条文本
PDF
文摘
不可否认最近的文献支持的微生物群有强烈影响肠吻合的愈合过程。理解的机制肠道细菌群落的影响肠道治疗可以打开门新的预防和治疗方法。在不同的机制,数据表明,特定的生产活性氧(ROS)和特定甲酰肽受体的激活(玻璃钢)调节肠道伤口愈合。证据表明,特定的肠道微生物等乳酸菌spp和Akkermansia muciniphila有助于调节愈合过程通过ROS-dependent和FPR-dependent机制。在本文中,我们将讨论当前的知识和未来视角有关微生物群对伤口愈合的影响。我们将进一步审查现有证据是否机械肠道准备和特定抗生素的使用是有益的或有害的程序,一个正在进行的有争议的问题。这些实践产生深远影响肠道微生物群组成的粘膜和腔的隔间。因此,一个关键问题仍未得到回答:我们应该继续准备外科手术前肠道?当前的知识和数据显然不支持使用某种技术,以避免并发症如吻合的泄漏。有迫切需要适当的干预措施对微生物群分析调查的外科技术的好处,适当的吻合与肠道微生物的潜在影响(有益的和有害的)伤口愈合和减少脓疡的过程。
- 手术并发症
- 结肠微生物区系
- 结直肠癌
来自Altmetric.com的统计
介绍
人体中存在完整的共生与肠道微生物群,包括数以百计的数以万亿计的细菌也bacteriophagic粒子,病毒、真菌和古生菌。人们越来越意识到驻留在我们肠道内的微生物是一个复杂的一部分,多向通信网络。知识,肠道的细菌含量有显著影响的福祉人类有机体是假设即使在古代埃及人和希腊人。第一个证据的治疗旨在改变微生物群的成分被发现在中药四世纪由通用电气在香港。1然而,值得注意的是,最近发展的文化无关的方法揭示了更大的多样性粘膜的细菌社区比以前确认使用传统培养方法。2明确的实验研究主要包括比较无菌的生理学和夸奖老鼠(即老鼠已经处理的微生物群(联合国)健康小鼠或人类)表明,肠道微生物群有助于调节宿主的健康。
微生物生态失调(即改变肠道微生物组成和活动)可能导致一些疾病的发病,而增加了微生物多样性和遗传丰富主要是有益的影响。3,4此外,生态失调也由微生物代谢的变化,从而改变代谢产物的释放(如短链脂肪酸(SCFA),胆汁酸,酚类化合物)或细菌组件(如脂多糖,肽聚糖)作用于宿主肠道关键功能(肠道屏障,肠道内分泌功能,肠道免疫)。5
目前,“正常”的肠道微生物群无法轻易定义为是多效性的影响因素,如营养、药物、胃肠道手术、吸烟、年龄、性别和生活区域,加上压力,身体活动水平和其他环境因素。人们普遍认识到,健康成年人的肠道微生物群的特点是高特异性和稳定性6只有经历暂时的微小的变化波动的环境或饮食习惯。然而,有重要的正常肠道菌群的变化从一个人到另一个地方。土著微生物起着重要的作用(正面或负面)的监管系统性炎症。7这是特别的上下文中研究营养障碍,如肥胖和相关代谢紊乱(ie,包括糖尿病、纳什、8恶病质或酒精依赖9,10)。在本文中,我们描述一个小说环境关注肠道微生物群可能出现新方向管理参与的结果。事实上,微生物群能调节胃肠道功能的恢复11术后期间,也会影响伤口愈合,即使在肠道外网站。
背后的哲学临床实践的最新进展
在特定情况下,如肠道手术,肠道细菌仍被认为是公认的pathobionts来源可能导致进一步感染。因此,机械性肠道准备(MBP)仍然使用。这个过程具有明显,直接影响肠道微生物群的组成,但它也改变了质量和生产保护性粘膜层,可以允许一个最终的细菌易位。
此外,使用肠道准备代理(如抗生素)和管理的方法也扮演着一个关键角色,在结肠粘膜的影响肠道准备。
引人注目的实验数据12获得在啮齿动物中已经表明,肠道微生物起到关键作用的vascularisation肠道粘膜愈合过程。此外,肠道细菌产生大量代谢产物,有助于调节免疫和上皮细胞的更新和创建一个整体环境,限制病原体发展。实验和临床试验表明显著变化吻合的tissue-associated微生物群由于当地环境条件的变化。这些变化可以有潜在毒性或有益的影响取决于细菌群落组成的影响。因此,肠道准备的好处是目前一个有争议的问题。
