Summary
מעקף יחיד anastomosis duodeno-ileal (SADI-S) הוא הליך בריאטרי מתפתח עם השפעות מטבוליות חשובות. במאמר זה, אנו מציגים מודל אמין וניתן לשחזור של SADI-S בעכברים.
Abstract
השמנת יתר היא בעיה בריאותית מרכזית ברחבי העולם. כתגובה, ניתוחים בריאטריים התפתחו לטיפול בהשמנת יתר ובתחלואה הנלווית אליה (למשל, סוכרת, דיסליפידמיה, סטיאטוהפטיטיס לא אלכוהולית, אירועים קרדיווסקולריים וסרטן) באמצעות מנגנונים מגבילים ומלבספטיביים. הבנת המנגנונים שבאמצעותם הליכים אלה מאפשרים שיפורים כאלה דורשת לעתים קרובות את העברתם לבעלי חיים, במיוחד בעכברים, בגלל הקלות של יצירת בעלי חיים מהונדסים גנטית. לאחרונה, מעקף יחיד anastomosis duodeno-ileal עם שרוול gastrectomy (SADI-S) התפתחה כהליך המשתמש הן השפעות מגבילות ו malabsorptive אפקט, אשר משמש כחלופה מעקף קיבה במקרה של השמנת יתר גדולה. עד כה, הליך זה היה קשור עם שיפורים מטבוליים חזקים, אשר הוביל לעלייה ניכרת בשימוש בו בפועל הקליני היומי. עם זאת, המנגנונים העומדים בבסיס השפעות מטבוליות אלה נחקרו בצורה גרועה כתוצאה ממחסור במודלים של בעלי חיים. במאמר זה, אנו מציגים מודל אמין וניתן לשחזור של SADI-S בעכברים, עם דגש מיוחד על ניהול perioperative . התיאור והשימוש במודל מכרסמים חדש זה יסייעו לקהילה המדעית להבין טוב יותר את השינויים המולקולריים, המטבוליים והמבניים הנגרמים על ידי SADI-S ולהגדיר טוב יותר את האינדיקציות הכירורגיות לפרקטיקה קלינית.
Introduction
השמנת יתר היא מצב מתפתח ואנדמי עם שכיחות הולכת וגוברת, המשפיעה על בערך 1 מתוך 20 מבוגרים ברחבי העולם1. ניתוח בריאטרי הפך לאפשרות הטיפול היעילה ביותר עבור המבוגרים המושפעים בשנים האחרונות, שיפור הן ירידה במשקל והפרעות מטבוליות2,3, עם תוצאות משתנות בהתאם לסוג ההליך הכירורגי בשימוש.
ישנם שני מנגנונים עיקריים המעורבים בהשפעות הפרוצדורות הבריאטריות: הגבלה שמטרתה להגביר את השובע (כמו בכריתת קיבה בשרוול (SG) שם מסירים 80% מהקיבה), ותת ספיגה. בין ההליכים המרמזים הן על הגבלה והן על תת-ספיגה, מעקף אנסטומוזיס דואודנו-איליאלי יחיד עם כריתת קיבה בשרוול (SADI-S) הוצע כחלופה למעקף קיבה Roux-en-Y (RYGB), שבו נצפתה עלייה חוזרת במשקל בכ -20% מהחולים 4,5. בשיטה זו, כריתת שרוול קיבה קשורה לסידור מחדש של המעי הדק, ומחלקת אותו לגפה מרה ולגפה משותפת קצרה (שליש מאורך המעי הדק הכולל) (איור 1A). מבחינה טכנית, ל- SADI-S יש יתרון על פני ה- RYGB בכך שהוא דורש אנסטומוזה אחת בלבד, מה שמקצר את זמן הפעולה בכ -30%. בנוסף, שיטה זו משמרת את הפילורוס, אשר מסייע להפחית את הסיכון למחלת כיב פפטי ומגביל דליפה אנסטומטית. SADI-S קשורה גם עם שיעור גבוה של שיפור מטבולי, מאוד מעדיף את השימוש בו במהלך השנים האחרונות 6,7.
