Summary
Het manuscript en de bijbehorende video demonstreren een percutane biopsietechniek om monsters van onderhuids vetweefsel te verkrijgen uit gebieden rond de navel. Deze methode is een laag-risico en efficiënte manier om een reeks parameters (bijv. Gen- of eiwitexpressie, enzymactiviteit, lipidengehalte) in vetweefsel te onderzoeken.
Abstract
Studies over vetweefsel zijn nuttig bij het begrijpen van metabole en andere aandoeningen. Menselijk onderhuids vetweefsel is toegankelijk. Met de juiste training en strikte naleving van aseptische techniek, kunnen subcutane vetmonsters veilig en efficiënt worden verkregen in een niet-klinische omgeving door onderzoekers. Na toediening van lokale anesthetische laterale aan de navelstreng, wordt een naald van 14 G bevestigd aan een spuit van 5 of 10 ml door de huid in het onderhuidse weefsel ingebracht. Onder zuigkracht wordt de spuit in een heen en weer bewegende, snijdende beweging bewogen om fragmenten van vetweefsel te isoleren. Het opzuigen van de zuiger is voldoende om ervoor te zorgen dat vetweefselfragmenten door de naald in de spuit worden aangezogen. Een enkele biopsie kan ongeveer 200 mg weefsel verzamelen. Deze biopsietechniek is zeer veilig voor zowel deelnemers als onderzoeksmedewerkers. Na de biopsie kunnen deelnemers de meeste dagelijkse activiteiten hervatten, hoewel ze zwemmen en te inspannende activiteiten gedurende 48 uur moeten vermijden om overmatig bloeden te voorkomen. Deelnemers kunnen veilig 2 biopten ondergaan binnen één dag, wat betekent dat de techniek kan worden toegepast in voor-na acute interventiestudies.
Introduction
Vetweefsel kan nuttige informatie verschaffen over de metabole functie van de mens. Menselijk onderhuids vetweefsel is gemakkelijk toegankelijk. Een techniek voor subcutane vetweefselextractie werd voor het eerst beschreven in het midden van de jaren 801; sindsdien is het initiële protocol verbeterd om de opbrengst te verhogen en de verdraagbaarheid van de studiedeelnemer te verbeteren. Onderhuids vetweefsel kan worden verkregen van talrijke plaatsen, meestal uit de glutei1 en buikstreek2. Monsters van de laatste kunnen wenselijker zijn omdat ze meer waardevolle informatie bieden in metabole ziektegerelateerde contexten3.
Subcutane vetweefselbiopsie met behulp van de mini-liposuctiemethode kan veilig en efficiënt worden uitgevoerd in een niet-klinische omgeving. Na de juiste training door een door de raad gecertificeerde arts en met behulp van een strikte aseptische techniek, kunnen onderzoekers deze biopsieën routinematig uitvoeren met minimaal risico voor zowel de deelnemer als de onderzoekers. Het biopsieteam moet bestaan uit minstens 2 personen: de persoon die de biopsie zal uitvoeren en een assistent.
De persoon die verantwoordelijk is voor de biopsie is belast met het bevestigen van de identiteit van de deelnemer, het controleren of de deelnemer veilig de procedure kan ondergaan (zie protocol stappen 2.1-2.4 hieronder), ervoor te zorgen dat de deelnemer zich comfortabel voelt tijdens de procedure, ervoor te zorgen dat de steriele techniek gedurende de hele procedure wordt gehandhaafd, de procedure uit te voeren en de deelnemer mondelinge en schriftelijke nazorgprocedures te bieden. De rol van de assistent is om het verkregen vetweefsel te behandelen en snel te verwerken voor latere analyse en / of opslag. De assistent helpt ook door de "niet-steriele handen" te zijn en ervoor te zorgen dat de deelnemer zich tijdens de procedure op zijn gemak voelt. Het doel van deze video en paper is om de stapsgewijze biopsieprocedure te beschrijven om veilig onderhuids vetweefsel uit de buikstreek te verkrijgen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
OPMERKING: De University of Stirling NHS, Invasive of Clinical Research Committee heeft de hieronder beschreven biopsieprocedure goedgekeurd. Alle onderzoeken die deze procedure gebruiken, moeten worden goedgekeurd door de bevoegde onafhankelijke ethische commissie. De biopsienemer moet een formele opleiding in de beschreven techniek hebben voltooid in overeenstemming met de vereisten van zijn instelling. Meestal omvat dit het observeren van een demonstratie van de beschreven vetweefselbiopsietechniek door een door de raad gecertificeerde arts, gevolgd door een gecontroleerde praktijk. Zodra de stagiair 10 oefenvetweefselbiopten op vrijwillige proefpersonen onder toezicht heeft uitgevoerd, worden ze onderzocht door een door de raad gecertificeerde arts om een goede kennis en praktijk van de procedure te garanderen. De door de raad gecertificeerde arts verstrekt het individu vervolgens een ondertekend examenformulier.
