بروتوكول لتجاوز المعدة رو أون ص في الفئران باستخدام الدبابيس الخطية

Summary

يتم إجراء تجاوز المعدة رو أون Y (RYGB) لعلاج السمنة والسكري. ومع ذلك، فإن الآليات الكامنة وراء فعالية RYGB غير مفهومة تماما، والدراسات محدودة بسبب الصعوبة التقنية التي تؤدي إلى ارتفاع معدل الوفيات في النماذج الحيوانية. توفر هذه المقالة إرشادات حول كيفية تنفيذ RYGB في الفئران ذات معدلات النجاح العالية.

Abstract

عادة ما يتم إجراء تجاوز المعدة رو أون Y (RYGB) لعلاج السمنة الحادة ومرض السكري من النوع 2. ومع ذلك، فإن آلية فقدان الوزن والتغيرات الأيضية ليست مفهومة جيدا. ويعتقد أن عوامل متعددة تلعب دورا، بما في ذلك انخفاض السعرات الحرارية، وانخفاض امتصاص المواد الغذائية، وزيادة الشبع، وإطلاق الهرمونات المعززة للشبع، والتحولات في التمثيل الغذائي حمض الصفراء، والتعديلات في ميكروبيوتا الأمعاء.

ويقدم نموذج RYGB للفئران إطارا مثاليا لدراسة هذه الآليات. وكان العمل السابق على نماذج الفئران معدلات وفيات عالية، تتراوح بين 17 و 52٪، والحد من اعتمادها. نماذج الفئران تثبت المزيد من الاحتياطي الفسيولوجي للتحفيز الجراحي وأسهل من الناحية الفنية لاعتماد لأنها تسمح لاستخدام دباسة الجراحية. ومع ذلك ، فإن أحد التحديات مع دباسات الجراحة هو أنها غالبا ما تترك حقيبة معدية كبيرة لا تمثل RYGB في البشر.

في هذا البروتوكول، نقدم بروتوكول RYGB في الفئران التي تؤدي إلى الحقيبة المعدة الصغيرة باستخدام دباسة الجراحية. باستخدام اثنين من حرائق دباسة التي تزيل forestomach من الجرذ، نحصل على الحقيبة المعدة أصغر مماثلة لتلك التي تتبع RYGB الإنسان نموذجي. التدبيس الجراحي يؤدي أيضا إلى أفضل hemostasis من الانقسام الحاد. بالإضافة إلى ذلك ، لا يحتوي الورم الغابي للجرذ على أي غدد ويجب ألا يغير إزالته فسيولوجيا RYGB.

كان فقدان الوزن والتغيرات الأيضية في فوج RYGB كبيرا مقارنة بفوج الصور ، مع انخفاض كبير في تحمل الجلوكوز في 14 أسبوعا. وعلاوة على ذلك، هذا البروتوكول لديه بقاء ممتاز من 88.9٪ بعد RYGB. يمكن اكتساب المهارات الموصوفة في هذا البروتوكول دون خبرة جراحية دقيقة سابقة. وبمجرد إتقان هذا الإجراء، سيوفر أداة قابلة للاستنساخ لدراسة آليات وآثار RYGB.

Introduction

السمنة ومرض السكري من النوع 2 أصبحت الأوبئة في جميع أنحاء العالم¹. على الرغم من أن فقدان الوزن الطبي يمكن أن يحسن مرض السكري في المرضى، فإن المصابين بالسكري الشديد يستفيدون أكثر من جراحة السمنة. وقد أثبتت جراحة لعلاج البدانة أن تكون آمنة وفعالة في فقدان الوزن وتحسين أو علاج مرض السكري من النوع^{2 2،3}، حتى في أولئك الذين يعانون من مرض طويل الأمد⁴. إجراءات علاج البدانة الأيضية، مثل الذهب القياسية الحالية رو أون Y جراحة المجازة المعدة (RYGB)، تحفز التحسينات السريعة والمستدامة في التوازن الجلوكوز في حين يقلل أيضا من الحاجة إلى أدوية السكري^5،6،7.

