Summary
المجازة الاثني عشر اللفائفي المفردة (SADI-S) هي إجراء لعلاج البدانة ناشئ له تأثيرات أيضية مهمة. في هذه المقالة ، نقدم نموذجا موثوقا وقابلا للتكرار من SADI-S في الفئران.
Abstract
السمنة هي قضية صحية رئيسية في جميع أنحاء العالم. استجابة لذلك ، ظهرت جراحات السمنة لعلاج السمنة والأمراض المصاحبة لها (على سبيل المثال ، داء السكري ، دسليبيدميا ، التهاب الكبد الدهني غير الكحولي ، أحداث القلب والأوعية الدموية ، والسرطانات) من خلال آليات تقييدية وسوء امتصاص. غالبا ما يتطلب فهم الآليات التي تسمح بها هذه الإجراءات بمثل هذه التحسينات نقلها إلى الحيوانات ، خاصة في الفئران ، بسبب سهولة توليد الحيوانات المعدلة وراثيا. في الآونة الأخيرة ، ظهرت المجازة الاثني عشر اللفائفي أحادية المفاغرة مع تكميم المعدة (SADI-S) كإجراء يستخدم كلا من التأثيرات التقييدية وسوء الامتصاص ، والتي يتم استخدامها كبديل لتحويل مسار المعدة في حالة السمنة الشديدة. حتى الآن ، ارتبط هذا الإجراء بتحسينات أيضية قوية ، مما أدى إلى زيادة ملحوظة في استخدامه في الممارسة السريرية اليومية. ومع ذلك ، فقد تمت دراسة الآليات الكامنة وراء هذه التأثيرات الأيضية بشكل سيئ نتيجة لنقص النماذج الحيوانية. في هذه المقالة ، نقدم نموذجا موثوقا وقابلا للتكرار من SADI-S في الفئران ، مع التركيز بشكل خاص على الإدارة المحيطة بالجراحة. سيكون وصف واستخدام نموذج القوارض الجديد هذا مفيدا للمجتمع العلمي لفهم التغيرات الجزيئية والأيضية والهيكلية التي يسببها SADI-S بشكل أفضل وتحديد المؤشرات الجراحية للممارسة السريرية بشكل أفضل.
Introduction
السمنة هي حالة ناشئة ومتوطنة مع انتشار متزايد ، تؤثر على ما يقرب من 1 من كل 20 بالغا في جميع أنحاء العالم1. أصبحت جراحة السمنة الخيار العلاجي الأكثر فعالية للبالغين المصابين في السنوات الأخيرة ، مما أدى إلى تحسين كل من فقدان الوزن واضطرابات التمثيل الغذائي 2,3 ، مع نتائج متغيرة اعتمادا على نوع الإجراء الجراحي المستخدم.
هناك آليتان رئيسيتان متورطتان في تأثيرات إجراءات علاج البدانة: التقييد الذي يهدف إلى زيادة الشبع (كما هو الحال في تكميم المعدة (SG) حيث تتم إزالة 80٪ من المعدة) ، وسوء الامتصاص. من بين الإجراءات التي تنطوي على كل من التقييد وسوء الامتصاص ، تم اقتراح المجازة الاثني عشر اللفائفي المفردة مع تكميم المعدة (SADI-S) كبديل لتجاوز المعدة Roux-en-Y (RYGB) ، حيث لوحظ استعادة الوزن في حوالي 20 ٪ من المرضى 4,5. في هذه التقنية ، يرتبط تكميم المعدة بإعادة ترتيب الأمعاء الدقيقة ، وتقسيمها إلى طرف صفراوي وطرف مشترك قصير (ثلث إجمالي طول الأمعاء الدقيقة) (الشكل 1 أ). من الناحية الفنية ، يتمتع SADI-S بميزة على RYGB حيث يتطلب مفاغرة واحدة فقط ، مما يقلل من وقت العملية بنسبة 30٪ تقريبا. بالإضافة إلى ذلك ، تحافظ هذه الطريقة على البواب ، مما يساعد على تقليل خطر الإصابة بمرض القرحة الهضمية ويحد من تسرب المفاغرة. يرتبط SADI-S أيضا بمعدل مرتفع من تحسين التمثيل الغذائي ، ويفضل بشدة استخدامه خلال السنوات القليلة الماضية 6,7.
نظرا لأن التأثيرات الأيضية أصبحت أساسية بشكل متزايد لإجراءات علاج البدانة ، فإن توضيح آلياتها يبدو أمرا بالغ الأهمية. لذلك ، فإن استخدام النماذج الحيوانية لإجراءات علاج البدانة له أهمية قصوى لفهم آثارها الأيضية والمسارات الخلوية والجزيئية المعنية بشكل أفضل8. ساهمت هذه النماذج ، على سبيل المثال ، في فهم أفضل للتغير في تناول الطعام بعد SG أو RYGB في بيئة خاضعة للرقابة9 ودراسة تدفقات الجلوكوز أو الكوليسترول من خلال الحاجز المعوي10,11 ؛ نادرا ما تتوفر هذه المعلومات في الدراسات السريرية. هذه المعرفة يمكن أن تساعد في تحديد المؤشرات الجراحية المثلى. وصفنا سابقا نماذج الماوس من SG و RYGB12. ومع ذلك ، على الرغم من نتائجه الواعدة في الممارسة السريرية ، فقد تم تطوير SADI-S ووصفه فقط في الفئران13،14،15. ومع ذلك ، نظرا لقابليته للتطويع الجيني ، كان نموذج الماوس مفيدا في الماضي لدراسة التأثيرات الأيضية المختلفة لمثل هذه الإجراءات16،17،18 ، ويمكن أن يكون نموذج الماوس SADI-S مفيدا لتقييم آثار SADI-S على الرغم من الصعوبة الفنية.
