Yöntem makalesi

Cerrahi Klipsler Kullanılarak Farelerde Sleeve Gastrektomi

DOI:

10.3791/60719

⸱

14 Kasım 2020

 ,  ,  ,  , 
1Cardiovascular Division, Internal Medicine Department, Min-Sheng General Hospital, 2Department of Nutrition and Health Sciences, School of Healthcare Management, Kai-Nan University, 3Institute of Clinical Medicine, National Yang-Ming University, 4Food Science and Biotechnology, College of Biotechnology and Bioresources, University of Da-Yeh, 5Department of Surgery, Min-Sheng General Hospital, 6Department of Critical Care Medicine, Taipei Veterans General Hospital, 7Division of Cardiology, Department of Internal Medicine, Taipei Veterans General Hospital, 8Division of Cardiology, Heart Center, Cheng-Hsin General Hospital, 9Taipei Medical University

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diyabet ve obezite prevalansı dünya çapında sürekli artmaktadır. Diyabet, obezite ve bunlara bağlı mortalite ve eşlik eden bozukluklar arasındaki mekanizmalar daha fazla araştırılmalıdır. Burada, bariatrik cerrahinin komplikasyonsuz preklinik modeli olarak hayvanlarda sleeve gastrektomi (SG) için bir protokol sunuyoruz.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aşırı kilolu ve obez olan ların sayısı hem yetişkin hem de ergen popülasyonlarında sürekli artmaktadır. Bu tip 2 diyabet artan evrensel fenomen ile çakışıyor (T2D) ve diğer metabolik sorunlar. Bariatrik cerrahi, SG gibi, şu anda obezite ve T2D için en etkili ve yaygın olarak kullanılan uzun vadeli tedavi biridir, ancak aralarındaki ilişki tam olarak henüz araştırılmış değil. İnsanlarda bariatrik cerrahi sonrası görülen sonuçların altında yatan mekanizmalar klinik öncesi hayvan çalışmaları ile incelenebilir. SG vücut ağırlığı, glikoz düzeyleri ve birçok metabolik parametreleri azaltır, ve komplikasyonların düşük bir insidansı ile gerçekleştirmek kolaydır. Bu çalışmanın amacı araştırmacılar için hayvanlarda bariatrik cerrahi basit bir yöntem ve komplikasyonsuz bir preklinik modeli sağlamaktır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Obezite prevalansı 1975 yılından bu yana dünya çapında yaklaşık üç kat artmıştır. 2016 yılında, 18 yaşından büyük 1,9 milyardan fazla yetişkin aşırı kilolu ydu ve 650 milyondan fazla yetişkin obezdi. Yetişkin nüfusta T2D prevalansı da 1980 ve 2014 yılları arasında 108 milyondan 422 milyon yetişkine yükselmiş sayı ile %4,7'den %8,5'e iki katınaçıkmıştır. Çoğu bariatrik ameliyatlar önemli kilo kaybı, vücut yağ bir azalma ve glikoz toleransı, insülin direnci ve diyabet kontrolü iyileşme neden2. Kilo kaybı ve T2D remisyon ek olarak, bariatrik cerrahi daha hipertansiyon kontrolü ve obezite ile ilgili kanser gelişimi ve ilerlemesi bazı türlerin insidansı gibi ek sağlık avantajları üretir3. Bariatrik cerrahi de dayanıklı tam neden olur, T2D kısmi remisyon, ve on yıllık majör koroner kalp hastalığı riskini azaltır (KCHD) ve serebrovasküler risk bir dereceye kadar. Ancak, altta yatan mekanizmalar tamamen anlaşılamamıştır4.

Bariatrik/metabolik cerrahi için çeşitli prosedürler vardır. Hem kısıtlayıcı hem de gastrointestinal bypass ameliyatları metabolizma üzerinde olumlu etkiler sağlar5. Bariatrik cerrahi modellerin, SG ve modifiye Roux-en-Y gastrik bypass yüksek başarı ve daha düşük mortalite oranları var ve farelerde güvenilir kısıtlayıcı ve gastrointestinal bypass cerrahi modelleri göstermek6. Gastrointestinal bypass cerrahisi uzun vadede kısıtlayıcı prosedür daha fazla kilo kaybı ve glikoz toleransı ve karaciğer steatoz önemli bir iyileşme sağlar rağmen, SG hala vücut ağırlığı ve glikoz düzeylerinin iyi kontrol üretir ve komplikasyonların düşük insidansı ile gerçekleştirmek kolaydır6. SG oranı %30'dan %54'e, Roux-en-Y gastrik bypass cerrahisi ise 2008'den 2014'e kadar %52'den %32'ye düşmüştür.7 Şu anda, laparoskopik SG Amerika Birleşik Devletleri8akademik merkezleri içinde ulusal düzeyde en sık yapılan bariatrik işlemdir. Bariatrik cerrahi, diyabet ve obezite arasındaki patofizyolojik süreçlerle ilgili yayınlanmış birçok rapor olmasına rağmen, bilinmeyen mekanizmaları daha fazla araştırmak için daha fazla hayvan deneyine ihtiyacımız vardır.

