Die Ileozökalresektion verursacht im Mausmodell eine Dysbiose des Stuhlmikrobioms selbst in Abwesenheit eines Kurzdarmsyndroms

Einleitung Die Darmresektion kann zu einem Kurzdarmsyndrom (KDS) und Darmversagen führen. Während Patienten mit einer End-Jejunostomie ein hohes Risiko für Darmversagen haben, begünstigen der Erhalt von Ileozökalklappe und Kolon den Krankheitsverlauf. Störungen des intestinalen Mikrobioms werden mit einem schweren Verlauf bei KDS Patienten nach Ileozökalresektion (ICR) assoziiert. Unklar ist jedoch, wie Resektionsausmaß und Anastomosen-Lokalisation das Mikrobiom beeinflussen.

Ziel Mikrobielle Veränderungen wurden nach limitierter oder ausgedehnter ICR und nach reiner Dünndarmresektion (SBR) verglichen.

Methodik C57B6/J Mäuse erhielten eine mittlere SBR mit jejuno-ilealer Anastomose, eine isolierte ICR (lim. ICR) mit ileokolischer Anastomose oder eine ausgedehnte ICR (ext. ICR) mit jejunokolischer Anastomose. Gewicht, Fressmenge und Stuhlwasser wurden erhoben. Das Stuhlmikrobiom wurde am Operationstag, an d2 und d5 nach Resektion mittels 16S rRNA Sequenzierung untersucht. Relative Häufigkeiten KEGG-basierter funktioneller Signalwege wurden mittels PICRUSt Analyse vorhergesagt.

Ergebnisse Mäuse mit ext. ICR entwickelten Gewichtsverlust und erhöhtes Stuhlwasser, während SBR und lim. ICR kein KDS induzierten. Die α-Diversität war in beiden ICR Varianten, nicht aber nach SBR stark reduziert. Bacteroidota, Firmicutes, Campilobacterota und Verrucomicrobia blieben die häufigsten Phyla nach SBR. Alle Resektionen führten zum Anstieg von Proteobacteria, wobei der Effekt nach lim. ICR am stärksten war. An d2 nach SBR stiegen opportunistische Pathogene wie Clostridien, Shigellen und Enterokokken an. An d5 nach SBR kam es zudem zur Abnahme von Muribaculaceae, Lactobacillus und Lachnospiraceae. Die lim. ICR führte an d2 und d5 zum Anstieg von Clostridium spp., Terrisporobacter und Enterococcus sowie zur Abnahme von Muribaculaceae. Der Anstieg von Enterococcus war nach ext. ICR noch deutlicher ausgeprägt, während Muribaculaceae und Akkermansia reduziert waren. Lim. und ext. ICR verursachten einen Rückgang Steroidbiosynthese und Glykosaminoglykan Abbau assoziierter Signalwege, was auf eine veränderte Gallensäuretransformation und Mukusverwertung durch Bakterien hindeutet.

Schlussfolgerung: Der Verlust des Zökums ohne KDS begünstigt die Besiedlung mit Pathogenen und den Rückgang von Mukus-degradierenden Bakterien. Eine Extrapolation der Mausdaten auf den Menschen ergibt, dass sich der Erhalt des Zökums gut auf die postoperative Darmbesiedlung auswirkt.

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Article published online:
19 August 2022