Summary

Chirurgie de pontage duodénal-jéjunal chez les souris diabétiques obèses induites par l’alimentation

Published: October 18, 2024
doi:

Summary

La chirurgie de pontage duodénal-jéjunal (DJB) peut améliorer le métabolisme du glucose et réduire la résistance à l’insuline. Ici, nous présentons un protocole pour établir un modèle murin stable et fiable de DJB.

Abstract

La prévalence de l’obésité et du diabète de type 2 est un grave problème de santé mondial. L’obésité est un facteur pathogène majeur dans le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires et certains cancers. La chirurgie bariatrique offre une option de traitement efficace et à long terme pour l’obésité et le diabète. La sleeve gastrectomie (SG) et le pontage gastrique Roux-en-Y (RYGB) sont largement reconnus comme les chirurgies bariatriques les plus populaires. De plus, plusieurs chirurgies bariatriques exploratoires ont démontré des effets thérapeutiques prometteurs. Le pontage duodénal-jéjunal (DJB), spécialement conçu pour les diabétiques à faible indice de masse corporelle, a montré des résultats métaboliques bénéfiques. Cependant, ses avantages métaboliques indépendants du poids ne sont pas entièrement compris en raison de modèles animaux limités. Dans cet article, nous décrivons les protocoles de soins optimisés et les techniques chirurgicales pour réaliser la chirurgie DJB chez les souris diabétiques obèses induites par l’alimentation (DIO). L’utilisation d’un modèle murin contribue à une meilleure compréhension de la nature des changements induits par la chirurgie DJB tout en facilitant la pratique clinique associée.

Introduction

L’obésité et le diabète de type 2 sont les maladies chroniques les plus courantes dans le monde, et leur prévalence augmente chez les jeunes1. La chirurgie bariatrique est le traitement le plus efficace de l’obésité et du diabète, facilitant la stabilité de la glycémie à long terme tout en améliorant les complications associées à l’obésité2,3. Il existe plusieurs types de chirurgie bariatrique, classés selon qu’ils réduisent le volume gastrique ou l’absorption intestinale ; Ceux-ci incluent restrictif, malabsorptif et combinaison 4,5.

Le pontage duodénal-jéjunal (DJB) a été développé pour la première fois par Rubino et Marescaux, qui ont démontré que le diabète de type 2 pouvait être soulagé en connectant le duodénum et le jéjunum plutôt qu’en réduisant le volume gastrique 6,7. Le DJB préserve tout l’estomac et contourne tout le duodénum et le jéjunum proximal. L’intestin est divisé en membres biliopancréatiques, digestifs et communs 6,8. Le DJB présente certaines similitudes avec les chirurgies bariatriques, notamment le pontage gastrique Roux-en-Y (RYGB), le mini-pontage gastrique, le pontage biliopancréatique, le dérivation duodénale et la gastrectomie9 en manchon DJB. Par rapport au RYGB, le DJB ne nécessite pas d’anastomose gastro-intestinale, ce qui réduit le temps opératoire et améliore le taux de réussite de la procédure. Le DJB est similaire au RYGB pour améliorer le métabolisme du glucose, mais n’affecte pas le poids corporel10. Après la chirurgie DJB, l’administration rapide de nourriture dans l’intestin grêle distal stimule la sécrétion de glucagon-like peptide-1 (GLP-1), ce qui améliore le métabolisme du glucose11,12.

L’utilisation de modèles animaux est essentielle pour comprendre les voies métaboliques, cellulaires et moléculaires. Des modèles animaux de chirurgie bariatrique ont contribué à notre compréhension des mécanismes potentiels sous-jacents à l’obésité et au diabète13,14. Cependant, en raison des différences physiologiques entre les espèces, il est impossible de reproduire parfaitement les maladies humaines dans des modèles animaux15. Parmi les différents modèles animaux disponibles à des fins de recherche, le modèle murin de l’obésité induite par l’alimentation (DIO) ressemble le plus à l’obésité humaine et au syndrome métabolique16. Les souris ont été sélectionnées pour la chirurgie DJB afin de déterminer la faisabilité de la chirurgie et de fournir des techniques pour des recherches ultérieures. Ce manuscrit fournit un résumé complet des aspects techniques et des détails expérimentaux de la chirurgie DJB.