因此,根据最新进展在临床实践中,我们将首先讨论肠道修复和伤口愈合的主要流程和最近发现机制参与这种交互。我们将下一个突出的分子机制在这种情况下连接肠道细菌和宿主反应。我们将目前的知识关于标准结肠冲刷的影响,这是常见的结直肠手术或结肠镜检查前,在微生物群。我们将回顾研究肠道微生物群之间的相关性分析和结直肠吻合术的治疗。最后,我们将总结和讨论这部小说发现肠道微生物群的作用在结直肠手术的结果。
生理学和吻合的愈合的阶段与微生物的相互作用
虽然临床医生经常考虑的障碍适当的愈合,伤口的微生物群现在可能也有积极作用。微生物群的某些常用的组件,特别是butyrate-producing细菌,协助上皮修复。13丁酸是一个关键SCFA colonocytes被认为是主要能源来源,负责细胞增殖。这种细菌代谢物对支持上皮细胞生存能力和屏障的完整性很重要,可以表达下调促炎细胞因子。14粘液layer-attached host-friendly细菌通常被认为比腔的细菌。15,16普遍接受的是肠粘膜作为物理屏障,防御细菌入侵形成生物膜的单层细胞间接触,防止病原体(细菌产品)的易位。其他机制,如肠道蠕动,从而防止长时间接触细菌和潜在的粘膜缺损,氯化物分泌,和信息联系,由杯状细胞分泌的粘蛋白,细胞因子和抗菌肽的生产和defensins,有助于防止细菌入侵。17,18结肠手术治疗后,这些机制的几个暂时受到干扰,也就是说,肠道蠕动通常是无效的,因为暂时的术后肠梗阻。
李等19表明,提供的保护粘膜感染黏液层是辅以内生微生物群,肠道病原体的微生物利基和机会pathobionts竞争产生感染。同样的研究进一步表明,一些细菌突变体不能代谢黏多糖,因此作为弱殖民者与亲本菌株相比。因此,细菌的生存或灭绝的主机可能取决于其适应生活和微生物群落结构在这一层。最后,黏液层非常动态和快速更新。微生物必须适应维持他们在这样一个系统,同时与彼此争夺资源生存在这个具有挑战性的栖息地。
吻合的修复的过程
组织修复的过程开始后立即吻合。尽管它是一个持续的过程,它可能是任意分成以下组织修复的时间阶段(图1):首先,止血法阶段,标志着生产的纤维蛋白/纤连蛋白矩阵,暂时密封和连接两个肠结束。第二,炎症阶段,包括互补的级联的激活和分子事件的起始导致伤口网站由中性粒细胞的浸润,防止感染的主要任务。他们的第一个关键的干预是吞噬摧毁,消除细菌,外国粒子和受损组织。在这一阶段的后期,巨噬细胞出现在伤口,继续吞噬的过程。这些细胞是基本的晚期炎症反应,作为主要监管细胞和提供一个丰富的储层有效的组织生长因子。最后一个细胞进入伤口炎症阶段末的淋巴细胞。第三,增殖的阶段,它的特点是纤维母细胞迁移,胶原蛋白合成、血管增生和肉芽组织。第四个是伤口改造阶段,在此期间,开发新的上皮和最终形成瘢痕组织(图1)。
微生物群影响的刺激活性氧(ROS),从而调节不同吻合的修复阶段。机制和影响因素等专业维修阶段止血法阶段,增殖阶段和伤口的炎症阶段,改造阶段。这些阶段,生产的纤维蛋白/纤连蛋白矩阵暂时海豹和连接两个肠道末端,互补的级联的激活和分子的起始事件导致伤口部位的渗透中性粒细胞,巨噬细胞,淋巴细胞纤维母细胞迁移,胶原蛋白合成、血管增生和肉芽组织开发最终的疤痕组织。的分子机制、甲酰肽受体和中性NADPH氧化酶(NOX2)激活特定的甲酰化肽以及ROS生产某些类群的肠道微生物群。这个呼吸破裂是一个至关重要的反应发生在吞噬细胞,诱导微环境的快速消耗氧气,导致重大的厌氧细菌扩散。
微生物之间的联系和修复过程