מכיוון שההשפעות המטבוליות הפכו יותר ויותר בסיסיות להליכים בריאטריים, הבהרת המנגנונים שלהם נראית חיונית. לכן, השימוש במודלים של בעלי חיים עבור הליכים בריאטריים הוא בעל חשיבות עליונה כדי להבין טוב יותר את ההשפעות המטבוליות שלהם ואת המסלולים התאיים והמולקולריים המעורבים8. מודלים אלה תרמו, למשל, להבנה טובה יותר של השינוי בצריכת המזון לאחר SG או RYGB בסביבה מבוקרת9 ולחקר שטפי גלוקוז או כולסטרול דרך מחסום המעי10,11; מידע זה זמין לעתים רחוקות במחקרים קליניים. ידע זה יכול לסייע להגדיר את האינדיקציות הניתוחיות האופטימליות שלהם. תיארנו בעבר דגמי עכברים של SG ו- RYGB12. עם זאת, למרות התוצאות המבטיחות שלו בקליניקה, SADI-S פותח ותואר רק בחולדות13,14,15. עם זאת, בהתחשב בגמישות הגנטית שלו, מודל העכבר היה שימושי בעבר כדי לחקור את ההשפעות המטבוליות השונות של הליכים כאלה16,17,18, ומודל עכבר SADI-S יכול להיות שימושי להערכת ההשפעות של SADI-S למרות הקושי הטכני.
במאמר זה אנו מתארים את ההסתגלות של תהליך SADI-S בעכברים (איור 1B) באופן שניתן לשחזר. תשומת לב מיוחדת ניתנת לתיאור הטיפול הפריאופרטיבי.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
פרוטוקול זה אושר על ידי הוועדה האתית הצרפתית המקומית לניסויים בבעלי חיים (Comité d'éthique en expérimentation animale; reference CEEA-PdL n 06).
1. הכנה טרום ניתוחית
- הוסף מזון דיאטת ג'ל לתזונה הרגילה 3 ימים לפני הניתוח. צום העכברים 6 שעות לפני הניתוח.
- יש להשרות הרדמה עם איזופלורן 5% (1 ליטר/דקה) בתא ייעודי עם חמצן (1 ליטר/דקה). להזריק את העכברים תת עורית עם buprenorphine (0.1 מ"ג / ק"ג), amoxicillin (15 מ"ג / ק"ג), metoclopramide (1 מ"ג / ק"ג), meloxicam (1 מ"ג / ק"ג) וברזל (0.5 מ"ג / ק"ג).
- יש לגלח את 2/3 החלקים הראשונים של בטנו של העכבר החל מתהליך הקסיפואיד באמצעות סכין גילוח חשמלי. לחטא את בטנו של העכבר בשני שלבים באמצעות תמיסת יוד פוליוידון .
- הניחו את העכבר על משטח חימום ייעודי המכוסה בכרית תחתונה נקייה. יש להרדים באמצעות חרוט אף עם איזופלורן 2%-2.5% (0.4 ליטר/דקה) עם חמצן (0.4 ליטר/דקה). השתמש בבדיקת צביטת בוהן כדי לאשר את עומק ההרדמה.
- כסו את העכבר בניילון נצמד מעוקר. על מנת להחיל hyperextension על הבטן של העכבר, לתקן את הכף התחתונה ולהשתמש מזרק 1 מ"ל או שווה ערך ממוקם מאחורי הגב של העכבר. חותכים פתח בדחיסה סטרילית בגודל החתך העתידי, ומשתמשים בו כשדה ניתוח לכיסוי העכבר. ההתקנה הכללית מוצגת באיור 2A.
- לפני הניתוח יש להשתמש במסכת פנים, כובע קרצוף וכפפות מעוקרות. השתמש במכשירים מעוקרים לצורך הניתוח.