Protocol

Toutes les étapes du protocole décrites ci-dessous suivent les directives du Comité de soin et d’utilisation des animaux de l’Hôpital général du Commandement du théâtre sud sous le numéro d’approbation 2020112501. 1. Préparation préopératoire générale REMARQUE : Trente souris C57BL/6 mâles de 6 semaines ont été achetées. Les souris ont été hébergées dans un laboratoire exempt d’agents pathogènes spécifiques (FPS) selon un cycle lumière/obscurité de 12 heures ; température, 22 ± 2 °C ; et l’humidité, 55-65%. Les souris ont reçu un accès gratuit à de l’eau et ont été nourries avec un régime à 60% de matières grasses kcal pendant 6 semaines pour induire l’obésité. Une injection intrapéritonéale de 40 mg/kg de streptozotocine a été administrée pendant 5 jours pour induire le diabète17. Parmi les trente souris, vingt-deux souris ont été dépistées pour une glycémie aléatoire > 300 mg/dL et réparties au hasard dans les groupes DJB (n = 15) et chirurgie simulée (n = 7). Huit souris ont été exclues de l’expérience en raison d’une glycémie inférieure à la norme. Faites jeûner les souris pendant 8 h avant la chirurgie. Prélever l’eau 2 h avant l’intervention. Administrer une solution de pentobarbital sodique à 1 % (6 mL/kg) et de buprénorphine (1 mg/kg) par voie intrapéritonéale. Touchez les orteils ou la queue des souris avec des pinces et assurez-vous que les souris ne montrent pas de contractions ou de secousses évidentes. Sous une anesthésie adéquate, les souris peuvent respirer librement sans oxygène supplémentaire. Placez les souris en position couchée sur une planche stérile et sous un stéréomicroscope. Appliquez une pommade pour les yeux sur les yeux. Utilisez une couverture électrique pour garder les souris au chaud tout au long de la procédure. Utilisez des procédures stériles, y compris des blouses chirurgicales, des gants stériles et des instruments autoclavés. Chez les souris témoins fictives, faites les deux incisions respectivement dans le duodénum à 1 cm sous le pylore et dans le jéjunum à 5 cm sous le Treitz, puis suturez les incisions. 2. Pontage jéjunal duodénal : procédure chirurgicale Appliquez la pâte dépilatoire du xiphoïde vers l’abdomen pour enlever les poils de cette région. Essuyez la crème et assurez-vous que la peau est propre. Frottez la zone trois fois avec un gommage alterné de solutions iodées et alcoolisées. Couvrez la souris avec un champ stérile, en laissant la zone opérationnelle exposée, et faites une incision de 2 cm de la xiphoïde à l’abdomen. Utilisez un écarteur abdominal pour exposer la cavité abdominale. Repoussez la graisse abdominale à l’aide d’un coton-tige humide et déplacez le foie vers le côté céphalique pour exposer complètement l’estomac et les intestins. L’estomac et le pylore sont sous le foie, et le ligament de Treitz se trouve au duodénum distal. Double ligature du jéjunum, distale de 5 cm au ligament de Treitz avec une suture en soie 6-0 (Figure 1A). Coupez le jéjunum au milieu des deux ligatures et suturez le moignon jéjunal avec une suture en soie 10-0 (Figure 1B).REMARQUE : Évitez de tordre les vaisseaux sanguins mésentériques. Tirez l’incision jéjunale proximale de 5 cm le long de l’intestin jusqu’au jéjunum pour créer une anastomose jéjunale-jéjunale. Alignez les deux intestins horizontalement, puis utilisez une suture en soie 10-0 pour créer l’anastomose latérale (Figure 1C).REMARQUE : Pendant la chirurgie, gardez l’intestin humide avec une solution saline pour réduire la perte d’eau. Cela empêchera l’intestin de se recroqueviller et facilitera la suture. Fixez les deux extrémités de l’intestin et coupez l’incision à la même longueur (Figure 1D). Suturez la deuxième couche de la paroi intestinale postérieure avec une suture continue de pleine épaisseur.REMARQUE : La longueur de l’incision est d’environ 0,5 à 0,6 cm et la distance de l’aiguille est de ~0,5 mm. Fixez les deux extrémités de l’intestin et suturez la paroi antérieure de l’intestin. Suturez la première couche de la paroi antérieure avec une suture simple continue et la deuxième couche avec une suture horizontale en varus (Figure 1E-F).REMARQUE : Écouvillonnez le contenu de l’intestin avec des cotons-tiges pour prévenir l’infection de la cavité abdominale. Tirez l’incision jéjunale distale dans le duodénum à 1 cm sous le pylore pour créer une anastomose duodénale-jéjunale (Figure 1G). Suturez-le en utilisant la même méthode que dans les étapes 2.6-2.7 (Figure 1H-K).REMARQUE : Vérifiez la suture au coin anastomotique pour réduire les fuites anastomotiques. Lister l’intestin avec la micro-pince et couper l’intestin avec les micro-ciseaux. Double ligaturer le duodénum avec une