بعد RYGB، الجلوكوز التوازن التحسن يحدث بسرعة ومستقلة عن فقدان الوزن⁸. وقد اقترح نظريتين رئيسيتين لشرح التغيرات الأيضية المرتبطة مغفرة مرض السكري التي تحدث بعد الجراحة الأيضية. أولا، تفترض فرضية الهندغوت أنه بعد الالتفافية، تصل تركيزات أعلى من العناصر الغذائية غير المهضومة إلى الأمعاء البعيدة مما يعزز إطلاق هرمونات مثل GLP-1. من ناحية أخرى ، تشير فرضية foregut إلى أن تجاوز الأمعاء القريبة يقلل من إفراز الهرمونات المضادة للانكريتين. كل من هذه الآثار يمكن أن يؤدي إلى تحسين مبكر استقلاب الجلوكوز⁹.

النماذج الحيوانية لديها القدرة على أن تكون أداة قوية لدراسة هذه الآليات. ومع ذلك، فإن أحد الحواجز الرئيسية في استخدام نماذج الفئران أو الفئران هو الصعوبة التقنية في تنفيذ هذه الإجراءات. وقد اعتمدت معظم الدراسات على الماوس أو الفئران نماذج^10،11،12. وكانت نماذج الماوس صعبة كما المعدة الماوس صغيرة جدا لاستخدام أجهزة دباسة¹¹، ومعدلات الوفيات مرتفعة بشكل غير مقبول ، تتراوح بين 17 إلى 52 ٪¹³. في الفئران ، لا تزال بعض البروتوكولات صعبة الأداء من الناحية الفنية بسبب الربط المعقد لأوعية المعدة قبل تقسيم المعدة^12،14. نماذج أخرى تقسيم المعدة باستخدام دباسة ولكن ترك الحقيبة الكبيرة لا تتفق مع تشريح الإنسان RYGB آخر¹¹. في هذا النموذج، ونحن نقدم تعليمات مفصلة حول كيفية أداء RYGB باستخدام دباسة الخطية في نموذج الفئران مما أدى إلى الحقيبة المعدة أكثر تمشيا مع ذلك من التشريح البشري. بشكل عام، ارتبط هذا الإجراء بمعدلات البقاء الممتازة والنتائج الأيضية.

Protocol

تمت الموافقة على بروتوكولات استخدام الحيوانات من قبل لجنة العلوم الصحية لرعاية الحيوان واستخدامه في جامعة ألبرتا (AUP00003000). انظر الشكل 1 للحصول على رسم تخطيطي يوضح تشريح RYGB.