في هذه المقالة ، نصف تكييف إجراء SADI-S في الفئران (الشكل 1 ب) بطريقة قابلة للتكرار. يتم إيلاء اهتمام خاص لوصف الرعاية المحيطة بالجراحة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل اللجنة الأخلاقية الفرنسية المحلية للتجارب على الحيوانات (Comité d'éthique en expérimentation animale ؛ المرجع CEEA-PdL n 06).
1. التحضير قبل الجراحة
- أضف طعام حمية الجل إلى النظام الغذائي العادي قبل 3 أيام من الجراحة. صوم الفئران 6 ساعات قبل الجراحة.
- قم بالتخدير باستخدام 5٪ إيزوفلوران (1 لتر / دقيقة) في غرفة مخصصة مع الأكسجين (1 لتر / دقيقة). حقن الفئران تحت الجلد مع البوبرينورفين (0.1 ملغم / كغم) ، أموكسيسيلين (15 ملغ / كغ) ، ميتوكلوبراميد (1 ملغ / كغ) ، ميلوكسيكام (1 ملغ / كغ) والحديد (0.5 ملغ / كغ).
- حلق أول 2/3 أجزاء من بطن الفأر بدءا من عملية الخنجري باستخدام ماكينة حلاقة كهربائية. تطهير بطن الفأر في خطوتين باستخدام محلول بوليفيدون اليود .
- ضع الماوس مستلقيا على وسادة حرارية مخصصة مغطاة بوسادة سفلية نظيفة. الحفاظ على التخدير باستخدام مخروط الأنف مع 2٪ -2.5٪ إيزوفلوران (0.4 لتر / دقيقة) مع الأكسجين (0.4 لتر / دقيقة). استخدم اختبار قرصة إصبع القدم لتأكيد عمق التخدير.
- غطي الماوس في غلاف بلاستيكي معقم. من أجل تطبيق فرط التمدد على بطن الفأر ، قم بإصلاح المخلب السفلي واستخدم حقنة 1 مل أو ما يعادلها خلف ظهر الماوس. قطع فتحة في ضغط معقم مع حجم شق المستقبل ، واستخدامها كحقل تشغيل لتغطية الماوس. يظهر التثبيت العام في الشكل 2 أ.
- قبل الجراحة ، استخدم قناع الوجه وغطاء فرك وقفازات معقمة. استخدم أدوات معقمة للجراحة.
2. بروتوكول SADI-S
- بضع البطن المتوسط
- تحت المجهر مجهر (تكبير 8x) ، قم بإجراء بضع البطن المتوسط بالمقص أو المشرط عن طريق فتح جلد البطن من عملية الخنجري إلى منتصف البطن. تأكد من أن عملية الخنجري والطبقة العضلية العصبية مرئية (الشكل 2 ب).
ملاحظة: يتم تطبيق بوبيفاكايين (3 ملغ/كغ) تحت الجلد في موقع الجراحة قبل 5 دقائق من إجراء شق الجلد. - افتح جدار البطن على طول خط ألبا بمقص بين عضلات البطن. احرص على عدم دخول التجويف الصدري (الشكل 2C).
- تحت المجهر مجهر (تكبير 8x) ، قم بإجراء بضع البطن المتوسط بالمقص أو المشرط عن طريق فتح جلد البطن من عملية الخنجري إلى منتصف البطن. تأكد من أن عملية الخنجري والطبقة العضلية العصبية مرئية (الشكل 2 ب).
- استبعاد الاثني عشر
- حرك الاثني عشر برفق من تجويف البطن باستخدام قطعة قطن مبللة لرؤية جوانبه الأمامية والخلفية. توطين القناة الصفراوية الرئيسية ، والتي يمكن رؤيتها على الفور تحت المجهر مجهر على الجانب الخلفي من الثرب الأصغر والاثني عشر (الشكل 3 أ ، الأسهم السوداء).
- بالقرب من القناة الصفراوية الرئيسية ، تصور منطقة بين شرايين الاثني عشر تحت المجهر مجهر (الشكل 3A ، B ، دوائر زرقاء منقطة). اخترق هذه المنطقة باستخدام ملقط دقيق منحني من جانب واحد من الاثني عشر إلى الجانب الآخر ، وقم بإجراء ربط الاثني عشر بين الشرايين باستخدام خياطة 6-0 غير قابلة للامتصاص (الشكل 3C-E). احرص على عدم ربط فروع شرايين الاثني عشر.
- تكميم المعدة
- قم بتعبئة المعدة من تجويف البطن باستخدام قطعة قطن مبللة ومشبك غير مؤلم. افصل المعدة عن الأعضاء المحيطة باستخدام مقص دقيق: افصل الثرب الأكبر ، واقطع شرايين المعدة القصيرة (فرع الشريان الطحالي) بين المعدة والطحال ، والورم الشحمي الذي يربط المعدة بالجزء السفلي من المريء (الشكل 4 أ ، ب).