Bu protokol, insanlarda bariatrik cerrahi sonrası görülen sonuçların altında yatan mekanizmaları araştırmak için bir hayvan yöntemi üretmeyi amaçlamaktadır. Mevcut çevirisel çalışma, SG'den obezite ve T2D tedavisinin mekanizması hakkında bilgi verebilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvan kullanımına ilişkin tüm prosedürler Ulusal Yang-Ming Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylanmış ve "Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu"na uyulmuştur. 8baskı, 2011". Anestezik işlem, Ulusal Yang Ming Üniversitesi, ICAUC-016, 2015,1.

1. Hayvan hazırlığı

  1. Yaklaşık 16-18 gram ağırlığındaki Ulusal Laboratuvar Hayvan Merkezi'nden (NLAC) 20 adet 8 haftalık yabani tip C57BL/6 erkek fare alın. Rastgele SG veya her biri 10 fare ile sahte operasyon grubuna bu fareler atayın.
  2. Bariatrik veya sham ameliyatları öncesinde yemek veya yüksek yağlı diyet fareler başlatın (Ek Dosyabakınız )9. HFD en az 2 preoperatif hafta ile diyet kaynaklı obezite üretmek.
  3. Ulusal Yang-Ming Üniversitesi Laboratuvar Hayvan Merkezi'nde fareleri 12:12'lik açık-karanlık bir döngü altında, A.M 07:00'de ışık başlangıcıyla barındırın ve standart kemirgen chow ve suya ücretsiz beslenmeye izin verin.
  4. Gıda tüm hayvanları kısıtlamak ama ameliyattan önceki gece ücretsiz su erişimi sağlar.

2. Genel preoperatif hazırlık

  1. Ameliyattan önce fareleri en az 6 saat boyunca hızlılayın. % 5 isofluran ve oksijen (hem 3-4 L/dk) ile bir indüksiyon odasında anestezi indüklemek.
    1. Arka patinin, ön pençenin ve kulağın herhangi bir motor refleks uyandırmamasını sağlayan anestezinin derinliğini kontrol edin (künt kavisli tırtıklı pürüzsüz mikro-forsepsler). Ameliyattan önce deri altı enjeksiyonlarla antibiyotik (25 mg/kg sefazolin) uygulayın.
  2. Cerrahi işlemler için belirli bir çalışma bölgesi atayın. Ameliyat alanını temizleyin ve ameliyattan önce cerrahi tablaya %75 alkol solüsyonu püskürtün.
  3. Fareyi burun konisinin içinde yerleştirin ve %2 izofluran (2 L/dk) ve oksijen (4 L/dk) ile anesteziyi koruyun.
  4. Kol gastrektomi ve sahte operasyon için, anestezi uygun derinliği ni doğruladıktan sonra ton stimülasyonu, kuru gözleri önlemek için farenin gözleri% 0.2 Carbomer göz jeli uygulayın.
  5. Karından göğüs kafesine kadar saçları tıraş etmek için elektrikli bir jilet kullanın. Kalan saçı tüy dökücü bir kremle çıkarın ve temizleyin. Fareyi cerrahi masanın üzerine supine pozisyonunda yerleştirin ve düzeltin.
  6. 3 uygulama için %75 alkol ile dönüşümlü povison-iyot solüsyonu ile farenin karın duvarını dezenfekte edin.

3. Kol gastrektomi ve sham prosedürleri

  1. Ortanca laparotomi
    1. Üst karın bir 1-1,5 cm uzunluğunda orta hat kesi yapmak için bir mikro makas kullanın.
  2. Mide ve bağırsak dışsalizasyonu
    1. Öngörülemeyen kanama ve hipovolemik şoku önlemek için gerektiğinde büyüteçleme mikroskobu veya büyüteç yardımıyla SG prosedürünü uygulayın.
    2. Mideyi hafifçe hareket ettirmek ve dışsallaştırmak için iki kavisli düzgün tırtıklı mikro-forceps kullanın.
    3. Gerektiğinde pamuk uçlu bir sonda ve elektrokoter kullanarak sol mideyi dalak lara bağlayan gastrosplenik ligamenti dikkatlice bölün, böylelikle mide fundusun çevredeki dalak ve diğer iç organlardan kesilmesini sağlar.