2. פרוטוקול SADI-S
- חציון לפרוטומיה
- תחת מיקרוסקופ דו-עיני (הגדלה של פי 8), בצעו לפרוטומיה חציונית עם מספריים או אזמל על ידי פתיחת עור הבטן מתהליך הקסיפואיד לאמצע הבטן. ודאו שהתהליך הקסיפואיד והשכבה השרירית נראים לעין (איור 2B).
הערה: יש לתת bupivacaine (3 מ"ג/ק"ג) תת עורית באתר הניתוח 5 דקות לפני ביצוע החתך בעור. - פתח את דופן הבטן לאורך linea alba עם מספריים בין שרירי הבטן. היזהרו לא להיכנס לחלל בית החזה (איור 2C).
- תחת מיקרוסקופ דו-עיני (הגדלה של פי 8), בצעו לפרוטומיה חציונית עם מספריים או אזמל על ידי פתיחת עור הבטן מתהליך הקסיפואיד לאמצע הבטן. ודאו שהתהליך הקסיפואיד והשכבה השרירית נראים לעין (איור 2B).
- הרחקת תריסריון
- גייסו בעדינות את התריסריון מחלל הבטן באמצעות צמר גפן לח כדי לראות את הצדדים הקדמיים והאחוריים שלו. מקמו את צינור המרה הראשי, שנראה מיד מתחת למיקרוסקופ הדו-עיני בצד האחורי של האומנטום הקטן והתריסריון (איור 3A, חיצים שחורים).
- בסמיכות מצינור המרה הראשי, דמיינו אזור בין עורקי התריסריון מתחת למיקרוסקופ הדו-עיני (איור 3A,B, עיגולים מנוקדים כחולים). חדרו לאזור זה באמצעות מלקחיים זעירים מעוקלים מצד אחד של התריסריון לצד השני, ובצעו קשירת תריסריון בין העורקים באמצעות תפר 6-0 שאינו נספג (איור 3C-E). היזהר לא ligate את הענפים של עורקי התריסריון.
- שרוול קיבה
- לגייס את הבטן מחלל הבטן באמצעות צמר גפן לח ומהדק לא טראומטי. הפרידו את הקיבה מהאיברים הסובבים אותה באמצעות מיקרו מספריים: הפרידו את האומנטום הגדול יותר, חתכו את עורקי הקיבה הקצרים (ענף של עורק הטחול) בין הקיבה לטחול, ואת הליפומה המקשרת בין הקיבה לחלק התחתון של הוושט (איור 4A,B).
- באמצעות מיקרו מספריים, בצעו גסטרוטומיה בקוטר 5 מ"מ על-ידי פתיחת הפונדוס והוציאו את שאריות המזון באמצעות צמר גפן (איור 4C, חץ). יש לשטוף את אתר העיכול בתמיסת מלח סטרילית (37°C) כדי למנוע זיהום מתכולת הקיבה שהוסרה.
- יש למרוח קליפסים כירורגיים (בגודל בינוני, 5.6 מ"מ) לאורך העקמומיות הגדולה יותר של הקיבה כדי להוציא כ-80% מהקיבה. שני קליפים מספיקים. הסירו את הבטן המוחרגת על-ידי חיתוך שלה עם מספריים זעירים (איור 4D-G).
- עגנו את הקליפים הכירורגיים כדי לוודא אטימות על ידי ביצוע תפר ריצה (8-0) מתחילתה ועד סופה של כריתת הקיבה (איור 4H).
- אנסטומוזה Duodeno-ileal
- מתחת למיקרוסקופ הדו-עיני, דמיינו את הלולאה האיליאלית האחרונה, שנמצאת ממש לפני הצאקום (איור 5A). גייסו בעדינות את המעי הדק מחוץ לחלל הבטן מהלולאה האיליאלית האחרונה. הניחו את המעי הדק, כפי שמוצג באיור 5B, כך שלולאת האיליאל האחרונה תמוקם בצד שמאל. באמצעות חוט תפר בגודל קודם, למדוד 10 ס"מ (כ 1/3 מהאורך הכולל של המעי הדק) מן הלולאה ileal האחרון; זה יהיה האתר של אנסטומוזה בעתיד.