令人信服的证据表明,肠道微生物群也促进上皮修复和伤口愈合。例如,开创性的论文表明,无菌小鼠(无菌)的特点是低流动率的肠道上皮细胞。20.此外,特定缺陷的愈合在肠道屏障,与发生炎症过程在无菌动物或机械损伤受损,上皮的再生反应,大大减少了与传统的动物。20.此外,不同的微生物群落之间有很强的相关性的最终修复伤口,伤口,一个点,将进一步发展综述。
愈合机制包括上皮细胞的迁移,直到关闭的差距和屏障功能恢复。这些生物过程受到多种因素的影响来源于胃肠道微环境,包括主机上皮和固有层细胞、饮食和非饮食扩散来达到组件存在于胃肠道腔和微生物群。11它已经表明,有可能有一个重要的正面或负面影响伤口愈合在炎症阶段7在细胞激活和促进纤维化。21事实上,这两种细菌竞争和合作的细菌社区可以促进或抑制伤口愈合。例如,它已被证明这种乳酸菌应变RC-14可以抑制金黄色葡萄球菌感染大鼠植入体模型(箱1),22而合作,导致增加毒性包括siderophore-producing细菌,如铜绿假单胞菌,能够“分享”的生产iron-scavenging含铁细胞与non-siderophore生产商。23尽管这些发现在特定的模型已经被证明他们认为存在微生物之间的竞争或合作和修复,但这仍然是人类所示。
微生物群和伤口愈合
微生物群可能会阻碍伤口愈合还有益对伤口愈合的影响
Akkermansia muciniphila和乳酸菌spp在伤口愈合中发挥重要作用,刺激pro-restitutive信号,提高迁移和扩散
口服抗生素管理对吻合术治疗似乎有有益的影响
活性氧和甲酰肽受体是关键分子演员参与伤口愈合过程的微生物群
微生物群会阻碍伤口愈合,但它也可能产生有益的影响。虽然不同的伤口愈合,皮肤外科手术切口缝合在无菌和传统研究老鼠。传统的老鼠显示更大的初始抗拉强度的伤口,包括提高周围组织中羟脯氨酸的含量,与无菌鼠相比。24
在本文的下一部分中,我们详细的分子机制居民微生物影响胃肠道上皮的赔偿和伤口修复反应。
分子机制将微生物群信号和伤口愈合
模式识别受体,如toll样受体(通常),先天免疫系统的关键合作伙伴。胃肠道上皮细胞的表达多个通常承认其为病原体细菌的分子模式。25因此,通常有一个至关重要的作用在调节特定的微生物和宿主之间的相互作用的反应。26一些报道认为他们也扮演了重要的角色在肠上皮内稳态和上皮损伤。然而,微生物配体被通常并不是唯一的病原体和是由致病性和共生的微生物。Rakoff-Nahoum等26表明共生的细菌被通常在正常稳态条件和急性胃肠道上皮损伤和炎症加重小鼠缺乏TLR2, TLR4或MyD88。,这些观察结果表明,直接与肠道微生物的存在或交互或特定受体的先天免疫刺激伤口恢复和应对伤害。
上皮返还需要活跃的细胞迁移,这一过程依赖于一个常数周转率焦cell-matrix粘连。数据显示,在其他机械过程的生产活性氧(ROS)和活性氮物种可能是主要演员刺激微生物在肠道的有益作用更新和修复(图1)。
H2O2是其中一个最相关的ROS在这个上下文。它已被证明是一个关键的ROS产生在不同的过程,如伤口愈合,vascularisation和上皮修复。此外,适当的活性氧的生产有助于刺激细胞吸引,迁移和粘附和免疫细胞的激活,所有参与伤口愈合的规定(箱1)(图1)。27一旦肠道组织受伤,ROS的产生会带来一定阻力伤口感染和刺激平滑肌和上皮细胞增殖参与伤口愈合和组织再生(图1)。28
虽然线粒体活性氧的生产和影响已经清楚地表明,活性氧的刺激生产的机制不太理解。特定的microbial-derived分子的作用。例如,甲酰肽受体(玻璃钢)是由特定的甲酰化激活肽由某些类群的肠道微生物群。这些玻璃钢肠道上皮细胞中表达,在直接接触肠道细胞腔的内容。有趣的是,特定的微生物甲酰肽已被证明刺激玻璃钢和诱导活性氧和免疫细胞的趋化性(图1)。29日,30.