4. Mide izolasyonu ve klips

NOT: Fareler için SG daha önce10olarak yayınlanan yeni klip applier tekniği kullanılarak yapıldı.

  1. Forseps ile midenin fundus ve pylorus'u hafifçe ve yanal olarak esnetin, orta çizgiyi(Şekil 1 ve Şekil 2)tanımlayın ve gastroözofageal kavşak inferiora ve alt kutktan mide orta hattının medial tarafının yarısına cerrahi klipsleri dikkatlice uygulayın. Kenetlenme ve midenin yaklaşık% 75-80 hariç, bu nedenle midenin tüm lateral kol oluşturma(Şekil 1 ve Şekil 2).
  2. Yan çıplak cilde bağırsak taşıyın ve sıcak tuzlu nemlendirilmiş gazlı bez ile kaplayın ve dehidratasyon ve hipotermi önlemek için gerektiği gibi intraperitoneal hidrasyon gerçekleştirmek.
  3. Lateral kırpılmış mide rezeksiyon, mikrosksorsile mide nin dışlanmış kol kaldırmak ve sonra povidon-iyot çözeltisi ile mide nin kesme kenarı sterilize.
  4. Sızıntı olmamasını sağlamak için klips çizgisini 5-0 monofilament emilemez dikişle dikin. Dikişin uçlarını düğümle ve her iki uçtaki kliplere çapa.
  5. Karın boşluğunda uygun pozisyona mide ve bağırsak dönün ve fasya ve karın duvarına çalışan 5-0 monofilament olmayan sürekli ve kesintisiz dikiş ile karın kapatın.
  6. Tüm işlemden sonra ketoprofen (2-5 mg/kg) ve sefazolin (25 mg/kg) intraperitoneal antibiyotikler ile analjezikuygulayın.

5. SG Sham prosedürü

  1. Daha önce orta hat laparotomi ile açıklandığı gibi benzer bir işlem yapın ve 5 dakika boyunca 37 °C ıslak sıcak tuzlu gazlı bez kapsama kullanarak bağırsak ve mide dışsallaştırmak.
  2. Mide ve bağırsakları bu iç organların uygun bölgelerine geri döndürün.
  3. Karın duvarını daha önce açıklandığı gibi fasya ve cilde yavaş veya emilemez monofilament dikişler kullanarak 2 kat sürekli ve kesintisiz kapanma ile dikkatlice kapatın. Tüm işlemden sonra ketoprofen (2-5 mg/kg) ve sefazolin (25 mg/kg) intraperitoneal antibiyotikler ile analjezikuygulayın.

6. Genel postoperatif bakım

  1. Dur izoflurane ve fare tamamen uyanık olana kadar 3-5 L/dk bir oda hava akışı ile devam edin.
  2. Hareket kabiliyetini kazanır ken fareyi izlemeye devam edin ve kafesin etrafında yürümeye başlayın.
  3. Fareyi 30 °C'lik bağımsız bir kuluçka makinesine 5 gün süreyle yerleştirin. Farelerin birbirini yaralamasını önlemek için kafes başına sadece bir fare olduğundan emin olun.
  4. Ameliyattan 3 gün sonra 3 gün boyunca jel diyet gıdasına (yüksek yağlı jel diyeti: %10 domuz yağı, %10 sıvı şeker, %57 su) ücretsiz erişim dönün ve ameliyattan 3 gün sonra önceki diyeti yeniden tanıyın.
  5. Deri altı veya intraperitoneal ketoprofen enjekte (2-5 mg/kg) ve sefazolin (25 mg/kg) operasyondan sonra 1 gün süreyle.
  6. Tüm çalışma süresi boyunca fare vücut ağırlığını haftalık olarak değerlendirin. Ketoprofen (2-5 mg/kg) intraperitoneal enjeksiyon ile günde bir kez ağrı kontrolü için hayvan ameliyat tan sonra sıkıntı içindeyse gerektiği gibi sağlayın.
    NOT: Burada öğrenme döneminden sonra SG'nin sağkalım oranı %90 idi.

