Nebezpečí bakteriální translokace pro chirurgického pacienta


Danger of bacterial translocation for a surgical patient

Intestinal barrier disorder manifestation occurs in connection with surgery in conditions of shock ischemia-reperfusion of the intestine or deterioration of an already damaged barrier due to chronic disease. The result is infectious complications caused by the transport of pathogens through the venous blood, most often postoperative pneumonia and sepsis. However, a more frequent manifestation is the intensification of the postoperative systemic inflammatory response through the lymphatic transport of toxic substances, inanimate antigens and cytokines through the lymphatic system of the splanchnic area (gut-lymph axis). The problem can affect up to half of patients with abdominal surgery. Preventive measures consist of strengthening the intestinal barrier before surgery and alleviating the loss of the intestinal barrier in the perioperative period. In the treatment of infectious complications, an early recognition indication for the therapeutic administration of antibiotics based on preoperative microbial screening of patients at risk may help.

Keywords:

intestinal barrier − bacterial translocation− intestinal permeability − antibiotic prophylaxis − abdominal surgery


Autoři: E. Havel
Působiště autorů: Chirurgická klinika Fakultní nemocnice Hradec Králové a Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzity Karlovy
Vyšlo v časopise: Rozhl. Chir., 2021, roč. 100, č. 1, s. 4-9.
Kategorie: Souhrnné sdělení
doi: 10.33699/PIS.2021.100.1.4–9

Souhrn

K manifestní poruše střevní bariéry dochází v souvislosti s operací ve stavech šokové ischemie-reperfuze střeva nebo zhoršením již narušené bariéry vlivem chronického onemocnění. Důsledkem jsou infekční komplikace způsobené transportem patogenů portálním řečištěm, nejčastěji pooperační zápal plic a sepse. Častějším projevem je ale zesílení pooperační systémové zánětové reakce cestou lymfatického transportu toxických látek, neživých antigenů a cytokinů cestou lymfatického systému splanchnické oblasti (osa střevo-lymfa). Problém se může týkat až poloviny pacientů s abdominální operací. Preventivní opatření spočívají v posílení střevní bariéry před operací a mírnění ztráty střevní bariéry v perioperačním období. V léčbě infekčních komplikací může pomoci časně rozpoznaná indikace pro terapeutické podávání antibiotik na základě předoperačního mikrobiálního screeningu rizikových pacientů.

Klíčová slova:

střevní bariéra − bakteriální translokace − střevní propustnost − antibiotická profylaxe − břišní chirurgie

ÚVOD

Antibiotická profylaxe u chirurgického pacienta je obecně cílena na snížení rizika infekce operační rány [1]. Mezi základní principy podávání antibiotické terapie pro léčbu infekce je cílené podávání podle etiologického agens na nezbytně dlouhou dobu s cílem potlačit infekci a současně mírnit riziko vývoje bakteriální rezistence na běžně používaná antibiotika [2,3]. Zažívací trakt je ohromný mikrobiální rezervoár [4], který obsahuje více než tisíc různých mikrobiálních druhů v těžko odhadnutelném buněčném počtu, který je patrně srovnatelný či dokonce vyšší, než je celkový počet buněk hostitelského organismu (okolo 39 bilionů mikrobů) [5,6]. Přestože se odhadované číslo v průběhu posledních deseti let desetkrát snížilo a převládá názor raději číslo neuvádět, je nutné si pro pochopení významu mikrobiomu a střevní bariéry nějakou představu vytvořit. Střevní mikrobiom se podílí na funkci střevní bariéry. Podporuje střevní buňky k aktivitě, růstu, tvorbě slizničního hlenu, štěpí vlákninu na krátké mastné kyseliny, které jsou energetickým zdrojem střevních buněk, a butyrát též zvyšuje střevní bariéru přímým působením v těsných spojeních mezi enterocyty. Mikrobiom stimuluje imunitní systém zažívacího traktu (GALT – gut associated lymphatic tissue) v buněčné i humorální aktivitě (sekrece IgA). Fyziologický mikrobiom též omezuje v růstu a slizničním kontaktu bakterie patogenní [7]. 

Mikroby jsou udržovány uvnitř střeva komplexní strukturou a trvalou funkční aktivitou střevní bariéry [8]. U chirurgických pacientů může dojít k poruše bariérové funkce střeva po velkých operacích (resekce jater, resekce střeva pro nádory, transplantace střeva, resekce aneurysmatu aorty apod.), z důvodu prodělání šokového stavu (u polytraumat či sepse) a u chronicky nemocných pacientů, kteří podstupují jakoukoliv operaci. V třetí skupině jde o nemocné s dlouhotrvající mírnou bakteriální translokací, která se vlivem operačního inzultu dekompenzuje (nemocní s jaterní cirhózou, jiným chronickým onemocněním jater, celiakií, idiopatickou proktokolitidou, Crohnovou chorobou, autoimunitní chorobou, dlouhodobou onkologickou léčbou apod.) [9]. Důsledkem bakteriální translokace jsou infekční komplikace či agravace systémové zánětové odpovědi. S přibývajícím počtem chirurgicky rizikových pacientů, kteří podstupují akutní i plánované operace, a se zvyšováním úrovně chirurgické a intenzivní péče v záchraně akutních šokových stavů nastává nutnost začlenit důsledky poruch střevní bariéry do terapeutických intervencí perioperační péče. Infekční komplikace bakteriální translokace nejsou jenom abdominální, ale i systémové a především respirační, u kterých souvislost s bakteriální translokací ze střeva nebývá běžně vnímána.

