer og mange metabolske parametere, og er lett å utføre med lav forekomst av komplikasjoner. Målet med dette arbeidet er å gi en enkel metode og en ukomplisert preklinisk modell for bariatrisk kirurgi hos dyr for forskere.
Introduction
Forekomsten av fedme har økt nesten tredoblet over hele verden siden 1975. I 2016 var mer enn 1,9 milliarder voksne eldre enn 18 år overvektige og over 650 millioner voksne var overvektige. Utbredelsen av T2D i den voksne befolkningen har også doblet seg fra 4,7% til 8,5% med antallet stiger fra 108 millioner til 422 millioner voksne mellom 1980 og 2014 globalt1. De fleste bariatriske operasjoner resulterer i betydelig vekttap, en reduksjon av kroppsfett, og forbedring i glukosetoleranse, insulinresistens og diabeteskontroll2. I tillegg til vekttap og remisjon av T2D, gir bariatrisk kirurgi ytterligere ekstra helsemessige fordeler som hypertensjonskontroll og en lavere forekomst av visse typer fedmerelatert kreftutvikling ogprogresjon 3. Bariatrisk kirurgi induserer også holdbar fullstendig, delvis remisjon av T2D, og reduserer risikoen for ti års stor koronar hjertesykdom (CHD) og en viss grad av cerebrovaskulær risiko. De underliggende mekanismene forstås imidlertid ikke helt4.
Det er flere prosedyrer for bariatrisk/metabolsk kirurgi. Både restriktive og gastrointestinale bypass operasjoner gir positive effekter på metabolisme5. Av de bariatriske kirurgiske modellene har SG og modifisert Roux-en-Y gastrisk bypass høyere suksess og lavere dødelighet og viser pålitelige restriktive og gastrointestinale bypass kirurgi modeller hos mus6. Selv om gastrointestinal bypass kirurgi gir mer vekttap og en betydelig forbedring av glukosetoleranse og leversteatose enn restriktiv prosedyre på lang sikt, SG produserer fortsatt god kontroll over kroppsvekt og glukosenivåer og er lett å utføre med lav forekomst av komplikasjoner6. Andelen SG økte fra 30% til 54% og Roux-en-Y gastrisk bypass kirurgi redusert fra 52% til 32% fra 2008 til 20147. Foreløpig er laparoskopisk SG den mest utførte bariatriske prosedyren på nasjonalt nivå innen akademiske sentre i USA8. Selv om det har vært mange publiserte rapporter om patofysiologiske prosesser mellom bariatrisk kirurgi, diabetes og fedme, trenger vi flere dyreforsøk for å utforske ukjente mekanismer ytterligere.
Denne protokollen tar sikte på å produsere en dyr metode for å undersøke mekanismene som ligger til grunn for resultatene sett etter bariatrisk kirurgi hos mennesker. Den nåværende oversettelsesstudien kan gi innsikt i mekanismen for fedme og T2D-behandling fra SG.
Protocol
Representative Results
Discussion
De fleste av de prospektive kohortstudiene har bekreftet at å øke kroppsmasseindeksen er relatert til å øke dødeligheten. Fedme er forbundet med en høyere risiko for diabetes, hjerte-og karsykdommer (CVD), og død hos begge kjønn. De spesifikke patologiske prosessene har etablert en sammenheng mellom diabetes, fedme og dødelighet14. De systematiske oversiktene indikerer fordelene med bariatrisk kirurgi i å redusere risikofaktorer for CVD med bevis for ventrikulær hypertrofi regresjon og …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi takker miss Isabelle Lu for den engelske fortellingen.
Materials
| 0.9% normal saline | China Chemical & Pharmaceutical Co., Ltd. | ||
| 5-0 monofilament suture | Shineteh Inc. Taiwan | Ethicon | |
| Alm | Shineteh Inc. Taiwan | ST-A072PK | UNIK |
| Animal Anesthesia | Step Technology | 0712VAP11076 | Matrx |
| Barraqer-Troutman forceps | Shineteh Inc. Taiwan | ST-N309(H-4410) | UNIK |
| cefazolin | Taiwan veteran pharmacy company | ||
| Chow diet | Research Diets | ||
| Glucose strips and glucometer | BeneCheck | BKM13-1 | BeneCheck |
| HbA1c kit | Level | OKEH00661 | |
| Hematology system | Fuji | FUJI DRI-CHEM 4000i | Europe |
| High Fat diet | Research Diets | 1810724 | LabDiet |
| Iris Forceps | Shineteh Inc. Taiwan | ST-1210 | UNIK |
| Iris Scissors | Shineteh Inc. Taiwan | ST-S011 | UNIK |
| Isoflurane | Panion & BF biotech INC | 8547 | Panion & BF |
| Ketoprofen | Sigma | 22071154 | Sigma-Aldrich |
| Stereo microscope | MicroTech | SZ-5T | MicroTech |
| Surgical clip (M) | Echicon Inc., Somerville, NJ | Size M, 5mm | |
| Vidisic gel | Dr. Gerhard Mann Chem.-pharm. Fabrik GmbH |
References
- WHO. Obesity and overweight. WHO. , (2018).
- Buchwald, H., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 292 (14), 1724-1737 (2004).
- 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).
- 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).
- Lee, W. J., Aung, L. Metabolic Surgery for Type 2 Diabetes Mellitus: Experience from Asia. Diabetes & Metabolism. 40 (6), 433-443 (2016).
- 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).
- Abraham, A., et al. Trends in Bariatric Surgery: Procedure Selection, Revisional Surgeries, and Readmissions. Obesity Surgery. 26 (7), 1371-1377 (2016).
- 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).
- 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).
- Schlager, A., et al. A mouse model for sleeve gastrectomy: applications for diabetes research. Microsurgery. 31 (1), 66-71 (2011).
- Pressler, J. W., et al. Vertical sleeve gastrectomy restores glucose homeostasis in apolipoprotein A-IV KO mice. Diabetes. 64 (2), 498-507 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
