Articles

Kolorektal anastomotisk helbredelse: hvorfor de biologiske prosessene som fører til anastomotisk lekkasje bør avsløres før gjennomføring av intervensjonsstudier

Hittil er det ikke oppnådd enighet blant forskere om

  1. 1)

    hvilket lag er viktigst i anastomotisk helbredelse;

  2. 2)

    hvis gastrointestinal healing kan sammenlignes med kutan healing;

  3. 3)

    hvis bakterier spiller en rolle i patogenesen av anastomotisk lekkasje; og

  4. 4)

    hvis surrogatmarkører virkelig gir informasjon om anastomotisk helbredelse,

hovedsakelig på grunn av mangel på kunnskap om disse fagene.

  1. 1)

    Hvilke lag av tykktarmen er av betydning i anastomotisk helbredelse?

tarmveggen i tykktarmen består av fire lag: mucosa, submukosa, muscularis propria og serosa. Når en kolorektal reseksjon utføres, blir alle disse lagene transsected og en anastomose kan konstrueres. Selv om kirurger tidligere valgte å suturere enten serosa (Lembert 1826), serosa sammen med slimhinneoverflaten (Czerny 1881) eller submukosa (Halstead 1887), gjør moderne teknikker for å skape en anastomose som stifteinnretninger ingen forskjell og involverer alle disse lagene . Ingen bevis ble funnet å vise noen overlegenhet stiftet over hånd sydd teknikker i kolorektal anastomose kirurgi, uavhengig av nivået av anastomose . Selv om det er sagt at tarmens submukosa er et tøft fibrøst lag som hovedsakelig består av kollagen og elastinfibre og har størst strekkfasthet i de fire lagene, er konfigurasjonen av suturbiten et sjeldent studiefag. Både fulltykkelse og sero-submukosale suturer synes å være tilstrekkelig til å anatomisk apposiere begge sider av tarmen, og dermed fremme sårheling . Det kan hypoteses at submukosa er av stor betydning i anastomotisk helbredelse. Faktisk er dette laget kilden til fibroblaster som blir aktive etter gastrointestinal kirurgi og begynner å deponere kollagen. Daams et al. viste at helbredelsen av everting anastomoser i en eksperimentell modell skjedde ved dannelse av en fibrotisk hette på serosalsiden, som dannet en matrise for fibroblaster . Dette er i samsvar med den første klassiske fasen av sårreparasjon: betennelse. Her dannes en fibrinmatrise som en del av hemostase som fungerer som stillas for infiltrerende celler . Imidlertid er slimhinnets rolle fullstendig forsømt når submukosa regnes som det viktigste laget av tarmveggen angående helbredelse. På begynnelsen av 90-tallet ble det påvist at en anastomose forårsaker en dyp og langvarig reduksjon i energiomsetningen, spesielt i slimhinnen og muskellagene . Nyere bevis tyder på en rolle for bakterier i patogenesen AV AL, som oppstår når helbredelsesprosessen er forstyrret . Siden bakterier hus i slim i tykktarmen, bør funksjonen av slimhinnen ikke bli ignorert og kan også spille en viktigere rolle enn ennå anerkjent. I tillegg har Vi vist At Muc2 knockout mus er mer utsatt for utvikling AV AL enn kontrollmus, noe som indikerer at et normalt slimlag letter den anastomotiske helingsprosessen .

videre representerer makrofager i mage-tarmslimhinnen det største bassenget av vevsmakrofager i kroppen, og et langvarig makrofagfravær eller dysfunksjon svekker anastomotisk tilheling . Makrofager er en av hovedfaktorene i den inflammatoriske responsen, og basert på deres oppførsel, er denne responsen enten proinflammatorisk (M1) som svekker sårheling eller antiinflammatorisk (M2) som fremmer sårheling; et skifte I m2 / M1-indeksen kan påvirke utfallet av anastomotisk tilheling . Samspillet mellom intraluminalt innhold og de flere lagene i tarmveggen med deres separate celletyper og funksjon kan være nøkkelen til å løse opp helbredelsesprosessen.

for å oppsummere synes alle lag å spille en rolle i anastomotisk helbredelse. Submukosa består av bindevev og har den største strekkstyrken til de fire lagene. Videre synes serosa å være viktig for å gi en matrise for fibroblaster, mens samspillet mellom bakterier, slim og slimlaget også synes viktig for å opprettholde homeostase der anastomotisk helbredelse kan forekomme. Fokus for forskning på anastomotisk helbredelse bør ligge på transmural evaluering av helingsprosessen og interaksjon mellom lag av tarmveggen.