suture en soie 6-0, à 2 mm de l’extrémité distale de l’anastomose duodénale-jéjunale. Coupez au milieu avec des micro-ciseaux et suturez le moignon avec une suture en soie 10-0 (Figure 1L).REMARQUE : Les vaisseaux gastroduodénaux se ramifient perpendiculairement à la tête du pancréas et sont adjacents au pylore, nécessitant une exploration minutieuse des vaisseaux dans la section transversale. La confluence du canal cholédoque et du duodénum a été localisée, en prenant soin de ne pas endommager le pancréas ou le canal cholédoque. Rincez la cavité abdominale avec une solution saline à 30 °C. Remettez l’intestin dans la cavité abdominale. Suturez le muscle et la peau séparément avec une soie 6-0. Ensuite, désinfectez la peau avec de l’iodophore. Après l’opération, injecter une solution saline à 30 °C (30 mL/kg) par voie sous-cutanée dans le dos pour prévenir la déshydratation. Injecter de la pénicilline (10 mg/kg) par voie intramusculaire pour prévenir l’infection. Figure 1 : Procédure de pontage duodénal-jéjunal. (A) Emplacement du jéjunum à 5 cm distal du ligament de Treitz. (B) Ligaturez deux fois le jéjunum avec de la soie 6-0, coupée au milieu de la ligature. (C) Anastomose jéjunale-jéjunale. (D) Faites une incision de 0,5 à 0,6 cm et suturez la paroi postérieure. (E-F) Anastomose jéjunale-jéjunale complète. (G) Tirez le jéjunal distal vers le duodénum à 1 cm sous le pylore. (H) Anastomose duodénale-jéjunale. (I) Coupez l’anastomose duodénale-jéjunale avec une incision de 0,5 à 0,6 cm et suturez la paroi postérieure avec une simple suture continue. (J-K) Anastomose duodénale-jéjunale complète. (L) À 2 mm de l’anastomose distale à l’anastomose duodénale-jéjunale, ligaturer deux fois le duodénum avec de la soie 6-0 et couper au milieu de la ligature. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure. 3. Soins postopératoires généraux Après la chirurgie, placez les souris sur une couverture électrique pour prévenir l’hypothermie. Laissez les souris ramper librement jusqu’à ce qu’elles soient complètement réveillées avant de retourner dans leurs cages. Le jour postopératoire, limitez la nourriture et l’eau et injectez 2 ml de solution saline par voie sous-cutanée dans le dos des souris. Le premier jour postopératoire, administrer 10 ml de glucose à 10 % et une boisson fonctionnelle (rapport 1:1) sans nourriture, et injecter 1 ml de solution saline par voie sous-cutanée. Les deuxième et troisième jours postopératoires, nourrissez les souris avec un mélange de 20 ml de glucose à 10 % et une boisson fonctionnelle. Après le quatrième jour, donnez aux souris de l’eau pure et un régime riche en graisses. L’alimentation transitoire doit être effectuée en fonction de l’état de récupération postopératoire dans l’ordre suivant : solution alimentaire, semi-liquide ou solide. Analgésie postopératoire : injecter de la buprénorphine (0,1 mg/kg) toutes les 12 h du 1er au 3e jour, puis une fois par jour jusqu’au 5e jour. Après la chirurgie, observez les conditions d’alimentation, l’activité, les excréments et la cicatrisation des souris. Figure 2 : Le schéma de la chirurgie DJB. (A) Anastomose duodénale-jéjunale. (B) Anastomose jéjunale-jéjunale. (C) Membre biliopancréatique. (D) Membre digestif. (E) Membre commun. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure. Figure 3 : Anatomie de la chirurgie DJB. (A) Anastomose duodénale-jéjunale. (B) Anastomose jéjunale-jéjunale. (C) Membre biliopancréatique. (D) Membre digestif. (E) Membre commun. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure. 4. Évaluation postopératoire des paramètres métaboliques Mesure du poids corporelJeûnez les souris pendant 8 h avant la mesure. Pesez les souris chaque semaine le lundi avant et après la chirurgie pendant 8 semaines. Mesure de l’apport alimentaireHébergez une souris dans chaque cage. Mesurez la quantité de nourriture solide dans chaque cage avant et après 24 h. La différence entre les deux valeurs représente l’apport alimentaire quotidien. Mesure aléatoire de la glycémieÀ 8h00 le lundi hebdomadaire de mesure, prélevez une goutte de sang du bout de la queue de la souris et appliquez-la sur une bandelette de glucose insérée dans le glucomètre. Test de tolérance au glucose par voie oraleHuit semaines après la chirurgie DJB, faites jeûner les souris pendant 8 h avant le test de tolérance au glucose par voie orale. Prélevez une goutte de sang au bout de la queue de la souris et placez-la sur une bandelette de glucose insérée dans le glucomètre. Administrer une dose orale de 20 % de D-glucose (2 g/kg). Mesurez la glycémie à 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150 et 180 minutes après le gavage.