1. Voorbereiding van de laboratoriumruimte
- Zorg ervoor dat het laboratorium een geschikte privéruimte heeft met schone, afwasbare niet-poreuze oppervlakken en een schoon, comfortabel (bij voorkeur niet-poreus) bed waarop de deelnemer kan liggen. Reinig alle benodigde oppervlakken voor de biopsieprocedure met 70% ethanolspray en schone papieren handdoeken. Zorg voor schone kussens of kussens om de deelnemer indien nodig te ondersteunen.
- Houd geschikte naalden afvalbakken en biohazard afvalzakken binnen handbereik van het gebied waar de biopsie wordt uitgevoerd en binnen handbereik van de persoon die de biopsie neemt.
- Bereid de apparatuur voor die nodig is voor de procedure voor en zet deze op een vers gereinigde algemene medische trolley voordat de deelnemer in het laboratorium aankomt (figuur 1). Voor een volledige lijst van benodigde verbruiksartikelen, zie de Tabel met materialen.
2. Voorbereiding van de deelnemer
- Zorg ervoor dat alle deelnemers schriftelijke geïnformeerde toestemming geven voordat ze de procedure ondergaan in overeenstemming met de protocollen die zijn vereist door de onafhankelijke ethische commissie van de instelling. Vraag de deelnemers bovendien om een schriftelijke vragenlijst in te vullen om ervoor te zorgen dat ze niet allergisch zijn voor materialen die in de procedure worden gebruikt (namelijk nikkel, chroom, lokaal verdovingsmiddel, jodium, schaaldieren en pleisters).
- Bevestig de identiteit van de deelnemer. Zorg ervoor dat de deelnemer de uit te voeren procedure en mogelijke secundaire effecten begrijpt, waaronder blauwe plekken, pijn en infectie (tabel 1). Verzamel mondelinge toestemming naast eerder verkregen schriftelijke geïnformeerde toestemming.
- Beschrijf aan de deelnemer hoe de procedure zal worden uitgevoerd, met de nadruk op hoe de toediening van het verdovingsmiddel en de biopsie zelf zal voelen. Zorg ervoor dat de deelnemer zich op zijn gemak voelt om verder te gaan.
OPMERKING: Lokaal onderhuids anestheticum zal een stekend gevoel produceren, vergelijkbaar met een bijensteek van korte duur. Veel deelnemers melden de toediening van de verdoving als het meest ongemakkelijke deel van de techniek. Zodra de verdoving in werking is getreden, mag de deelnemer niet meer dan een licht trekkend gevoel voelen tijdens de biopsie. - Zorg ervoor dat de deelnemer geen allergieën heeft voor het lokale verdovingsmiddel (met name van het amino-amidetype, bij gebruik van lidocaïne of iets dergelijks), bepaalde metalen (nikkel en chroom) en schaaldieren (bij gebruik van op jodium gebaseerde oplossingen). Zorg er bovendien voor dat de deelnemers geen enkele vorm van antistollingsmedicatie gebruiken.
- Geef de deelnemer de gelegenheid om indien nodig zijn blaas te legen, om ervoor te zorgen dat hij de procedure niet hoeft te onderbreken of onnodig ongemak hoeft te ervaren in stap 4.1.
3. Biopsieprocedure - instructies voor de biopsienemer
- Zodra de deelnemer in rugligging ligt, identificeert u de biopsieplaats ongeveer 5-10 cm lateraal aan de navel.
OPMERKING: Als de deelnemer meerdere biopsieën op dezelfde dag moet ondergaan, identificeer dan biopsieplaatsen aan tegenovergestelde zijden van de navel voor elke biopsie. Dit zorgt voor een maximale afstand tussen elke biopsieplaats. - Was de handen met zeep en warm water volgens de standaard medische richtlijnen4.
- Plaats de steriele plaat op de schoongemaakte trolley of het werkgebied en zorg ervoor dat u alleen de buitenranden van het vel raakt.
- Trek steriele chirurgische handschoenen aan met behulp van de juiste aseptische techniek. Laat de assistent de rest van de apparatuur zo openen dat deze op de voorbereide steriele plaat valt zonder de apparatuur aan te raken / te besmetten. Zorg ervoor dat de assistent ervoor zorgt dat hij geen items aanraakt bij het verwijderen van gereedschap uit hun steriele verpakkingen.
- Instrueer de assistent om een kleine hoeveelheid op jodium gebaseerde oplossing op een steriel gaas (zonder het gaas te oververzadigen) op het werkoppervlak af te geven.
- Steriliseer ongeveer 5-10 cm2 rond de gekozen biopsieplaats met behulp van het steriele gaas en de oplossing op basis van jodium. Zorg ervoor dat de huid wordt gereinigd in een spiraalvormige beweging die naar buiten beweegt vanaf de voorgestelde biopsieplaats. Herhaal de huidreinigingsprocedure twee keer. Verwijder overtollige vloeistof (bijv. aflopend steriel gebied) door af te vegen met vers steriel gaas.
