Es gibt eine Vielzahl experimenteller und klinischer Studien aus den vergangenen 60 Jahren, die auf die Rolle der Bakterien in der Pathogenese der Anastomoseninsuffizienz hinweisen und unter anderem demonstrieren, dass die Anastomoseninsuffizienz durch die Gabe von topischen, nicht resorbierbaren Antibiotika sogar in der Ischämie verhindert werden kann [26, 27]. Die Tatsache, dass diese Erkenntnis in der klinischen Praxis wenig Verbreitung fand, könnte damit zusammenhängen, dass die meisten Chirurgen davon überzeugt sind, dass die Anastomoseninsuffizienz durch eine mangelhafte chirurgische Technik verursacht wird, wie beispielsweise die Traumatisierung der Darmenden, Undichtigkeiten, eine schlechte Blutversorgung oder Spannung auf der Naht [26, 27]. Gegen diese rein mechanistische Hypothese [30] spricht, dass sogar die perfekt angelegte Anastomose bei einem jungen und ansonsten gesunden Patienten, der in einer hoch spezialisierten Abteilung mit großem Patientenaufkommen vom erfahrensten Chirurgen operiert wird, insuffizient werden kann [26, 27]. Leider werden immer noch viel zu viele perfekt angelegte Anastomosen insuffizient. 

In Rahmen des komplexen multifaktoriellen Geschehens der Anastomosenheilung sind die intestinalen bakteriellen Mikroorganismen nicht nur in der Lage eine Anastomose zu zerstören, sondern sie bilden auch eine in vielerlei Hinsicht perioperativ einfach zu manipulierende Größe. Obwohl Poth als Pionier der intestinalen Asepsis gilt [15], waren es Cohn Jr. und Rives im Jahre 1955 [5], die als erste in einer tierexperimentellen Studie an Hunden die kombinierte Herausforderung von Ischämie und Darmnaht im Hinblick auf die Anastomosenheilung untersuchten. Sie konnten zeigten, dass Anastomoseninsuffizienzen sogar bei schwerster Ischämie verhindern werden können, wenn während der Heilung Tetrazyklin (Achromycin) lokal im Bereich der Anastomosen in das Darmlumen appliziert wird. In Gegensatz dazu verstarben in der mit Kochsalz behandelten Kontrollgruppe alle Tiere infolge einer Nahtinsuffizienz an Peritonitis. Die Untersucher kommentierten, dass selbst bei schwerer Ischämie, durch die Verabreichung topischer Antibiotika in das Darmlumen bessere Ergebnisse in der Dickdarmchirurgie erreicht werden können. Dreißig Jahre später bestätigten Cohen und Mitarbeiter [4] diese Ergebnisse im Tierversuch an der Ratte. Darüber hinaus zeigten Sie auch, dass systemische Antibiotika keinen schützenden Einfluss auf die Anastomosenheilung haben. Die Studien von LeVeen und Mitarbeitern ergänzten diese Beobachtungen. Sie demonstrierten, dass zusätzlich zur Darmreinigung ein breites antimikrobielles Spektrum der eingesetzten topischen Antibiotika mit Abdeckung des gramnegativen und grampositiven Bereichs sowie die fortgesetzte Verabreichung der Substanzen weit in die postoperative Phase hinein die Heilung von Darmanastomosen im Hundemodell signifikant verbessern können [11].

Wir untersuchten als erste die protektive Wirkung der lokalen antimikrobiellen Prophylaxe auf die Anastomosenheilung nach Eingriffen am oberen Intestinaltrakt und zeigten, dass P. aeruginosa eine ursächliche Rolle bei der Entstehung der Anastomoseninsuffizienz spielen kann [20]. Nach totaler Gastrektomie wurden die Anastomosen von Ratten am ersten postoperativen Tag durch die orale Inokulation mit P. aeruginosa kontaminiert. Die Kontamination verursachte einen signifikant niedrigeren Berstungsdruck als bei den anderen Gruppen und eine Insuffizienzrate von 95 Prozent. Neben einer Kontrollgruppe wurde eine Behandlungsgruppe vom siebten Tag vor der OP bis zum zehnten postoperativen Tag mit den nicht resorbierbaren Antibiotika Polymyxin B, Tobramycin und Vancomycin gelöst in Trinkwasser dekontaminiert. Diese Dekontamination reduzierte die obere intestinale Keimbesiedlung und verhinderte – bis auf einen kleinen mikroskopisch erkennbaren Defekt – hochsignifikant gegenüber den anderen Gruppen alle Nahtinsuffizienzen. Entscheidend für diese starke Wirksamkeit war der Beginn der Prophylaxe bereits vor dem operativen Eingriff. 