- על מנת להבטיח כי איבר המרה העתידי מגיע לאתר anastomosis מצדו השמאלי, לעשות לולאה גדולה של המעי הדק סביב האתר של אנסטומוזה בעתיד. באמצעות מיקרו מספריים, בצעו אנטרוטומיה בקוטר 4 מ"מ על-ידי פתיחת המעי הדק בשלב זה (איור 5C-E). שטפו את אתר האנטרוטומיה בתמיסת מלח סטרילית (37°C) כדי למנוע זיהום.
- בצעו אנטרוטומיה בקוטר 4 מ"מ בחלק המוחרג של התריסריון, מיד לאחר הפילורוס, בין הקיבה לבין הקשירה שבוצעה בשלב 2.2.2 (איור 5F). מניחים דחיסת קולגן המוסטטית נספגת בגודל 5 מ"מ x 5 מ"מ לטובת הומאוסטזיס.
- שימוש ב-8-0 שאינו נספג תפר, לבצע anastomosis duodeno-ileal מצד לצד. התחילו באנסטומוזה של הצד האחורי, ואחריה באנסטומוזה של הצד הקדמי (איור 5G-I).
- סגירת בטן
- הצג את המעי הדק בחלל הבטן כך שאיבר המרה מגיע לאנסטומוזה מהצד השמאלי העליון של הבטן והגפה המשותפת נופלת לחלק התחתון של הבטן.
הערה: לשטוף את הבטן שלוש פעמים עם כ 5 מ"ל של תמיסת מלח סטרילית 0.9% (37 ° C). לאחר מכן, לשאוב את הנוזל מהבטן כדי להסיר שאריות נוזל העיכול ומזון מעוכל כדי למנוע זיהום חיידקי ודלקת בטן לאחר מכן. - Rehydrate העכבר עם 500 μL של 37 ° C תמיסת מלח על ידי החלתו ישירות לתוך חלל הבטן באמצעות מזרק 1 מ"ל.
- סגור את שכבת השרירים באמצעות תפר ריצה יחיד 6-0 שאינו נספג. סגור את עור הבטן באמצעות 6-0 תפרים מופרדים שאינם נספגים (איור 5J,K).
- הצג את המעי הדק בחלל הבטן כך שאיבר המרה מגיע לאנסטומוזה מהצד השמאלי העליון של הבטן והגפה המשותפת נופלת לחלק התחתון של הבטן.
3. טיפול כללי לאחר הניתוח
- לאחר הפסקת האיזופלורן, הניחו לעכבר להתעורר על כרית החום מתחת ל-0.4 ליטר/דקה O2 עם מסכת האף. כאשר מתעורר לחלוטין, אשר ניתן להבטיח על ידי התאוששות מנוע מלאה, לשים את העכבר לבד בכלוב באינקובטור 30 מעלות צלזיוס. השאר את העכבר באינקובטור 30 מעלות צלזיוס למשך 5 ימים (אין תנאי ספציפי לגז או לחות).
הערה: יש לחמם את הכלוב מראש. - לאפשר גישה חופשית למים מיד לאחר הניתוח. הוסף תוספי ויטמינים, כולל ויטמינים B1, B9, B12, וויטמינים liposoluble (A, D, E, K), למים (800 מ"ג / 180 מ"ל מים) עד סוף הפרוטוקול.
- לשמור על שיכוך כאבים על ידי זריקות buprenorphine תת עורית (0.1 מ"ג / ק"ג) פעמיים ביום מיום 1 עד יום 3, פעם ביום לאחר מכן עד יום 5. המשך amoxicillin (15 מ"ג / ק"ג), meloxicam (1 מ"ג / ק"ג) ו metoclopramide (1 מ"ג / ק"ג) זריקות תת עוריות פעם ביום עד יום 3. לספק זריקות תת עוריות של ברזל (0.5 מ"ג / ק"ג) פעם ביום עד סוף הפרוטוקול.