- باستخدام مقص صغير ، قم بإجراء بضع المعدة 5 مم عن طريق فتح قاع العين وإزالة الطعام المتبقي باستخدام قطعة قطن (الشكل 4 ج ، السهم). شطف موقع بضع المعدة بمحلول ملحي معقم (37 درجة مئوية) لتجنب التلوث من محتويات المعدة التي تمت إزالتها.
- ضع مشابك جراحية (متوسطة الحجم ، 5.6 مم) على طول انحناء المعدة الأكبر لاستبعاد حوالي 80٪ من المعدة. مقطعان كافيان. قم بإزالة المعدة المستبعدة عن طريق قصها بمقص صغير (الشكل 4D-G).
- ثبت المشابك الجراحية للتأكد من عدم النفاذية عن طريق إجراء خياطة جارية (8-0) من بداية استئصال المعدة إلى نهايته (الشكل 4H).
- مفاغرة الاثني عشر اللفائفي
- تحت المجهر مجهر ، تصور الحلقة اللفائفية الأخيرة ، والتي تقع قبل الأعور مباشرة (الشكل 5A). قم بتعبئة الأمعاء الدقيقة برفق خارج تجويف البطن من الحلقة اللفائفية الأخيرة. ضع الأمعاء الدقيقة ، كما هو موضح في الشكل 5 ب ، بحيث تقع الحلقة اللفائفية الأخيرة على الجانب الأيسر. باستخدام سلك خياطة بحجم سابق ، قم بقياس 10 سم (حوالي 1/3 من الطول الإجمالي للأمعاء الدقيقة) من الحلقة اللفائفية الأخيرة ؛ سيكون هذا موقع مفاغرة المستقبل.
- من أجل التأكد من أن الطرف الصفراوي المستقبلي يأتي إلى موقع المفاغرة من جانبه الأيسر ، قم بعمل حلقة كبيرة من الأمعاء الدقيقة حول موقع مفاغرة المستقبل. باستخدام مقص دقيق ، قم بإجراء بضع الأمعاء 4 مم عن طريق فتح الأمعاء الدقيقة في هذه المرحلة (الشكل 5C-E). شطف موقع بضع الأمعاء بمحلول ملحي معقم (37 درجة مئوية) لتجنب التلوث.
- إجراء بضع الأمعاء 4 مم على الجزء المستبعد من الاثني عشر ، مباشرة بعد البواب ، بين المعدة والربط الذي تم إجراؤه في الخطوة 2.2.2 (الشكل 5F). ضع ضغط كولاجين مرقئ قابل للامتصاص 5 مم × 5 مم لصالح التوازن.
- باستخدام 8-0 غير قابل للامتصاص خياطة ، أداء مفاغرة الاثني عشر اللفائفي جنبا إلى جنب. ابدأ بمفاغرة الجانب الخلفي ، تليها مفاغرة الجانب الأمامي (الشكل 5G-I).
- إغلاق البطن
- عرض الأمعاء الدقيقة في تجويف البطن بحيث يأتي الطرف الصفراوي إلى مفاغرة من الجانب الأيسر العلوي من البطن ويسقط الطرف المشترك في الجزء السفلي من البطن.
ملاحظة: غسل البطن ثلاث مرات مع ما يقرب من 5 مل من محلول ملحي معقم 0.9٪ (37 درجة مئوية). بعد ذلك ، شفط السائل من البطن لإزالة السائل المعدي المعوي المتبقي والطعام المهضوم لتجنب العدوى البكتيرية والتهاب البطن اللاحق. - أعد ترطيب الفأر بمحلول ملحي 500 ميكرولتر من 37 درجة مئوية عن طريق تطبيقه مباشرة على تجويف البطن باستخدام حقنة سعة 1 مل.
- أغلق الطبقة العضلية العصبية باستخدام خياطة تشغيل واحدة 6-0 غير قابلة للامتصاص. أغلق جلد البطن باستخدام 6-0 خيوط منفصلة غير قابلة للامتصاص (الشكل 5J ، K).
- عرض الأمعاء الدقيقة في تجويف البطن بحيث يأتي الطرف الصفراوي إلى مفاغرة من الجانب الأيسر العلوي من البطن ويسقط الطرف المشترك في الجزء السفلي من البطن.
3. الرعاية العامة بعد العملية الجراحية
- بعد إيقاف الأيزوفلوران ، دع الماوس يستيقظ على وسادة الحرارة تحت 0.4 لتر / دقيقة O2 منتفوخة بقناع الأنف. عند الاستيقاظ الكامل ، والذي يمكن ضمانه عن طريق الاستجمام الكامل للمحرك ، ضع الماوس بمفرده في قفص في حاضنة 30 درجة مئوية. اترك الماوس في حاضنة 30 درجة مئوية لمدة 5 أيام (لا توجد حالة محددة للغاز أو الرطوبة).
ملاحظة: يجب تسخين القفص مسبقا. - السماح بحرية الوصول إلى المياه مباشرة بعد الجراحة. أضف مكملات الفيتامينات ، بما في ذلك الفيتامينات B1 و B9 و B12 والفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون (A ، D ، E ، K) ، إلى الماء (800 مجم / 180 مل من الماء) حتى نهاية البروتوكول.