Representative Results

Conditions généralesLe temps opératoire moyen de la procédure DJB était de 84,5 ± 2,6 min. Quinze souris ont subi une chirurgie DJB, neuf souris ont survécu. Comme le montre le tableau 1, la majorité des décès sont survenus pendant l’intervention chirurgicale ou dans les 7 jours suivants. Les causes de décès postopératoire étaient l’hémorragie (n = 2) le jour 1 postopératoire, la fuite anastomotique (n = 1) le jour 4 postopératoi…

Discussion

En 1953, Varco et al.18 ont effectué le premier pontage jéjuno-iléal comme début de la chirurgie bariatrique. Depuis lors, de nombreuses chirurgies bariatriques ont été pratiquées par des chirurgiens. Ces chirurgies ont entraîné une perte de poids et une amélioration des complications métaboliques 4,19,20. De plus, en 1967, Mason et Ito21</sup…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Cette étude a été financée par une subvention du Projet de planification scientifique et technologique de la province du Guangdong en Chine (n° 202002020069).

Materials

Abdominal retractor F.S.T 17000-03 Colibri Retractor -3cm,retractor range 1.5cm/3cm long
1% sodium pentobarbital solution Guangzhou Chemical Reagent Factory /  Dissolved 500mg of pentobarbital sodium powder in 50ml of normal saline to obtain 1% pentobarbital sodium solution.
Benzylpenicillin sodium for Injection North China Pharmaceutical Company Ltd. F2062121 Penicillin
Buprenorphine Guangzhou Chemical Reagent Factory / Analgesia
Buprenorphine Guangzhou Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd / Analgesic
Citric acid-sodium citrate buffer LEAGENE R00522 Buffer solution
Cotton buds HaoZheng Medical 60220610 Cotton swabs
Depilatory paste Veet AAPR-S222 Hair removal cream
Ear tag ZEYA SUS304 Ear-mark
Electric blanket ZOSEN ZS-CWDRT Heat pad
Electronic scale WETTLER TOLEDO 20060902-6 Measure the weight
Enteral nutritional powder Abbott Laboratories / Nutrition powder
Eye ointment Guangzhou Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd / Protect the eyes
Glucometer Roche 6993788001 Assess blood glucose
Graphpad Prism version 9.4.1 GraphPad Software version 9.4.1 Software for statistical analysis
High-fat diet (High Fat [60FDC] Purified Rodent Diet) Dyets 112252 60kcal% High Fat Diet
Micro Forceps Jinzhong Medical 18-1140 Micro forceps
Micro needle holder Jinzhong Medical EMT-160-Z Needle holder
Micro Scissors Jinzhong Medical YBC010 Micro scissors
Microscope camera LAPSUN E 2000 Video
Ophthalmic scissors Jinzhong Medical Y00030 Surgical scissors
Pentobarbital Guangzhou Chemical Reagent Factory / Narcosis
Sodium chloride Injection Guangzhou Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd B21L0301 NaCl 0.9%
Stereo microscope ZEISS Stemi 305 Binocular stereomicroscope
Streptozotocin Sigma S110910-1g STZ
Suture line LINGQIAO SUTURE ZS-LQPMRZ5/0 Prolene 6/0,Prolene 10/0
Tissue forceps Jinzhong Medical H1701 Surgical forceps

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Citer Cet Article
He, J., Li, H., Dai, X., Xie, Z., Song, Z., Chen, X., Huang, H., Ding, Y., Qi, T., Liu, Q., Zhang, H., Wu, L. Duodenal-Jejunal Bypass Surgery in Diet-Induced Obese Diabetic Mice. J. Vis. Exp. (212), e66049, doi:10.3791/66049 (2024).

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