Práce je přehledem o střevní bariéře a upozorňuje na nebezpečí pooperační bakteriální translokace v míře vhodné pro chirurgickou praxi.

METODA

Přehledová práce byla vytvořena na základě literárních údajů z databáze PubMed  použitím vyhledávacích výrazů: bakteriální translokace, střevní bariera, mikrobiom ve spojení s chirurgickým výkonem. Literární data jsou interpretována v souvislosti se zkušeností a názory autora.

VÝSLEDKY

Na základě zadaných výrazů byl vytvořen soubor čtyřiceti tří citací původních i přehledových článků. Kromě devíti starších většinou průlomových prací nadčasového významu byly voleny práce z posledních deseti let. Na základě citované literatury byl vytvořen patofyziologický přehled s ohledem na problémy chirurgické praxe.

DISKUZE

Střevní bariéra

Intraluminální životní prostor pro střevní mikrobiom je vymezen střevní bariérou, kterou tvoří morfologické uspořádání střevní sliznice a další funkční a obranné mechanismy. V zásadě má střevní bariéra tři základní složky. Biologickou bariéru proti invazi patogenů tvoří normální střevní mikroflóra tlustého střeva, která neumožní kolonizaci patogenními kmeny. S ní úzce souvisí i mucin na slizničním povrchu a bakteriální fermentace vlákniny s produkcí krátkých mastných kyselin zejména prospěšného butyrátu. Ten má protizánětlivý vliv na střevní sliznici tlumením nukleárního faktoru kappa-B a modifikuje aktivitu polymorfonukleárů ve stěně tlustého střeva. Druhou složkou bariéry je buněčná i humorální imunitní aktivita, což v lokální aktivitě představuje sekreční IgA, lymfocyty ve střevní stěně, imunitní tkáň Payerových plaků a lymfatické uzliny mezenteria. Systémovou imunitní obranou je především aktivita retikuloendoteliálního systému s dominantní úlohou Kupfferových buněk jater a fagotizujících makrofágů plic. Třetí složkou střevní bariéry je morfologické uspořádání střevní stěny, které na jedné straně umožňuje vstřebávání živin a minerálů, na druhé straně brání průchodu mikrobů přes střevní sliznici. V tomto ohledu mají zvláštní význam těsná spojení buněk (tight junction) na vrcholu střevních klků, která brání paracelulárnímu transportu ze střeva. Řada gastrointestinálních patogenů (nejčastěji enteropatická E. coli) dokáže narušit těsná spojení a měnit tak vstřebávání i únik tekutin a minerálů při průjmových onemocněních. K porušení funkce těsných spojení dochází též vlivem zánětlivých cytokinů, zejména TNF-alfa, vlivem vysoké koncentrace tuků v jídle a vlivem bakteriálního endotoxinu. Narušení těsných spojení a s tím související paracelulární permeabilita umožňuje bakteriální translokaci a patogenní kolonizaci organismu. Pro normální funkci střevní bariéry má význam i pohybová střevní aktivita, determinovaná především nervovou regulací. Krevní průtok zajišťuje metabolický komfort střevních buněk dodávkou kyslíku a živin a podílí se na transportu imunitních působků. Aktivní střevní pohyb ovlivňuje celkový bakteriální objem v zažívacím traktu a složení tráveniny v různých částech střeva [10].

Poruchy střevní bariéry

Existuje řada známých příčin poruchy střevní bariéry. Na prvním místě ji způsobují infekční střevní patogeny bakteriální i virové. Může jít o vlastní buněčnou invazi (enteropatogenní Escherichia coli, salmonella, shigella) či narušení permeability endotoxinem (Clostridium perfringens, Vibrio cholerae), případně kombinací obojího (Helicobacter pylori). Mimostřevní infekce ovlivňují permeabilitu přeneseně přes TNF-alfa, interferon gama, IL-13 a další cytokiny.

Idiopatické střevní záněty (inflammatory bowell disease − IBD) – Crohnova choroba i idiopatická proktokolitida – se vyznačují silným imunitním a zánětlivým procesem ve střevě. Střevní bariéra je v této situaci porušena, i když je těžké definovat, zda jde o obrannou imunitní reakci, či vlastní primárně autoimunitní patologický proces. Obecně rozšířeným názorem je genetický defekt v široké škále regulátorů střevní bariéry, který sám o sobě znamená vyšší riziko vzniku choroby, která se provokuje vnějšími faktory (strava, koření, stres, ale např. i nesteroidní antirevmatika či inhibitory protonové pumpy). Výsledkem poruchy střevní bariéry je potom invaze antigenů do střevní stěny s reakcí vyvolávající vlastní zánětlivý obraz choroby (průjmy, vředy, střevní infiltráty, píštěle) [11].