最近的一项研究表明,肠道细菌可以加强居民上皮恢复通过上皮细胞ROS的生成,进而调节粘着斑激酶磷酸酶的失活。31日Microbiota-host上皮细胞的相互作用也可以调节β-catenin信号,调节上皮细胞增殖的关键组成部分。32几项研究已经证明,某些正常细菌微生物组的成员(例如,乳酸菌物种和butyrate-producing细菌,它有一个非常强大的活动)刺激肠道上皮细胞ROS的生成通过FPR-mediated信号,调节细胞外signal-regulated激酶途径,进而调节上皮细胞的迁移和上皮返还(图1)。到三十五
另一个最近的研究阿拉姆等36优雅的行动表明,这两种机制可以共存引起肠道修复损伤箱1)。他们发现,Akkermansia muciniphila政府在伤口愈合中起着重要作用通过创建一个特定的环境和当地的环境变化。这种状态有利于一个瞬态财团的微生物可以刺激恢复性信号通路增加上皮细胞的迁移和增殖。分子机制研究表明,FPR1和中性NADPH氧化酶(NOX2)被要求引导当地氧气的快速损耗,导致厌氧细菌的富集(图3)。使用老鼠与一个特定的删除Fpr1或Nox1证明了答:muciniphila通过这两个特定的演员(调节redox-dependent细胞信号箱1)。先前的调查结果,这些数据支持Akkermansia muciniphila强化的肠粘膜屏障功能,通过机制涉及生产粘液和抗菌因素在肥胖和糖尿病。16,37
因此,本例中强烈强调需要保持或恢复存在的特定细菌粘膜层面促使适当的复杂的稳态信号和愈合过程(箱1)。
术前机械性肠道准备的影响有或没有抗生素的微生物
机械性肠道准备:辩论的话题
半个多世纪以来,MBP之前选择的结直肠手术的使用一直是一个争论的话题。长期以来被认为是手术所使用的“教条”,仍在大量的结直肠外科医生。除了传统的影响所谓的肠道清洗,其他技术因素指外科手术前使用MBP的优点。这些包括操纵一个冒号的凳子是困难,使小肿瘤的触诊是不可能的。此外,存在过度凳子rectosigmoid防止腔间钉吻合的性能。
自增强的手术后恢复的概念的出现在1990年代中期Kehlet,倾向于做结肠手术在结肠non-prepared显著增加而不影响手术结果。目前,许多专家中心常常措手不及冒号。不过,直肠手术要求低coloanal吻合,这通常是保护一个临时回肠造口术,冲刷保持规则。
最近,这场辩论是重新开放后从美国三大回顾性分析的结果发表在2015年显示术前MBP结合口服抗生素显著提高结直肠切除术的结果。38-40这种组合可以减少近一半的结直肠手术后并发症,包括外科手术部位感染和吻合口漏和肠梗阻(图2)。39这些发现与法国前瞻性分析的结果有所冲突GRECCAR 3(单盲、多中心、随机试验,分析了接受sphincter-saving直肠切除的患者中术后结果癌症没有术前MBP)几年前完成。41由于这个原因,一个新的大型国际前瞻性多中心随机十字型试验目前正在设计,而且必须尽快开始。本研究将随机选择病人MBP和没有MBP团体有或没有术前口服抗生素。42
微生物群转移由于受伤的粘膜加速愈合机制。基于阿拉姆的结果等,36这个图表显示了不同的变化,发生在微生物群根据肠道损伤。它显示了重要作用启动早期愈合wound-mucosa-associated微生物群的级联通过刺激pro-restitutive信号和增加细胞的迁移和增殖能力。
尽管大量的随机试验显示出明显的优势与口服抗生素的准备,这种做法并没有采用常规临床实践;的实际标准仍然是使用静脉注射抗生素在手术开始前。
Bowel-cleansing产品
bowel-cleansing产品的功效和安全病人已被广泛的研究;然而,灌洗对结肠微生物群一直不佳的影响特征。43聚乙二醇(PEG)的解决方案优于生理盐水的,因为他们更容易管理,病人更舒适、接受并导致更少的并发症。然而,解决方案挂钩MBP表面粘液造成严重损失,这也可能影响结肠微生物群的构成(框2)。微生物群变化的机制是与几个因素有关。摄取挂钩电解质溶液和液体排出体积的增加腔内细菌,通常介绍氧气进入厌氧结肠生态系统的营养供应和减少肠道细菌(图3)。44所有这些快速变化可能影响微生物生态系统。
微生物群和肠道准备
单剂机械性肠道准备(MBP) (2 L)更严重影响微生物群比双分裂剂量(两个独立1 L剂量)
聚乙二醇解MBP导致表面粘膜粘液的重大损失,从而影响微生物生态系统
几乎restitutio广告integrum几周后发生微生物群MBP的健康的病人
24小时的透明液体饮食微生物群在短期内不会改变
