Farelerde Sleeve Gastrektomi Modeli ile Tek Anastomoz Duodeno-İleal Bypass

Özet

Tek anastomoz duodeno-ileal bypass (SADI-S), önemli metabolik etkileri olan yeni ortaya çıkan bir bariatrik prosedürdür. Bu yazıda, farelerde SADI-S'nin güvenilir ve tekrarlanabilir bir modelini sunuyoruz.

Özet

Obezite dünya çapında önemli bir sağlık sorunudur. Buna yanıt olarak, obeziteyi ve onunla ilişkili komorbiditeleri (örneğin, diabetes mellitus, dislipidemi, alkolsüz steatohepatit, kardiyovasküler olaylar ve kanserler) kısıtlayıcı ve malabsorptif mekanizmalarla tedavi etmek için bariatrik cerrahiler ortaya çıkmıştır. Bu prosedürlerin bu tür gelişmelere izin verdiği mekanizmaları anlamak, genetiği değiştirilmiş hayvanlar üretmenin kolaylığı nedeniyle, özellikle farelerde, hayvanlara aktarılmalarını gerektirir. Son yıllarda tüp mide ameliyatlı (SADI-S) tek anastomozlu duodeno-ileal bypass, majör obezite durumunda gastrik bypass'a alternatif olarak kullanılmakta olan hem kısıtlayıcı hem de malabsorptif etkilerin kullanıldığı bir prosedür olarak ortaya çıkmıştır. Şimdiye kadar, bu prosedür günlük klinik pratikte kullanımında belirgin bir artışa yol açan güçlü metabolik gelişmelerle ilişkilendirilmiştir. Bununla birlikte, bu metabolik etkilerin altında yatan mekanizmalar, hayvan modellerinin eksikliğinin bir sonucu olarak yeterince çalışılmamıştır. Bu makalede, farelerde SADI-S'nin güvenilir ve tekrarlanabilir bir modelini, özellikle perioperatif yönetime odaklanarak sunuyoruz. Bu yeni kemirgen modelinin tanımlanması ve kullanımı, bilimsel topluluğun SADI-S tarafından indüklenen moleküler, metabolik ve yapısal değişiklikleri daha iyi anlamasına ve klinik uygulama için cerrahi endikasyonları daha iyi tanımlamasına yardımcı olacaktır.

Giriş

Obezite, dünya çapında 20 erişkinden yaklaşık 1'ini etkileyen, prevalansı giderek artan, yeni ortaya çıkan ve endemik bir durumdur¹. Bariatrik cerrahi, son yıllarda etkilenen yetişkinler için en etkili tedavi seçeneği haline gelmiştir ve hem kilo kaybını hem de metabolik bozuklukları iyileştirmiştir^2,3, kullanılan cerrahi prosedürün türüne bağlı olarak değişken sonuçlarla.

Bariatrik prosedürlerin etkilerinde rol oynayan iki ana mekanizma vardır: tokluğu arttırmayı amaçlayan kısıtlama (midenin% 80'inin çıkarıldığı sleeve gastrektomide (SG) gibi) ve malabsorpsiyon. Hem kısıtlama hem de malabsorpsiyon anlamına gelen prosedürler arasında, hastaların yaklaşık %20'sinde kilo geri alımının gözlendiği Roux-en-Y gastrik bypass'a (RYGB) alternatif olarak sleeve gastrektomi (SADI-S) ile tek anastomoz duodeno-ileal bypass (SADI-S) önerilmiştir ^4,5. Bu teknikte, bir sleeve gastrektomi, ince bir bağırsak yeniden düzenlenmesi ile ilişkilidir ve onu bir biliyer ve kısa bir ortak uzuva (toplam ince bağırsak uzunluğunun üçte biri) bölünür (Şekil 1A). Teknik olarak, SADI-S, RYGB'ye göre sadece tek bir anastomoz gerektirme avantajına sahiptir ve operasyon süresini yaklaşık% 30 oranında azaltır. Ek olarak, bu yöntem peptik ülser hastalığı riskini azaltmaya yardımcı olan ve anastomoz sızıntısını sınırlayan piloru korur. SADI-S ayrıca yüksek oranda metabolik iyileşme ile ilişkilidir ve son birkaç yılda kullanımını güçlü bir şekilde desteklemektedir ^6,7.

