Fare ile Gastroözofageal Reflü Cerrahi Modelleri

Özet

This article demonstrates surgical procedures of gastroesophageal reflux with mice. These models are useful tools for research on mechanisms and treatment of gastroesophageal reflux disease and potentially Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma.

Özet

Multiple surgical procedures have been reported to induce gastroesophageal reflux in animals. Herein, we report three surgical models with mice aiming to induce reflux of gastric contents, duodenal contents or mixed contents. Surgical procedures and general principles have been described in detail. A researcher with surgical experience should be able to grasp the technique after a short period of practice. After surgery, most mice can survive and develop reflux esophagitis similar to that in humans. However, it should be noted that histological differences between mouse and human esophagus are the inherent limitations of these surgical models. If used for research on Barrett’s esophagus and adenocarcinoma, these procedures may need to be combined with genetic modifications.

Giriş

Gastroesophageal reflux disease (GERD) is a chronic disorder caused by the prolonged exposure of distal esophagus to gastric or gastroduodenal contents¹. Prolonged exposure to these noxious refluxates impairs the intrinsic defenses within the esophageal epithelium and thus results in esophagitis². Barrett’s esophagus arises in the setting of chronic reflux, and is a premalignant lesion with increased risk of esophageal adenocarcinoma^3,4. Despite the clinical importance, the mechanisms of GERD, Barrett’s esophagus and adenocarcinoma have not been well understood.

Animal models are essential for research on etiology, pathology, molecular mechanisms, prevention and treatment of human diseases. Up to date, various animal models of GERD, Barrett’s esophagus and adenocarcinoma have been developed using model animals^5,6. Mouse esophagus is lined with stratified squamous epithelium which is histologically similar to that in human esophagus. Although a mouse esophagus is different from human esophagus in terms of keratinization and the absence of submucosal glands, the mouse is still an appealing model animal because of its relatively low cost of maintenance and its potential of sophisticated genetic modifications. Two approaches are commonly used to model GERD, Barrett’s esophagus and adenocarcinoma in mice: reflux surgery and genetic modification. Reflux surgery is the best way to induce reflux and genetic modifications mimics molecular alterations^5,7. Reflux surgery can be combined with genetic modifications to further understand disease mechanisms⁸.

Many surgical procedures have been reported by us and others^6,9: (1) gastric reflux: pyloric ligation, pyloric constriction with forestomach ligation, Wendel cardioplasty, and esophagogastric anastomosis; (2) mixed reflux: esophagogastroduodenal anastomosis, esophagoduodenostomy (or esophagojejunostomy); (3) duodenal reflux: esophagogastroduodenal anastomosis plus gastrectomy; (4) reflux of chemical components: bilious reflux, pancreatic reflux, esophageal perfusion; and (5) esophageal transplantation⁵. Recently a microsurgical mouse model was reported to produce jejunal reflux via an esophagojejunostomy with magnets¹⁰. These surgical models have advantages over in vitro cell culture or organotypic culture models. In vitro, esophageal cells cannot tolerate a medium with high acidity or high concentrations of bile acids. Unconjugated bile acids which are commonly used to produce changes in esophageal epithelial cells in vitro are usually not present in the duodenal refluxate in vivo. Thus conclusions drawn from such in vitro studies should be taken with caution.

Surgery on the mouse esophagus remains a technical challenge because of its small size. A low rate of postoperative survival does not allow experiments which require certain sample size to reach statistically sound conclusions. In the past we have successfully developed and characterized surgical models of gastric reflux, mixed reflux, duodenal reflux with mice in long-term experiments^9,11,12. We have also provided consultation to several other groups in their mouse surgery. Herein, we describe three surgical procedures in mice in order to help the community to establish these models in their labs.