1. رو أون Y تجاوز المعدة

1. إعداد الحيوانات والإعداد المنطوق
   1. قبل أسبوع واحد من الجراحة، تزويد الفئران بالعلاج بالإماهة الفموية والنظام الغذائي السائل بالإضافة إلى نظامهم الغذائي الصلب والماء لتأقلمهم مع هذا النظام الغذائي الجديد.
   2. الفئران سريعة مع إمكانية الوصول إلى الماء فقط لمدة 12-18 ساعة قبل الجراحة.
      1. تأكد من أن الفئران صائمة على منصة سلكية مرتفعة بحيث لا يمكنها استهلاك مواد الفراش.
   3. حقن الفئران مع البوبرينورفين طويلة تحت الجلد الإفراج المستمر (ريال) بجرعة 1 ملغ / كغ مباشرة قبل الجراحة.
   4. أوتوكلاف جميع الأدوات الجراحية والمناشف والستائر.
   5. تنظيف سطح التشغيل، وسادة التدفئة، ومخروط الأنف مخدر مع الإيثانول 70٪.
   6. إعداد سطح التشغيل مع المجهر التشغيل، وآلة مخدر، واللوازم بطريقة مريحة للجراح التشغيل.
   7. استخدم وسادة تسخين منظمة بدرجة الحرارة وحدد درجة حرارتها ب 37 درجة مئوية.
   8. ضع ستارة معقمة أو منشفة فوق وسادة التدفئة.
   9. ملء أنبوب مخروطي معقم 50 مل مع 0.9٪ المالحة.
2. تحريض مخدر وإعداد
   1. حث التخدير باستخدام 4٪ isoflurane وفقا للبروتوكولات المنشأة سابقا¹⁵.
   2. ممارسة الضغط على القدم الخلفية لجميع الأطراف الأربعة لضمان عدم وجود استجابة للألم.
   3. تحقق من التخدير الكافي ومعدل التنفس بعد كل 5 دقائق.
   4. تطبيق مواد التشحيم على كلتا العينين لمنع التجفيف.
   5. حلق الشعر من البطن.
   6. تنظيف البطن مع محلول اليود بوفيدوني. السماح للمحلول لتجف، وتغيير إلى قفازات معقمة.
   7. ستارة الجرذ مع فتحة في الستائر لفضح البطن.
   8. ضع أدوات، خياطات، مسحات قطنية، ومحقنة 10 مل في مكان يسمح بالوصول السهل أثناء الإجراء.
3. متوسط استئصال البطن
   1. إجراء شق 3 سم في خط الوسط العلوي من البطن باستخدام مشرط، فقط تحت عملية xyphoid كمعلم.
   2. باستخدام مقص، وتقسيم اللفافة والشميض، مع الحرص على البقاء في منتصف الخط على خط ألبا للحد من النزيف من المستقيم abdominus. إذا كان هناك نزيف، والسيطرة عليه مع الحرارية أو الكهربائي.
4. تعبئة المعدة
   1. باستخدام مسحتين من القطن الرطب، تشريح بصراحة المرفقات المعدة.
   2. عند مواجهة الالتصاقات الكثيفة، استخدم الكي الحراري لتقسيم مرفقات المعدة بعناية لتجنب الكي في المعدة. تقسيم حاد في الرباط بين المعدة وفص الكبد التبعي للحد من خطر تمزق الكبد مع تعبئة المعدة.
   3. للأوعية الدموية الكبيرة، وخاصة في شرايين المعدة قصيرة، ligate باستخدام خياطة البولي بروبلين 6-0.
   4. إنشاء نافذة على الجانب الأيمن من المريء ولكن قريبة من الشريان المعدة الأيسر. تأكد من أن مسحة القطن يمكن أن تصل إلى هذه المنطقة الخلفي. يتم تعبئة المعدة بشكل كاف عندما يمكن أن تكون خارجية خارج البطن.
5. تحديد وتقسيم جيجونوم
   1. تحديد الرباط تريتز باتباع jejunum وكيلا حتى مراقبة ذلك هو التعلق بالميسوكولون العرضي.
   2. قياس 7 سم distally، وتحديد موقع بين الأوعية mesenteric، وتقسيم الأمعاء مع مقص صغير. تجنب بقع باير عند تقسيم الأمعاء. الحرص على تقسيم الأمعاء فقط وليس السينتارية.
   3. ضع اسفنجة نظيفة ومحلول ملحي قبل تقسيم الأمعاء لتقليل التلوث.
   4. تحقق من وجود سفينة عبور صغيرة في السينتاري على حدود الأمعاء الدقيقة وتقسيم هذا مع الكي لتجنب النزيف.
   5. الاستمرار في تقسيم mesentery 1 سم نحو قاعدة mesenteric.
   6. تحديد jejunum القريبة والقاصية. ضع الوجنوم القريب تحت شاش مبلل على يمين الجرذ والوجنوم القاصي على يسار الجرذ.
6. تدبيس المعدة
   1. أدخل دباسة قطع خطية مقاس 45 مم مع ارتفاع أساسي 3.5 مم عبر الخط الأبيض ل forestomach لإنشاء جراب أصغر. انتظر لمدة 10 ق قبل اطلاق دباسة.
   2. ضع الضغط باستخدام الشاش على الخطوط الأساسية لمدة دقيقة واحدة لضمان hemostasis. إذا لم يتحقق hemostasis مع الضغط وحده ، والنزيف على طول الخط الأساسي هو oversewn باستخدام الرقم البولي بروبلين 6-0 من ثمانية خياطة.
   3. تنفيذ النار الأساسية الثانية عبر المعدة في النافذة التي تم إنشاؤها سابقا. انتظر لمدة 10 ق قبل اطلاق دباسة. يتم عقد الضغط على طول الخط الأساسي لضمان hemostasis، وقد تكون هناك حاجة إلى الإفراط في الوتد.
