ABSTRACT
BACKGROUND: Mechanisms contributing to the perioperative stress response remain poorly understood. This study investigated changes in the amount of bacterial DNA in blood and the diversity of blood microbiota in the perioperative period in patients undergoing minimally invasive surgery for colonic cancer in an enhanced recovery after surgery setting. METHODS: DNA encoding the bacterial 16S ribosomal RNA gene (16S rDNA) in whole blood obtained the day before surgery, and on postoperative day (POD) 1 and POD 10-14 was amplified and quantified by PCR before sequencing for taxonomic assignment. Richness, evenness and similarity measures were calculated to compare microbiota between days. Differences in relative abundance were analysed using the linear discriminant analysis effect size (LEfSe) algorithm. RESULTS: Thirty patients were included between January and July 2016. The concentration of bacterial 16S rDNA in blood increased between the day before surgery and POD 1 (P = 0.025). Bacterial richness was lower on POD 10-14 than on the day before surgery and POD 1 (both P < 0·001). LEfSe analysis comparing the day before surgery and POD 10-14 identified changes in the abundance of several bacteria, including Fusobacterium nucleatum, which was relatively enriched on POD 10-14. CONCLUSION: These findings suggest that the blood of patients with colonic cancer harbours bacterial 16S rDNA, which increases in concentration after surgery.
ANTECEDENTES: Los mecanismos que contribuyen a la respuesta al estrés perioperatorio siguen siendo poco conocidos. Este estudio investigó los cambios en la cantidad de ADN bacteriano en la sangre y la diversidad de la microbiota sanguínea en el período perioperatorio en pacientes sometidos a cirugía mínimamente invasiva por cáncer de colon en el contexto de un programe de recuperación mejorada después de la cirugía. MÉTODOS: El ADN que codifica el gen de ARN ribosómico (rNDA) 16S bacteriano en sangre completa obtenido el día antes de la cirugía, el día 1 del postoperatorio y el día 10-14 del postoperatorio se amplificó y cuantificó mediante qPCR antes de la secuenciación para la asignación taxonómica. Se calcularon medidas de riqueza, uniformidad y similitud para comparar la microbiota entre los diferentes días. Las diferencias en la abundancia relativa se analizaron mediante un algoritmo de análisis discriminante lineal de tamaño de efecto (linear discriminant analysis effect size, LEfSe). RESULTADOS: De enero a julio de 2016 se incluyeron 30 pacientes. La concentración de 16S rNDA bacteriano en sangre aumentó desde el día antes de la operación al día 1 del postoperatorio. La riqueza bacteriana disminuyó en el día 10-14 del postoperatorio en comparación con el preoperatorio y el día 1 del postoperatorio. La comparación del preoperatorio y del día 10-14 postoperatorio por LEfSe identificó cambios en la abundancia de varias bacterias, incluida Fusobacterium nucleatum que mostró un enriquecimiento relativo el día 10-14 del postoperatorio. CONCLUSIÓN: Estos hallazgos sugieren que la sangre de los pacientes con cáncer de colon alberga 16S rNDA bacteriano cuya concentración aumenta tras la cirugía.