- يجب الحفاظ على التسكين عن طريق حقن البوبرينورفين تحت الجلد (0.1 ملغ/كغ) مرتين في اليوم من اليوم الأول إلى اليوم 3، مرة واحدة في اليوم التالي حتى اليوم 5. يجب الاستمرار في حقن الأموكسيسيلين (15 ملغ/كغ)، ميلوكسيكام (1 ملغ/كغ) وميتوكلوبراميد (1 ملغ/كغ) تحت الجلد مرة واحدة في اليوم حتى اليوم الثالث. توفير حقن الحديد تحت الجلد (0.5 ملغم / كغم) مرة واحدة في اليوم حتى نهاية البروتوكول.
4. القياسات العامة والقتل الرحيم
- وزن الفئران كل يوم حتى يوم ما بعد الجراحة 5. ثم تزن في اليوم 7 ، ثم أسبوعيا.
- لقياس كمية الطعام اليومية ، ضع فأرا واحدا لكل قفص. ضع وزنا معروفا لنظام غذائي صلب وقم بقياس وزن النظام الغذائي الصلب المتبقي بعد 24 ساعة. قم بقياس تناول الطعام في اليوم 3 و 4 و 5 و 7 ثم أسبوعيا.
- القتل الرحيم للفئران عن طريق خلع عنق الرحم تحت التخدير العام (5٪ إيزوفلوران (1 لتر / دقيقة) مع الأكسجين (1 لتر / دقيقة)) مع الحقن تحت الجلد من البوبرينورفين (0.1 مجم / كجم) بعد شق الأذين الأيسر القلبي لأخذ عينات الدم (500 إلى 600 ميكرولتر من الدم).
- قم بقياس تركيز الهيموغلوبين في الدم باستخدام محلل أمراض الدم التلقائي الذي يتطلب 20 ميكرولتر من الدم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
منحنى التعلم
يتم عرض منحنى التعلم لهذا النموذج في الشكل 6. لوحظ انخفاض تدريجي في وقت التشغيل ، حيث وصل إلى حوالي 60 دقيقة من الجراحة بعد 4 أسابيع من التدريب المكثف (الشكل 6 أ). كما تحسن البقاء على قيد الحياة بعد الجراحة لمدة 5 أيام مع مرور الوقت ، حيث وصل إلى 77٪ أثناء الممارسة المنتظمة (الشكل 6 ب). كانت الأسباب الأكثر شيوعا للوفيات هي التسريبات المفاغرة ومتلازمة العروة الواردة التي أدت إلى التهاب الصفاق الصفراوي. لم نلاحظ أي وفاة في وقت لاحق من الشهر الأول باستخدام التقنية الموضحة في هذه المخطوطة. وتجدر الإشارة إلى أن التجارب السابقة التي أجريت دون تثبيت المشابك الجراحية مع الغرز الجارية أدت إلى هجرة المقطع في ثلثي الحالات ، مما أدى إلى وفاة واحدة بسبب انسداد الأمعاء الدقيقة في 31 يوما. تؤكد هذه النتائج أن إتقان هذا النموذج يتطلب تدريبا مكثفا.
المعلمات العامة
تم تعيين الفئران ذات الخلفية C57BL6 / J بشكل عشوائي لمجموعة SADI-S (n = 9 ؛ 5 ذكور ، 4 إناث) ومجموعة التحكم الوهمية (n = 4 ؛ 2 ذكور ، 2 إناث). بين الفئران SADI-S والفئران الوهمية ، لم يكن متوسط الوزن قبل الجراحة (27.9 جم ± 0.98 جم مقابل 28.5 جم ± 2.4 جم) والعمر (14.8 أسبوعا ± 7.2 أسبوعا مقابل 18.7 أسبوعا ± 10.3 أسبوعا) مختلفا بشكل كبير. توفي فأر واحد بعد SADI-S في اليوم 4 بعد الجراحة من تسرب مفاغرة وبالتالي تم استبعاده من التحليل التالي. شهدت فئران SADI-S فقدانا كبيرا في الوزن مقارنة بالفئران الضابطة الوهمية من اليوم الرابع بعد الجراحة: 21.7 جم ± 1.6 جم مقابل 29.0 جم ± 0.7 جم (p = 0.0081) (الشكل 7 أ). زاد تناول الطعام اليومي (14 يوما) بشكل ملحوظ في فئران SADI-S (4.4 جم ± 0.1 مقابل 2.9 جم ± 0.6 جم يوميا ، p = 0.027) (الشكل 7B).
تم التضحية بالفئران بعد 28 يوما من الجراحة. يبدو أن فأرا واحدا في مجموعة SADI-S ، والذي لم يظهر فقدانا كبيرا في الوزن ، يعاني من إعادة تثبيت الاثني عشر. لم يلاحظ مثل هذا الحدث في الفئران 7 الأخرى. كما هو موضح في الشكل 7C ، لم يكن تركيز الهيموجلوبين مختلفا بشكل كبير عن الفئران الضابطة الوهمية في مجموعة SADI-S بعد مكملات الحديد.
