Возможная роль особенностей кишечного микробиома у пациентов с колоректальным раком как причина несостоятельности анастомоза

Цель исследования: на основе анализа литературных данных определить значимые факторы кишечной непроходимости у пациентов с колоректальным раком (КРР).

Материалы и методы. Проанализировано 84 литературных источника из баз данных Scopus, Web of Science, Google Scholar, PubMed, а также находящихся в свободном доступе в Google.

Результаты. Обсуждаются преобладающие причины несостоятельности анастомозов после операций по поводу КРР, анализируется роль микробиома в развитии послеоперационных осложнений. Микробиом кишечника больных КРР содержит бактерии, которые в норме не обнаруживаются в физиологических условиях, и сами эти бактерии способствуют развитию заболевания, а также несостоятельности кишечного шва после операции по поводу кишечной непроходимости, прогрессированию процесса канцерогенеза. Этот эффект обусловлен продукцией бактериальных метаболитов, влиянием на иммунную систему человека и конкуренцией с облигатной микрофлорой кишечника. Однако использование медикаментозного лечения, в том числе антибиотиков, приводит к массовой гибели облигатной микрофлоры. Поэтому важен поиск таких препаратов и методов лечения, которые по возможности не оказывают существенного негативного влияния на микробиом, но способны уничтожать патогенные микроорганизмы. Предложена концепция российских авторов, заключающаяся во внутрипросветном применении рифаксимина-α для профилактики гнойно-септических осложнений и несостоятельности анастомозов при реконструктивных операциях на дистальном отделе толстой кишки.

Заключение. Несостоятельности анастомозов после операций по поводу КРР в значительной мере способствуют специфические для этого контингента пациентов нарушения кишечного микробиоценоза, которые могут быть устранены использованием антибактериальных препаратов.

1. Злокачественные новообразования в России в 2018 году (заболеваемость и смертность); под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2019:250.

2. Sawicki T., Ruszkowska M., Danielewicz A., Nied´zwiedzka E., Arłukowicz T., Przybyłowicz K.E. A Review of Colorectal Cancer in Terms of Epidemiology, Risk Factors, Development, Symptoms and Diagnosis. Cancers. 2021;13(9):2025. DOI: 10.3390/CANCERS13092025.

3. Hull R., Francies F.Z., Oyomno M., Dlamini Z. Colorectal cancer genetics, incidence and risk factors: in search for targeted therapies. Cancer Management and Research. 2020;12:9869– 9882. DOI: 10.2147/CMAR.S251223.

4. Keum N.N., Giovannucci E. Global burden of colorectal cancer: emerging trends, risk factors and prevention strategies. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2019;16(12):713– 732. DOI: 10.1038/S41575-019-0189-8.

5. Jahani-Sherafat S., Alebouyeh M., Moghim S., Ahmadi Amoli H., Ghasemian-Safaei H. Role of gut microbiota in the pathogenesis of colorectal cancer; a review article. Gastroenterol. Hepatol. Bed. Bench. 2018;11(2):101–109.

6. Hamoya T., Fujii G., Miyamoto S., Takahashi M., Totsuka Y., Wakabayashi K. et al.M. Effects of NSAIDs on the risk factors of colorectal cancer: a mini rewiew. Genes and Environ. 2016;38:6. DOI: 10.1186/S41021-016-0033-0.

7. Macrae F.A., Goldberg R.M., Seres D., Savarese D.M.F. Colorectal cancer: Epidemiology, risk factors, and protective factors. Literature review current through: Aug. 2021. This topic lastupdated: Aug.30,2021.

8. Yu K., Liu L., Zhang X., Zhang Z., Rao B., Chen Y. et al. Surgical and conservative management of malignant bowel obstruction: outcome and prognostic factors. Cancer Manag. Res. 2020;12:7797–7803. DOI: 10.2147/CMAR.S256219.

9. Karakaş D.Ö., Yeşiltaş M., Gökçek B., Eğin S., Hot S. Etiology, management, and survival of acute mechanical bowel obstruction: Five-year results of a training and research hospital in Turkey. Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2019;25(3):268– 280. DOI: 10.14744/TJTES.2019.44834.

10. Franke A.J., Iqbal A., Starr J.S., Nair R.M., George T.J. Jr. Management of malignant bowel obstruction associated with GI cancers. J. Oncol. Pract. 2017;13(7):426–434. DOI: 10.1200/JOP.2017.022210.