- Bevestig samen met de assistent mondeling de inhoud van de lokale anesthesieflacon (2% lidocaïne in dit protocol) en dat dit binnen de vervaldatum is. Instrueer de assistent om de geopende injectieflacon ondersteboven te houden en 5 ml lokaal verdovingsmiddel in een spuit te trekken met behulp van een naald van 21 G. Gooi de naald in de naaldenbak en zorg ervoor dat de spuit vrij is van luchtbellen.
- Breng een naald van 26 G aan op de spuit en verwijder eventuele luchtbellen. Knijp zachtjes in de buikhuid en het vetweefsel en beweeg het weg van de buikwand. Steek de naald vervolgens horizontaal in het onderhuidse weefsel onder een hoek van niet meer dan 10° ten opzichte van het oppervlak van de huid.
- Trek de zuiger van de spuit nog eens 0,5 ml op (om ervoor te zorgen dat de naald zich niet in een bloedvat bevindt). Als er bloed in de spuit verschijnt, zuigt u de naald op en plaatst u deze opnieuw onder een andere hoek.
- Verhoog een bleb van 2-4 mm diameter om het inbrenggebied te verdoven.
- Plaats de naald in het onderhuidse weefsel en dien ~ 1 ml lidocaïne toe in een waaiervormig patroon (figuur 2), waarbij u ervoor zorgt dat de zuiger elke keer wordt teruggetrokken voordat u het verdovingsmiddel injecteert.
- Verwijder en gooi de naald van 26 G weg, breng een naald van 21 G aan op de spuit, verwijder eventuele luchtbellen en dien de resterende ~ 4 ml lidocaïne toe in een waaiervormig patroon (figuur 2), waarbij u ervoor zorgt dat de zuiger elke keer wordt teruggetrokken voordat u het verdovingsmiddel injecteert.
- Wacht ongeveer 5 minuten totdat de plaatselijke verdoving in werking treedt. Gebruik een steriel scalpel om het biopsiegebied voorzichtig te prikken om i) ervoor te zorgen dat de lokale verdoving effect heeft gehad en ii) de grenzen van het verdoofde gebied te identificeren. Wacht indien nodig nog een minuut of twee en beoordeel opnieuw.
- Eenmaal tevreden dat de lokale verdoving werkt, knijp je voorzichtig in de huid en het vetweefsel (zoals in stap 3.8) en gebruik je een steriel scalpel om een kleine punctie van 1-2 mm in de huid te maken.
OPMERKING: Dit hoeft alleen groot genoeg te zijn om de toegang van de naald van 14 G te vergemakkelijken en moet klein genoeg zijn dat er geen hechtdraad nodig is om deze te sluiten. Het is gebruikelijk dat er vanaf dit punt wat bloedingen optreden, die kunnen worden gecontroleerd met een stuk steriel gaas. - Breng eerst een naald van 14 G aan op een spuit van 5 of 10 ml. Vervolgens, terwijl u de huid en het vetweefsel voorzichtig knijpt, steekt u de naald geleidelijk door de punctie in het vetweefsel ongeveer centraal in het verdoofde gebied en onder een hoek van niet meer dan 10 ° ten opzichte van het oppervlak van de huid.
OPMERKING: Voor alle gevallen van naaldontwikkeling in stap 3.11 moet een spuithoek van niet meer dan 10° worden gehandhaafd.- Zuig zuig aan door de zuiger terug te trekken tot ongeveer 2,5 ml. Neem de biopsie door de naald in een snelle heen en weer beweging te bewegen om fragmenten van vetweefsel te snijden. Draai na ongeveer 30 s de naald en spuit door 90° en herhaal deze procedure om de fragmenten van vetweefsel te breken, die vervolgens door de zuiging in de spuit worden aangezogen.
OPMERKING: Andere spuitformaten kunnen worden gebruikt. Het is essentieel dat de onderzoeker een spuitmaat selecteert die zowel een goede grip op de spuit mogelijk maakt als om comfortabel de terugtrekking van de zuiger te behouden voor onderhoud van het vacuüm. Er zijn vergrendelingsspuiten beschikbaar die het vacuüm handhaven, wat de naaldcontrole kan verbeteren en de waargenomen moeilijkheidsgraad voor de biopsienemer kan verminderen 5. - Verwijder na ongeveer 45-60 s van stap 3.11.1 de naald en leeg de inhoud van de spuit op een laag gaas die een weegboot bedekt. Zorg ervoor dat het lumen van de naald naar beneden is gericht om mogelijke bloedspatten te voorkomen.
- Herhaal stap 3.11.1 en 3.11.2 gedurende maximaal 3 keer. Controleer of de deelnemer tevreden is om door te gaan voor elke herhaling van de bovenstaande procedure.
- Geef tijdens het uitvoeren van de stappen 3.11.1 en 3.11.2 de assistent de opdracht om de monsters te verwerken en voor te bereiden voor analyse/opslag (zie rubriek 5).