الشكل 1: تمثيل المجازة الاثني عشر اللفائفي المفردة مع تكميم المعدة (SADI-S). (أ) في البشر، يقطع الاثني عشر بالقرب من القناة الصفراوية الرئيسية. يتم إجراء مفاغرة الاثني عشر اللفائفي الطرفي مع بقايا الاثني عشر ، وتحديد الطرف الصفراوي (قبل مفاغرة) والطرف المشترك الذي يقيس ثلث الطول الكلي للأمعاء الدقيقة (بعد مفاغرة). (ب) في الفئران، يستبعد الاثني عشر عن طريق الرباط بالقرب من القناة الصفراوية الرئيسية، ويجرى مفاغرة الاثني عشر اللفائفي الجانبي. تم إنشاء الشكل باستخدام قوالب BioRender.com و Servier Medical Art المرخصة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي نسب المصنف 3.0 Unported. https://smart.servier.com/. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: تركيب الماوس ل SADI-S . (أ) التثبيت العام. ب: فتحة الجلد من عملية الزايف (القاعدة القصية) إلى منتصف البطن. ج: الطبقة العضلية العصبية والفتحة البريتونية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: استبعاد الاثني عشر. (أ) نافذة لاوعائية بين شرايين الاثني عشر (دائرة زرقاء منقطة) على الجانب الخلفي من الاثني عشر، موضعية قبل القناة الصفراوية الرئيسية (الأسهم السوداء). ب: نافذة لاوعائية بين شرايين الاثني عشر (دائرة زرقاء منقطة) على الجانب الأمامي من الاثني عشر. (ج، د) استبعاد الاثني عشر باستخدام خياطة 6-0 غير قابلة للامتصاص. (ه) المنظر النهائي للاثني عشر المستبعد. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: تكميم المعدة. أ: زيادة إزالة الثرب. ب: شق شرايين المعدة القصيرة. ج: بضع المعدة الأولي (السهم الأزرق). (د-ز) إزالة منطقة القلب في المعدة باستخدام مقطعين جراحيين. (H) تثبيت المشابك الجراحية باستخدام خياطة 6-0 غير قابلة للامتصاص. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: مفاغرة الاثني عشر اللفائفي. أ: تحديد الحلقة اللفائفية الأخيرة (علامة النجمة). (ب) عد 10 سم (ثلث الطول الكلي للأمعاء الدقيقة) من الحلقة اللفائفية الأخيرة (علامة النجمة) إلى موقع المفاغرة المستقبلية (السهم الأزرق). (ج، د) دوران الأمعاء الدقيقة حول موقع مفاغرة المستقبل (السهم الأزرق). ه: بضع الأمعاء اللفائفي. (و) بضع الاثني عشر (السهم الأبيض). (ز-ط) مفاغرة من جانب إلى جانب في طبقتين بين بضع الاثني عشر (السهم الأبيض) وبضع الأمعاء اللفائفي (السهم الأزرق). (ي) إغلاق الطبقة العضلية العصبية. (ك) إغلاق الجلد. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 6: منحنى تعلم إجراء SADI-S . (أ) تأثير التدريب على مدة العملية. يتم عرض البيانات كقيمة متوسطة ± SEM. (ب) تأثير التدريب على البقاء على قيد الحياة لمدة خمسة أيام. يتم عرض البيانات كنسب مئوية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 7: المعلمات العامة بعد SADI-S . (أ) وزن الجسم بعد العملية الجراحية ، (ب) تناول الطعام الذي تم قياسه لمدة 24 ساعة في اليوم 14 ، و (ج) تمت مقارنة تركيزات الهيموجلوبين في الدم بين SADI-S والفئران الضابطة الوهمية. يتم تقديم البيانات كمتوسط ± SEM. تم إجراء مقارنات إحصائية باستخدام ANOVA ثنائي الاتجاه (مع اختبار المقارنات المتعددة ل Sidak) أو اختبارات Mann-Whitney غير المعلمية. * ص < 0.05 ؛ ** ص < 0.01. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
يبدو أن جراحات السمنة ، التي تتطور تقنياتها باستمرار ، هي العلاج الأكثر فعالية حاليا للسمنة والأمراض المصاحبة الأيضية المرتبطةبها 3،19،20. يعد إجراء SADI-S ، الذي تم وصفه لأول مرة في عام 20074 ، إجراء واعدا مرتبطا بتأثيرات أيضية أكبر من جراحات سوء الامتصاص الأخرى. هناك حاجة ماسة إلى النماذج الحيوانية ، وخاصة الفئران التي تسمح بالتوليد السريع للنماذج المعدلة وراثيا ، لفهم الآليات الكامنة وراء هذه التحسينات بشكل كامل. هنا نصف نموذجا موثوقا وقابلا للتكاثر من SADI-S في الفئران.
