Pre-operatif bağırsak hazırlığının ve diyetin kolon mikrobiyatası üzerinden anastomoz iyileşmesine etkisi: Hayvan deneyi
Effect of pre-operative bowel preparation and diet on anastomotic healing on colon microbiota: An experimental model
Yazar: KAAN SÜNTER
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ETHEM GEÇİM
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery

Özet:
Amaç: Anastomoz kaçakları, kolorektal cerrahide önemli bir morbidite ve mortalite nedeni olarak en korkulan komplikasyonlardan biri olmaya devam etmektedir. Günümüzde anastomoz kaçakları için göz önünde bulundurulması gereken çok sayıda faktör varken bunlardan en güncel iki tanesi diyet ve kolon mikrobiyotasıdır. Bizim çalışmamızın amacı da, pre-operatif diyetin ve bağırsak temizliğinin bağırsak mikrobiyotası üzerinden anastomoz kaçaklarına etkisini araştırmaktır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda vücut ağırlıkları 250-300 g arasında olan 64 adet dişi Wistar Albino cinsi rat kullanıldı. Ratlar randomize olarak iki gruba ayrıldı ve ilk grup yüksek lifli diyetle, ikinci grup ise yüksek yağlı yüksek proteinli batı tipi diyetle üç hafta boyunca beslendi. Daha sonra her iki grup tekrardan randomize olarak dört alt gruba ayrıldı. 1. gruba (kontrol grubu) herhangi bir bağırsak temizliği yapılmadı. 2. gruba mekanik bağırsak temizliği, 3. gruba oral antibiyotikle bağırsak temizliği, 4. gruba ise oral antibiyotik + mekanik bağırsak temizliği yapıldı. Bütün ratlara, sigmoid kolon distali-rektum proksimali hizasında bağırsak transekte edildikten sonra primer bağırsak anastomozu yapıldı. Operasyon sonrası kolon mikrobiyatası analiz edilerek anastomoz iyileşmesiyle ilişkilendirildi. 
Bulgular: Yüksek lifli diyetle beslenen grupla karşılaştırıldığında, yüksek yağlı yüksek proteinli batı tipi diyetle beslenen grupta Enterokok kolonilerindeki kollajenaz aktivitesi yüksek bulundu (p=0,024). İlişkili olarak anastomoz patlama basınçları ise batı tipi diyetle beslenen grupta daha düşük kaydedilirken istatistiksel fark saptanmadı. Her iki beslenme grubunda da oral antibiyotik + mekanik bağırsak temizliği yapılan grupta, matriks metalloproteinaz-9 (MMP-9) düzeyleri ve kollajenaz aktiviteleri, diğer alt gruplara göre en düşük düzeyde ölçüldü (sırasıyla p=0,045 ve p=0,016). 
Sonuç: Pre-operatif diyetin ve bağırsak temizliğinin mikrobiyata üzerinden anastomoz kaçaklarına etkisinin araştırıldığı çalışmamızda; ratların operasyondan 3 hafta önceden başlayarak yüksek lifli diyetle beslenmesi ve operasyondan önceki gece hem oral antibiyotik hem de mekanik bağırsak temizliği yapılmasıyla en düşük kollajenaz düzeylerini sağladığı bulunmuştur. En düşük kollajenaz seviyelerinin, kolorektal anastomozlarda en düşük anastomoz kaçağı riski olarak tercüme edilmesi muhtemeldir. Deneysel olarak anastomoz kaçağı riski azaltılabilirken, bu tür bağırsak hazırlığının klinik çevirisi insan çalışmalarını da desteklemektedir. 
Anahtar Kelimeler: anastomoz kaçağı, bağırsak hazırlığı, diyet, kollajenaz, matriks metalloproteinaz, enterokok

Abstract:
Purpose: Anastomotic leaks remain one of the most feared complications in colorectal surgery as an important cause of morbidity and mortality. Today, there are many factors to consider anastomotic leaks, the two most recent of which are diet and colon microbiota. The aim of our study is to investigate the effect of pre-operative diet and bowel cleansing on anastomotic leaks from the point of intestinal microbiota.
Methods: In our study, 64 female Wistar Albino rats having a body weight between 250-300 g have been used. Rats were randomly divided into two groups and the first group was fed with a high-fiber diet, and the second group was fed with a high-fat high-protein western type diet for three weeks. Then, both groups were again randomly divided into four subgroups. No bowel cleansing was performed in the 1st group (control group). Mechanical bowel cleansing in the 2nd group, intestinal cleansing with oral antibiotics in the 3rd group, and oral antibiotic + mechanical bowel cleansing in the 4th group were performed. After intestinal transecting, all rats underwent primary intestinal anastomosis at the distal sigmoid colon-proximal rectum line. Following the operation, postoperative colonic microbiota has been analyzed and correlated with anastomotic healing.
Results: Collagenase activity in Enterococci colonies was high in the high-fat, high-protein western type diet group compared to the high-fiber diet group (p=0,024). In relation, anastomotic burst pressures were recorded lower in the western type diet group meanwhile no statistical difference was found. In both feeding groups which received oral antibiotics + mechanical bowel cleansing, matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) levels and collagenase activities were measured lower than those of the other subgroups (p=0,045 ve p=0,016, respectively).
Conclusion:  Our study investigated the effects of pre-operative diet and bowel preparation on anastomotic leaks on microbiota: It was concluded that the rats which have been fed on a high fiber diet starting 3 weeks before the operation and giving both oral antibiotics and mechanical bowel cleansing together, a night before the operation have provided the lowest collagenase levels. It is likely that the lowest collagenase levels might be translated as the lowest risk of leakage in colorectal anastomoses. While the experimental risk of anastomotic leak can be decreased and the clinical translation of such bowel preparation warrented human studies.
Keywords: anastomotic leak, bowel preparation, diet, collagenase, matrix metalloproteinase, enterococcus