7. استئصال المعدة والأمعاء
   1. إجراء استئصال المعدة مباشرة بعد تدبيس المعدة. التأخير في هذا يمكن أن يسبب تثبيط المعدة والطموح كما المعدة متقطعة بعد الأساسية المعدة الثانية.
   2. باستخدام مشرط 11 شفرة، إنشاء استئصال المعدة في الحقيبة البعيدة. التعبير عن محتويات المعدة من خلال استئصال المعدة. وهذا أمر مهم لمنع تثبيط المعدة والطموح. إطالة هذا استئصال المعدة باستخدام مقص صغير إلى ما يقرب من 5 ملم. يرصد استئصال المعدة كبيرة بما يكفي لطرف مسحة القطن فقط لتناسب من خلال.
   3. تعبئة نهاية الجانم المتاخمة لاستئصال المعدة ومكان بحيث لا الملتوية mesentery.
   4. أثناء خياطة الحشرات، تأكد من أن الأمعاء تبقى رطبة من خلال تغطيتها بالشاش المنقوع بالمحلول الملحي وإعادة تطبيق المالحة بانتظام.
   5. باستخدام 6-0 البولي ديوكسيناني أو البولي بروبلين خياطة، وضع خياطة البقاء على هامش أدنى من التخدير والتراجع بلطف باستخدام مبكرة. ربط مع ثلاثة عقدة.
   6. ضع خياطة البقاء على الهامش المتفوق للتأق وتراجع بلطف باستخدام المفاجئة. تعادل مع ستة عقدة.
   7. خياطة الجانب الأمامي من التخدير بطريقة مستمرة ، مع لدغات 1 مم واسعة و 1 ملم بعيدا بعناية لتجنب اتخاذ المؤخر.
   8. بمجرد أن تصل الغرزة إلى خياطة البقاء السفلية ، اربط هذه مع ستة عقد إضافية.
   9. مرة واحدة في الجانب الأمامي كاملة، والوجه الأمعاء والمعدة أكثر وتمرير خياطة البقاء أدنى من خلال عيب المساريقي. إعادة تطبيق المفاجئة وتراجع دون المستوى الأدنى.
   10. بالنسبة للجانب الخلفي من التناضح ، توقف السماكة الكاملة 6-0 خياطة ، وعرضها 1 مم ، وتباعدت 1 مم ، مع الحرص على تجنب أخذ المؤخر. هذه مرتبطة بستة عقد لكل منها
       ملاحظة: يتم خياطة الجانب الأمامي من التناضح بطريقة مستمرة بينما يتم الجانب الخلفي بطريقة متقطعة. وهذا يمنع التضيق المحتمل أو تضيق المرتبطة إغلاق محيط مستمر.
   11. تحقق من التسرب عن طريق دفع محتويات مضيئة بلطف عبر الحشرات. إذا كانت هناك مناطق مع تسرب، وتعزيز بعناية لهم مع الغرز توقف. الحرص على تجنب اتخاذ backwall عند تعزيز مع الغرز اضافية.
8. استئصال جيجونوجيجونوستوم
   1. من استئصال المعدة، قياس 20 سم distally.
   2. إنشاء jejunotomy على الجانب antimesenteric باستخدام مشرط 11 شفرة. تجنب إجراء استئصال الوجون على بقع باير.
   3. تمديد هذا jejunotomy باستخدام مقص صغير، بحيث يكون نفس حجم الطرف biliopancreatic. تأكد من أن مسحة القطن تناسبها فقط في الداخل.
   4. ضع الطرف biliopancreatic بحيث لا يوجد التواء من mesentery.
   5. إجراء التخدير على نحو مماثل لاستئصال المعدة مع 6-0 خياطة البقاء على الجانبين متفوقة وأقل شأنا. يتم تنفيذ الجانب الأمامي مع الغرز المستمرة في حين يتم تنفيذ الجانب الخلفي مع الغرز توقف.
   6. تأكد من أن الأمعاء تبقى رطبة مع المالحة خلال هذا التخدير.
   7. تحقق من وجود تسرب عن طريق دفع محتويات مضيئة بلطف من خلال الحشرات. إذا كانت هناك مناطق مع تسرب، وتعزيزها مع الغرز توقف.
9. إعادة وضع الأمعاء والمعدة
   1. تأكد من عدم وجود التواء في الحقيبة أو بقايا المعدة أو الكبد. تأكد من أن الفص الأيسر من الكبد هو الأمامي إلى المعدة وليس محاصرا وراء الحقيبة لأن هذا يمكن أن يسبب نقص التروية الكبد ضاغط.
   2. وضع الأمعاء في البطن في وضعها الطبيعي بحيث لا يوجد التواء.
10. إغلاق البطن
    1. إغلاق اللفافة مع 3-0 polyglactin بطريقة مستمرة. 3-0 بوليدوكسانون يمكن أيضا أن تستخدم.
    2. أغلقي البشرة بالحرير 2-0 بطريقة مستمرة.
11. ظهور مخدر
    1. تقليل ايزوفلوران إلى الصفر ولكن الاستمرار في الأكسجين التكميلي.
    2. إدارة مخدر موضعي ككتلة دفقة إلى الشق.
    3. إعطاء 10 مل من الدكستروز تحت الجلد 5٪ في المالحة العادية (D5NS) في الأنسجة تحت الجلد خلف الرقبة.
    4. ضع طوق جرذ إليزابيث قبل أن يستيقظ الجرذ تماما. الحرص على تناسبها بشكل مريح ولكن ليس ضيق جدا للتسبب في عدم الراحة.
       ملاحظة: يتم الاحتفاظ طوق حتى اليوم 5 لمنع تأليه الجرح.

