Preoperative Antibiotics and Mechanical Bowel Preparation Impact the Colonic Mucosa–Associated Microbiota but Not Anastomotic Leak Rate After Colorectal Resection

BACKGROUND: Alterations in the GI microbiome have been associated with increased anastomotic leak risk. Oral antibiotics and bowel preparations may both reduce anastomotic leak rates. OBJECTIVE: In patients undergoing colorectal surgery, we aimed to examine the impact of oral antibiotic use, bowel preparation, and other perioperative factors on the mucosa-associated microbiota and investigate the association with anastomotic leak rates. DESIGN: We opportunistically sampled Australian patients undergoing colorectal resection for any indication of anastomosis; mucosal swabs were taken from the proximal and distal extent of the resected specimen immediately after extraction. SETTINGS: A single-site, public tertiary referral hospital of 694 beds with an accredited specialist colorectal unit in Newcastle, Australia. PATIENTS: Of 192 patients, 31 patients received oral antibiotics presurgery (19 of whom also underwent mechanical preparation). In total, 31 patients received mechanical preparation and 58 received enema presurgery. Ninety-one patients did not receive antibiotics or undergo bowel preparation. MAIN OUTCOME MEASURES: The influence of patient factors on mucosa-associated microbiota composition and associations to rate of anastomotic leaks. RESULTS: The leak rate was 15% (N = 28/192). Preoperative oral antibiotic manipulation and bowel preparation minimally affected the mucosa-associated microbiota, but neither were associated with anastomotic leaks. Erythromycin (N = 14/192) had the greatest impact on the mucosa-associated microbiota. Of the different bowel preparation regimens, excluding patients given antibiotics, only Fleet enemas (N = 58/161) had a significant impact on the mucosa-associated microbiota. Bowel preparation was not associated with the occurrence of anastomotic leaks. There were only subtle differences observed in the mucosa-associated microbiota between patients who did and those who did not have anastomotic leaks. LIMITATIONS: A modest number of patients who received antibiotics were included. CONCLUSIONS: This is the largest series of routine colorectal anastomoses for which the mucosa-associated microbiota adjacent to the anastomoses was examined. We show that antibiotics and bowel preparation in the preoperative period exert only limited effects on the mucosa-associated microbiota and conclude that there are no obvious mucosa-associated microbiota characteristics that are predictive of an anastomotic leak. See Video Abstract . LOS ANTIBIÓTICOS PREOPERATORIOS Y LA PREPARACIÓN INTESTINAL MECÁNICA AFECTAN A LA MICROBIOTA ASOCIADA A LA MUCOSA COLÓNICA, PERO NO A LA TASA DE FUGAS ANASTOMÓTICAS TRAS LA RESECCIÓN COLORRECTAL ANTECEDENTES: Las alteraciones en el microbioma gastrointestinal se han asociado con un mayor riesgo de fugas anastomóticas. Los antibióticos orales y los preparados intestinales pueden reducir las tasas de fugas anastomóticas. OBJETIVO: En pacientes sometidos a cirugía colorrectal, nuestro objetivo fue examinar el impacto del uso de antibióticos orales, la preparación intestinal y otros factores perioperatorios en la microbiota asociada a la mucosa e investigar la asociación con las tasas de fugas anastomóticas. DISEÑO: Se tomaron muestras oportunistas de pacientes australianos sometidos a resección colorrectal por cualquier indicación con anastomosis, se tomaron muestras de mucosa de la extensión proximal y distal de la muestra resecada inmediatamente después de la extracción. AJUSTES: Un único centro, hospital público de referencia terciaria de 694 camas con una unidad especializada acreditada en colorrectal en Newcastle, Australia. PACIENTES: De 192 pacientes, se identificó que 31 pacientes recibieron antibióticos orales antes de la cirugía. Treinta y un pacientes recibieron preparación mecánica y 58 recibieron enema antes de la cirugía. PRINCIPALES MEDIDAS DE VALORACIÓN: La influencia de los factores del paciente en la composición de la microbiota asociada a la mucosa y las asociaciones con la tasa de fugas anastomóticas. RESULTADOS: La tasa de fugas fue del 15 % (N = 28/192). La manipulación preoperatoria con antibióticos orales y la preparación intestinal afectaron mínimamente a la microbiota asociada a la mucosa, pero ninguna de ellas se asoció a fugas anastomóticas. La eritromicina (N = 14/192) tuvo el mayor impacto en la microbiota asociada a la mucosa. De los diferentes regímenes de preparación intestinal, excluyendo a los pacientes a los que se les administraron antibióticos, solo los enemas de flúor (N = 58/161) tuvieron un impacto significativo en la microbiota asociada a la mucosa. La preparación intestinal no se asoció con la aparición de fugas anastomóticas. Solo se observaron diferencias sutiles en la microbiota asociada a la mucosa entre los pacientes con fugas anastomóticas y los pacientes sin fugas anastomóticas. LIMITACIONES: El número de receptores de antibióticos incluidos fue modesto. CONCLUSIONES: Esta es la mayor serie de anastomosis colorrectales rutinarias en las que se ha examinado la microbiota asociada a la mucosa adyacente a las anastomosis. Demostramos que los antibióticos y la preparación intestinal en el período preoperatorio ejercen solo efectos limitados sobre la microbiota asociada a la mucosa y concluimos que no hay características obvias de la microbiota asociada a la mucosa que sean predictivas de una fuga anastomótica. (Traducción--Ingrid Melo )