11. Pisano M., Zorcolo L., Merli C. et al. 2017 WSES guidelines on colon and rectal cancer emergencies: obstruction and perforation. World J. Emerg. Surg. 2018;3:36. DOI: 10.1186/S13017-018-0192-3.

12. Munakata Sh., Murai Y., Koiuzumi A., Kato H., Yamamoto R., Ueda Sh. et al. Long-term outcomes of colorectal cancer patients with and without malignant large-bowel obstruction. Colorect. Cancer. 2018;7(2). DOI: 10.2217/CRC-2018-0001.

13. Ахметзянов Ф.Ш., Егоров В.И., Валеев А.И., Бухалова В.А. Лечение несостоятельности швов колоректального анастомоза: возможно ли сохранить анастомоз? Сибирский онкологический журнал. 2018;17(1):92–98. DOI: 10.21294/1814-4861-2018-17-1-92-98.

14. Climent M., Martin S.T. Complications of laparoscopic rectal cancer surgery. Mini-invasive Surg. 2018;2:45. DOI: 10.20517/2574-1225.2018.62.

15. An V., Chandra R., Lawrence M. Anastomotic failure in colorectal surgery: where are we at? Indian J. Surg. 2018;80(2):163– 170. DOI: 10.1007/S12262-018-1745-0.

16. Söderbäck H., Gunnarsson U., Martling A. Incidence of wound dehiscence after colorectal cancer surgery: results from a national population-based register for colorectal cancer. Int. J. Colorectal. Dis. 2019;34(10):1757–1762. DOI: 10.1007/S00384-019-03390-3.

17. Weledji E.P. Is patient factor more important than surgeon-related factor in sepsis prevention in colorectal surgery? International Journal of Surgery Open. 2018;12:29–36. DOI: 10.1016/J.IJSO.2018.07.001.

18. Wallace B., Schuepbach F., Gaukel S., Marwan A.I., Staerkle R.F., Vuille-dit-Bille R.N. Evidence according to Cochrane Systematic Reviews on Alterable Risk Factors for Anastomotic Leakage in Colorectal Surgery. Hindawi. 2020.2020:9057963. DOI: 10.1155/2020/9057963.

19. Zhang G., Lian R., Sun L., Liu H., Wang Y., Zhou L. Redefined hyponatremia as a marker to exclude the diagnosis of anastomotic leakage after colorectal cancer surgery. Journal of International Medical Research. 2020;48(8):1–10. DOI: 10.1177/0300060520950565.

20. Broda M., Schlesinger N.H. Prevention of anastomotic leak following surgical treatment for rectal cancer. Dan. Med. J. 2020;67(10):A04200286.

21. Zhou C., Wu X.-R., Liu X.-H., Chen Y.-F., Ke J., He X.-W. et al. Male gender is associated with an increased risk of anastomotic leak in rectal cancer patients after total mesorectal excision. Gastroenterology Report. 2018;6(2):137–143. DOI: 10.1093/GASTRO/GOX039.

22. Lv X., Yu H., Gao P., Song Y., Sun J., Chen X. et al. A nomogram for predicting bowel obstruction in preoperative colorectal cancer patients with clinical characteristics. World J. Surg. Onc. 2019;17(1):21. DOI: 10.1186/S12957-019-1562-3.

23. Gessler B., Eriksson O., Angenete E. Diagnosis, treatment, and consequences of anastomotic leakage in colorectal surgery. Int. J. Colorectal. Dis. 2017;32(4):549–556. DOI: 10.1007/S00384-016-2744-X.

24. Gray M., Marland J.R.K., Murray A.F., Argyle D.J., Potter M.A. Predictive and diagnostic biomarkers of anastomotic leakage: a precision medicine approach for colorectal cancer patients. J. Pers. Med. 2021;11(6):471. DOI: 10.3390/JPM11060471.

25. Althumairi A.A., Canner J.K., Pawlik T.M., Schneider E., Nagarajan N., Safar B., Efron J.E. Benefits of Bowel Preparation Beyond Surgical Site Infection: A Retrospective Study. Ann Surg. 2016;264(6):1051–1057. DOI: 10.1097/SLA.0000000000001576.