2. جراحة الشام

ملاحظة: يتم إجراء جراحة الشام مماثلة لRYGB، ومع ذلك، لا يتم إجراء anastomoses.

1. يتم إنشاء استئصال المعدة ثم مغلقة مع 6-0 البولي ديوكسيناني أو خيوط البولي بروبلين.
2. يتم إنشاء jejunotomy 7 سم القاصي إلى أربطة تريتز ومن ثم مغلقة مع 6-0 البولي ديوكسيناني أو خيوط البولي بروبلين.

3. الرعاية بعد الجراحة

1. الرعاية بعد الجراحة
   1. فئران المنزل بشكل فردي والاحتفاظ بها على منصات الأسلاك التي أثيرت حتى يتم إعادة إدخال المواد الغذائية الصلبة لمنع استهلاك الفراش وعرقلة مضيئة.
      ملاحظة: يتم استئناف النظام الغذائي بعد العملية الجراحية تدريجيا كما وذمة في استئصال المعدة يمكن أن يسبب انسداد مع الاستئناف المبكر للنظام الغذائي الصلب.
   2. فحص القدمين يوميا في حين أن الفئران على منصات الأسلاك التي أثيرت لأي تغييرات الجلد.
   3. إبقاء الفئران على الماء والتغذية العلاج بالإماهة عن طريق الفم لأول 72 ساعة.
   4. إدارة 10 مل من D5NS كل 12 ساعة لأول 72 ساعة.
   5. إعطاء تحت الجلد قصيرة المفعول البوبرينورفين في 0.01 ملغم /كغ إذا الفئران ويبدو أن في الألم. يستخدم مقياس الجرذ غريماس لتقييم الألم¹⁶.
   6. في اليوم الثالث بعد الجراحة، أضف النظام الغذائي السائل للقوارض. الاستمرار في توفير المياه والعلاج بالإماهة الفموية.
   7. في اليوم الخامس بعد الجراحة، أعد تشغيل النظام الغذائي الغني بالدهون. الاستمرار في توفير المياه والنظام الغذائي السائل. أزل الطوق الإليزابيثي
   8. في اليوم التالي للجراحة 7، توقف عن تناول الطعام السائل.
   9. إزالة خياطة الجلد في يوم ما بعد الجراحة 10-14.