4. מדידות כלליות והמתת חסד
- שקלו את העכברים כל יום עד היום שלאחר הניתוח 5. לאחר מכן לשקול ביום 7, ולאחר מכן מדי שבוע.
- כדי למדוד את צריכת המזון היומית, הניחו עכבר אחד בכל כלוב. יש לקבוע משקל ידוע של תזונה מוצקה ולמדוד את משקל התזונה המוצקה שנותרה לאחר 24 שעות. מדדו את צריכת המזון ביום 3, 4, 5, 7 ולאחר מכן מדי שבוע.
- הרדימו את העכברים על ידי נקע צוואר הרחם בהרדמה כללית (5% איזופלורן (1 ליטר לדקה) עם חמצן (1 ליטר לדקה)) עם הזרקה תת עורית של בופרנורפין (0.1 מ"ג/ק"ג) לאחר חתך אטריום לבבי שמאלי לצורך דגימת דם (500 עד 600 מיקרוליטר דם).
- למדוד את ריכוז המוגלובין בדם באמצעות מנתח המטולוגי אוטומטי הדורש 20 μL של דם.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
עקומת למידה
עקומת הלמידה של מודל זה מוצגת באיור 6. נצפתה ירידה הדרגתית בזמן הניתוח, המגיעה לכ-60 דקות של ניתוח לאחר 4 שבועות של אימונים אינטנסיביים (איור 6A). ההישרדות של 5 ימים לאחר הניתוח השתפרה גם היא עם הזמן, והגיעה ל-77% במהלך תרגול רגיל (איור 6B). הגורמים השכיחים ביותר לתמותה היו דליפות אנסטומטיות ותסמונת לולאה afferent וכתוצאה מכך דלקת צפק המרה. לא ראינו מוות מאוחר יותר בחודש הראשון עם הטכניקה המתוארת בכתב יד זה. יש לציין כי ניסויים קודמים שבוצעו ללא עיגון קליפסים כירורגיים עם תפרים רצים הובילו לנדידת קליפסים בשני שלישים מהמקרים, וכתוצאה מכך מוות אחד על ידי חסימת המעי הדק לאחר 31 ימים. תוצאות אלה מדגישות כי שליטה במודל זה דורשת הכשרה אינטנסיבית.
פרמטרים כלליים
עכברים עם רקע C57BL6/J חולקו באופן אקראי לקבוצת SADI-S (n = 9; 5 זכרים, 4 נקבות) ולקבוצת ביקורת דמה (n = 4; 2 זכרים, 2 נקבות). בין עכברי SADI-S לעכברי הדמה, המשקל הממוצע לפני הניתוח (27.9 גרם ± 0.98 גרם לעומת 28.5 גרם ±-2.4 גרם) והגיל (14.8 שבועות ±-7.2 שבועות לעומת 18.7 שבועות ±-10.3 שבועות) לא היו שונים באופן משמעותי. עכבר אחד מת לאחר SADI-S ביום 4 לאחר הניתוח מדליפה אנסטומוטית ולכן לא נכלל בניתוח הבא. עכברי SADI-S חוו ירידה משמעותית במשקל בהשוואה לעכברי ביקורת דמה מהיום הרביעי לאחר הניתוח: 21.7 גרם ± 1.6 גרם לעומת 29.0 גרם ± 0.7 גרם (p = 0.0081) (איור 7A). צריכת המזון היומית (14 יום) עלתה באופן משמעותי בעכברי SADI-S (4.4 גרם ± 0.1 לעומת 2.9 גרם ±-0.6 גרם ליום, p = 0.027) (איור 7B).
עכברים הוקרבו 28 ימים לאחר הניתוח. עכבר אחד בקבוצת SADI-S, שלא הציג ירידה משמעותית במשקל, נראה כבעל רפרלביזציה של התריסריון. אירוע כזה לא נצפה ב-7 העכברים האחרים. כפי שניתן לראות באיור 7C, ריכוז ההמוגלובין לא היה שונה באופן משמעותי מעכברי הביקורת המזויפים בקבוצת SADI-S לאחר נטילת תוסף ברזל.