26. Cheng W.Y., Wu C.-Y., Yu J. The role of gut microbiota in cancer treatment: friend or foe? Gut. 2020;69(10):1867–1876. DOI: 10.1136/GUTJNL-2020-321153.

27. Phillips B. Reducing gastrointestinal anastomotic leak rates: review of challenges and solutions. Open Access Surgery. 2016;9:5–14. DOI: 10.2147/OAS.S54936.

28. Sánchez-Alcoholado L., Ramos-Molina B., Otero A., Laborda-Illanes A., Ordóñez R. et al. The role of the gut microbiome in colorectal cancer development and therapy response. Cancers (Basel). 2020;12(6):1406. DOI: 10.3390/CANCERS12061406.

29. Ternes D., Karta J., Tsenkova M., Wilmes P., Haan S., Letellier E. Microbiome in colorectal cancer: how to get from meta-omics to mechanism? Trends in Microbiology. 2020;28(5):401–423. DOI: 10.1016/J.TIM.2020.01.001.

30. Bartolini I., Risaliti M., Ringressi M.N., Melli F., Nannini G., Amedei A. et al. Role of gut microbiota-immunity axis in patients undergoing surgery for colorectal cancer: Focus on short and long-term outcomes. World J. Gastroenterol. 2020;26(20):2498–2513. DOI: 10.3748/WJG.V26.I20.2498.

31. Agnes A., Puccioni C., D’Ugo D. The gut microbiota and colorectal surgery outcomes: facts or hype? A narrative review. BMC Surg. 2021;21(1):83. DOI: 10.1186/S12893-021-01087-5.

32. Hajjar R., Richard C.S., Santos M.M. The role of butyrate in surgical and oncological outcomes in colorectal cancer. American Journal of Physiology. 2021Apr.1;320(4):G601–G608. DOI: 10.1152/AJPGI.00316.2020.

33. Gershuni V.M., Friedman E.S. The microbiome-host interaction as a potential driver of anastomotic leak. Current Gastroenterology Reports. 2019;21(1):4. DOI: 10.1007/S11894-019-0668-7.

34. Saus E., Iraola-Guzmán S., Willis J.R., Brunet-Vega A., Gabaldón T. Microbiome and colorectal cancer: Roles in carcinogenesis and clinical potential. Molecular Aspects of Medicine. 2019;69:93–106. DOI: 10.1016/J.MAM.2019.05.001.

35. Si H., Yang Q., Hu H., Ding C., Wang H., Lin X. Colorectal cancer occurrence and treatment based on changes in intestinal flora. Seminars in Cancer Biology. 2021;70:3–10. DOI: 10.1016/J.SEMCANCER.2020.05.004.

36. Clos-Garcia M., Garcia K., Alonso C., Iruarrizaga-Lejarreta M., D’Amato M., Crespo A et al. Integrative analysis of fecal metagenomics and metabolomics in colorectal cancer. Cancers. 2020;12(5):1142. DOI: 10.3390/cancers12051142.

37. Kasper S.H., Morell-Perez C., Wyche T.P. Colorectal cancer-associated anaerobic bacteria proliferate in tumor spheroids and alter the microenvironment. Sci. Rep. 2020;10(1):5321. DOI: 10.1038/S41598-020-62139-Z.

38. Morais de Sousa D.J., Cardoso de Sousa L.L., Fontenele L.C., Nogueira T.R. Betânia de Jesus e Silva de Almendra Freitas Gut microbiota in colorectal cancer: Evidence from observational studies. Microbiota intestinal en el cáncer colorrectal: Evidencia de estudios observacionales. Rev. Chil. Nutr. 2020;47(6):1009–1017. DOI: 10.4067/S0717-75182020000601009.

39. Long X., Wong C.C., Tong L., Chu E.S.H., Szeto C.H., Go M.Y.Y. et al. Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity. Nat. Microbiol. 2019;4(12):2319–2330. DOI: 10.1038/S41564-019-0541-3.

40. Gaines S., Shao C., Hyman N., Alverdy J.C. Gut microbiome influences on anastomotic leak and recurrence rates following colorectal cancer surgery. Br. J. Surg. 2018;105(2):е131– е141. DOI: 10.1002/BJS.10760.