Metabolik etkiler bariatrik prosedürler için giderek daha temel hale geldiğinden, mekanizmalarını aydınlatmak çok önemli görünmektedir. Bu nedenle, bariatrik prosedürler için hayvan modellerinin kullanılması, metabolik etkilerini ve ilgili hücresel ve moleküler yolları daha iyi anlamak için son derece önemlidir⁸. Bu modeller, örneğin, kontrollü^{bir ortamda SG} veya RYGB 9'dan sonra gıda alımındaki değişimin daha iyi anlaşılmasına ve bağırsak bariyeri^10,11'den glikoz veya kolesterol akışlarının incelenmesine katkıda bulunmuştur; Bu bilgiler klinik çalışmalarda nadiren mevcuttur. Bu bilgi, optimal cerrahi endikasyonlarını tanımlamaya yardımcı olabilir. Daha önce SG ve RYGB^12'nin fare modellerini açıklamıştık. Bununla birlikte, klinik uygulamada umut verici sonuçlarına rağmen, SADI-S sadece^sıçanlarda geliştirilmiş ve tanımlanmıştır 13,14,15. Bununla birlikte, genetik dövülebilirliği göz önüne alındığında, fare modeli geçmişte bu tür prosedürlerin çeşitli metabolik etkilerini incelemek için yararlı olmuştur 16,17,18 ve bir SADI-S fare modeli^, teknik zorluğa rağmen SADI-S'nin etkilerini değerlendirmek için yararlı olabilir.

Bu makalede, farelerde SADI-S prosedürünün adaptasyonunu (Şekil 1B) tekrarlanabilir bir şekilde açıklayacağız. Perioperatif bakımın tanımına özel önem verilmektedir.

Protokol

Bu protokol, Fransız hayvan deneyleri için yerel etik komitesi tarafından onaylanmıştır (Comité d'éthique en expérimentation animale; referans CEEA-PdL n 06).

1. Ameliyat öncesi hazırlık

1. Ameliyattan 3 gün önce normal diyete jel diyet maması ekleyin. Ameliyattan 6 saat önce fareleri hızlandırın.
2. Oksijenli (1 L/dak) özel bir odada %5 izofluran (1 L/dak) ile anestezi indükleyin. Farelere deri altından buprenorfin (0.1 mg / kg), amoksisilin (15 mg / kg), metoklopramid (1 mg / kg), meloksikam (1 mg / kg) ve demir (0.5 mg / kg) enjekte edin.
3. Farenin karnının ilk 2/3 kısmını, elektrikli bir tıraş bıçağı kullanarak ksifoid işlemden başlayarak tıraş edin. Bir iyot polividon çözeltisi kullanarak farenin karnını iki adımda dezenfekte edin.
4. Fareyi sırtüstü yasla, temiz bir alt pedle kaplı özel bir ısı yastığına yerleştirin. Oksijenli (0.4 L/dak) %2-%2.5 izofluran (0.4 L/dak) içeren bir burun konisi kullanarak anesteziyi sürdürün. Anestezinin derinliğini doğrulamak için bir ayak parmağı sıkışma testi kullanın.
5. Fareyi sterilize edilmiş plastik bir ambalajla örtün. Farenin karnına hiperekstansiyon uygulamak için, alt pençeyi sabitleyin ve farenin arkasına yerleştirilmiş 1 mL'lik bir şırınga veya eşdeğeri kullanın. Gelecekteki insizyonun büyüklüğü ile steril bir kompres içinde bir açıklık kesin ve fareyi örtmek için bir çalışma alanı olarak kullanın. Genel kurulum Şekil 2A'da gösterilmiştir.
6. Ameliyattan önce, bir yüz maskesi, bir fırçalama başlığı ve sterilize edilmiş eldivenler kullanın. Ameliyat için sterilize edilmiş aletler kullanın.