איור 1: ייצוג של מעקף יחיד של אנסטומוזיס דואודנו-איליאלי עם כריתת שרוול קיבה (SADI-S). (A) אצל בני אדם, התריסריון נחתך בסמיכות מצינור המרה הראשי. אנסטומוזה דואודנו-איליאלית מאוחרת מבוצעת עם שארית התריסריון, המגדירה איבר מרה (לפני האנסטומוזיס) וגפה משותפת שאורכה שליש מהאורך הכולל של המעי הדק (לאחר האנסטומוזיס). (B) בעכברים, התריסריון אינו נכלל על ידי ליגטורה בסמיכות לצינור המרה הראשי, ומבוצעת אנסטומוזה דואודנו-איליאלית לטרולטרלית. הדמות נוצרה עם תבניות BioRender.com ו-Servier Medical Art אשר מורשות תחת רישיון Creative Commons Attribution 3.0 Unported; https://smart.servier.com/. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: התקנת עכבר עבור SADI-S . (A) התקנה כללית. (B) פתח העור מתהליך הקסיפואיד (בסיס עצם החזה) לאמצע הבטן. (C) שכבה שרירית-אפונוירוטית ופתח הצפק. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: הרחקת התריסריון. (A) חלון כלי דם בין עורקי התריסריון (עיגול מנוקד כחול) בצד האחורי של התריסריון, הממוקם לפני צינור המרה הראשי (חיצים שחורים). (B) חלון כלי דם בין עורקי התריסריון (עיגול מנוקד כחול) בצד הקדמי של התריסריון. (ג,ד) הרחקת התריסריון באמצעות תפר 6-0 שאינו נספג. (E) תצוגה סופית של תריסריון מוחרג. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: כריתת שרוול קיבה. (A) הסרת omentum גדולה יותר. (B) חתך בעורקי קיבה קצרים. (C) גסטרוטומיה ראשונית (חץ כחול). (ד-ג) הסרת אזור הלב בקיבה באמצעות שני קליפים כירורגיים. (H) עיגון קליפסים כירורגיים באמצעות תפר 6-0 שאינו נספג. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: אנסטומוזה Duodeno-ileal. (A) זיהוי הלולאה האיליאלית האחרונה (כוכבית). (B) ספירת 10 ס"מ (שליש מהאורך הכולל של המעי הדק) מהלולאה האיליאלית האחרונה (כוכבית) לאתר האנסטומוזה העתידית (חץ כחול). (ג,ד) סיבוב המעי הדק סביב אתר האנסטומוזיס העתידי (חץ כחול). (E) אנטרוטומיה איליאלית. (F) דואודנטומיה (חץ לבן). (ז-י) אנסטומוזה מצד לצד בשתי שכבות בין הדואודנוטומיה (חץ לבן) לבין אנטרוטומיה איליאלית (חץ כחול). (J) סגירת שכבה שרירית-אפונוירוטית. (K) סגירת העור. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 6: עקומת הלמידה של הליך SADI-S . (A) השפעת האימון על משך הפעולה. הנתונים מוצגים כערך הממוצע ± SEM. (B) השפעת האימונים על הישרדות של חמישה ימים. הנתונים מוצגים באחוזים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 7: פרמטרים כלליים לאחר SADI-S. (A) משקל גוף לאחר הניתוח, (B) צריכת מזון שנמדדה במשך 24 שעות ביום ה-14, ו-(C) ריכוזי המוגלובין בדם הושוו בין SADI-S לעכברי ביקורת דמה. הנתונים מוצגים כממוצע ± SEM. השוואות סטטיסטיות נעשו עם ANOVA דו-כיווני (עם מבחן השוואות מרובות של סידאק) או מבחנים לא פרמטריים של מאן-ויטני. * עמ' < 0.05; ** עמ' < 0.01. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ניתוחים בריאטריים, שהטכניקות שלהם מתפתחות כל הזמן, נראים כיום כטיפול היעיל ביותר להשמנת יתר ולתחלואה מטבולית נלווית 3,19,20. הליך SADI-S, שתואר לראשונה בשנת 20074, הוא הליך מבטיח הקשור להשפעות מטבוליות גדולות יותר מאשר ניתוחים אחרים מסוג malabsorptive . מודלים של בעלי חיים, במיוחד עכברים המאפשרים יצירה מהירה של מודלים מהונדסים גנטית, נחוצים מאוד כדי להבין באופן מלא את המנגנונים העומדים בבסיס שיפורים אלה. כאן אנו מתארים מודל אמין וניתן לרבייה של SADI-S בעכברים.