  1. 2)

    Gastrointestinal healing versus skin healing

Allerede I 1997 ble Det uttalt Av Thornton at i motsetning til kutan helbredelse, er helbredelse av mage – tarmkanalen – nærmere bestemt tarmanastomosen-anatomisk skjult fra inspeksjon, slik at kirurgen kun kan bedømme suksessen til operasjonen på pasientens parametere for generell velvære . Ikke bare er dette plagsomt i daglig praksis, det kan også være en del av forklaringen på at kunnskap om gastrointestinal helbredelse henger etter i forhold til sårheling av huden. De klassiske fasene av sårheling (betennelse, proliferasjon og remodelling) har blitt studert mye i huden, og mange forskere beskriver gastrointestinal helbredelse i form av disse fasene . Det er sant at disse 3 faser finnes i alle typer vev, men det er betydelige forskjeller mellom hud og gastrointestinal helbredelse . Disse forskjellene er relatert til kollagen-og kollagenaseaktivitet, sårstyrke og sårmiljø. Først av alt produseres kollagenundertyper i mage-tarmkanalen (I, III, V) av fibroblaster og glatte muskelceller sammenlignet med bare I OG III produsert av fibroblaster i huden. Kollagenaseaktivitet spiller en viktig rolle i helingen av anastomoser, hvor høy aktivitet forårsaker kollagenlysis som resulterer i lav anastomotisk styrke tidlig etter dannelsen av en anastomose . Sårheling er langt raskere i mage-tarmkanalen enn i huden til tross for de potensielle risikoene, for eksempel skjærspenning, bakterier som kan påvirke anastomotisk helbredelse og endringer i vaskulær perfusjon som er mer rikelig i tarmmiljøet . Som tidligere nevnt spiller serosalaget en viktig rolle når det gjelder sårets styrke, mens det ikke er noen ekvivalent komponent i kutan helbredelse. Ikke bare er komponentene ikke like, reaksjonen av begge vev er heller ikke den samme. For Eksempel forsøkte Tö og kollegaer å blokkere CD18-avhengig nøytrofilinfiltrasjon for å forbedre sårheling og konkluderte med at nøytrofiler kan påvirke sårhelingsprosessen forskjellig i bestemte organer, basert på ulike resultater i hud og tarmkanal . En av forklaringene for deres forskjellige resultater kan ligge i forskjeller mellom kutan og intestinal kollagensyntese, men også hudflora og tarmmikrobiota varierer helt, noe som kan spille en viktig rolle i forskjeller i sårheling .

i konklusjonen, gastrointestinal – og mer spesifikt anastomotisk – healing skiller seg vesentlig fra kutan healing. Selv om det er likheter, spesielt i faser av sårheling, kan man ikke direkte sammenligne disse to prosessene, og derfor bør gastrointestinal anastomotisk helbredelse betraktes som en egen enhet som må undersøkes mer detaljert.

  1. 3)

    involvering av bakterier i patogenesen av anastomotisk lekkasje

fra eksperimentelle studier tyder bevis på en positiv effekt av antibiotika på styrken av kolonanastomose . Dette impliserer at når visse bakterier blir hemmet, forbedrer dette faktisk anastomotisk helbredelse. Alverdy og kolleger har undersøkt denne hypotesen i noen tid og foreslått en betydelig rolle for bakterier I patofysiologien TIL AL i 2013 . I de siste årene har de vist at virulente bakterier med høy kollagenaseaktivitet kan bidra TIL utviklingen AV AL . Samspillet mellom intraluminalt innhold og lagene i tarmveggen kan være sentralt i fysiologien ved anastomotisk tilheling. Siden bakterier bor i colonic mucus laget, kan de være grunnen til at mus uten normal slim sammensetning led mer FRA AL, som nevnt tidligere. I tillegg har det vist seg at butyrat, EN KORTKJEDET fettsyre (SCFA) produsert av mikrobiota, kan styrke kolonanastomoser hos rotter (. Allerede I 1973 ble Det demonstrert Av Levison At SCFAs hemmet in vitro vekst Av P. Aeruginosa nøyaktig patogenet som senere ble identifisert som i stand til å forvandle seg til vevsødeleggende fenotype med høy kollagenaseaktivitet . Det virker ubestridelig at bakterier spiller EN rolle i patogenesen AV AL. Imidlertid mangler kliniske implikasjoner for disse funnene. Det gjenstår å bli belyst om eliminering av bakterier ved perioperative antibiotika eller fremme veksten av visse arter med probiotika kan forbedre anastomotisk helbredelse. Eliminering av avføring fra tykktarmen før kirurgi kan oppnås med mekanisk tarmpreparasjon. Ikke desto mindre viste mekanisk tarmpreparasjon – som tradisjonelt ble brukt sammen med orale antibiotika – ingen gunstig effekt på forekomsten AV AL i henhold til flere randomiserte forsøk og ble derfor forlatt. Men nylig har det blitt forsøkt å klargjøre effekten av mekanisk tarmpreparat med eller uten antibiotika, ved hjelp av en stor retrospektiv kohort. Siden bruk av orale antibiotika alene ikke er undersøkt i de fleste av disse studiene, er det ikke nok bevis for å konkludere noe om orale antibiotika uavhengig av mekanisk tarmpreparasjon.

oppsummert, gitt tilgjengelige data, synes det å være en rolle for bakterier i patogenesen av anastomotisk lekkasje. Mer forskning er nødvendig for å fullstendig belyse denne rollen og samspillet mellom mikrobiota og spesifikke celler og deres utskilte produkter på det anastomotiske stedet.