Zusammenfassend sprechen die Versuchsergebnisse für eine bakterielle Genese der Nahtinsuffizienz. Sie zeigen, dass durch bakterielle Kontamination von Anastomosen die Nahtinsuffizienzrate gesteigert und durch die Verabreichung topischer Antibiotika gesenkt werden kann. Zudem weisen gnotobiotische, also von Geburt an keimfreie Tiere, eine hochsignifikant geringere Insuffizienzrate als herkömmliche Kontrolltiere auf [21] (Tabelle 1). In präventiver Absicht eingesetzte topische Antibiotika sollten das grampositive und gramnegative Spektrum abdecken und im Anschluss an die Darmreinigung von einem Zeitpunkt vor der OP bis weit in den postoperativen Zeitraum hinein verabreicht werden. 

In den Niederlanden wurden sieben weitere Plazebo-kontrollierte RCT durchgeführt und im Rahmen eine Metaanalyse untersucht [18]. In diesen Studien wurden Patienten mit Eingriffen entweder am oberen oder am unteren Gastrointestinaltrakt [18], in einer Studie auch gemischte Kollektive [17] eingeschlossen. Ferner wurde ebenfalls in den Niederlanden eine retrospektive Studie an Patienten mit Kolonresektionen abgeschlossen [16]. Die Nahtinsuffizienzrate wurde in diesen Studien unter Selektiver Darm-Dekontamination (SDD) um den Faktor 2 gegenüber den Plazebo- bzw. Kontrollgruppen signifikant reduziert [16–18] (^W Tabelle 2). SDD ist ein Konzept aus den Niederlanden, das ursprünglich zur Präventionen von Lungen-entzündungen bei Intensivpatienten entwickelt wurde [31]. Das Konzept besteht aus der Medikamentenkombination Polymyxin B (100 mg), Tobramycin (80 mg) und Amphotericin B (500 mg) viermal täglich oral. Dies soll die Kolonisationsresistenz der endogenen Flora nicht beeinträchtigen d.h. das Mikrobiom möglichst wenig schädigen. Das klassische SDD-Regime wird mit einer perioperativen intravenösen Gabe Cefotaxim 2 × 2 Gramm kombiniert. SDD wurde in den niederländischen Studien viermal pro Tag von 48 Stunden vor der Operation bis mindestens zum dritten postoperative Tag – bei Nachbehandlung auf der Intensivstation auch deutlich länger – gegeben [16–18]. 

Die Evidenz hinsichtlich der Wirksamkeit topischer Antibiotika zur Prävention von Nahtinsuffizienzen am Intestinaltrakt ist mit neun randomisiert-kontrollierten Studien hoch. In allen Studien ergab sich eine signifikante Reduktion der Gesamtinfektionsrate und der Anastomoseninsuffizienzrate. Interessanterweise zeigte sich in den eigenen Studien eine Verringerung der Insuffizienzrate um den Faktor 4, während in den SDD-Studien eine Reduktion um den Faktor 2 beobachtet wurde. Dieser Unterschied könnte auf der verwendeten Medikamentenkombination oder zwei weiteren methodischen Unterschieden beruhen, auf die noch eingegangen wird. In jedem Fall sollte dieser Unterschied zukünftig in prospektiven RCT untersucht werden.