2. SADI-S protokolü

1. Medyan laparotomi
   1. Bir binoküler mikroskop altında (8x büyütme), karın derisini ksifoid süreçten karın ortasına açarak makas veya neşter ile medyan laparotomi yapın. Ksifoid sürecin ve kas-iskelet sisteminin aponevrotik tabakasının görünür olduğundan emin olun (Şekil 2B).
      NOT: Cilt insizyonunu yapmadan 5 dakika önce cerrahi bölgeye deri altından bupivakain (3 mg/kg) uygulayın.
   2. Karın duvarını linea alba boyunca karın kasları arasında makasla açın. Göğüs boşluğuna girmemeye dikkat edin (Şekil 2C).
2. Duodenal dışlama
   1. Ön ve arka taraflarını görmek için nemlendirilmiş bir pamuklu çubuk kullanarak duodenumu karın boşluğundan yavaşça harekete geçirin. Dürbün mikroskobu altında hemen görülebilen ana safra kanalını, daha küçük omentumun ve duodenumun arka tarafında lokalize edin (Şekil 3A, siyah oklar).
   2. Ana safra kanalından proksimal olarak, binoküler mikroskop altında duodenal arterler arasındaki bir alanı görselleştirin (Şekil 3A, B, mavi noktalı daireler). Duodenumun bir tarafından diğerine kavisli mikro forseps kullanarak bu bölgeye nüfuz edin ve 6-0 emilemeyen bir sütür kullanarak arterler arasında duodenal ligasyon yapın (Şekil 3C-E). Duodenal arterlerin dallarını bağlamamaya dikkat edin.
3. Tüp mide ameliyatı
   1. Nemlendirilmiş bir pamuklu çubuk ve travmatik olmayan bir kelepçe kullanarak mideyi karın boşluğundan harekete geçirin. Mideyi mikro makas kullanarak çevredeki organlardan ayırın: daha büyük omentumu ayırın, mide ile dalak arasındaki kısa gastrik arterleri (splenik arterin dalı) ve mideyi yemek borusunun alt kısmına bağlayan lipomu kesin (Şekil 4A, B).
   2. Mikro makas kullanarak, fundusu açarak 5 mm'lik bir gastrotomi yapın ve kalan yiyecekleri pamuklu çubukla çıkarın (Şekil 4C, ok). Çıkarılan mide içeriğinden kaynaklanan kontaminasyonu önlemek için gastrotomi bölgesini steril tuzlu su çözeltisi (37 °C) ile durulayın.
   3. Midenin yaklaşık% 80'ini dışlamak için midenin daha büyük eğriliği boyunca cerrahi klipsler (orta büyüklükte, 5.6 mm) uygulayın. İki klip yeterlidir. Çıkarılan mideyi mikro makasla keserek çıkarın (Şekil 4D-G).
   4. Mide rezeksiyonunun başından sonuna kadar çalışan bir sütür (8-0) yaparak geçirimsizliği tespit etmek için cerrahi klipsleri sabitleyin (Şekil 4H).
4. Duodeno-ileal anastomoz
   1. Binoküler mikroskop altında, caecum'dan hemen önce bulunan son ileal döngüyü görselleştirin (Şekil 5A). İnce bağırsağı karın boşluğunun dışına son ileal döngüden yavaşça harekete geçirin. İnce bağırsağı, Şekil 5B'de gösterildiği gibi yerleştirin, böylece son ileal döngü sol tarafta bulunur. Daha önce boyutlandırılmış bir sütür kordonu kullanarak, son ileal döngüden 10 cm (ince bağırsağın toplam uzunluğunun yaklaşık 1 / 3'ü) ölçün; Bu gelecekteki anastomozun yeri olacak.
   2. Gelecekteki safra kolunun sol tarafından anastomoz bölgesine gelmesini sağlamak için, gelecekteki anastomoz bölgesi etrafında ince bağırsağın büyük bir halkasını yapın. Mikro makas kullanarak bu noktada ince bağırsağı açarak 4 mm'lik enterotomi yapın (Şekil 5C-E). Kontaminasyonu önlemek için enterotomi bölgesini steril tuzlu su çözeltisi (37 ° C) ile durulayın.
   3. Duodenumun dışlanan kısmında, pilordan hemen sonra, mide ile adım 2.2.2'de gerçekleştirilen ligasyon arasında 4 mm'lik bir enterotomi yapın (Şekil 5F). Homeostazı desteklemek için emilebilir bir 5 mm x 5 mm hemostatik kollajen kompresi yerleştirin.
   4. Emilemeyen bir 8-0 kullanarak Sütür, yan yana duodeno-ileal anastomoz uygulayın. Posterior side anastomoz ile başlayın, bunu anterior side anastomoz takip eder (Şekil 5G-I).
5. Karın kapama
   1. İnce bağırsağı karın boşluğunda görüntüleyin, böylece safra uzuvları karın üst sol tarafından anastomoza gelir ve ortak uzuv karnın alt kısmına düşer.
      NOT: Karnı yaklaşık 5 mL steril% 0.9 tuzlu su çözeltisi (37 ° C) ile üç kez yıkayın. Daha sonra, bakteriyel enfeksiyonu ve ardından karın iltihabını önlemek için artık gastrointestinal sıvıyı ve sindirilmiş yiyecekleri çıkarmak için sıvıyı karından emin.
   2. Fareyi 500 μL 37 °C salin çözeltisi ile 1 mL'lik bir şırınga kullanarak doğrudan karın boşluğuna uygulayarak yeniden sulandırın.
   3. Kas-apoaponevrotik tabakayı tek bir 6-0 emilemeyen koşu sütürü kullanarak kapatın. 6-0 emilemeyen ayrı dikişler kullanarak karın derisini kapatın (Şekil 5J, K).