השלב הקריטי הראשון של הליך SADI-S הוא אי הכללת התריסריון, המאפשר רק את הפרשות המרה והלבלב לנסוע לתוך התריסריון ואת שני השלישים הראשונים של המעי הדק. בבני אדם, התריסריון נחתך, ומאפשר אנסטומוזה דואודנו-איליאליתמקצה לצד 4. במודל SADI-S של חולדה שתואר על ידי Montana et al.15, הרחקת התריסריון על ידי תפר שאינו נספג או מהדק כירורגי אינה מושלמת במקרים ספורים, וכתוצאה מכך מתרחשת חדירות תריסריון (כלומר, הכנסה מחדש של הבולוס למערכת העיכול המקורית). עם זאת, קטע של התריסריון ואחריו אנסטומוזה מקצה לצד קשה להעברה בעכברים, מה שמוביל אותנו להעדיף קשירת תריסריון. ואכן, אורכם הקצר של כלי התריסריון מגביל את גיוס התריסריון אם התריסריון מועבר לחלוטין, מה שמקשה על ביצוע אנסטומוזה טרמינו-לטרלית. ניסויים ראשוניים (הנתונים לא מוצגים) הראו תמותה גבוהה, אפילו עם נסיינים מיומנים ומיומנים. רק מקרה אחד של repermebilization נצפה במחקר זה. יש לתת תשומת לב מיוחדת לעורקי התריסריון במהלך שלב זה. devascularization היקפי של התריסריון מוביל למוות בכל המקרים, אבל עכברים ניתן לצפות להתאושש מאזור devascularized קטן שנגרם על ידי קשירת כלי דם דיסטלי. השונות האנטומית של כלי הדם בתריסריון בעכברים מונעת מאיתנו לתאר לוקליזציה מתמדת לביצוע הדרה זו. עם זאת, 0.5 ס"מ של התריסריון לאחר פילורוס חייב להיות זמין כדי לאפשר אנסטומוזה מקצה לצד.
צעד קריטי נוסף בעת ביצוע האנסטומוזה הוא להציג את המעי באופן שאיבר המרה מגיע לאתר של אנסטומוזה duodeno-ileal מצד שמאל. אחרת, המזון יתנגד לזרימת המרה, מה שיגרום לאיבר המרה להתרחב, המרה להתפזר לחלל הבטן, והעכברים למות מדלקת צפק המרה סביב היום השני שלאחר הניתוח. מצב זה הדומה לתסמונת לולאה afferent21 ניתן למנוע על ידי ביצוע לולאה של המעי הדק מרוכז באזור anastomosed של ileum. זה הכרחי כי, בניגוד לבני אדם, caecum ממוקם בצד שמאל של הבטן ב 80% מהמקרים בעכברים22.
בבני אדם, האיבר המשותף מודד כ 250 ס"מ כדי להגביל תת תזונה, אשר מתאים כשליש מהאורך הכולל של המעי הדק23. לפני ניתוחים, מדדנו את האורך הכולל של המעי הדק של מודל העכבר בתנאי הזנה דומים (C57BL6/J תחת דיאטת צ'או) כדי לקבוע את גודל הגפה הנפוצה. מכיוון שאורך המעי הדק עשוי להשתנות בין עכברים בעלי רקע גנטי שונה או בעקבות תנאי הזנה שונים, אנו ממליצים בחום למנתחים עתידיים לבצע מחקר פיילוט למדידת גודל המעי. יש להשתמש באותו גודל עבור כל עכבר מאותו רקע, שכן יש להימנע מיציאה שיטתית של המעי הגס למדידה מלאה במהלך הניתוח (מכיוון שקיים סיכון מוגבר להתייבשות, היפותרמיה ופגיעה בקרביים).