左侧大肠癌切除术后脓疡的危险因素。不同影响因素的总结吻合口愈合和肠道微生物群组成。机制和类群与正面(+,绿色箭头)和负面(−,红色箭头)伤口愈合的过程。病原菌overexploit微生物群营养来源和监管信号促进自己的成长和毒性。细菌蛋白酶,白明胶酶(GeIE),破坏肠道的完整性和诱导增加炎症。玻璃钢,甲酰肽受体;活性氧,活性氧。
肠道准备对微生物群的影响
到目前为止,很少有研究调查和描述的影响肠道准备有或没有口服抗生素之前进行结直肠手术可能mucosa-associated和腔的结肠微生物群(表1)。更少的研究回顾了肠道微生物的直接影响的治疗结直肠吻合术(总结表1)。
梅等45首先检查肠道准备的效果和结肠镜检查肠道微生物群组成。机械舞等46分析病人的粪便微生物群的差异或没有进行结直肠手术术前MBP后良性或恶性疾病。Harrel等47将研究对象分为三组比较影响的微生物群MBP或液体饮食24小时没有肠道准备(框2)。O ' brien等48分析了微生物群在粪便样本收集1月1前一周,1周,1个月和3个月后MBP使用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和高通量测序(高温超导)方法。Jalanka等49是第一个(目前唯一)的影响的研究。研究两个清洗方案粪便微生物群组成。这也是第一个研究来分析两种不同的方法所带来的不同影响盯住管理解决方案(Moviprep):作为单独的1 L剂量或作为一个单独的2 L剂量(框2)。德拉格等50比较了MBP后立即微生物群组成,1个月;与大多数其他的研究,他们发现,MBP对肠道微生物群组成和体内平衡产生了深远的影响,特别是在大量的减少乳杆菌科,人口保护细菌(图3)。Shobar等51进行最彻底的研究,同时分析了微生物群的构成在粘膜的水平和腔的隔间,区分健康受试者和IBD患者使用一个高分辨率的技术。
在总结表1,所有的研究清楚地显示了巨大影响肠道微生物群的多样性组成后的结肠镜检查样本MBP。此外,MBP不清除胃肠道细菌的数量仍然几乎相同当MBP不执行。最后,MBP的最有害的影响是,它打破了微生物群足以改变肠道微生物群组成,减少多样性和允许机会致病菌茁壮成长。52相比之下,在健康受试者中,一个几乎完全赔偿的微生物群组成MBP指出几周后(框2)。
一般来说,接受的是平均微生物群组成一个普通正常的主题是由厚壁菌门、拟杆菌、放线菌、Verrucomicrobia和变形菌门。53
所有的肠道微生物群的研究描述了修改后立即将MBP显示重要的短期扭曲组成和多样性的一个重要减少不能够确定一个独特的一般模式。大多数时候,他们表示增加变形菌门和拟杆菌门,显著减少乳杆菌科,增加肠杆菌科丰富家庭层面和剧烈变化的比率革兰氏阳性,革兰氏阴性的物种。相似的变化观察学习时一般腹泻疾病的微生物群(图3)。54
清除导致的引入通常氧气进入厌氧结肠的生态系统,导致变形菌门的数量增加。此外,pH值的增加可能反映了特定的细菌代谢产物的损失,如短链脂肪酸,从而可以使变形菌门。49
使用抗生素对肠道吻合口愈合的影响
毫无疑问,抗生素的发现和引进是一个巨大的进步在结直肠手术的成功。第一个实验研究证明微生物群在肠吻合口愈合的影响表现在70多年前,当科恩和当55设法防止吻合口漏在狗模型由灌输管腔内的抗生素(四环素)在现场的肠吻合术呈现缺血性的结扎肠系膜血管。还发现了有趣的发现对抗生素的使用的影响MBP可能对微生物群。并不是所有常用的口服抗生素似乎有积极的影响。56抗生素被发现导致肠道细菌易位引起炎症反应,同时上皮损伤。57此外,它是良好的,过度控制炎症导致各种病理条件,包括在最极端的情况下,感染性休克。
MBP相反,政府与更广泛的覆盖范围比必要的抗生素引起立即和持久的对微生物多样性的影响(图4),通常导致的不完全恢复和抗生素耐药性增加。58显著减少拟杆菌门和并发增加壁厚菌门被发现后的广谱抗生素。59益生菌微生物生命起源以前的基质,丰富的某些细菌种类或共生组合这两个最有可能包含另一种大众化的抗生素治疗方法在不久的将来。
机械性肠道准备的影响(MBP)和抗生素对微生物群总细菌多样性和负载。基于很少的曲线,完全同意明显降低异种的研究的总细菌负荷以及多样性的快速恢复几乎绝对的细菌数量和多样性的再生广告integrum后2周内MBP。抗生素制剂导致细菌总数的下降几乎完全加载类似的细菌总数的快速恢复,但非常缓慢,不完整的再生的多样性,甚至几个月后,最有可能永久的后果。
相同的考虑也必须考虑对清肠过程独立于执行医疗干预。结肠排毒越来越相信促进健康的生活方式,和整个行业发展的前提。然而,非常有限的科学研究提供关于此类程序的影响。他们很可能导致失衡的微生物群的负面健康影响。