3. Genel postoperatif bakım

1. İzofluranı durdurduktan sonra, farenin burun maskesi ile infüze edilmiş 0,4 L / dak_O2'nin altındaki ısı yastığında uyanmasına izin verin. Tam motor geri kazanımı ile sağlanabilen tamamen uyandığında, fareyi tek başına 30 ° C'lik bir inkübatörde bir kafese yerleştirin. Fareyi 30 ° C inkübatörde 5 gün bekletin (gaz veya nem için özel bir koşul yoktur).
   NOT: Kafes önceden ısıtılmalıdır.
2. Ameliyattan hemen sonra suya serbest erişime izin verin. B1, B9, B12 vitaminleri ve liposoluble vitaminler (A, D, E, K) dahil olmak üzere vitamin takviyelerini, protokolün sonuna kadar suya (800 mg / 180 mL su) ekleyin.
3. Analjezi, 1. günden 3. güne kadar günde iki kez deri altı buprenorfin enjeksiyonları (0.1 mg / kg), daha sonra günde bir kez 5. güne kadar devam eder. Amoksisilin (15 mg/kg), meloksikam (1 mg/kg) ve metoklopramid (1 mg/kg) deri altı enjeksiyonlarına 3. güne kadar günde bir kez devam edin. Protokolün sonuna kadar günde bir kez deri altına demir enjeksiyonları (0.5 mg / kg) sağlayın.

4. Genel ölçümler ve ötenazi

1. Ameliyat sonrası 5. güne kadar fareleri her gün tartın. Sonra 7. günde ve daha sonra haftada bir tartın.
2. Günlük yiyecek alımını ölçmek için, kafes başına bir fare yerleştirin. Katı bir diyetin bilinen bir ağırlığını yerleştirin ve 24 saat sonra kalan katı diyetin ağırlığını ölçün. Gıda alımını 3, 4, 5, 7. günlerde ve daha sonra haftalık olarak ölçün.
3. Genel anestezi altında servikal çıkık (% 5 izofluran (1 L / dak) oksijen (1 L / dak)) ile metanazi ile fareleri ötenazi yapın, kan örneklemesi için kardiyak sol atriyum insizyonundan sonra deri altı buprenorfin enjeksiyonu (0.1 mg / kg) (500 ila 600 μL kan).
4. 20 μL kan gerektiren otomatik bir hematoloji analizörü kullanarak kan hemoglobin konsantrasyonunu ölçün.

Sonuçlar

Öğrenme eğrisi
Bu modelin öğrenme eğrisi Şekil 6'da gösterilmiştir. Ameliyat süresinde ilerleyici bir azalma gözlenir ve 4 haftalık yoğun eğitimden sonra yaklaşık 60 dakikalık ameliyata ulaşır (Şekil 6A). 5 günlük postoperatif sağkalım da zamanla düzeldi ve düzenli uygulama sırasında %77'ye ulaştı (Şekil 6B). En sık mortalite nedenleri anastomoz kaçakları ve biliyer peritonit ile...

Tartışmalar

Teknikleri sürekli gelişen bariatrik cerrahiler günümüzde obezite ve ilişkili metabolik komorbiditeler için en etkili tedavi gibi görünmektedir ^3,19,20. İlk olarak 2007^4'te tanımlanan SADI-S prosedürü, diğer malabsorptif ameliyatlardan daha büyük metabolik etkilerle ilişkili umut verici bir prosedürdür. Hayvan modelleri, özellikle genetiği değiştirilmiş modellerin hızlı bir şeki...

Malzemeler

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