Long-term Effects of Gastric Pacing to Reduce Feed Intake in Swine

Abstract

BACKGROUND: The purpose of this study was to show the effect of chronic antral gastric electrical stimulation on the feeding behavior of swine. METHODS: Three groups of swine were investigated; first group control-group, second group- 8 months of electrical antral stimulation (10 Volts; 450 micros; Hertz 100; Mode: Cycling; on time 3.25 s; off time 5.15 s), the third group- 3 months of stimulation with modification of the following parameters- amplitude 8 Volts, Hertz 5. All animals were nourished with a commercial balanced dry feed ad libitum. RESULTS: Group one demonstrated continued increased weight gain. After 90 days of stimulation, group two noted a net decrease of food intake from 12% to 16%, followed by a net cyclical weight loss 30 days later (2 weeks of weight gain followed by 1 week of weight loss). The percentage difference between group one and two in increasing weight was- 12 to 29% respectively. The feed output of the stimulated group (group two) was 12.8 less compared with the control. Finally, group three was used to test a lower stimulation rate, resulting in a shorter rest during feeding and a 7% increase in consumption compared with control. CONCLUSIONS: Long-term antral gastric pacing influences the alimentary behavior of swine. We attempt to extrapolate this influence in humans for possible attendant applications in patients with consumption dysfunction (e.g. bulimia and/or anorexia).

Updates on gastric electrical stimulation to treat obesity: Systematic review and future perspectives

“…Gastrointestinal tract hormones play a crucial role in regulating energy balance, and manipulation of gut endocrine activity through electrical signaling has been proposed as a potential therapy for obesity [50] . The effects of pacing may depend on stimulus parameters and stimulation sites [51] . Both the entrainment of intrinsic gastric electrical activity, eliciting propagating contractions and reducing symptomatology in patients with gastroparesis,…”

Gastric pacing Eine neue Methode in der Adipositaschirurgie

“…Der Dünndarmbypass wurde jedoch wegen der aufgetretenen Nebenwirkungen wieder verlassen.Heute beruhen die meisten operativen Verfahren in der Adipositaschirurgie auf dem Prinzip der Restriktion.Die am häufigsten durchgeführten Operationen sind das Gastric banding, die vertikale Gastroplastik und der Magenbypass [5,6,8,9,11]. 1992 wurden mit der neuen Methode des Gastric pacing erste Erfahrungen in tierexperimentellen Studien gesammelt, seit 1995 werden derartige Schrittmacher bei Patienten mit Übergewicht implantiert [2,3].…”

“…Es bestand lange Zeit die Ansicht, dass der Stimulationsort in Abhängigkeit von der Indikation zu wählen sei [4]: Durch Stimulation des proximalen Magens werde die Magenentleerung nicht stark beeinträchtigt ("forward pacing"), sodass diese Therapie bei Patienten mit persistierenden Dysrhythmien einzusetzen sei, wogegen eine Stimulation des distalen Magens ("backward pacing") die Magenentleerung verzögere und somit beim Dumpingsyndrom und der Adipositas indiziert sei. Cigaina [2,3] fand im Gegensatz zu dieser Theorie im Tierexperiment bei Schweinen eine beschleunigte Entleerung des Magens bei Implantation der Elektrode im distalen Magenanteil. Der Effekt der Schrittmachertherapie scheint nicht nur von der Lokalisation abzuhängen, sondern auch von den Stimulationsparametern (Stimulationsamplitude, Stimulationsfrequenz).…”

“…Das Prinzip der Sättigung beruht hier nicht mehr auf einer mechanischen Behinderung der Nahrungsaufnahme, sondern wird über die elektrische Stimulation der Magenwand realisiert [2,3]. Welche Mechanismen diesem Sätti-gungsgefühl zugrunde liegen, ist noch unklar.…”

Pathophysiological Roles of Ectopic Tachygastria Induced with Antral Electrical Stimulation

“…Recently, gastric electrical stimulation has been extensively studied as a possible treatment for gastric motor dysfunction [16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28]. In most of the previous studies, electrical stimulation was applied in the area of the physiologic gastric pacemaker or in the proximal part of the antrum using a pair of electrodes, i.e., forward electrical stimulation.…”