Protokol

Tüm hayvan deneyleri Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. Fare Hazırlık

1. Üzerinde fareler kullanın ~ vücut ağırlığı 20 g veya ameliyat yaşı 6 ~ yukarıdaki hafta.
2. Ameliyattan önce, fareler laboratuvar yemi ve su ad libitum beslendi ve 00:12 saat ışık-karanlık çevrimi ile korumak.
3. Saç kesme makinesi ile cerrahi alan tıraş. 80 mg / kg ketamin ve 12 mg / kg ksilazin intraperitonal enjeksiyonu ile fareler anestezi. Bu doz birkaç dakika içinde uykuya fareler koyar ve aşağıdaki cerrahi işlemler için yeterli anestezi sağlar.
4. Ayak tabanı sıkışmak zaman kornea refleksi ve uzuv retraksiyon yokluğunda dayalı doğru anesthetization onaylayın. Kuruluğunu önlemek için gözleri oftalmik merhem yağlama uygulayın.
5. Betadine solüsyonu ile cilt sterilize edin.

2. Mide cezir modeli (Şekil 1B)

1. Bir üst yapanüs işaret kılıç şeklinde başlayarak ~ 2 cm orta hat insizyonu.
2. Orta hat boyunca karın boşluğu açın. Bir makas ile poz geliştirmek için kılıç şeklinde çıkarın.
3. Ayrı ve karaciğer ve mide arasında bağ dokuları kesmek. Bağlanır ve sipariş fundus kadar tamamen ücretsiz olarak dalak ve fundus arasındaki damar demeti kesti.
4. Sola hafifçe fundus çevirin ve bu alandaki gastroözofageal bileşke sol tarafını ortaya çıkarmak. Epitel maruz keskin bir makas kullanarak uzak yemek borusunda boyunca kas üzerinde 5 mm boyuna kesi yapmak.
5. Aynı yönde (kesi 1, Şekil 1B) boyunca epitel açın kesin. (Kesi 2, 3 ve 4, Şekil 1B) keskin bir işletim makas ile mide çoğu kesmek için mide üç kesiler olun. Mide boş değilse, dikkatli gastrik içeriğini kaldırmak.
6. Bir 8-0 prolen sutu koyunYeniden doğru mukozal ile Noktası üzerinden (mide üzerine) (yemek borusu üzerine) ve Point '(konik noktası iğne ile) muhalefet mukozal. Sırasıyla Nokta b ve b Nokta ', ve Points diğer çiftleri aracılığıyla Aynı şekilde yer dikişler. Eşit olarak, bu dikişler alanı birbirinden 3-4 mm.
7. Kan ve mide içeriğini temizlemek için serum fizyolojik ile karın boşluğuna yıkayın. Ipek dikişlerle karın duvarı ve metal klipleri ile cilt kapatın.

3. Karışık Reflü Modeli (Şekil 1C)

1. Takip gastroözofageal kavşak açığa 2.4 2.1 adımları tekrarlayın.
2. Yavaşça yemek borusu arkasındaki kan damarlarından özofagus dorsal yüzü ayırın. Özofagus ve kan damarları arasında küçük bir pamuk ucu geçirin.
   Not: Pamuk kısmen boyutunu azaltmak için ucundan çıkarılabilir. Bu pamuk uçlu yemek borusu yukarı kaldırarak ve kan damarlarını korur iki amaca hizmet eder.
3. İki 5 mm boyuna inc olungastroözofageal bileşke ve keskin işletim makas ile pilor komşu duodenum yakın ucunda isions her. Duodenum üzerinde kesi için, kan damarları önlemek ve anti-mezenterik sınırında yer.
4. Kesintiye 8-0 Prolen sütür ile muhalefeti mukozal doğru mukozal ile kesiler anastomoz. Genellikle sırt tarafında 3-4 sütür ve ön yüzünde 2-3 sütür koyun.
5. Pamuk ucunu sökün. Serum fizyolojik ile karın boşluğuna yıkayın ve karın duvarı ve cilt kapatın.