- Zuig zuig aan door de zuiger terug te trekken tot ongeveer 2,5 ml. Neem de biopsie door de naald in een snelle heen en weer beweging te bewegen om fragmenten van vetweefsel te snijden. Draai na ongeveer 30 s de naald en spuit door 90° en herhaal deze procedure om de fragmenten van vetweefsel te breken, die vervolgens door de zuiging in de spuit worden aangezogen.
4. Post-biopsie procedure
- Zodra een bevredigend monster (d.w.z. ~ 200 mg) vetweefsel is verkregen, plaatst u 1-2 lagen steriel gaas over de prikwond, plaatst u er een ijspak over en oefent u gedurende ongeveer 10 minuten stevige druk uit om hemostase te induceren.
- Wanneer hemostase is opgetreden, veegt u elke op jodium gebaseerde oplossing / gedroogd bloed weg met steriel gaas en brengt u een klevend wondverband met absorberend kussen op de plaats aan. Controleer of de deelnemer zich goed voelt en geef mondelinge en schriftelijke instructies over de nazorg op de biopsieplaats.
- Benadruk dat de deelnemers de komende dagen waarschijnlijk wat blauwe plekken zullen vertonen. Informeer hen dat dit aanzienlijk kan zijn, hoewel het door het ijspakket in stap 4.1 wordt geminimaliseerd en zonder blijvende effecten zal verdwijnen.
- Beveel aan dat als de deelnemers enig ongemak / pijn voelen zodra de verdoving is uitgewerkt, ze pijnstillers zoals paracetamol moeten nemen volgens de instructies op de verpakking, maar afzien van het nemen van pijnstillers met antistollingsactiviteiten (bijv. ibuprofen of aspirine).
- Leg uit dat zwelling, roodheid of afscheiding van de biopsieplaats aanwijzingen zijn voor infectie. In het onwaarschijnlijke geval dat deze tekenen of symptomen optreden, instrueer de deelnemer om dringend medisch advies in te winnen bij een arts of lokale accidentele en spoedeisende hulp. Informeer de deelnemer dat als ze medisch advies inwinnen, ze ook het onderzoeksteam op de hoogte moeten stellen.
OPMERKING: Als onderzoekspersoneel kan noch de biopsienemer, noch de assistent medisch advies of behandeling geven; het is echter belangrijk dat het onderzoeksteam op de hoogte is van alle gevallen van complicaties als gevolg van de biopsieprocedure en deze registreert. - Beveel aan dat deelnemers zwemmen of overdreven inspannende activiteit gedurende 48 uur vermijden totdat de plaats van incisie is gesloten.
- Verwijder alle gebruikte scherpe voorwerpen en verontreinigde materialen in aangewezen scherpe voorwerpen en/of containers voor klinisch afval.
- Reinig alle oppervlakken die in de biopsieprocedure worden gebruikt met 70% ethanolspray en schone papieren handdoeken. Plaats wegwerp- en niet-wegwerpartikelen van beddengoed in geschikte klinische zakken voor respectievelijk verwijdering of reiniging.
5. Monsterverwerking - instructies voor de assistent
- Gebruik een steriel pincet en een zoutoplossing van 0,9% om het vetweefselmonster te spoelen om zichtbare verontreinigingen (d.w.z. bloed, vasculatuur) te verwijderen. Weeg vervolgens de vetweefselmonsters met behulp van digitale weegschalen. Splits het weefsel in stukken van de juiste grootte voor downstream-analyse en plaats ze in geschikte opslagbuizen met behulp van een steriel pincet. Dompel de buizen met de vetweefselbiopten onder in vloeibare stikstof bij -190 °C om te bevriezen totdat de monsters bij -80 °C worden bewaard.
OPMERKING: De assistent moet de monsterverwerking zo snel mogelijk voltooien, meestal binnen 3 minuten na de monsteraspiratie, om mogelijke monsterdegradatie te minimaliseren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De beschreven vetweefselbiopsieprocedure is een efficiënte en laagrisicotechniek voor onderzoekers om subcutane vetweefselmonsters van menselijke vrijwilligers te verkrijgen. We voerden 39 subcutane vetweefselbiopten uit met behulp van de beschreven procedure bij 11 gezonde vrouwen met een normaal gewicht (leeftijd, 27,4 ± 3,3 jaar; body mass index (BMI), 22,6 ± 1,5 kg.m2). Alle deelnemers bezochten het laboratorium tussen 07:00 en 10:00 uur na een vastenperiode van 8-12 uur. De monsteropbrengst met behulp van deze vetweefselbiopsieprocedure was 192,0 ± 97,1 mg (bereik = 32,8-393,6 mg) (figuur 4). We zagen geen verband tussen de biopsieopbrengst en de BMI van de deelnemer (p = 0,643), hoewel de BMI van de deelnemers allemaal binnen het gezonde gewichtsbereik lag (bereik = 21,1-25,4 kg / m2). Voldoende monstergewicht werd doorgaans verkregen na 2-3 aanvallen van weefselverzameling (d.w.z. aantal herhalingen van stappen 3.11.1 en 3.11.2). Na vetweefselbiopten ervoeren alle deelnemers een blauwe plek, maar geen enkele ervoer overmatige pijn die niet werd verlicht door pijnstillers. Er waren ook geen andere bijwerkingen (tabel 1). Dit komt overeen met eerder gemelde complicatiepercentages voor vetweefselbiopten 1,5.
