Методики Рукав гастрэктомия и Modified Ру-ан-Y желудочного шунтирования у мышей

Резюме

Bariatric surgery is the most efficient way to reduce body weight and the deadly metabolic complications (diabetes, obesity, and dyslipidemia) frequently associated with morbid obesity. Mouse models of bariatric surgery represent a unique asset for deciphering molecular mechanisms behind the beneficial effects of these surgeries on diabetes, hypertension, and dyslipidemia.

Аннотация

Ожирение является серьезной проблемой общественного здравоохранения, с преобладанием от 4 до 28% для мужчин и 6,2 до 36,5% для женщин в Европе (с 2003 по 2008 год). Патологическое ожирение часто связано с метаболическими осложнениями, такими как сахарный диабет 2 типа, артериальная гипертензия и дислипидемии, снижение продолжительности жизни и качества. При отсутствии каких - либо эффективных неинвазивных методов лечения, бариатрической хирургии является ценным методом лечения для пациентов с патологическим ожирением (индекс массы тела (ИМТ)> 40 кг / м ^2), что приводит к долгосрочной перспективе устойчивого снижения веса и улучшения в метаболических осложнений , Тем не менее, лежащие в основе клеточных и молекулярных механизмов поддержания благоприятных эффектов бариатрической хирургии еще до конца не изучены. Из-за многочисленных генетически модифицированных штаммов, доступных, модель мыши является наиболее удобной моделью животных для изучения молекулярных механизмов позади плейотропных благотворное влияние бариатрической хирургии. Здесь мы подробно оптимизированный healthcметоды и хирургические протоколы у мышей для двух наиболее широко используемых бариатрической хирургии: втулки гастрэктомии и модифицированное Ру-ан-Y желудочного шунтирования. Расшифровку молекулярные механизмы, лежащие в основе терапевтических эффектов бариатрической хирургии открывает перспективы выявления новых целей терапии.

Введение

Всемирная пандемия ожирения и диабета является разрушительным в серьезности. Более двух миллиардов взрослых во всем мире (30% населения) имеют избыточный вес (ИМТ> 25 кг / м ²⁾ или ожирением (ИМТ> 30 кг / м ^{2) 1.} Это может прийти вместе с метаболическими осложнениями, такими как сахарный диабет 2 типа, артериальная гипертензия и дислипидемии, что приводит к увеличению заболеваемости и смертности. Ожирение увеличивает общую смертность и распространенность рака ^2. Из - за отсутствия каких - либо эффективных неинвазивных методов лечения, бариатрической хирургии представляет собой единственный вариант , который может привести к долгосрочной, устойчивой потере веса ^{3, 4.} Ряд различных хирургических методов были разработаны, но рукав гастрэктомия (SG) и Ру-ан-Y желудочного шунтирования (RYGB) являются две процедуры наиболее часто используемых в клинической практике. Во время процедуры SG, 80% от первоначального объема желудкаудален; Таким образом, этот метод является одним из ограничительных операций, которые улучшают чувство сытости. RYGB является одним из ограничительным-malabsorptive методов. Во время RYGB, небольшой желудка мешок (1-2% от общего объема желудка) создается и кишечник перестраивается в Y-образной формы, которая задерживает переваривание и всасывание питательных веществ. Эти два метода приводят к значительному снижению веса тела и общее улучшение часто связанных сопутствующих заболеваний (например, гипертония, сахарный диабет 2 типа, и дислипидемии) ^3, с более высокой эффективностью видели в RYGB. Однако молекулярные механизмы, лежащие в плейотропных благотворное влияние бариатрической хирургии часто полностью не выяснены. Из-за многочисленных генетически модифицированных штаммов, доступных, мышиная модель является наиболее удобной моделью для животных, чтобы исследовать эти молекулярные механизмы.

Тем не менее, Бариатрические процедуры трудно непосредственно адаптироваться к небольшим животных моделях и Requirе высокой хирургической ловкостью. В то время как SG может быть легко выполнена у грызунов с очень хорошей выживаемостью, RYGB смертельна у мышей из - за серьезных препятствий кишечника ^5. Различные модифицированные методы RYGB были предложены для преодоления этой проблемы, в частности oesojejunostomy ^5. Здесь мы представляем еще один вариант: в гастроэнтероанастомоз без желудка иссечения. Этот модифицированный RYGB воспроизводит большинство полезных эффектов , наблюдаемых у людей (то есть, значительное снижение массы тела и улучшение уровня глюкозы и липидов гомеостаза).