الخطوة الأولى الحاسمة في إجراء SADI-S هي استبعاد الاثني عشر ، مما يسمح فقط للإفرازات الصفراوية والبنكرياس بالانتقال إلى الاثني عشر والثلثين الأولين من الأمعاء الدقيقة. في البشر ، يتم قطع الاثني عشر ، مما يسمح بمفاغرة الاثني عشر اللفائفي من طرف إلى جانب4. في نموذج الفئران SADI-S الذي وصفه Montana et al.15 ، يكون استبعاد الاثني عشر بواسطة خياطة غير قابلة للامتصاص أو مشبك جراحي غير كامل في حالات قليلة ، مما يؤدي إلى إعادة إدخال الاثني عشر (أي إعادة إدخال البلعة في الجهاز الهضمي الأصلي). ومع ذلك ، يصعب نقل جزء من الاثني عشر متبوعا بمفاغرة من طرف إلى جانب في الفئران ، مما يؤدي بنا إلى تفضيل ربط الاثني عشر. في الواقع ، فإن الطول القصير لأوعية الاثني عشر يحد من تعبئة الاثني عشر إذا تم نقل الاثني عشر بالكامل ، مما يجعل من الصعب إجراء مفاغرة طرفية جانبية. أظهرت التجارب الأولية (البيانات غير المعروضة) ارتفاع معدل الوفيات ، حتى مع المجربين المدربين والمهرة. وقد لوحظت حالة واحدة فقط من repermeabilization في هذه الدراسة. يجب إيلاء اهتمام خاص لشرايين الاثني عشر خلال هذه الخطوة. يؤدي التوعي المحيطي للاثني عشر إلى الوفاة في جميع الحالات ، ولكن من المتوقع أن تتعافى الفئران من منطقة صغيرة مدمرة ناتجة عن ربط الأوعية الدموية البعيدة. التباين التشريحي للأوعية الدموية الاثني عشر في الفئران يمنعنا من وصف توطين ثابت لأداء هذا الاستبعاد. ومع ذلك ، يجب أن يكون 0.5 سم من الاثني عشر بعد البواب متاحا للسماح بمفاغرة من طرف إلى جانب.
خطوة أخرى حاسمة عند إجراء مفاغرة هي عرض الأمعاء بطريقة يأتي بها الطرف الصفراوي إلى موقع مفاغرة الاثني عشر اللفائفي من الجانب الأيسر. خلاف ذلك ، سوف يعارض الطعام تدفق الصفراء ، مما يتسبب في انتشار الطرف الصفراوي ، وانتشار الصفراء إلى تجويف البطن ، وموت الفئران من التهاب الصفاق الصفراوي في اليوم 2 بعد الجراحة. يمكن الوقاية من هذه الحالة التي تشبه متلازمة الحلقة الواردة21 عن طريق إجراء حلقة من الأمعاء الدقيقة المتمركزة في المنطقة المفاغرة من الدقاق. هذا ضروري لأنه ، على عكس البشر ، يتم وضع الأعور على الجانب الأيسر من البطن في 80 ٪ من الحالات في الفئران22.
في البشر ، يبلغ طول الطرف المشترك حوالي 250 سم للحد من سوء التغذية ، وهو ما يعادل حوالي ثلث الطول الإجمالي للأمعاءالدقيقة 23. قبل العمليات الجراحية ، قمنا بقياس الطول الإجمالي للأمعاء الدقيقة لنموذج الفأر في ظل ظروف تغذية مماثلة (C57BL6 / J تحت نظام غذائي تشاو) لتحديد حجم الطرف المشترك. نظرا لأن طول الأمعاء الدقيقة يمكن أن يختلف بين الفئران ذات الخلفيات الوراثية المختلفة أو اتباع ظروف تغذية مختلفة ، فإننا نشجع بشدة الجراحين المستقبليين على إجراء دراسة تجريبية لقياس حجم الأمعاء. يجب استخدام نفس الحجم لكل فأر من نفس الخلفية ، حيث يجب تجنب إخراج كامل الأمعاء بشكل منهجي لإجراء قياس كامل أثناء الجراحة (حيث يوجد خطر متزايد من الجفاف وانخفاض حرارة الجسم والإصابة الحشوية).
يعد تكميم المعدة جزءا من تقنية SADI-S الأصلية ، مما يسمح بالتقييد بالإضافة إلى سوء الامتصاص4. تتوفر عدة نماذج من تكميم المعدة في الفئران في الأدبيات12،24،25،26. يتيح استخدام المشابك الجراحية بدلا من الغرز وحدها كسبا كبيرا للوقت24 ويقلل من فقدان الدم ، وهما شرطان ضروريان للنجاح الجراحي. تثبيت المشبك الجراحي باستخدام 8-0 منع تشغيل خياطة هجرة مشبك المعدة في جميع الحالات في تجربتنا. عن طريق إزالة منطقة القلب ، تسمح هذه التقنية بإزالة حوالي 80 ٪ من المعدة12. ومع ذلك ، في هذا النموذج ، ارتبط SADI-S بالإفراط في التغذية مقارنة بالفئران الضابطة الوهمية ، بهدف (على الأرجح) للتعويض عن سوء الامتصاص الناجم عن اشتقاق الأمعاء. اقترحت نماذج أخرى أن تكميم المعدة في الفئران يعدل بشكل تفضيلي سلوك تناول الطعام بدلا من الكمية المطلقة من الطعام الذي يتم تناوله يوميا على المدىالطويل 11,26. هذا التأثير التقييدي المحدود هو قيد على هذا النموذج.