Z léků běžně používaných v perioperační péči, které můžou alterovat střevní bariéru, je třeba jmenovat nesteroidní antirevmatika v léčbě pooperační bolesti, inhibitory protonové pumpy v prevenci stresového vředu a mírnění pooperační nevolnosti. V případě opiátů je střevní bariéra narušena jejich dlouhodobým používáním.

Inhibitory protonové pumpy (proton pump inhibitor – PPI) kromě působení na žaludeční sliznici působí i v tlustém střevě. Inhibice protonové pumpy v tlustém střevě zasahuje do střevní elektrolytové rovnováhy, vede ke ztrátám draslíku, narušuje acidifikaci střevní tekutiny a imunitní reakci sliznice tlustého střeva [12]. Inhibitory protonové pumpy navozují relaxaci hladkého svalstva střeva, a tak snižují střevní motilitu. Aktin − myosinový svalový systém buněk je současně součástí funkce těsných spojení, takže PPI prokazatelně zvyšují paracelulární prostupnost v žaludeční sliznici.

Podávání nesteroidních antirevmatik má dobře známé riziko vedlejších účinků na zažívací trakt v podobě obstipace, nadýmání, střevních zánětů a vředů. Řada vedlejších účinků na zažívací trakt nemá viditelné klinické projevy, a tak poškození zažívacího traktu je častější, než si uvědomujeme [13]. Nesteroidní antirevmatika jsou inkorporována do buněčné membrány, kde interferují s membránovými fosfolipidy a způsobují přímé membránové poškození. Narušují oxidativní fos­forylaci v mitochondriích, čímž snižují energetickou aktivitu buňky sníženou tvorbou ATP. Selhání svalové aktivity buňky je spojeno s netěsností v těsných mezibuněčných spojeních. Střevní zánět je vyvolán přestupem různých látek a molekul do střevní sliznice (žlučové kyseliny, pepsin, bakteriální fragmenty). Slizniční zánět může vést až ke vzniku vředů s krvácením či perforací střeva. Také sám farmakologický účinek nesteroidních antirevmatik (inhibice cyklooxygenázy 1 a 2 – COX-1 a COX-2) má rizikový účinek ve střevě snížením slizničního prokrvení. Narušení střevní bariéry je při užívání nesteroidních analgetik uváděno v 60 až 80 % a nastává v řádu hodin po jejich použití [14].

V důsledku podávání opiátů také může dojít k poruše střevní bariéry, ale tento účinek je spojen s jejich dlouhodobým užíváním. Hlavním efektem je změna střevní mikroflóry s pomnožením patogenních kmenů, které jsou zodpovědné za inflamatorní reakci a narušení střevní integrity. Jedná se o přesun směrem ke grampozitivním kmenům (stafylokokům a enterokokům), event. větší sklon k pomnožení pseudomonády. Změna bakteriální flóry a její prolomení střevní bariéry je důsledkem chronického vlivu opiátů na zažívací trakt – prodloužení tranzitu střevního obsahu, snížení tvorby slizničního hlenu a vylučování bikarbonátů do střeva, pokles vylučování žlučových kyselin a celkové snížení imunity [15].

Vliv anestezie na střevní bariéru je zdůvodňován zejména vlivem na oběhovou stabilitu (hypoperfuzí splanchnické oblasti při hypotenzi či použití katecholaminů k regulaci krevního tlaku) a dále přímým vlivem na imunitní reaktivitu organismu. V tomto smyslu jsou inhalační anestetika hodnocena jako méně prozánětlivá a méně riziková pro rychlé změny oběhové stability než preparáty intravenózní [16].

U kriticky nemocných pacientů (v sepsi či polytraumatu) je vývoj syndromu multiorgánové dysfunkce (MODS – multiple organ dysfunction syndrome) patofyziologicky dáván do souvislosti s poruchou střevní bariéry. K té dochází z důvodu splanchnické hypoperfuze, protrahované střevní paralýzy, hypoxie střeva, mechanismem ischemie/reperfuze, ale i autodigescí v kritickém stavu vlivem nespotřebovaných pankreatických enzymů [17]. Kritický stav je spojen se silnou mediátorovou reakcí. Prozánětlivé cytokiny (TNF-alfa, IL-1, IL-6) jsou odpovědné za únik tekutiny z intravaskulárního prostoru. Následná hypovolemie je vlivem aktivace sympatického nervového systému spojena se splanchnickou hypoperfuzí. Navíc prozánětlivé cytokiny indukují změny v těsných spojeních enterocytů – TNF-alfa, IL-13 [18].