In Rahmen der eigenen RCT erhielten die Patienten entweder Plazebo oder eine Dekontamination [22, 24]; diese beinhaltete dieselben Substanzen wie das niederländischen SDDRegime, allerdings erweitert um Vancomycin (125 mg). Diese Substanz hat das Potential, die Wirksamkeit gegen grampositive Keime und E. faecalis zu erhöhen. Denn wir wissen heute, dass E. faecalis Anastomoseninsuffizienzen verursachen kann [29]. Die Dekontamination wird vom Tag vor der OP bis zum siebten postoperativen Tag verabreicht. Ein weiterer relevanter Unterschied zum SDD-Konzept ist, dass alle Patienten vor kolorektalen Resektionen mit einer präoperativen Darmspülung vorbereitet werden. Denn neben dem breiten Spektrum der dekontaminierenden Wirkstoffe scheint auch die mechanische Darmspülung in der kolorektalen Chirurgie eine Rolle bei der Prävention von Infektionen zu spielen. Diese allein kann zwar die Gesamtkomplikationsrate und die infektiösen Komplikationen nach anteriorer Resektion wegen Rektumkarzinom signifikant senken – ohne topische Antibiotika jedoch nicht die Rate der Anastomoseninsuffizienzen, wie eine andere Studie zeigte [2]. Stuhl inaktiviert die topischen Antibiotika, so dass diese erst im Anschluss an die mechanische Darmspülung verabreicht werden sollten.

Ein dritter wesentlicher Faktor für die Wirksamkeit ist die Methode der Verabreichung der Dekontamination: Es ist grundsätzlich erforderlich, dass die topischen Antibiotika Kontakt zur Anastomose bekommen. Bei Anastomosen zum Ösophagus werden die topischen Antibiotika in 20 Milliliter Ampuwa oder Wasser aufgelöst und vom Patienten getrunken (^W Abb. 1). So werden potentiell schädliche Mikroorganismen vom Mund bis hin zur Anastomose eliminiert. Die Antibiotika dürfen nicht via Magensonde verabreicht werden, weil dadurch ein Kontakt zwischen den Medikamenten und der Anastomose verhindert wird. Praktisch läuft das folgendermaßen ab: Die Medikamente – also Polymyxin B, Tobramycin und Vancomycin ++ist  korrekt !– werden in Kapseln verpackt von der Apotheke geliefert. Diese werden geöffnet und die Antibiotikamischung wird in die Flüssigkeit gegeben, die dann vom Patienten getrunken wird. Eine halbe Stunde nach Antibiotikagabe trinken die Patienten dann fünf Milliliter Amphotericin B (Amphomoronal® Dermapharm AG, München), das als Lösung eingekauft wird. 

Bei Patienten mit Sigma-Rektumresektionen werden die Kapseln in der entsprechenden Dosierung im Anschluss an die Darmspülung ungeöffnet geschluckt. Im Dünndarm lösen sich die Gelatinekapsel dann auf, die Antibiotika werden freigesetzt und erreichen so den Dickdarm. Wird kein Stoma angelegt, werden die Medikamente weiterhin viermal täglich in der Gelatinekapsel geschluckt. Wird intraoperativ ein protektives Stoma angelegt, wird im Anschluss an die Anastomosierung und Dichtigkeitsprüfung ein ungeblockter Dauerkatheter (DK) transanal fünf Zentimeter über die Anastomose hinweg in oraler Richtung geschoben und an der perianalen Haut mit einer Naht fixiert (^W Abb. 2). Die Antibiotika werden anschließend viermal täglich in aufgelöster Form und über den DK verabreicht, der anschließend abgeklemmt wird. 30 Minuten später wird das Amphotericin B über den DK verabreicht, der anschließend wieder abgeklemmt wird. 60 Minuten später wird der Dauerkatheter geöffnet. Am siebten postoperativen Tag wird der DK entfernt. Die Dekontamination ist bei Hochrisikoanastomosen an Rektum und Ösophagus äußerst effektiv zur Prävention von Nahtinsuffizienzen. Auch nach 25 Jahren Dekontamination bzw. 30 Jahren  SDD und wurden keine medikamentenbedingten Komplikationen in der eigenen oder den anwendenden Kliniken beobachtet 

[18].