Эта рукопись призвана подвести итоги и обсудить технические и экспериментальные детали SG и RYGB у мышей и облегчить эти процедуры с помощью видео. Конкретный изюминкой будет сделан относительно оптимизации предоперационной и послеоперационной протоколов здравоохранения, которые позволяют снизить витаминов и железа недостатков.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

протокол

Животное и жилье: Получите 8-недельных C57BL / 6 самцов мышей. В 10 недель, дают мышей C57BL / 6 свободный доступ к воде и высоким содержанием жиров (DIO диеты: 35% ккал от жира, 25,8% казеина, 1,30% минеральных AIN, 1,30% витамины, 1,70% дикальцийфосфат, 0,7 % карбоната кальция, 2,10% цитрат калия, 0,026% холина битартрат, 8,9% сахарозы, 0,384% цистина, 6,5% целлюлозы, 31,7% свиного сала, 3,3% соевое масло, и 16,29% мальтодекстрина) в течение 8 (SG) или 14 (RYGB) недели до бариатрической хирургии. Для того, чтобы способствовать увеличению веса, дают мышей, посвященный хирургии RYGB (мнимого & RYGB) воды, содержащей 20% фруктозы (вес / объем) в дополнение к высоким содержанием жиров.

Этика Заявление: Все шаги протокола, описанные ниже, следуйте рекомендациям Комитета по этике для экспериментирования животных из Луары под номером официального утверждения 01953.01.

1. Общие положения предоперационной подготовки

1. Быстро мышей в течение 6 ч до операции. Гель-дии др еды было дано 3 дня до операции и исключительно за один день до операции. Индуцировать анестезию в камере с 5% изофлуран (0,4 л / мин) и O ₂ (молекулярный кислород; 0,4 л / мин). Выполните тест схождение щепотку, чтобы подтвердить, что обезболивание является эффективным. Администрирование анальгетиков (0,1 мг / кг бупренорфина), антибиотики (10 мг / кг marbofloxacine), и про-кинетики (1 мг / кг метоклопрамид) через подкожных инъекций.
2. Выделяют конкретную рабочую область для хирургических процедур (удаленных от лаборатории движения и вентиляторы). Очистите хирургическую область с выделенными для жестких дезинфицирующих поверхности. Поместите грелку на область пространства для поддержания рабочей мыши homeothermy во время операции. Нанесите чистую, впитывающую лежащей снизу над грелку.
3. Бритье живот от грудины до таза с использованием электрической бритвы. Оберните живот мыши в стерилизованной пластиковой оберткой (рис 1А и 2А) и поместите мышь в положении лежа на спине на нагревательную робъявление.
4. Нанесите мазь ветеринара на глаза, чтобы предотвратить сухость под наркозом. Поместите мышь в носовом обтекателе и поддержания анестезии с 2% изофлуран (0,4 л / мин) и O ₂ (0,4 л / мин).
5. Перед началом операции, надеть стерильный халат, экзаменационной одноразового скрабы крышкой, лицевую маску и стерильные перчатки. Открыть автоклавного пакет, содержащий стерилизованное хирургический набор инструмента, который необходим для всех этапов операции. Вырезать окно в стерилизованной полиэтиленовую пленку и дезинфицируют кожу с 2 последовательными повидон-йодом решений.