K poruše střevní bariéry dochází i v důsledku antibiotické terapie. Rozšířena je představa ničícího účinku antibiotik na fyziologickou bakteriální flóru s rizikem přerůstání patogenních organismů. Redukce bakteriální flóry je spojována s řadou imunitních onemocnění [19,20]. Zánětová reakce v důsledku antibiotické terapie je ale spojena s translokací běžné flóry přes střevní bariéru [21]. Vlivem antibiotické terapie a redukce bakteriální flóry dochází k transcelulárnímu přestupu nepatogenních mikrobů a jiných látek přes pohárkové buňky zvláštní cestou jmenovanou jako GAP (goblet cell associated antigen passage) do střevní stěny s důsledkem stimulace zánětlivé odpovědi střeva [22,23]. Jde o transport bakterií jinou cestou než paracelulární invazí patogenů při poruše mezibuněčných těsných spojení. Přestože jde o jasnou formu poruchy střevní bariéry, význam pro běžné použití antibiotik v chirurgické praxi není formulován. Jde však o další apel nepodávat paušálně antibiotika ke každému operačnímu výkonu, případně antibiotickou profylaxi zbytečně neprodlužovat.

Bakteriální translokace

Od roku 1979, kdy byl prvně termín bakteriální translokace definován jako přestup živých bakterií ze střeva přes střevní sliznici do lamina propria, do lymfatických uzlin mezenteria a dále do vzdálených orgánů, prodělalo chápání významu poruchy střevní bariéry určitý vývoj [24]. Původní hypotéza spočívala v tom, že šoková hypoperfuze střeva v kritickém stavu vede k oslabení střevní bariéry, translokaci bakterií portálním řečištěm do krve a vzdálenému orgánovému poškození. Střevo se stalo „motorem“ multiorgánového selhání [25]. Následovalo vysvětlení bakteriální translokace pomnožením a přerůstáním bakteriální flóry z tlustého střeva do horních částí zažívacího traktu a následně invazí do systémového řečiště a ke vzdálenému orgánovému poškození. Střevo bylo pojmenováno „nedrénovaným abscesem“ [26]. Hypotéza bakteriální translokace portálním řečištěm byla potvrzena řadou studií zejména u chirurgických pacientů peroperačními odběry portální krve, vyšetřením mezenteriálních lymfatických uzlin či resekčních vzorků při operaci jater [27]. Pozitivní kultivační nález byl spojen s infekčními pooperačními komplikacemi, ale vztah bakteriální translokace k multiorgánovému selhání potvrzen nebyl. Na orgánovém poškození se podílejí i neživé bakteriální fragmenty (PAMPs – pathogen-associated molecular patterns) a později definované i nebakteriální látky a molekuly (např. pankreatický pepsin, nevázané mastné kyseliny a další složky střevního obsahu), souhrnně označované jako DAMPs (danger-associated molecular patterns), které dokážou stejně jako bakterie přes Toll-like receptory stimulovat zánětovou reakci s produkcí cytokinů imunokompetentními buňkami [28]. Tyto látky a částice jsou transportovány lymfatickým systémem (osa střevo – lymfatická drenáž – žilní krev – plíce (ARDS) – krevní oběh) a jsou dnes považovány za dominantní v etiologii multiorgánové dysfunkce v důsledku narušení střevní bariéry [29].

Vlastní termín „bakteriální translokace“ tak nutno chápat jako invazi bakterií střevní flóry přes střevní sliznici do původně sterilní tkáně, což může způsobit nemoc. Bakterie se nemusejí transportovat do krve, aby došlo k manifestaci systémové reakce. Ta vzniká i vlivem účinku zánětových mediátorů imunitní stimulace ve splanchnické oblasti (střevní stěně, mezenteriálních lymfatických uzlinách) bez invaze živých mikroorganismů až do oběhu. Porucha střevní bariéry je též spojena s transportem neživých buněčných fragmentů či jiných toxických látek ze střeva, které vyvolávají systémovou zánětovou reakci či orgánová postižení (MODS) cestou lymfatické drenáže [30].

Význam bakteriální translokace u chirurgického pacienta

Zánětová reakce patří do patofyziologického procesu hojení operačního traumatu. Poraněné tkáně aktivují imunitní systém k úklidové a proliferační aktivitě s cílem obnovit narušenou homeostázu organismu a zahojit operační trauma. Pooperační stav po velkém chirurgickém výkonu je spojen se systémovou zánětovou reakcí (SIRS) [31]. Tato situace může být komplikována další reakcí na bakteriální translokaci, ke které dochází až v 50 % abdominálních operací. Nejde vždy o sepsi ve smyslu bakteriálního přestupu do krve a vzdálených orgánů, ale i o důsledky zvýšené střevní propustnosti se systémovým působením bakteriálních fragmentů, endotoxinu či jiných antigenních a toxických látek procházejících přes střevní bariéru [32]. Porucha střevní bariéry tak neohrožuje pacienta pouze infekčními komplikacemi, ale i prohloubením zánětové reakce v podobě sterilního SIRS se stimulací proteinokatabolické reakce se všemi jejími důsledky (porucha hojení rány, ztráta svalové hmoty, imobilizace, sekundární infekční komplikace) či pooperačního ARDS a jiných vzdálených orgánových dysfunkcí z průniku dalších látek (nevázané volné mastné kyseliny, cytotoxické fragmenty buněk, směs trávicích enzymů – trypsin, chymotrypsin, elastáza, metaloproteinázy) přes střevní stěnu a lymfatickou drenáží [33]. Vlastní bakteriální translokace zvyšuje riziko infekčních komplikací [34].