Figuur 1: Benodigde materialen voor de procedure. (A) De trolley is opgesteld met de materialen die nodig zijn voor de procedure. (B) Materialen die op het steriele veld zijn aangebracht. 1: steriel veld; 2: steriele handschoenen; 3: scalpel; 4: 14 G naald; 5: 21 G naald; 6: 26 G naald; 7: 5 ml spuit; 8: lidocaïne 2%; 9: steriel gaas; 10: klevend wondverband; 11: oplossing op basis van jodium. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Schema van de waaiervormige injectieplaatsen voor het toedienen van de lokale verdoving. De vaste en stippellijnen geven aan waar de verdoving moet worden toegediend met respectievelijk de naald van 26 G en 21 G. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Vetweefselmonsteropbrengst van gezonde vrouwen met een normaal gewicht (n= 39). Staafdiagram met foutbalken vertegenwoordigt de gemiddelde ± standaarddeviatie. Cirkels vertegenwoordigen afzonderlijke gegevenspunten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: Een voorbeeld van een blauwe plek als gevolg van een vroege trainingspoging. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
| Complicatie | Antwoord | |
| Pijn | De deelnemer kan indien nodig pijnstillers nemen volgens de instructies op de verpakking (bijv. paracetamol). Deelnemers moeten zich onthouden van het nemen van pijnstillers met antistollingsactiviteiten. | |
| Bloeding | Deelnemer moet erop worden gewezen dat er enige bloeding te verwachten is. | |
| Kneuzingen | Deelnemer moet erop worden gewezen dat blauwe plekken te verwachten zijn. | |
| Littekenweefsel | Deelnemer moet erop worden gewezen dat de ontwikkeling van wat littekenweefsel op de biopsieplaats te verwachten is. | |
| Infectie | De deelnemer moet voorafgaand aan de biopsie op de biopsie worden geïnformeerd over alle symptomen van een infectie op de biopsieplaats. Deelnemers moeten worden geïnstrueerd om medisch advies in te winnen bij een arts of een lokale ongevallen- en spoedeisende hulpafdeling als deze symptomen zich voordoen en het onderzoeksteam met terugwerkende kracht op de hoogte stellen. | |
Tabel 1: Lijst van complicaties die door deelnemers kunnen worden ervaren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Het beschreven protocol en de bijbehorende video geven een stap-voor-stap overzicht van een mini-liposuctietechniek om subcutane vetweefselmonsters uit de buikstreek te verkrijgen. Deze onderzoeksgroep heeft in de loop van 19 maanden in totaal 124 biopten uitgevoerd zonder nadelige effecten bij deelnemers. De procedure is veilig en gaat gepaard met een minimaal risico voor de deelnemers of het biopsieteam, op voorwaarde dat de beschreven veiligheidsmaatregelen worden gevolgd. Aseptische techniek (inclusief het openen en doseren van steriele apparatuur zonder deze te besmetten, het op de juiste manier aantrekken / verwijderen van steriele handschoenen, algemene handhygiëne) moet te allen tijde worden gehandhaafd door de onderzoekers die de procedure uitvoeren (om het risico op infectie voor de deelnemer te minimaliseren)6. Bovendien zorgt het op een passende manier verwijderen van gebruikte scherpe voorwerpen voor de veiligheid van de onderzoeker en anderen die met dit afval omgaan door het risico op prikaccidenten te verminderen7.