2. Рукав гастрэктомия: Хирургическая процедура

1. Срединная лапаротомия (рис 1B)
   1. Под бинокулярным микроскопом и с помощью скальпеля, выполнить срединный разрез от грудины до середины живота, чтобы открыть брюшной полости (чтобы не повредить мышцы живота). Защищают кожу стерильным компрессом, смоченным 37 ° С солевым раствором.
2. Желудок экспозиции (Рисунок 1C)
   1. Аккуратно мобилизуют желудок с помощью смачивают-ватные тампоны. Освободите желудка от его боковых близких вложений соединительной ткани с использованием увлажненные ватные тампоны или микро-ножницы.
   2. Осторожно, экстернализовать желудок полностью и поместите гемостатический коллаген сжать позади желудка. Шовный привратника и пищевод сосуды вдоль желудка с большей кривизной 8.0 , не рассасывающиеся нити , чтобы избежать будущего кровотечения (рис 1D и Е). Примечание: Hemostat использование может вызвать повреждение тканей, убедитесь, что только использовать его на ткани, которые стремятся быть резекция.
3. Резекция области сердца желудка (глазного дна)
   1. Выполните гастротомии на анатомической линии присутствует между пилорической (мозолистого) и сердечной области желудка (глазного дна) (рис 1F).
   2. Удалите остатки пищи с 2-мя смоченными ватными тампонами по отношению друг ксторона желудка. Использование микро - ножницы, разрезать живот вдоль границы между глазного дна и тела желудка (рис 1G).
   3. Нажмите гемостатический коллаген сжать в течение 2 мин в случае сильного кровотечения. Закрыть отверстие желудка с 8,0 нерассасывающихся швами из желудочно-oesophagal перехода до конца разреза (рис 1H).
4. Резекция привратника области желудка (корпуса)
   1. Заполните резекцию желудка вдоль большой кривизны таким образом , чтобы удалить около 80% желудка (рис 1I). Стандартизируйте ширину SG до 3 мм. Нажмите гемостатический коллаген сжать в течение 2 мин в случае сильного кровотечения.
   2. Закройте отверстие привратника области желудка с 8,0 нерассасывающегося швом (рис 1J). Аккуратно валок 2, смоченные ватные тампоны по отношению к каждой стороне живота, чтобы гарантировать, что шовный материал является герметичным.
   3. В комплекте с 8.0 без рассасывающиеся швы в случае утечки. Удалите кровоостанавливающие коллагена компрессы и вернуть желудок в брюшной полости. Оставьте кровоостанавливающее коллаген сжать против шовного материала.
5. брюшной закрытия
   1. Закройте мышечный слой брюшной стенки с 5,0 нерассасывающихся швами (рис 1К). Снижение анестезию путем снижения концентрации изофлуран до 1%. Закройте кожу с помощью 5.0 , не рассасывающиеся нити (рис 1 л).

3. Ру-ан-Y Желудочный Обход: Хирургические процедуры

1. Срединная лапаротомия
   1. Под бинокулярным микроскопом и с помощью скальпеля, выполнить срединный разрез от грудины до середины живота, чтобы открыть брюшной полости (чтобы не повредить мышцы живота). Защищают кожу стерильным компрессом , смоченным 37 ° С физиологическим раствором (Фигура 2В).
2. Biliopancreatic конечности и пищеварительный конечностей
   1. Экстернализовать кишечник (рис 2С). Мера 8 см от привратника и выполняют две лигатуры кишечника с 5,0 нерассасывающихся швами (рис 2D).
   2. Разрежьте кишечник между двумя лигатурами (рис 2E). Поместите проксимальную конечность двух концов в левом верхнем квадранте живота. Примечание: Это будет использоваться в качестве пищеварительный конечности (рис 2F).
   3. Поместите дистальной конечность двух концов стоящих пищеварительный конечности 6 см ниже проксимального конечности (рис 2F).
      Примечание: Это будет использоваться в качестве желчной конечности.
3. Jejuno эюностомия
   1. Обрежьте обе проксимального конечности и петли кишечника с помощью микро ножницы и выполняют две antimesenteric надрезы одинаковой длины (рис 2G и 2H).
   2. Выполнить из стороны в сторону анастомоза с двумя 8.0нерассасывающиеся швами. Выполните спинной стороне анастомоза первой (рис 2i), а затем брюшной стороне анастомоза (рис 2J).
   3. Аккуратно покрутите 2 увлажненные ватные тампоны по отношению к каждой стороне анастомоза, чтобы гарантировать, что шов герметична. В комплекте с 8.0 без рассасывающиеся швы в случае утечки.
4. Желудочно-эюностомия
   1. Аккуратно мобилизуют желудок с помощью смоченные ватные тампоны. Освободите желудка от его боковых близких вложений соединительной ткани с использованием увлажненные ватные тампоны или микро-ножницы.
   2. Осторожно, экстернализовать желудок полностью, помещая повторно рассасывающиеся кровоостанавливающие коллагена сжать позади желудка. Выполните вязь привратника с использованием 5.0 , не рассасывающиеся нити проходит через сальник , используя криволинейные микро щипцами (рис 2K и 2 л).
   3. Отрезать обе вентральной стороне желудка, 1,5 см от привратника и дистальных отделах конечностис помощью микро ножницы, создавая две надрезы одинаковой длины (рис 2М).
   4. Выполнение из стороны в сторону анастомоза с двумя 8,0 нерассасывающихся швами. Начните с дорсальной стороны анастомоза (рис 2 н), а затем выполнить брюшную сторону анастомоза (рис 2O). Аккуратно покрутите 2 смачивают-ватные тампоны по отношению к каждой стороне анастомоза, чтобы гарантировать, что шов герметична. В комплекте с 8.0 без рассасывающиеся швы в случае утечки.
5. брюшной закрытия
   1. Закройте мышечный слой брюшной стенки с использованием 5.0 , не рассасывающиеся нити (рис 2р). Снизить анестезию путем снижения концентрации изофлуран до 1%. Закройте кожу с помощью 5.0 нерассасывающегося швами (рис 2q) .Administer 25 мл / кг теплого солевого раствора через подкожную инъекцию.