V klinické praxi lze přístup k problémům z bakteriální translokace u chirurgického pacienta rozdělit do tří oblastí:

  1. Posílení střevní bariéry před plánovanou operací

Pro posílení střevní bariéry před plánovaným operačním výkonem má především význam luminální výživa (běžná strava či enterální výživa s vlákninou) tam, kde to je možné, případně hyperkalorická parenterální výživa s vysokým obsahem bílkovin, kde luminální výživa možná není. Nedostatek nutrientů ve střevě a současné působení žluči a pankreatických enzymů ve střevě vede ke střevní atrofii, narušení střevní bariéry a k bakteriální translokaci [33,35].

Užívání pre a probiotik má význam předoperačně u osob s rizikem poruchy střevní bariéry (předchozím užíváním antibiotik, při užívání inhibitorů protonové pumpy, po onkologické léčbě apod.). Probiotika jsou preparáty s nepatogenními živými mikroorganismy a prokázaným příznivým účinkem na složení střevního mikrobiomu. Prebiotika jsou přípravky rostlinné vlákniny, které podporují příznivé složení bakteriální flóry a jsou zdrojem krátkých mastných kyselin s nutričním účinkem na střevní sliznici a její bariéru. Synbiotika jsou potom kombinací pre a probiotik. Probiotika mají prokázaný příznivý efekt u chirurgických pacientů na snížení pooperačních infekčních komplikací i dehiscencí anastomózy střeva [36]. K větší opatrnosti při jejich používání vedla studie u kriticky nemocných pacientů s akutní pankreatitidou, ve které bylo užívání probiotik spojeno s vyšší letalitou proti kontrolní skupině (16 % versus 6 %). Zde šlo ale o podávání probiotik již v době zvýšené střevní propustnosti. Přestože bylo následně uspořádání studie kritizováno, negativní dopad na rozšířené užívání probiotik u nemocných na intenzivní péči byl silný [37].

2.Prevence perioperační ztráty střevní bariéry

V prevenci perioperační ztráty střevní bariéry a devastace fyziologického mikrobiomu pomáhají známé postupy urychlené pooperační rekonvalescence (ERAS – enhanced recovery after surgery) [38,39]. Patří sem krátký interval perioperačního hladovění, omezení přípravy střeva před operací, předoperační nutriční příprava včetně přídavku omega-3 mastných kyselin a butyrátu, udržení normotermie, minimalizace krevní ztráty, léčba bolesti s minimálními vedlejšími účinky, pečlivě zvažované indikace a dávky perioperačního podávání nesteroidních antirevmatik a inhibitorů protonové pumpy, zkracování operačního času, minimalizace operačního traumatu, zkrácení periody profylaktického podávání antibiotik a další. Z pohledu udržení střevní bariéry má zásadní význam peroperační hemodynamická stabilita se zabráněním hypoperfuze splanchnické oblasti. Vlastní ischemie střeva způsobuje poruchu bariérové integrity, což potencuje dále oxidativní stres mechanismem ischemie-reperfuze [40]. Důsledkem hypoperfuze je zvýšená aktivita apoptózy, snížení buněčné proliferace, porucha těsných spojení enterocytů a na to navazující další stupně ztráty střevní bariéry. Míra hemodynamické optimalizace během operace bývá v praxi zanedbávána a chybuje se neadekvátním podáváním katecholaminů na straně jedné, ale i nadměrnou tekutinovou resuscitací na straně druhé.

V souvislosti s oxidačním stresem nastává též otázka možného efektu antioxidantů. Studie s dodávkou selenu či askorbové kyseliny se řadu let opakují s rozporuplným závěrem. Zatím hlavní podporou k začlenění antioxidační, vitaminové a SIRS zmírňující kortikoidní terapie musíme převzít z poznatků u kriticky nemocných pacientů v sepsi a septickém šoku (vitamin C 4×1,5 g, thiamin 2×200 mg a hydrocortizon 4×50 mg denně i.v. po dobu čtyř dnů) [41].

 3.Snížení důsledků poruchy střevní bariéry

U osob s vysokým rizikem bakteriální translokace (IBD pacienti s velkými výkony na střevě, cirhotici, dlouhodobě onkologicky léčení pacienti apod.) má smysl předoperačně provést mikrobiální screening na rezistentní bakteriální kmeny výtěrem z konečníku. Informace o bakteriálním osídlení rizikového pacienta umožňuje časně antibioticky zasáhnout v případě pooperačních infekčních komplikací [42]. U vybraných stavů se individualizuje již samotná antibiotická profylaxe. Ta už v dané situaci není cílena pouze na snížení rizika infekce operační rány, ale na snížení rizika pooperační pneumonie či septických komplikací obecně. V situaci ztráty střevní bariéry a vyjádřené zánětové reakce může být případné nasazení probiotik kontraproduktivní [38].