النتائج

الحيوانات والسكن
36 ذكور الفئران Wistar كان يسكن في أزواج وأطعمت 60٪ القوارض العقيمة عالية الدهون النظام الغذائي ابتداء من ستة أسابيع من العمر (الشكل 2). في 16 أسابيع من العمر، خضعوا لجراحة RYGB أو صورية. بعد الأسبوع الأول بعد الجراحة، استؤنفت الفئران على نظام غذائي عالي ...

Discussion

RYGB ينطوي على إنشاء الحقيبة المعدة الصغيرة (أقل من 30 مل)، وخلق طرف biliopancreatic وطرف رو(الشكل 1). في البشر ، يكون الطرف البليوبنكرياتيكي عادة 30 إلى 50 سم وينقل إفرازات من بقايا المعدة والكبد والبنكرياس. عادة ما يكون طول طرف رو من 75 إلى 150 سم وهو القناة الرئيسية للطعام المبتلع. القناة ...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-0 Silk Sutures	Ethicon	K533
3-0 Vicryl Sutures	Ethicon	J219H
4% Isoflurane	N/A	N/A
5% Dextrose and 0.9% Sodium Chloride Solution - 1000 mL	Baxter	2B1064
50 mL Conical Centrifuge Tubes	Fisher Scientific	14-432-22
6-0 Prolene Sutures	Ethicon	8805H
Anesthetic Machine	N/A	N/A
Animal Hair Shaver	N/A	N/A
Betadine Solution	N/A	N/A
Castrojievo Needle Holder with lock 14 cm (smooth curved)	World Precision Instruments	503258
ECHELON FLEX Articulating Endoscopic Linear Cutter	Ethicon	EC45A
Economy Tweezers #4	World Precision Instruments	501978
ENDOPATH ETS Articulating Linear Cutter 45mm Reloads	Ethicon	6R45B
Far Infrared Warming Pad Controller with warming pad (15.2 cm W x 20.3 cm L), pad temperature probe, and 10 disposable, non-sterile sleeve protectors	Kent Scientific	RT-0515
Large Rat Elizabethan Collar	Kent Scientific	EC404VL-10
Liquid Diet Feeding Tube (150 mL)	Bio-Serv	9007
Liquid Diet Feeding Tube Holder (short adjustable)	Bio-Serv	9015
Micro Mosquito Forceps	World Precision Instruments	500452
Micro Scissors	World Precision Instruments	503365
Mouse Diet, High Fat Fat Calories (60%), Soft Pellets	Bio-Serv	S3282
No. 11 Blade and Scalpel Handle	N/A	N/A
OPMI Vario Surgical Microscope	ZEISS	S88
Raised Floor Grid	Tecniplast	GM500150 Raised Floor Grid
Rodent Liquid Diet, Lieber-DeCarli '82, Control, 4 Liters/Bag	Bio-Serv	F1259
Sodium Chloride Irrigation 0.9% Solution - 500 mL	Baxter	JF7633
Sterile Cotton Swabs	N/A	N/A
Sterile Drape	N/A	N/A
Sterile Towel	N/A	N/A
Thermal Cautery Unit	World Precision Instruments	501293