4. Общие Послеоперационный

1. Стоп изофлурани по- прежнему с O ₂ потока 0,8 л / мин , пока мышь не полностью проснулся. Не оставляйте без присмотра мышь, пока он не восстановит контроль двигателя, с указанием начальной животных перемещаться по клетке и быть в состоянии стоять и ходить, не падая.
2. Место мыши (только одна мышь на клетку) в термостате при 30 температурном ° C в течение 5 дней.
3. Поддерживать железа (0,5 мг / кг / день, подкожные инъекции) supplementations и витамин (800 мг / 180 мл в воде) в мышах RYGB до конца протокола.
4. Возврат свободный доступ к пище гель диеты (с высоким содержанием жира гель диеты: 10% свиного сала, 10% жидкого сахара, 57% воды) в течение 5 дней после операции. Вновь ввести твердую диету 3 дня после операции.
5. Подкожно вводят бупренорфин (0,1 мг / кг, два раза в день, с самого первого дня от 0 до 3-й день после операции), мелоксикам (1 мг / кг, с 0 до 3-й день после операции), метоклопрамид (1 мг / кг, с 0 до 5-й день после операции), и marbofloxacine (10 мг / кг, от дня 0 до дня 3 Afte г хирургия).

Оценка 5. Послеоперационный Метаболический Параметры

1. Измерение Потребление пищи
   1. Разрешить мыши для восстановления в течение 1 недели после операции. Дом мыши по одному в клетку. Измерить количество твердой диеты помещают в клетку. Вес остальные продукты питания через 24 часа. Повторите этот шаг до тех пор, по мере необходимости.
2. Тест на толерантность к глюкозе
   1. Быстро мышей в течение 6 ч до устного болюса. Заготавливают каплю крови из кончика хвоста и применить его на полосу глюкозы, вставленного в глюкометр для определения времени значение уровня глюкозы в крови 0.
   2. Администрирование устный болюсно 20% раствора D-глюкозы (2 г / кг). Измерьте уровень глюкозы в крови на 15, 30, 60 и 120 мин после введения через желудочный зонд.
3. Анализ уровня Гемоглобин
   1. Использование системы гематологии, измерения 20 мкл свежей крови к образцу уровня гемоглобина.

"> 6. Эвтаназия

1. Обезболить мышей путем внутрибрюшинной инъекцией раствора ксилазина / кетамином (10/80 мг / кг). Выполните шейки дислокации. Проверьте полную эвтаназию, гарантируя, что сердце не бьется и глазное яблоко рефлекс моргания теряется.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Результаты

Общие условия

Средняя продолжительность операции для процедуры SG был 49,3 ± 1,5 мин. Мы удалили 62,8 ± 5,0 мг желудка, что составляет около 80% процентов желудка. Нет мышей не умерла во время операции или в течение следующих семи дней. ?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Обсуждение

Для преодоления растущей эпидемии ожирения, первые бариатрической хирургии процедуры появились в 1960-х годах в Соединенных Штатах. С тех пор число выполненных процедур по всему миру каждый год по- прежнему расти, и сегодня, эти методы представляют собой лучший терапевтический вариант д...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Drugs
High Fat diet	DIO diet	Safe
Isoflurane	Forane	Baxter
Buprenorphin	Buprecare	Animalcare
Marbofloxacine	Marbocyl	Vetoquinol
Ammonium iron citrate, vitamins PP-B12	Fercobsang	Vetoquinol
Vitamins A-D3-E-K-B	Vita Rongeur	Virbac
NaCl 0.9%	NaCl 0,9%
Povidone solution	Betadine Scrub	Betadine
Povidone solution	Betadine Solution	Betadine
Carboptol 980 NF	Ocrygel	TVM
Name	References	Company	Comments
Sutures
Prolene®	8.0, 6,5 mm	Ethicon
Prolene®	5.0, 13 mm	Ethicon
Name	References	Company	Comments
Surgical equipments
Scissors		FST
Needle holder	Olsen-Hegar	FST
Micro scissors	Vannas	FST
Micro forceps	Graefe	FST
Micro forceps curved	Graefe	FST
Curved micro needle holder	Castroviejo	FST
Hemostatic collagen compress	Pangen	Urgo
Absorbent underpads		VWR
Name	References	Company	Comments
Specific equipments
Hematology system	Hemavet 950FS	Hemavet
Glucose strips and glucometer	One touch Verio	Life scan
Stereo microscope	MZ6	Leica