כריתת שרוול קיבה היא חלק מטכניקת SADI-S המקורית, המאפשרת הגבלה בנוסף לתת-ספיגה4. מספר דגמים של כריתת שרוול קיבה בעכברים זמינים בספרות 12,24,25,26. השימוש בקליפסים כירורגיים במקום תפרים בלבד מאפשר רווח משמעותי של זמן24 ומפחית את איבוד הדם, שני תנאים הכרחיים להצלחת הניתוח. עיגון תפס הניתוח באמצעות 8-0 תפר ריצה מנע נדידת קליפס תוך קיבתי בכל המקרים בניסוי שלנו. על ידי הסרת אזור הלב, טכניקה זו מאפשרת הסרה של כ 80% של הבטן12. במודל זה, לעומת זאת, SADI-S היה קשור להאכלת יתר בהשוואה לעכברי הבקרה המזויפים, במטרה (כנראה) לפצות על תת-הספיגה הנגרמת על ידי נגזרת המעי. מודלים אחרים הציעו כי כריתת שרוול קיבה בעכברים העדיפה לשנות את התנהגות צריכת המזון במקום את הכמות האבסולוטית של מזון שנבלע ליום בטווח הארוך11,26. השפעה מגבילה מוגבלת זו היא מגבלה של מודל זה.
לפרוטוקול זה יש שיעור הישרדות של 75%. ראוי לציין כי הישרדות של 5 ימים הייתה מנבא חזק להישרדות לטווח ארוך, מכיוון שלא התרחש מוות מאוחר במהלך הניסוי שלנו. לא נצפתה היצרות אנסטומוטית. עם זאת, הגעה לשיעור הישרדות זה דרשה לפחות 3 שבועות של הכשרה מיקרוכירורגית אינטנסיבית על ידי נסיין המתמחה בכירורגיה של בעלי חיים; ההישרדות המוגברת לאורך זמן מתואמת עם זמן פעולה מופחת. טיפול Perioperative הוא אחד המפתחות להצלחה של טכניקה זו. יש צורך בפרוטוקול משכך כאבים קפדני בנוסף לטיפול שיטתי מבוסס אנטיביוטיקה, ויש להציג אלימנטציה בהדרגה, תוך שימוש בדיאטת ג'ל בלבד במשך 3 ימים. כפי שתואר קודם לכן 12, תוספת עם ויטמינים B1, B9,B12, וויטמינים liposoluble (A, D, E, K) נחוצה לאחר ניתוח malabsorptive , כמו גם תוספת ברזל, אשר מנע אנמיה בניסוי שלנו, אבל לא תואר עבור מודל SADI-S עדיין15.
לסיכום, SADI-S יכול לעבור בהצלחה בעכברים, עם כמה שינויים מהתיאור שלו בבני אדם. טכניקה זו דורשת הכשרה ופרוטוקול פריאופרטיבי קפדני. התאמת ניתוח זה לעכברים יכולה לאפשר הבנה טובה יותר של המנגנונים העומדים בבסיס ההשפעה המטבולית החזקה של הליך מבטיח זה בהשוואה למודלים קודמים ויכולה לעזור להגדיר טוב יותר את האינדיקציות הניתוחיות שלו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
קלייר בלנצ'רד קיבלה תשלום ממדטרוניק כדי לספק קורסים של טבילה קלינית.
Acknowledgments
אנו מודים ל-Ethicon (Johnson and Johnson surgical technologies) על אספקת חוט התפר והקליפסים הכירורגיים. עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מפרויקט הכישרונות NExT, אוניברסיטת נאנט, CHU דה נאנט.
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).