Hoewel de procedure kan worden geclassificeerd als "laag risico", zijn er verschillende kritieke stappen naast aseptische techniek en geschikte afvalverwijdering die moeten worden gevolgd om nadelige effecten te minimaliseren. In de eerste plaats moeten deelnemers bevestigen dat ze geen allergieën hebben voor lokale anesthetica in de aminoamidefamilie (bijv. Lidocaïne) of de geneesmiddelenfamilie van het lokale anestheticum dat wordt gebruikt, bepaalde metalen die zich in naalden kunnen bevinden (chroom, nikkel en kobalt) en schaaldieren / jodium als ze een op jodium gebaseerde huiddesinfecterende oplossing gebruiken (stap 2.4). Omdat deelnemers mogelijk niet bekend zijn met de naam van het verdovingsmiddel en omdat lidocaïne vaak wordt gebruikt bij tandheelkundige procedures, kan het nuttig zijn om te vragen of ze in die context een reactie op anesthesietoediening hebben gehad. Evenzo kunnen deelnemers worden gevraagd of ze allergische reacties hadden op sieraden / piercings in plaats van specifiek chroom en nikkel. Personen die momenteel anticoagulantia gebruiken, mogen de procedure niet ondergaan omdat ze een verhoogd risico lopen op overmatig bloeden. Deelnemers die routinematig een lage dosis aspirine nemen, zouden deelname aan het biopsieprotocol niet uitsluiten; deelnemers moeten echter de biopsienemer informeren, omdat dit de hemostasesnelheid kan beïnvloeden8. Hoewel suppletie met omega-3-vetzuren niet zou voorkomen dat de biopsie wordt uitgevoerd, moeten deelnemers bevestigen of dergelijke supplementen (of vetrijke vis) deel uitmaken van hun routinedieet, omdat dit de bloedviscositeit kan beïnvloeden9. Voorafgaand aan het begin van de procedure, moeten deelnemers ook worden gevraagd of ze aandoeningen hebben die anders de biopsie zouden kunnen beïnvloeden. Cosmetische chirurgie (d.w.z. liposuctie) zou bijvoorbeeld de kwantiteit / kwaliteit van weefselmonsters beïnvloeden en eerdere littekens / tatoeageplaatsen moeten worden vermeden. Ten slotte kan het biopsieteam overwegen om deelnemers met aanzienlijke hoeveelheden lichaamshaar te scheren om het biopsiegebied beter zichtbaar te maken.
Bij het selecteren van het biopsiegebied (stap 3.1) moet de onderzoeker ervoor zorgen dat de plaats voldoende ver van de navel (ongeveer 5-10 cm) ligt, omdat het proximale gebied zeer vasculair is. Het kiezen van een biopsieplaats te dicht bij de navel kan leiden tot onnodig uitgebreide blauwe plekken (bijv . Figuur 4). Hoewel overmatige blauwe plekken kunnen worden beperkt door een geschikte keuze van het biopsiegebied en de toepassing van een ijspak na de procedure, moeten deelnemers worden geïnformeerd dat er waarschijnlijk een zekere mate van blauwe plekken zal optreden. Binnen deze onderzoeksgroep hebben we anekdotisch waargenomen dat dergelijke kneuzingen binnen 3-5 dagen verdwijnen. Bovendien kunnen sommige deelnemers wat littekenweefsel ontwikkelen op de biopsieplaats, dat zich presenteert als een klomp weefsel die hard aanvoelt. Iedereen die de biopsieprocedure ondergaat, moet zich ervan bewust worden gemaakt dat het littekenweefsel van voorbijgaande aard is en zichzelf binnen 2-3 weken zal oplossen. Om de verdraagbaarheid van de patiënt te maximaliseren, moet de onderzoeker het gebied identificeren dat wordt beïnvloed door het lokale verdovingsmiddel (stap 3.9): door een scalpel te gebruiken en het biopsiegebied voorzichtig te prikken, kan de onderzoeker verbaal met de deelnemer bevestigen dat het gebied met succes is verdoofd. De grenzen van het verdoofde gebied moeten worden bevestigd door verder te gaan dan het gebied. Informeer de deelnemer dat dit zal worden gedaan en dat ze een heel klein ongemak kunnen voelen. Dit is een bijzonder belangrijke stap, omdat het plaatsen van de biopsienaald in niet-verdoofde gebieden ongemak voor de deelnemer zal veroorzaken.
De hier beschreven mini-liposuctiebiopsietechniek is een goedkoop alternatief voor chirurgische procedures en vereist geen specialistische hulpmiddelen. Vanwege hun rechtlijnigheid kunnen deze biopsieën routinematig worden uitgevoerd met weinig tot geen problemen. Het meest voorkomende probleem bij het uitvoeren van de vetweefselbemonstering is dat de schacht van de naald van 14 G kan worden belemmerd, waardoor vetweefselaspiratie in de spuit wordt voorkomen. Een ervaren persoon die getraind is in de beschreven biopsietechniek zal de obstructie opmerken door veranderingen in de responsiviteit van de zuiger van de spuit (d.w.z. deze "plakt" op zijn plaats). Mocht er een naaldobstructie optreden, dan wordt de onderzoeker geadviseerd om te proberen de obstructie te verwijderen door de zuiger krachtig in te drukken terwijl de naald schuin over de weegboot ligt. Als de obstructie stevig is vastgezet, is de tweede optie om de naald en spuit te vervangen. Na de procedure kan weefsel dat zich in een naald bevindt, worden opgehaald door steriele zoutoplossing door de naald te duwen. Om afbraak van het monster te voorkomen, moet het verkregen weefsel zo snel mogelijk volgens procedure10 worden gereinigd, verwerkt en opgeslagen. Om RNA-degradatie te minimaliseren, kan een stabilisatieoplossing worden gebruikt bij de monsterverwerkingsstap17 (raadpleeg de materiaaltabel).