4. Duodenal Reflü Modeli (Şekil 1D)

1. Karışık reflüyü üretmek için 3.4 3.1 adım izleyin.
2. Dikkatle arka tarafını ortaya çıkarmak için mide yukarı kaldırın. Karaciğerin bir lob karaciğer ve mide arkası arasında bağ dokuları tarafından yakalandı olabilir. Dikkatle bağ dokuları kesmek düzgün karaciğeri korumak ve yemek borusu sırt tarafında kan damarları açığa.
3. Bağlanır vekan damarlarının kesti. Bağlanır ve gastroözofageal bileşkede özofagus kesti.
4. Pilor de duodenum Arter. Bağlanır ve Mezenterium kesti. Bütün mide çıkarın.
5. Normal tuzlu su ile karın boşluğuna yıkayın. Karın duvarı ve cilt kapatın.

5. Post-cerrahi tedavi

1. Ameliyat sonrasında, bir ısıtma yastığı ile vücut ısısını korumak. Sadece sternal yatma kavuştuktan sonra, geri diğer hayvanlar ile fareler yerleştirin.
2. Enfeksiyonu önlemek ve ağrıyı hafifletmek için antibiyotik ve analjezik verin. Baytril enjekte (10 mg / kg, ip, qd, 3 gün boyunca) enfeksiyonu önlemek ve Buprenorfin hidroklorür için (0.05 mg / kg, sc, teklif. Iki gündür) ağrı kesici olarak. Açlık ameliyat sonrası gerekli değildir.
   Sıvı veya yumuşak bir diyet verilebilir.
3. Fareler aşağıdaki belirtileri göstermeye günlük BAZDA genel sağlık durumunu (dramatik kilo kaybı>% 15, app eksikliği değerlendirinetite, seslendirme, fareler euthanize, ağız, burun veya gözler, kambur jest, hareketsizlik, anormal tımar aktivitesi) dan boşaltın.

Sonuçlar

Çoğu fareler (>% 95) ameliyat yaşayabilir. Perioperatif dönemde, önde gelen ölüm nedenleri anestezik dozda, kanama ve bilinmeyen nedenler sayılabilir.

Ameliyattan sonra dört hafta,> duodenal reflü mide reflü ya da karışık reflü ve>% 80 farelerin% 90 fareler yaşayabilir. Bu dönemde, fareler başta özofagus darlığı ve yemek için yetersizlik ölmektedir. Bu fareler ağır stres (kambur duruş, hareketsizlik, kusma, batık gözler, seslendirme, vs.) belirt...

Tartışmalar

Çeşitli cerrahi modeller kemiricilerde mide, duodenum ve karışık reflüyü taklit etmek kurulmuştur. Burada tarif edilen bu üç prosedür sonrası hayatta kalma makul fiyatlar ile uzun süreli deneyler için de uygundur. Cerrahi deneyime sahip bir araştırmacı uygulama kısa bir süre sonra teknik kavramak gerekir.

Kanama cerrahi, karaciğer, mide, ve kan damarlarının yanlışlıkla zarar arasında bağ dokularının ayrılması sırasında karaciğer laserasyon önce anestezik in...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Dumont #1 Forceps Dumostar Tip	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Micro Clip Applying Forceps 5.5"	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Bonn Scissors 3.5" Straight 15 mm Sharp/Sharp Tungsten Carbide Blades	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Operating Scissors 5.5" Straight Sharp/Sharp SureCut	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
4-0 Silk Black Braid 100 Yard Spool	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Surgeon's Needle 1/2 Circle Cutting Edge Size 12 (25 mm Chord Length) Pack 12	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Halsey Needle Holder 5" Smooth	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Micro Needle Holder 5.125" Curved Lock .6 mm	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Reflex 9 mm Wound Clip Applier	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
Reflex 9 mm Wound Clips Box Of 100	Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD)
PRONOVA Poly (hexafluoropropylene-VDF) Suture 8-0	Ethicon US, LLC
Ringer's solution	Henry Schein, Inc.
ketamine	Henry Schein, Inc.
xylazine	Henry Schein, Inc.