Otázka použití selektivní bakteriální dekontaminace před plánovanou operací střeva není dosud jednoznačně odpovězena. Se znalostí patofyziologického procesu pooperační infekce a s ohledem na výsledky klinických studií má smysl u vybraných pacientů selektivní dekontaminaci traktu provádět. Příkladem je perorální požití 10 ml suspenze obsahující 5 ml amphotericinu B (500 mg) a 5 ml colistin sulfátu (100 mg) a tobramycin (80 mg) 4× denně tři dny před a tři dny po operaci [43].

Pro ilustraci problému bakteriální translokace jsou uvedeny dvě kazuistiky.

Muž ve věku 62 let byl operován plánovaně pro idio­patickou proktokolitidu po vyčerpání konzervativní terapie včetně biologické léčby a byla mu provedena totální proktokolektomie a vytvořen ileo-anální J-pouch. Předoperační vyšetření neshledalo nutriční riziko a byla stanovena kategorie ASA-II. Z našeho pohledu rizika bakteriální translokace byla podceněna opatření prevence bakteriální translokace u rizikového pacienta. Za 72 hodin po operaci se u pacienta projevila těžká pravostranná pneumonie rezistentního kmene E. coli s přechodem do septického šoku, v kterém po dalších 72 hodinách neúspěšné resuscitační péče pacient zemřel. Při zpětném pohledu byla podceněna velikost operačního traumatu a tíže střevního postižení u kolonizovaného imunosuprimovaného pacienta. Znalost mikrobiálního osídlení mohla vést k zohlednění antibiotické profylaxe s rozšířením spektra na rezistentní kmeny.

Druhou kazuistikou je případ muže ve věku 45 let, který byl akutně operován pro septický šok ze streptokokové flegmóny pravého předloktí. Šlo o malnutričního pacienta s anamnézou poruch životosprávy a abusu alkoholu. Původce septického šoku byl rychle znám a antibiotická terapie byla striktně cílena na grampozitivního původce. Pacient úspěšně prodělal léčbu septického šoku, byl převeden na vlastní dýchání a zmobilizoval přechodně retinované tekutiny resuscitační fáze. Sedmý den pobytu se u něho rozvinula nová ataka septického šoku se vzedmutím břicha a nálezem plynu v portálním řečišti a stěně tlustého střeva. Během akutní operace bylo shledáno normálně životné tlusté střevo a vyloučena střevní ischemie, na kterou bylo pomýšleno. V dalších 24 hodinách pacient zemřel na septický šok v důsledku gramnegativní sepse způsobené Klebsiella pneumoniae. Zpětný pohled na kazuistiku ukazuje na původní riziko bakteriální translokace při těžkém septickém šoku a antibiotické terapii přísně cílené na grampozitivního původce infekce. Faktory prodělaného šokového stavu a malnutrice pacienta nebyly správně zohledněny v systémové léčbě antibiotiky.

ZÁVĚR

Na chirurgických pracovištích jsou léčeni pacienti, kteří mají vlivem chronické nemoci poruchu střevní bariéry a dále v důsledku akutního onemocnění či vlastního operačního výkonu u nich může k poruše střevní bariéry docházet. Bakteriální translokace do systémového řečiště prochází portálním systémem a projevuje se infekčními komplikacemi (sepsí či pneumonií). Častějším projevem poruchy střevní bariéry je ale neinfekční systémová zánětová reakce ze stimulace imunitního systému antigeny neživých bakterií či jinými vstřebanými látkami cestou lymfatického systému. Ta je spojena s rizikem ARDS a multiorgánové dysfunkce vlivem silné imunitní reakce uvolněných mediátorů. Stav střevní bariéry, riziko bakteriální translokace, její prevence i léčebné intervence jsou součástí perioperační chirurgické péče zejména v situaci operací u chirurgicky rizikových pacientů, kterých v denní chirurgické praxi přibývá. 

Práce vznikla za podpory výzkumného projektu PROGRES Q40/04.

Konflikt zájmů

Autoři článku prohlašují, že nejsou v souvislosti se vznikem tohoto článku ve střetu zájmů a že tento článek nebyl publikován v žádném jiném časopise, s výjimkou kongresových abstrakt a doporučených postupů.

MUDr. Eduard Havel, Ph.D.