目前,很少有人了解如何重建后的微生物群突然医源性修改。是否人类拥有一个独特的来源或利基市场恢复正常微生物群尚未回答。阑尾已经建议代表肠道微生物的“安全屋”。60内脏相关淋巴组织出现在附录中,这表明它有重要的调节免疫功能微生物群组成。相比之下,在阑尾炎症与当地的入侵梭菌属nucleatum。61年然而,它不是很合理的想象,所有的病人没有附录将与复苏后肠道准备发展的严重问题。很明显,真正的司机部分恢复最初的生态系统恢复力在一个动态系统,而不是惯性。
影响和改变后的肠道微生物群肠道吻合的伤害和微生物在肠道吻合口愈合的影响
最常见的术后外科结直肠切除术后并发症(出血除外)的手术部位感染,脓疡(AL),腹腔脓肿,微生物群在触发这些并发症有重要作用(图2)。虽然艾尔通常被认为是由于贫穷的手术技术,有越来越多的证据表明,肠道细菌的发展发挥了关键作用,即使机制并不完全理解。
其他风险因素已经好的评价,提出了不同的预防策略(图3)。
基尔霍夫等62年分类他们的因素可以影响(如肥胖、营养状况、术前肠道清洁,外科医生的经验,术前贫血,术中失血,排水和类型的手术方法,包括类型的吻合)不能影响和风险因素(如年龄、性别、radio-chemotherapy之前,并存病)(图3)。引人注目的是,许多风险因素可能会深深影响微生物群的影响,同时也影响微生物群的组成。小说技术来改善这些因素在一个相当短的时期已经成功测试了啮齿动物研究和正在进行的临床研究。是这样的Akkermansia muciniphila,例如(箱1)。埃弗拉德等16,63年表明这个mucin-degrading细菌,住在黏液层,恢复肠道屏障功能,减少体重增加,脂肪量发展和低度炎症通过作用于黏液层(即增加)和特定的抗菌蛋白的生产。
结直肠切除术后吻合口漏的发生率从3%变化到20%,这主要取决于吻合本地化;最高的泄漏率高达24%64年在低结直肠或coloanal吻合术(图2)。吻合的泄漏与发病率的风险增加有关,短期死亡率和永久性造口术。65年此外,在癌症患者,吻合的泄漏已经增加结直肠癌手术后局部复发和生存。66年近几十年来,结直肠吻合口漏的数量保持不变。这个重要的观察是一个事实,尽管重要的外科技术的进步(例如,小说手术设备的使用,不同的订书机,laparoscopic-guided或robotics-guided过程甚至围手术期动脉血管控制吲哚菁green-enhanced (ICG) fluorescence-guided结直肠切除术)。
使用荧光血管造影的好处来控制vascularisation肠切除术后吻合的二柱研究中得到了明确的论证。67年通过使用国际协调小组荧光,艾尔的频率下降到小于2%。最近公布的数据证实这一发现。据科恩和当的工作55和莱因哈特等,12我们可以得出这样的结论:microbiota-induced血管重塑是吻合的适当治疗的巨大重要性。
一个潜在的方法来减少围手术期的影响微生物群干扰是一个增强的发展恢复协议(ERP),开发减少手术后生理压力和术后器官功能障碍。这个协议,也被称为“快速通道”,获得了重要的坚持很多外科手术团队在过去的20年。它是基于术前、术中及术后的措施,例如,避免MBP,利用微创手术,避免围手术期禁食,标准化的麻醉、镇痛方案和早期的动员。
ERP已经被证明能够显著提高发病率和死亡率。尽管到目前为止,数据缺乏,可以认为这个协议,通过促进一个安全与肠功能的早期恢复,术后恢复的损失也会减少负面影响微生物群多样性和特异性。
目前,只有少数研究调查了影响肠道吻合的受伤的微生物群组成。因此,我们认为更科学应该努力确定一个特定的生态失调造成的微生物群组成手术创伤或最终的肠道准备可能支持基地的发展。
在临床常规,肠道吻合的受伤的微生物群的影响可能不是单靠手术应激引起的,但整个围手术期管理的结果。因此,有许多因素可能影响的潜在来源的微生物群。我们可以引用,例如,MBP,抗生素的使用,调制(或缺乏)的术前和术后的饮食,术后镇痛和阿片类药物的使用,和质子泵抑制剂的政府或任何胃酸还原剂(图3)。最后,transanal引流管放置或使用血管活性的药物也在特定的混杂因素(图3)。此外,肠道微生物群的初始成分可能已经dysbiotic因而不“正常”,因为特定的疾病治疗。然而,毫无疑问,例如,微生物群在IBD患者患有重大改变细菌组成。51尽管目前数据很少,我们可以假定其他疾病,最终指向一个结直肠手术如重复憩室炎或结直肠癌也以微生物多样性的变化也导致慢性炎症状态,最近,芭芭拉et al。68年所有这些变化威胁到微生物群的多样性,让致病菌导致手术后的并发症。因此,推动研究,试图找出术前临床可行的解决方案,改善微生物群应该是优先考虑的事。
许多研究已经描述了细菌伤口社区,尤其是在慢性伤口,他们报道如下观察:69 - 73