De belangrijkste beperking van deze techniek is dat hoewel het relatief snel is (~ 15 min voor een getraind en ervaren persoon) en kosteneffectief, het resulteert in slechts een monster van gemiddelde grootte (~ 200 mg). Hoewel deze steekproefomvang doorgaans geschikt is voor verschillende metabole testen, wordt aanbevolen dat de onderzoeker ervoor zorgt dat de verwachte monsteropbrengst voldoende is voor de beoogde monsteranalyse. De monsteropbrengst die met behulp van de beschreven techniek wordt verkregen, is doorgaans lager dan die van chirurgische technieken11; grotere incisieplaatsen die worden gebruikt in chirurgische biopsieën veroorzaken echter meer ongemak voor deelnemers en kunnen voorkomen dat ze zich bezighouden met bepaalde dagelijkse activiteiten totdat ze volledig genezenzijn 11. Deze technieken zullen deelnemers ook eerder ontmoedigen om zich in te schrijven voor onderzoeksstudies en vereisen een getrainde clinicus. Een belangrijk voordeel van de mini-liposuctiebiopsie die in deze video wordt beschreven, is dat deze snel kan worden uitgevoerd in een niet-klinische omgeving door niet-medische onderzoekers. Bovendien stelt het kunnen voltooien van meerdere biopsieën op één deelnemer binnen dezelfde dag onderzoekers in staat om acute voor-na voedings- / inspanningsinterventiestudies uit te voeren. Opgemerkt moet worden dat in het Verenigd Koninkrijk, lidocaïne toediening vereist een recept; een lid van ons team is gekwalificeerd in niet-medisch voorschrijven. Lokale voorschriften moeten worden gecontroleerd vóór de toediening van lokale verdoving.
Veel onderzoeksgroepen hebben de mini-liposuctietechniek toegepast op verschillende onderzoeksvragen. Deze omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het verstrekken van vetweefselhormoonprofielen bij deelnemers met diabetes2, het kwantificeren van de variatie van adiposeweefsel miRNA-expressie bij patiënten met metabole disfunctie12, en het beoordelen van voedings- en inspanningsinterventies bij populaties met overgewicht13,14. Bovendien maakt de onmiddellijke verwerking van vetweefselmonsters het mogelijk; isolatie van pre-adipocyten voor celkweek15; en analyse van ex vivo metabole parameters, zoals lipolytische snelheid16, hormoonsecretie13 en mitochondriale ademhaling14. Opgemerkt moet worden dat vetweefselmonsters verkregen via de beschreven techniek een hoge mate van fragmentatie vertonen in vergelijking met monsters verkregen via chirurgische technieken met behulp van een snijnaald of scalpel5. Dit sluit het succesvolle gebruik van analytische technieken voor de beoordeling van architecturale en morfologische parametersuit 5. Als onderzoekers van plan zijn om vetweefselmonsters te verkrijgen voor analyse van architecturale en morfologische parameters, worden alternatieve methoden geassocieerd met verminderde weefselfragmentatie18. Niettemin maakt het verkrijgen van vetweefselmonsters via de beschreven techniek het onderzoek van een breed scala aan belangrijke fysiologische processen mogelijk.
Samenvattend beschrijven de huidige video en het artikel een niet-klinische mini-liposuctiebiopsietechniek om onderhuids abdominaal vetweefsel te verkrijgen. Met de juiste controles is de methode relatief pijnvrij, veilig en tijd- / kosteneffectief. Deze biopsiemethode is bijzonder geschikt voor studies die een voor-na-studieontwerp implementeren en geen grote hoeveelheden weefselmonsters vereisen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.