Chirurgická klinika FN Hradec Králové

Sokolská 581

500 05 Hradec Králové

e-mail: havele@lfhk.cuni.cz


Zdroje
  1. Deierhoi RJ, Dawes LG, Vick C, et al. Choice of intravenous antibiotic prophylaxis for colorectal surgery does matter. J Am Coll Surg. 2013;217(5):763−769. doi:10.1016/j.jamcollsurg.2013.07.003.
  2. Pham TN, Loupias P, Dassonville-Klimpt A, et al. Drug delivery systems designed to overcome antimicrobial resistance. Med Res Rev. 2019;39(6):2343−2396. doi:10.1002/med.21588.
  3. Kolář M. Principles of antibiotic therapy. Rozhl Chir 2019;98(4):137−144.
  4. Kataoka K. The intestinal microbiota and its role in human health and disease. J Med Invest. 2016;63:27−37. doi:10.2152/jmi.63.27.
  5. Rajilić-Stojanović M, de Vos WM. The first 1000 cultured species of the human gastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol Rev. 2014;38(5):996−1047. doi:10.1111/1574-6976.12075.
  6. Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol. 2016;14(8):e1002533. doi:10.1371/journal.pbio.1002533.
  7. Sommer F, Anderson JM, Bharti R, et al. The resilience of the intestinal microbiota influences health and disease. Nat Rev Microbiol. 2017;15(10):630−638. doi:10.1038/nrmicro.2017.58.
  8. Wells JM, Brummer RJ, Derrien M, et al. Homeostasis of the gut barrier and potential biomarkers. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2017;312(3):G171−G193. doi:10.1152/ajpgi.00048.2015.
  9. Assimakopoulos SF, Triantos C, Maroulis I, et al. The role of the gut barrier function in health and disease. Gastroenterology Res. 2018;11:261−263. doi:10.14740/gr1053w.
  10. Assimakopoulos SF, Papageorgiou I, Charonis A. Enterocytes‘ tight junctions: From molecules to diseases. World J Gastrointest Pathophysiol. 2011;2(6):123−137. doi:10.4291/wjgp.v2.i6.123.
  11. König J, Wells J, Cani PD, García-Ródenas CL, et al. Human intestinal barrier function in health and disease. Clin Transl Gastroenterol. 2016;7(10):e196. doi:10.1038/ctg.2016.54.
  12. Tong J, Zheng Q, Zhang C, et al. Z. Incidence, prevalence, and temporal trends of microscopic colitis: a systematic review and meta-analysis. Am J Gastroenterol. 2015;110(2):265−276; quiz 277. doi:10.1038/ajg.2014.431. Epub 2015 Jan 27. Erratum in: Am J Gastroenterol. 2015;110(7):1121. Zheng, Qinq [corrected to Zheng, Qing].
  13. Tachecí I, Kopácová M, Rejchrt S, et al. Non-steroidal anti-inflammatory drug induced injury to the small intestine. Acta Medica (Hradec Kralove) 2010;53(1):3−11.
  14. Whittle BJ. Mechanisms underlying intestinal injury induced by anti-inflammatory COX inhibitors. Eur J Pharmacol. 2004;500(1−3):427−39. doi:10.1016/j.ejphar.2004.07.042.
  15. Mischel RA, Muchhala KH, Dewey WL, et al. The „culture“ of pain control: A review of opioid-Induced dysbiosis (OID) in antinociceptive tolerance. J Pain. 2019;11:S1526−5900(19)30877-6. doi:10.1016/j.jpain.2019.11.015.
  16. Wang F, Li Y, Cui C, et al. Effects of anesthetics on barrier tissue function. J Immunol Res. 2019:5920620. doi:10.1155/2019/5920620.
  17. Altshuler AE, Kistler EB, Schmid-Schönbein GW. Autodigestion: proteolytic degradation and multiple organ failure in shock. Shock 2016;45(5):483−489. doi:10.1097/SHK.0000000000000544.
  18. Buckley A, Turner JR. Cell biology of tight junction barrier regulation and mucosal disease. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018;10(1):a029314. doi:10.1101/cshperspect.a029314.
  19. Nørgaard M, Nielsen RB, Jacobsen JB, et al. Use of penicillin and other antibiotics and risk of multiple sclerosis: a population-based case-control study. Am J Epidemiol. 2011;174(8):945−948. doi:10.1093/aje/kwr201.
  20. Shaw SY, Blanchard JF, Bernstein CN. Association between the use of antibiotics and new diagnoses of Crohn‘s disease and ulcerative colitis. Am J Gastroenterol. 2011;106(12):2133−2142. doi:10.1038/ajg.2011.304.
  21. Berg RD, Garlington AW. Translocation of certain indigenous bacteria from the gastrointestinal tract to the mesenteric lymph nodes and other organs in a gnotobiotic mouse model. Infect Immun. 1979;23(2):403−411. doi:10.1128/IAI.23.2.403-411.1979.
  22. Knoop KA, McDonald KG, Kulkarni DH, et al. Antibiotics promote inflammation through the translocation of native commensal colonic bacteria. Gut 2016;65(7):1100−1109. doi:10.1136/gutjnl-2014-309059.
  23. Knoop KA, Gustafsson JK, McDonald KG, et al. Antibiotics promote the sampling of luminal antigens and bacteria via colonic goblet cell associated antigen passages. Gut Microbes 2017;8(4):400−411. doi:10.1080/19490976.2017.1299846.