细菌的数量和比例物种个体之间差别极大创伤。
细菌多样性与培养方法确定显著低于确定新的文化无关的方法,如16 s rRNA基因的PCR扩增。
微生物群可以是不同的在不同的伤口,细菌群落在不同的网站在一个单独的伤口比那些更类似于另一个不同的伤口。69年
培养和non-culture-based分析的可靠性在很大程度上依赖于所使用的抽样方法。例如,某些采样技术将无法发现厌氧细菌,这是常见的慢性伤口。74年因此,当研究人类微生物群,重要的控制需要保证保证选择抽样技术尽可能公正的和全面的。
Shogan等75年分析了腔的变化与tissue-associated微生物群在吻合的网站创建了冒号的啮齿动物模型使用16 s rRNA基因扩增子测序样本收集当天的手术和手术后的第六天。值得注意的是,他们没有使用抗生素术前或术后,和他们没有执行肠道准备。结果表明,吻合的损伤诱导显著变化吻合的tissue-associated微生物群与最小差异腔的微生物群(粪便)。
500倍和200倍增加的相对丰度肠球菌和大肠杆菌、志贺氏杆菌分别被确定为最重要的差异。功能分析预测细菌virulence-associated通路的患病率postanastomotic组织,包括溶血素的生产,76年,77年cytolethal毒素,78年细胞毒性组织性因素,79年细菌对哺乳动物细胞通过AIDA-I adhesin-like蛋白质、细胞毒性真核细胞的细胞毒性组织性因素,79年能动性增加(外膜引导蛋白质,fimbrial-like蛋白质,1型fimbrial蛋白质,fimbrial伴护蛋白质)80年和入侵可以归因于的上皮细胞肠杆菌科,特别是埃希氏杆菌属属。81年蛋白水解coccolysin乳沟,也称为白明胶酶,可以归因于肠球菌。76年,82年重要的是,白明胶酶头饰粪肠球菌已被证明会降低胶原蛋白、吻合的组织愈合的关键组件(图3)。83年虽然是知之甚少粪大肠对渗漏及其可能的影响,这种细菌在泄漏吻合的组织非常普遍。84年,85年肠球菌坚持高亲和力细胞细胞外基质蛋白质如纤连蛋白、层粘连蛋白及各种不同类型的胶原蛋白,86 - 88包括胶原IV。89年
在最近的临床研究,科曼等85年提出了一种可行的fast-screening大肠癌的早期检测的工具存在的基础上大肠杆菌和粪大肠在排液用rt - pcr。他们表明,增加的存在粪大肠在排液可能是一个敏感的筛查工具,大肠癌的早期检测,而负面测试结果几乎排除吻合的泄漏的存在。
如前所述,结直肠手术的年龄是一个重要的危险因素。有趣的是,它已经表明,在生命的极端微生物群组成,在婴儿和老年人,不同于成年人。90年老年人的核心微生物群是有别于先前建立的年轻人,更大比例的拟杆菌spp和不同的丰富的模式梭状芽胞杆菌组,91年这可能有助于老年人AL风险增加。
临界损失cytoprotective微生物群吻合的组织可能会进一步促进殖民统治和侵略的疾病有关的微生物群,又可能使治疗(图3)。一般水平的cytoprotective细菌属于家族乳杆菌科也被证明是减少吻合的组织。92 - 94缺乏这样的类群可能发挥作用在泄漏的发展水平严重下降和额外的生理应激发生时。如前所述,这些类群有助于伤口愈合和修复通过机制涉及ROS生产和特定的甲酰化肽作用于玻璃钢(图1)。36,95年然而,在这项研究中,冈田克也等,94年明显高于传统的老鼠相比,回肠吻合的破裂压力与老鼠的冒号被mono-contaminated嗜酸乳杆菌和无菌老鼠,这表明一个整体的重要性细菌社区,在社区内的相互作用。
在2002年的啮齿动物的研究中,Stappenbek等证明了关键作用的微生物群(重新)构建Paneth细胞的间质微血管网络通过中介,一个关键的细胞的先天免疫系统的组件。他们发现,叫多形拟杆菌刺激血管生成增加一倍的毛细管网通过Paneth小肠细胞。96年
1997年,Schardey等97年建议铜绿假单胞菌可能发挥决定性作用,吻合口漏和执行第一个随机前瞻性,双盲,安慰剂对照试验用抗生素,证实微生物扮演了一个角色在人类吻合的泄漏。98年在这个试验中,患者接受安慰剂或净化前口服抗生素和外科手术后1周。所有的病人围术期预防静脉注射抗生素。作者得出的结论是,这期间去污吻合的伤口愈合是安全的和有效的防止esophagojejunal全胃切除术后。
在另一项研究中,一种新型的半岛开发模型大鼠,preradiated(如直肠手术通常是必要的)接受远端结肠切除术,然后是肠道接种铜绿假单胞菌辐射肠的,一个常见的殖民者。99年艾尔的发生率明显高于被发现当老鼠被殖民铜绿假单胞菌相比之下,辐射。此外,研究表明,接种病毒突变的情况下,显示改变绿脓菌素生产和增强胶原酶活性,高分群能动性和破坏性的活动对培养肠上皮细胞(即细胞凋亡,屏障功能,细胞溶解)。与辐射的老鼠相比,non-radiated老鼠保持正常微生物群和一个完整的粘膜层,这可能抵御突变表型的毒性效应。这项工作表明,微生物病原体的体内转化成一个专治表型的发病机制有重要意义吻合的泄漏。