  1. 4)

    Surrogatmarkører for anastomotisk helbredelse

den mest brukte surrogatmarkøren for anastomotisk helbredelse i dyremodeller er sprengtrykk (BP). SELV om DET er mange metoder for å teste BP, kommer alt ned til å oppblåse eller fylle tarmsegmentet med det anastomotiske stedet og måle det intraluminale trykket der enten luft eller væskelekkasje observeres på anastomosestedet. Selv om dette utfallsmålet har blitt diskutert for muligens å forstyrre vevsprøver, gjør histologisk evaluering vanskelig, og selv om kritikere har uttalt AT BP ikke er en relevant indikator siden den ikke kan brukes til anastomoser som allerede har en lekkasje, anses den fortsatt som hensiktsmessig av forskere på feltet siden den gir et faktisk surrogatutfall: anastomotisk styrke( Delphi consensus gjennomført juni 2015, data innsendt). Kvantitativ sammenligning AV BP er ikke gyldig mellom studier, siden protokollene og instrumentene varierer enormt; DERFOR kan BARE BP-verdier sammenlignes direkte mellom eksperimentelle grupper i samme studie . Andre mekaniske tester som måling bruddstyrke eller strekkfasthet er mye kritisert for enten å være ikke følsom nok til å måle i tidlig healing fase og på grunn av sine tekniske problemer . Histologiske helingsparametere rapporteres ofte i eksperimentelle studier angående gastrointestinale anastomoser, hovedsakelig ved graderingsskalaer angående faktorer basert på kutan sårheling som inflammatorisk celleinfiltrasjon, fibroblastaktivitet, kollagenavsetning og vaskularitet eller neoangiogenese . Disse parameterne anses som nyttige ved evaluering av den generelle sårhelingsprosessen på det anastomotiske stedet. En begrensning kan imidlertid være at for å undersøke den sanne lekkasjen i anastomoselinjen, må histologisk evaluering utføres rett ved lekkasjen.

i sårheling erstatter fibroblaster den foreløpige matrisen som etableres under betennelse med kollagenrikt granulasjonsvev, noe som gjør kollagen til en interessant markør for anastomotisk helbredelse . Derfor er andre potensielle surrogatmarkører analyser som måler kollageninnhold, syntese og nedbrytning . Kvantifisering av kollagen utføres ofte ved å måle hydroksyprolininnhold, siden denne aminosyren finnes i få andre proteiner enn kollagen . Selv om hydroksyprolininnhold anses å være informativt om mengden kollagen, gir det ikke informasjon om kollagenundertyper, kollagenets modenhet og derfor ikke nødvendigvis vevsstyrken, siden dette ligger mer i typen og kvaliteten på kollagen som er tilstede i det anastomotiske vevet . Sirius Rød farging kombinert med digital bildebehandling for å analysere prosentandelen kollagen type i OG III kan demonstrere forholdet mellom ung og moden kollagen . En ulempe med denne teknikken-og alle immunhistokjemiske analyser-er at det er en ikke-kvantitativ metode, men det lokaliserer det spesifikke stedet i vevet der avsetningen av kollagen oppstår, og nåværende datautbildningsteknikker kan hjelpe til med kvantifisering av forskjellige undertyper av kollagen . Kollagendegradering kan medieres Gjennom Matriksmetalloproteinaser (MMP) som resulterer i løsning av matriksen som kan resultere i AL . Denne kollagenaseaktiviteten Til MMPs-spesielt MMP9 er assosiert MED AL – kan måles ved kvantitativ gelatinsymografi . Igjen gjelder uttalelsen av den romlige og regionale konteksten for måling av bakterier og inflammatoriske mediatorer her; ved sliping av vev får du gjennomsnittet av hele vevsprøven, mens det viktigste tiltaket sannsynligvis vil være rett på stedet for nekrose og lekkasje. Det er imidlertid vist at det er mulig å skille mellom endringer i sammensetningen av tarmmikrobiota assosiert med anastomotisk vev og mikrobiota assosiert med luminal innhold .i sammendraget er ofte brukte surrogatmarkører for anastomotisk helbredelse i dyremodeller sprengtrykk, strekkstyrke og en generisk histologisk undersøkelse. Andre tilleggsanalyser brukes til å svare på spesifikke forskningsspørsmål, men nye teknikker er nødvendige for å få mer innsikt i den anastomotiske helbredelsesprosessen.