  24. 42. Carrico CJ, Meakins JL, Marshall JC, et al. Multiple-organ-failure syndrome. Arch Surg. 1986;121(2):196−208. doi:10.1001/archsurg.1986.01400020082010.
  25. Marshall JC, Christou NV, Meakins JL. The gastrointestinal tract. The „undrained abscess“ of multiple organ failure. Ann Surg. 1993;218(2):111−119. doi:10.1097/00000658-199308000-00001.
  26. Assimakopoulos SF, Triantos C, Thomopoulos K, et al. Gut-origin sepsis in the critically ill patient: pathophysiology and treatment. Infection 2018;46(6):751−760. doi:10.1007/s15010-018-1178-5.
  27. Reino DC, Pisarenko V, Palange D, et al. Trauma hemorrhagic shock-induced lung injury involves a gut-lymph-induced TLR4 pathway in mice. PLoS One 2011;6(8):e14829. doi:10.1371/journal.pone.0014829.
  28. Deitch EA. Bacterial translocation or lymphatic drainage of toxic products from the gut: what is important in human beings? Surgery 2002;131(3):241−244. doi:10.1067/msy.2002.116408.
  29. Nagpal R, Yadav H. Bacterial translocation from the gut to the distant organs: An Overview. Ann Nutr Metab. 2017;71 Suppl 1:11−16. doi:10.1159/000479918.
  30. Rubartelli A, Lotze MT. Inside, outside, upside down: damage-associated molecular-pattern molecules (DAMPs) and redox. Trends Immunol. 2007;28(10):429−436. doi:10.1016/j.it.2007.08.004.
  31. Marik PE, Flemmer M. The immune response to surgery and trauma: Implications for treatment. J Trauma Acute Care Surg. 2012;73(4):801−808. doi:10.1097/TA.0b013e318265cf87.
  32. Qiao Z, Li Z, Li J, et al. Bacterial translocation and change in intestinal permeability in patients after abdominal surgery. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci. 2009;29(4):486−491. doi:10.1007/s11596-009-0419-3.
  33. Altshuler AE, Kistler EB, Schmid-Schönbein GW. Autodigestion: proteolytic degradation and multiple organ failure in shock. Shock 2016;45(5):483−489. doi:10.1097/SHK.0000000000000544.
  34. Schietroma M, Pessia B, Colozzi S, et al. Does bacterial translocation influence the postoperative infections in splenectomized patients after abdominal trauma? Surgeon 2018;16(2):94−100. doi:10.1016/j.surge.2016.09.009.
  35. MacFie J. Enteral versus parenteral nutrition: the significance of bacterial translocation and gut-barrier function. Nutrition 2000;16(7−8):606-611. doi:10.1016/s0899-9007(00)00249-5.
  36. Kotzampassi K, Stavrou G, Damoraki G, et al. A four-probiotics regimen reduces postoperative complications after colorectal surgery: A randomized, double-blind, placebo-controlled study. World J Surg. 2015;39(11):2776−2783. doi:10.1007/s00268-015-3071-z.
  37. Besselink MG, van Santvoort HC, Buskens E, et al. Dutch acute pancreatitis study group. probiotic prophylaxis in predicted severe acute pancreatitis: a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet 2008;371(9613):651−659. doi:10.1016/S0140-6736(08)60207-X.
  38. Gustafsson UO, Scott MJ, Hubner M, et al. Guidelines for perioperative care in elective colorectal surgery: Enhanced Recovery After Surgery (ERAS®) society recommendations: 2018. World J Surg. 2019;43(3):659−695. doi:10.1007/s00268-018-4844-y.
  39. Adamová Z, Slováček R, Romanová G. ERAS in colorectal surgery – neglected preadmission items. Rozhl Chir. 2019;98(9):345−349. doi:10.33699/PIS.2019.98.9.345-349.
  40. Medeiros Ada C, Araújo-Filho I, Tôrres ML, et al. Ischemic preconditioning in different times and its effect on bacterial translocation induced by intestinal ischemia and reperfusion in rats. Rev Col Bras Cir. 2013;40(1):55−59. doi:10.1590/s0100-69912013000100010.
  41. Marik PE, Khangoora V, Rivera R, et al. Hydrocortisone, vitamin C, and thiamine for the treatment of severe sepsis and septic shock: A retrospective before-after study. Chest 2017;151(6):1229−1238. doi:10.1016/j.chest.2016.11.036.
  42. Adámková V. Role nových antibiotik u nitrobřišních infekcí v éře multirezistentních bakterií. Rozhl Chir. 2019;98(4):145−151.
  43. Abis GSA, Stockmann HBAC, Bonjer HJ, et al. SELECT trial study group. Randomized clinical trial of selective decontamination of the digestive tract in elective colorectal cancer surgery (SELECT trial). Br J Surg. 2019;106(4):355−363. doi:10.1002/bjs.11117.
Štítky
Chirurgie všeobecná Ortopedie Urgentní medicína

Článek vyšel v časopise

Rozhledy v chirurgii

Číslo 1

2021 Číslo 1

Nejčtenější v tomto čísle
Kurzy Podcasty Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se