小说的最后,使用virulence-suppressing复合挂钩/π(高分子量挂钩)预防铜绿假单胞菌从转换到轻微的表型和预防吻合口漏的老鼠。One hundred.吴等One hundred.表明,PEG /π有潜力作为替代粘蛋白强调主机通过抑制肠道内的关键交互事件殖民微生物及其上皮细胞之间的目标。
范Praagh等进行了独特的临床研究,研究领域的微生物群组成吻合的瘘管。这项研究是与患者进行包括在C-seal审判。C-seal是一种可生物降解的鞘,保护从漏钉结直肠吻合术。101年研究人员比较了mucosa-associated微生物群收集在外科手术期间的吻合程度从八患者艾尔要求reintervention与匹配个人来自同一个试验有利的进化。102年他们发现细菌家族之间的相关性Lachnospiraceae、低微生物多样性和艾尔,可能与身体质量指数。的相对丰度Lachnospiraceae家庭(门壁厚菌门)可能是由于更高的大量mucin-degrading Ruminococci(门壁厚菌门)在家庭,在基地的情况下,也观察到在炎症性肠病(图3)。
上述研究表明,共生的微生物影响肠切除吻合,以及围手术期管理的其他方面。这导致特定物种的开花通常出现在正常共生的微生物群(即肠球菌和假单胞菌),但显示更激进,专治表现型。这可能导致吻合的破裂的发病机制和临床泄漏。103年
结论,观点和建议
总之,到目前为止,迄今为止的所有可用的证据,没有明确的回答关于是否应该执行外科手术前肠道准备。
最近的研究表明,肠道微生物群作为生态系统的一个非常重要的角色在整个有机体的福祉。它也表明,微生物群有很大的影响在肠吻合的愈合过程。
引人注目的研究证明标准肠道准备有或没有管理抗生素扰乱正常的多样性和脆弱的平衡和推定地健康的微生物群。这个扰动与立即影响肠道屏障功能和肠道先天免疫的变化。失衡造成的制备方法可能影响的愈合过程吻合,从而质疑他们的所谓好处。同时,没有证明替代抗生素的使用,即使它良好的积极作用在治疗伴随微生物群的干扰。
研究应该争取有针对性的方法,将确保保存的微生物群的方式可以有选择性地抑制pathobionts同时保持良好的细菌。这样一个有针对性的治疗手术前将创造最优的生态系统和减少并发症的风险。
我们相信研究结果可用日期仍过分描述性的,和我们推荐一个更好的专注于准备和描述的类型的微生物群在疾病的发作。因此,深入的分析显然需要完全理解特定的细菌存在于肠道之间的相互作用及其在复杂的愈合过程中的作用。然而,现在很清楚,被更多的关注,并将在不久的将来可能支付的有益肠道微生物的和病理的角色吻合的伤口的愈合。开发工具和适当的协议评估肠道微生物群的临床相关性调制来积极影响伤口愈合需要在未来。然而,迫切需要为未来的研究应该不仅在作文,也关注特定的微生物群的管理。最后,针对使用新一代的益生菌、益生元,synbiotics代表了一个有趣的研究领域具有巨大的潜力。
引用
脚注
推特遵循帕特里斯Cani@MicrObesity
贡献者RD、DL和PDC的构思和吸引了这些数据。RB、DL、NMD,正义与发展党和PDC都导致了设计和审查的写作。
资金这项工作得到了格兰特FRFS-WELBIO welbio - cr - 2012 - 02 r。这部分工作是支持基金Baillet拉图(2015年拨款用于医学研究),第一次分拆格兰特公约(1410053)。PDC是一个研究员FRS-FNRS(昏聩de la任职),比利时,作者没有相互竞争的利益要申报的东西。资助的接受者FNRS (J.0084.15公约,公约3.4579.11),PDR(项目de矫揉造作的约定:T.0138.14)和弧(行动de精选的法国比利时Concertee-Communaute公约:12/17 - 047)。PDC POC伦理委员会的赞助对象2016(欧洲研究理事会,Microbes4U_713547)和伦理委员会授予2013年开始(授予336452年开始- enigmo)。ND赠款接受者从欧盟(欧盟第七框架计划(613979年MYNEWGUT项目协议),从Wallonia-Belgium (Food4Gut卓越项目;NUTRIGUTIOR项目,6918年公约),来自佛兰德斯地区——比利时(机构创新科技、品牌项目)。
相互竞争的利益没有宣布。
出处和同行评议委托;外部同行评议。