هذا البروتوكول لديه معدل البقاء على قيد الحياة 75 ٪. تجدر الإشارة إلى أن البقاء على قيد الحياة لمدة 5 أيام كان مؤشرا قويا للبقاء على المدى الطويل ، حيث لم تحدث وفاة متأخرة أثناء تجربتنا. لم يلاحظ أي تضيق مفاغرة. ومع ذلك ، فإن الوصول إلى معدل البقاء هذا يتطلب ما لا يقل عن 3 أسابيع من التدريب المجهري المكثف من قبل مجرب متخصص في جراحة الحيوانات. ارتبطت زيادة البقاء على قيد الحياة بمرور الوقت بانخفاض وقت التشغيل. الرعاية المحيطة بالجراحة هي واحدة من مفاتيح نجاح هذه التقنية. هناك حاجة إلى بروتوكول مسكن صارم بالإضافة إلى العلاج المنهجي القائم على المضادات الحيوية ، ويجب إدخال التغذية تدريجيا ، باستخدام نظام غذائي جل فقط لمدة 3 أيام. كما هو موضح سابقا 12 ، فإن مكملات الفيتامينات B1 و B9 وB12 والفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون (A ، D ، E ، K) ضرورية بعد جراحة سوء الامتصاص ، وكذلك مكملات الحديد ، التي منعت فقر الدم في تجربتنا ، ولكن لم يتم وصفها لنموذج SADI-S بعد15.
في الختام ، يمكن نقل SADI-S بنجاح في الفئران ، مع بعض التعديلات من وصفه في البشر. تتطلب هذه التقنية تدريبا وبروتوكولا صارما في الفترة المحيطة بالجراحة. يمكن أن يسمح تكييف هذه الجراحة مع الفئران بفهم أفضل للآليات الكامنة وراء التأثير الأيضي القوي لهذا الإجراء الواعد مقارنة بالنماذج السابقة ويمكن أن يساعد في تحديد مؤشراته الجراحية بشكل أفضل.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
تم دفع كلير بلانشارد من قبل ميدترونيك لتقديم دورات من الانغماس السريري.
Acknowledgments
نشكر Ethicon (تقنيات جونسون آند جونسون الجراحية) على التفضل بتوفير حبل الخياطة والمشابك الجراحية. تم دعم هذا العمل بمنح من مشروع المواهب NExT ، جامعة نانت ، CHU de Nantes.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Agagani needle 26 G | Terumo | 050101B | 26 G needle |
| Betadine dermique | Pharma-gdd | 3300931499787 | Povidone solution |
| Betadine scrub | Pharma-gdd | 3400931499787 | Povidone solution |
| Binocular microscope | Optika Microscopes Italy | SZN-9 | Binocular stereomicroscope |
| Buprecare | Animalcare | 3760087151244 | Buprenorphin |
| Castroviejo, straight 9 cm | F.S.T | 12060-02 | Micro scissors |
| Castroviejo, straight 9 cm | F.S.T | 12060-02 | Needle holder |
| Chlorure de sodium Fresenius 0.9% | Fresenius Kabi | BE182743 | NaCl 0.9% |
| Clamoxyl | Med'vet | 5414736007496 | Amoxicilline |
| Cotton buds | Comed | 2510805 | Cotton swabs |
| Element HT5 | Scilvet | Element HT5 | Automated hematology analyzer |
| Emeprid | CEVA | 3411111914365 | Metoclopramid |
| Extra Fine Graefe Forceps, curved (tip width: 0.5 mm) | F.S.T | 11152-10 | Surgical forceps |
| Extra Fine Graefe Forceps, straight (tip width: 0.5 mm) | F.S.T | 11150-10 | Surgical forceps |
| Fercobsang | Vetoprice | QB03AE04 | Iron, multivitamins and minerals |
| Forane | Baxter | 1001936060 | Isoflurane |
| Graefe forceps, straight (tip width: 0.8 mm) | F.S.T | 11050-10 | Forceps |
| Graphpad Prism version 8.0 | GraphPad Software, Inc. | Version 8.0 | Software for statistical analysis |
| Heat pad | Intellibio innovation | A-2101-00300 | Heat pad |
| Incubator | Bioconcept Technologies | Manufactured on demand | Incubator |
| Lighting | Optika Microscopes Italy | CL-30 | Lighting for microscopy |
| Ocrygel | Med'vet | 3700454505621 | Carboptol 980 NF |
| Pangen 2.5 cm x 3.5 cm | Urgovet | A02978 | Haemostatic collagen compress |
| Prolene 6/0 | B.Braun | 3097915 | Optilene 6/0 (0.7 metric) 75 cm 2XDR13 CV2 RCP, suture cord |
| Prolene 8/0 | Ethicon | 8732 | 2 x BV175-6 MP, 3/8 Circle, 8 mm, suture cord |
| Scissors | F.S.T | 146168-09 | Surgical scissors |
| Sterile compresses | Laboartoire Sylamed | 211S05-50 | Non-woven sterile compressed |
| Terumo Syringe | Terumo | 50828 | 1 mL syringe |
| Titanium hemostatic clip | Péters Surgical | B2180-1 | Surgical clip |
| Vannas Wolff | F.S.T | 15009-08 | Micro scissors |
| Vita Rongeur | Virbac | 3597133087611 | Vitamin supplementation |
| Vitaltec stainless | Péters Surgical | PB 220-EB Medium | Surgical clip applier |
References
- Flegal, K. M., Carroll, M. D., Kit, B. K., Ogden, C. L. Prevalence of obesity and trends in the distribution of body mass index among US adults, 1999-2010. JAMA. 307 (5), 491-497 (2012).