7. Metabolik parametre değerlendirmesi

  1. 6 saat boyunca hızlı fareler ve temel kan örnekleri (0 dk) almak. Serbestçe hareket eden farelerin kuyruk damarucundan tüm kan örnekleri alın11,12.
  2. Glikoz tolerans testi için intraperitoneal enjeksiyon ile %50 dekstroz 1 mg/g'lık bir dextroz sununuz.
  3. Glucometers ve test şeritleri kullanarak yinelenen numunelerde glikoz uygulamasından sonra 0, 5, 15, 30, 60 ve 120 dk'da serbestçe hareket eden farelerin kuyruk damarlarının uçlarından kan şekerini ölçün.
  4. 30 dakika pıhtılaşma ile oda sıcaklığında tam kan örneğini (n = 10) tutun.
  5. Kan örneğini 3000 x g'de 4 °C'de 10 dakika santrifüj edin.
  6. Plazmayı kan pıhtılarını bozmadan ayrı tüplere aktarın ve -80 °C'de saklayın.
  7. Çalışmanın sonunda hemoglobin A1c (HBA1c), glikoz, kolesterol ve insülin düzeyleri için ticari fareler ELISA kitleri kullanarak çalışma sonunda üreticinin yönergelerine göre çalışma.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İşlemin sonuçları Şekil 3 ve Şekil 4'te

figure-results-1

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Prospektif kohort çalışmalarının çoğu vücut kitle indeksi artırılması mortalite artan ilgili olduğunu doğruladı. Obezite diyabet riski ile ilişkilidir, kardiyovasküler hastalıklar (CvD), ve her iki cinsiyette ölüm. Spesifik patolojik süreçler diyabet, obezite ve mortalite arasında bir bağlantı kurmuştur14. Sistematik incelemeler ventriküler hipertrofi regresyon ve geliştirilmiş diyastolik fonksiyon yanı sıra15kanıt ile CVD için risk faktörlerinin azaltılmasında bariatrik ce...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmezler.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bayan Isabelle Lu'ya İngilizce anlatımı için teşekkür ederiz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
% 0.9 normal tuzlu ÇinKimya & İlaç A.Ş.
5-0 monofilament sütürShineteh Inc. TayvanEthicon
AlmShineteh Inc. TayvanST-A072PKUNIK
Hayvan AnesteziAdım Teknolojisi0712VAP11076Matrx
Barraqer-Troutman forsepsShineteh Inc. TayvanST-N309 (H-4410)UNIK
cefazolinTayvan kıdemli eczane şirketi
Chow diyetiAraştırma Diyetleri
Glikoz şeritleri ve glukometreBeneCheckBKM13-1BeneCheck
HbA1c kitiSeviyeOKEH00661
Hematoloji sistemiFujiFUJI DRI-CHEM 4000iAvrupa
Yüksek Yağlı diyetAraştırma Diyetleri1810724LabDiet
İris ForsepsShineteh Inc. TayvanST-1210UNIK
İris MakasShineteh Inc. TayvanST-S011UNIK
İzofluranPanion & BF biyoteknoloji A.Ş8547Panyon & BF
KetoprofenSigma22071154Sigma-Aldrich
Stereo mikroskopMicroTechSZ-5TMicroTech
Cerrahi klips (M)Echicon Inc., Somerville, NJBoyut M, 5mm
Vidisik jelDr. Gerhard Mann Chem.-pharm. Fabrik GmbH
.

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. WHO. Obesity and overweight. WHO. , (2018).
  2. Buchwald, H., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 292 (14), 1724-1737 (2004).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Lee, W. J., Aung, L. Metabolic Surgery for Type 2 Diabetes Mellitus: Experience from Asia. Diabetes & Metabolism. 40 (6), 433-443 (2016).
  6. 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).
  7. Abraham, A., et al. Trends in Bariatric Surgery: Procedure Selection, Revisional Surgeries, and Readmissions. Obesity Surgery. 26 (7), 1371-1377 (2016).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Schlager, A., et al. A mouse model for sleeve gastrectomy: applications for diabetes research. Microsurgery. 31 (1), 66-71 (2011).
  11. Pressler, J. W., et al. Vertical sleeve gastrectomy restores glucose homeostasis in apolipoprotein A-IV KO mice. Diabetes. 64 (2), 498-507 (2015).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fare ModeliBariatrik CerrahiObezite Ara t rmalarTip 2 DiyabetMetabolik Etkilerns lin DirenciSham OperasyonY ksek Ya l Diyet

İlgili makaleler