41. Baker S.E., Monlezun D.J., Ambroze W.L., Margolin D.A. Anastomotic leak is increased with clostridium difficile infection after colectomy: machine learning-augmented propensity score modified analysis of 46735 patients. The American Surgeon. 2022;88(1):74–82. DOI: 10.1177/0003134820973720.

42. Grewal S., Korthouwer R., Bögels M., Braster R., Heemskerk N., Budding A.E. et al. Spillage of bacterial products during colon surgery increases the risk of liver metastases development in a rat colon carcinoma model. Oncol. Immunology. 2018;7(9):e1461302. DOI: 10.1080/2162402X.2018.1461302.

43. Koliarakis I., Athanasakis E., Sgantzos M., Mariolis-Sapsakos T., Xynos E., Chrysos E. et al. Intestinal microbiota in colorectal cancer surgery. Cancers. 2020;12(10):3011. DOI: 10.3390/CANCERS12103011.

44. Kent I., Jahansouz C., Ghuman A., Shpitz B., Kidron D., Yaffe V. et al. Human oral mucosal stem cells reduce anastomotic leak in an animal model of colonic surgery. Eur. Surg. Res. 2021;62(1):32–39. DOI: 10.1159/000514987.

45. Lohsiriwat V., Assawasirisin C. Anastomotic leakage following colorectal cancer surgery: incidence, presentation, pathogens, treatment and outcome. J. Med. Assoc. Thai. 2020;103(5):6–11.

46. Van Praagh J.B., de Goffau M.C.P., Bakker I.S., van Goor H., Harmsen H.J.M., Olinga P. et al. Mucus microbiome of anastomotic tissue during surgery has predictive value for colorectal anastomotic leakage. Annals of Surgery. 2019;269(5):911– 916. DOI: 10.1097/SLA.0000000000002651.

47. Lauka L., Reitano E., Carra M.C. Role of the intestinal microbiome in colorectal cancer surgery outcomes. World J. Surg. Onc. 2019;17(1):204. DOI: 10.1186/S12957-019-1754-X.

48. Chaouch M.A., Kellil T., Jeddi C., Saidani A., Chebbi F., Zouari K. How to Prevent Anastomotic Leak in Colorectal Surgery? A Systematic Review. Annals of Coloproctology. 2020;36(4):213–222. DOI: 10.3393/AC.2020.05.14.2.

49. Yang G., Woo Kim C., Lee S.-H. Patterns of antibiotics and pathogens for anastomotic leakage after colorectal cancer surgery. Korean Journal of Clinical Oncology. 2019;15(2): 79–85. DOI: 10.14216/KJCO.19015.

50. Kayano H., Nomura E., Ueda Y., Kuramoto T., Machida T., Mukai M. et al. Short- and Long-term outcomes of 2-step stapled intracorporeal versus extracorporeal anastomosis in laparoscopic colectomy for colon cancer. Anticancer Research. 2019;39(11):6393–6401. DOI: 10.21873/ANTICANRES.13853.

51. Grewal S., Reuvers J.R.D., Abis G.S.A., Otten R.H.J., Kazemier G., Stockmann H.B.A.C. et al. Oral antibiotic prophylaxis reduces surgical site infection and anastomotic leakage in patients undergoing colorectal cancer surgery. Biomedicines. 2021;9(9):1184. DOI: 10.3390/BIOMEDICINES9091184.

52. Holubar S.D., Hedrick T., Gupta R. American Society for Enhanced Recovery (ASER) and Perioperative Quality Initiative (POQI) joint consensus statement on prevention of postoperative infection within an enhanced recovery pathway for elective colorectal surgery. Perioper. Med. 2017;6:4. DOI: 10.1186/s13741-017-0059-2.

53. Wirth U., Rogers S., Haubensak K., Schopf S. Local antibiotic decontamination to prevent anastomotic leakage shortterm outcome in rectal cancer surgery. International Journal of Colorectal Disease. 2018;33(5):53–60. DOI: 10.1007/S00384-017-2933-2.

54. Грошилин В.С., Мартынов Д.В., Набока Ю.Л., Бакуляров М.Ю., Мрыхин Г.А. Коррекция дисбиотических нарушений при диверсионном проктите: возможности внутрипросветной санации и профилактика осложнений после восстановительных операций. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2019;29(6):36–48. DOI: 10.22416/1382-4376-2019-29-6-36-48.