- Sjöström, L., et al. Association of bariatric surgery with long-term remission of type 2 diabetes and with microvascular and macrovascular complications. JAMA. 311 (22), 2297-2304 (2014).
- Dyson, J., et al. Hepatocellular cancer: the impact of obesity, type 2 diabetes and a multidisciplinary team. Journal of Hepatology. 60 (1), 110-117 (2014).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Proximal duodenal-ileal end-to-side bypass with sleeve gastrectomy: proposed technique. Obesity Surgery. 17 (12), 1614-1618 (2007).
- Himpens, J., Verbrugghe, A., Cadière, G. B., Everaerts, W., Greve, J. W. Long-term results of laparoscopic Roux-en-Y Gastric bypass: evaluation after 9 years. Obesity Surgery. 22 (10), 1586-1593 (2012).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Long-term results of single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy (SADI-S). Obesity Surgery. 32 (3), 682-689 (2022).
- Shoar, S., Poliakin, L., Rubenstein, R., Saber, A. A. Single anastomosis duodeno-ileal switch (SADIS): A systematic review of efficacy and safety. Obesity Surgery. 28 (1), 104-113 (2018).
- Rao, R. S., Rao, V., Kini, S. Animal models in bariatric surgery--a review of the surgical techniques and postsurgical physiology. Obesity Surgery. 20 (9), 1293-1305 (2010).
- Lutz, T. A., Bueter, M. The use of rat and mouse models in bariatric surgery experiments. Frontiers in Nutrition. 3, 25 (2016).
- Baud, G., et al. Bile diversion in Roux-en-Y Gastric Bypass modulates sodium-dependent glucose intestinal uptake. Cell Metabolism. 23 (3), 547-553 (2016).
- Blanchard, C., et al. Sleeve gastrectomy alters intestinal permeability in diet-induced obese mice. Obesity Surgery. 27 (10), 2590-2598 (2017).
- Ayer, A., et al. Techniques of sleeve gastrectomy and modified Roux-en-Y Gastric Bypass in mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e54905 (2017).
- Wang, T., et al. Comparison of diabetes remission and micronutrient deficiency in a mildly obese diabetic rat model undergoing SADI-S versus RYGB. Obesity Surgery. 29 (4), 1174-1184 (2019).
- Wu, W., et al. Comparison of the outcomes of single anastomosis duodeno-ileostomy with sleeve gastrectomy (SADI-S), single anastomosis sleeve ileal (SASI) bypass with sleeve gastrectomy, and sleeve gastrectomy using a rodent model with diabetes. Obesity Surgery. 32 (4), 1209-1215 (2022).
- Laura, M., et al. Establishing a reproducible murine animal model of single anastomosis duodenoileal bypass with sleeve gastrectomy (SADl-S). Obesity Surgery. 28 (7), 2122-2125 (2018).
- Meoli, L., et al. Intestine-specific overexpression of LDLR enhances cholesterol excretion and induces metabolic changes in male mice. Endocrinology. 160 (4), 744-758 (2019).
- Abu El Haija, M., et al. Toll-like receptor 4 and myeloid differentiation factor 88 are required for gastric bypass-induced metabolic effects. Surgery for Obesity and Related Diseases. 17 (12), 1996-2006 (2021).
- Kumar, S., et al. Lipocalin-type prostaglandin D2 synthase (L-PGDS) modulates beneficial metabolic effects of vertical sleeve gastrectomy. Surgery for Obesity and Related Diseases. 12 (8), 1523-1531 (2016).
- Heffron, S. P., et al. Changes in lipid profile of obese patients following contemporary bariatric surgery: A meta-analysis. The American Journal of Medicine. 129 (9), 952-959 (2016).
- Carswell, K. A., Belgaumkar, A. P., Amiel, S. A., Patel, A. G. A systematic review and meta-analysis of the effect of gastric bypass surgery on plasma lipid levels. Obesity Surgery. 26 (4), 843-855 (2016).
- Surve, A., Zaveri, H., Cottam, D. Retrograde filling of the afferent limb as a cause of chronic nausea after single anastomosis loop duodenal switch. Surgery for Obesity and Related Diseases. 12 (4), 39-42 (2016).
- Uysal, M., et al. Caecum location in laboratory rats and mice: an anatomical and radiological study. Laboratory Animals. 51 (3), 245-255 (2017).
- Sánchez-Pernaute, A., et al. Single-anastomosis duodeno-ileal bypass with sleeve gastrectomy: metabolic improvement and weight loss in first 100 patients. Surgery for Obesity and Related Diseases. 9 (5), 731-735 (2013).
- Wei, J. H., Yeh, C. H., Lee, W. J., Lin, S. J., Huang, P. H. Sleeve gastrectomy in mice using surgical clips. Journal of Visualized Experiments. (165), e60719 (2020).
- Ying, L. D., et al. Technical feasibility of a murine model of sleeve gastrectomy with ileal transposition. Obesity Surgery. 29 (2), 593-600 (2019).
- Bruinsma, B. G., Uygun, K., Yarmush, M. L., Saeidi, N. Surgical models of Roux-en-Y gastric bypass surgery and sleeve gastrectomy in rats and mice. Nature Protocols. 10 (3), 495-507 (2015).
