Microbiomul intestinal este o parte esențială din sănătatea umană, având o influență majoră în multe procese biologice, inclusiv rezistența la patogeni și inflamația. Antibioticele pot avea un efect semnificativ și adesea de lungă durată asupra microbiomului intestinal, care se reflectă în distribuția relativă a speciilor bacteriene componente ca urmare a administrării de antibiotice, producând alterări disbiotice. Alegerea unui regim antibioprofilactic corespunzător devine din ce în ce mai dificilă întrucât rezistența antimicrobiană (RAM) este un fenomen în creștere datorită consumului și prescrierii haotice de antibiotice. Conform unui raport al Centrului European de Prevenire și Control al Bolilor cu privire la contribuția infecțiilor cu bacterii rezistente la antibiotice în morbiditatea generală la nivelul UE/SEE, România este una dintre primele trei cele mai afectate țări din Uniunea Europeană, 13 decese la 100.000 de locuitori fiind cauzate de infecții cu bacterii rezistente la antibiotice, cu mult peste media UE de 6 decese la 100.000 de locuitori. Totodată, Institutul de Metrică și Evaluare a Sănătății raportează că România se află pe locul 71 la nivel mondial în rata mortalității standardizate pe vârstă asociată cu RAM la 100.000 de locuitori, în timp ce Republica Moldova se află pe locul 79. Astfel, înțelegerea diversității microbiomului intestinal și a modului în care acesta este influențat de administrarea de antibiotice este un aspect important atât pentru pacienți, cât și pentru personalul medical, mai ales dacă există recomandări sau cerințe la nivel de țară în ceea ce privește antibioprofilaxia. În acest studiu, raportăm investigarea impactului mai multor regimuri antibioprofilactice asupra microbiomului intestinal la 70 pacienți cu cancer colorectal și chirurgie electivă, atât din România, cât și Republica Moldova. În acest sens, am analizat regiunea V3-V4 a genei 16S ARNr, izolată din probe de scaun de la pacienți înainte și 7 zile după administrarea de antibiotice, cu scopul profilării metataxonomice. Secvențele au fost procesate conform pipeline-ului DADA2, atribuirea taxonomică făcându-se cu implementarea dada2 a clasificatorului bayesian naiv RDP (cu 80% confidență), antrenat pe regiunea V3-V4 a secvențelor din baza de date SILVA (versiunea 132). Am calculat atât metrici de alfa și beta diversitate, am testat statistic diferențele dintre grupuri, și am întreprins analiza diferențială a abundenței. Studiul nostru demonstrează că cefuroxima nu produce disbioză pe termen lung la pacienții oncologici cu tratament chirurgical care nu presupune alte proceduri preoperative, dar că profilaxia cu alte combinații de antibiotice duce la pierderea varietății taxonomice și deseori la creșterea prevalenței patogenilor normal asociați cu RAM, inclusiv Enterococcus spp., Escherichia spp. și Prevotella spp. Astfel, antibioprofilaxia trebuie atent aleasă și monitorizată pentru a minimiza efectele asupra pierderii varietății taxonomice în microbiomul intestinal al pacientului după chirurgie.

The gut microbiota is an essential part of human health because it has a profound impact in many biological processes including pathogen resistance and inflammation. Antibiotics can have a significant and occasionally long-lasting effects on the gut microbiota, often producing dysbiotic modifications that are reflected in the overall distribution of bacterial species following antibiotic administration. The choice of an adequate antibiotic prophylaxis regimen in surgical patients is becoming more and more challenging as antimicrobial resistance (AMR) is rising due to antibiotic misuse. According to a report from the European Centre for Disease Prevention and Control regarding the assessment of health burden in terms of infection with antibiotic-resistant bacteria in the EU/EEA, Romania is one of the top three most affected countries in the European Union, with an estimated 13 deaths per 100.000 population due to infections with antibiotic-resistant bacteria, well over the EU average of 6 deaths per 100.000 population. At the same time, The Institute for Health Metrics and Evaluation reports that Romania ranks 71st in worldwide age-standardized mortality rate per 100.000 population associated with AMR, while the Republic of Moldova ranks 79th. Thus, understanding the physiology of the gut microbiome and how it is affected by antibiotic stress is crucial for both patients and physicians, especially when country-specific recommendations or requirements exist. We herein report an investigation of different perioperative antimicrobial prophylaxis regimens on the gut microbiota of 70 colorectal cancer patients undergoing elective surgery, from both Romania and Moldova. In our study, we analyzed the V3-V4 region of the 16S rRNA gene isolated from patient fecal samples before and 7 days post antibiotic administration in order to perform metataxonomic profiling. Sequences were processed according to the DADA2 pipeline, with taxonomic assignment being performed using dada2’s implementation of the RDP Naive Bayesian Classifier (80% confidence), trained on the V3-V4 region of sequences from the SILVA database (release 132). We computed both alpha and beta diversity metrics, followed by statistical significance assessment between groups, as well as differential abundance analysis. We show that cefuroxime does not promote long-term dysbiosis in surgical patients without any additional perioperative procedures, while prophylaxis involving other antibiotic combinations leads to loss in taxonomic variety and often an increased prevalence in pathogens usually associated with AMR deaths, including Enterococcus spp., Escherichia spp. and Prevotella spp. Thus, antimicrobial prophylaxis should be carefully chosen and monitored in order to minimize the effect on patient gut microbiota taxonomic loss following surgery.