Acknowledgments
De auteurs hebben geen financiering om aan te geven.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Item: 14 G needle 14 G x 3 1/8" 210 mm x 80 mm |
B Braun | 4665473 | Per biopsy: 1 |
| Item: 21 G needle 21 G x 1 1/2" 0.8 mm x 38 mm |
Terumo | AN*2138R1 | Per biopsy: 2 |
| Item: 26 G needle 26 G x 1/2" microlance needle 0.45 mm x 13 mm |
BD | 303800 | Per biopsy: 2 |
| Item: 5 mL syringe 5 mL luer |
DB plastipak | 302187 | Per biopsy: 2 |
| Item: Adhesive wound dressing Opsite Post-Op Dressing 9.5 x 8.5 |
Smith & Nephew | 6600709 | Per biopsy: 1 |
| Item: Disposable sterile scalpel Disposable Scalpel Sterile Blade no. 10 |
Swann Morton | /0501 | Per biopsy: 1 |
| Item: Icepack BlueDot Reusable Hot/Cold Pack 26.5 cm x 13.0 cm |
NuCare | F711 | Per biopsy: 1 |
| Item: Iodine based antiseptic Videne antiseptic solution |
Ecolab Videne | 3030440 | Per biopsy: q.s |
| Item: Lidocaine 2% w/o epinephrine Lidocaine 2% injection 5 mL |
B Braun | 3558553 | Per biopsy: 5 mL |
| Item: Non-sterile gloves Starguard sensitive powder free nitrile gloves |
Starguard | SG-N-S | Per biopsy: pair |
| Item: Sodium chloride 0.9% Sodium chlride 0.9% w/v intravenous infusion BP |
BBraun | S8004-5384 | Per biopsy: q.s. |
| Item: Stabilization solution* RNAlater Stabilization Solution |
ThermoFisher Scientific | AM7020 | Per biopsy: q.s |
| Item: Sterile forceps Sterile forceps |
Rocialle | RML109-006 | Per biopsy: 1 |
| Item: Sterile gauze swabs Non woven swabs sterile 7.5 x 7.5 cm |
Prestige | 1860 | Per biopsy: 5 |
| Item: Sterile gloves Prestige soft vinyl sterile powder free medical gloves |
Prestige | S: P4301 M:P3302 L:P3301 |
Per biopsy: pair |
| Item: Sterile Microcentrifuge tubes 1.5 mL Sterile Microcentrifuge Tubes |
StarLab | I1415-5510 | Per biopsy: q.s |
| Item: Sterile sheet Paper plain white 90 x 90 cm |
Rocialle | RML 126-216 | Per biopsy: 1 |
| Item: Weighing boat Diamond shape weigh boats |
Heathrow Scientific | HS1427C | Per biopsy: 1 |
| * denotes optional materials |
References
- Beynen, A. C., Katan, M. B. Rapid sampling and long-term storage of subcutaneous adipose-tissue biopsies for determination of fatty acid composition. American Journal of Clinical Nutrition. 42 (2), 317-322 (1985).
- Moran, C. N., et al. Effects of diabetes family history and exercise training on the expression of adiponectin and leptin and their receptors. Metabolism. 60 (2), 206-214 (2011).
- Jialal, I., Devaraj, S. Subcutaneous adipose tissue biology in metabolic syndrome. Hormone Molecular Biology and Clinical Investigation. 33 (1), (2018).
- WHO Guidelines on hand hygiene in health care: a summary. World Health Organization. , Available from: https://www.who.int/gpsc/5may/tools/who_guidelines-handhygiene_summary.pdf (2009).
- Kettwich, L. G., et al. New device technologies for subcutaneous fat biopsy. Amyloid. 19 (2), 66-73 (2012).
- Preston, R. M. Aseptic technique: evidence-based approach for patient safety. British Journal of Nursing. 14 (10), 540-546 (2005).
- Handiyani, H., Meily Kurniawidjaja, L., Irawaty, D., Damayanti, R. The effective needle stick injury prevention strategies for nursing students in the clinical settings: a literature review. Enfermeria Clinica. 28, Suppl 1 167-171 (2018).
- Raggio, B. S., Barton, B. M., Kandil, E., Friedlander, P. L. Association of continued preoperative aspirin use and bleeding complications in patients undergoing thyroid surgery. JAMA Otolaryngology-Head & Neck Surgery. 144, 335 (2018).
- Cartwright, I. J., Pockley, A. G., Galloway, J. H., Greaves, M., Preston, F. E. The effects of dietary omega-3 polyunsaturated fatty acids on erythrocyte membrane phospholipids, erythrocyte deformability and blood viscosity in healthy volunteers. Atherosclerosis. 55 (3), 267-281 (1985).
- Hemmrich, K., Denecke, B., Paul, N. E., Hoffmeister, D., Pallua, N. RNA isolation from adipose tissue: an optimized procedure for high RNA yield and integrity. Laboratory Medicine. 41 (2), 104-106 (2010).
- Chachopoulos, V., et al. A technique for subcutaneous abdominal adipose tissue biopsy via a non-diathermy method. Journal of Visual Experiments: JoVE. (127), e55593 (2017).
- Civelek, M., et al. Genetic regulation of human adipose microRNA expression and its consequences for metabolic traits. Human Molecular Genetics. 22 (15), 3023-3037 (2013).
- Chen, Y. C., et al. Feeding influences adipose tissue responses to exercise in overweight men. American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism. 313 (1), 84-93 (2017).
- Mendham, A. E., et al. Exercise training results in depot-specific adaptations to adipose tissue mitochondrial function. Scientific Reports. 10 (1), 3785 (2020).
- Carswell, K. A., Lee, M. J., Fried, S. K. Culture of isolated human adipocytes and isolated adipose tissue. Methods in Molecular Biology. 806, 203-214 (2012).
- Arner, P., Andersson, D. P., Backdahl, J., Dahlman, I., Ryden, M. Weight gain and impaired glucose metabolism in women are predicted by inefficient subcutaneous fat cell lipolysis. Cell Metabolism. 28 (1), 45-54 (2018).
- Mutter, G., et al. Comparison of frozen and RNALater solid tissue storage methods for use in RNA expression microarrays. BMC genomics. 5, 88 (2004).
- Coleman, S. Structural fat grafting: more than a permanent filler. Plastic and Reconstructive Surgery. 118, Suppl 3 108-120 (2018).
