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Einleitung: Das Hauptproblem der Osteoporose ist die osteoporotische Fraktur. Die Osteoporose betrifft vor allem die Metaphyse der Rattentibia. Knochendichtemessungen sind nur indirekte Parameter zur Bestimmung der Knochenqualität. Wir entwickelten einen 3-Punkt Bruchversuch für die Metaphyse der Rattentibia, um die Knochenfestigkeit und Steifigkeit zu ermitteln. Der Bruchversuch wurde im Rechts-Links-Vergleich validiert. Im Anschluss erfolgten vergleichende Untersuchung orchidektomierter osteopenischer Ratten nach Fütterung mit Estradiol, Testosteron, Raloxifen und sojafreiem Futter.

Material und Methoden: Die Evaluation des 3-Punkt-Bruchversuchs wurde im Rechts-Links-Vergleich durchgeführt. Im zweiten Teil des Versuchs wurden je 11 3-Monate alte Ratten in 4 Gruppen orchidektomiert und mit sojafreiem Futter (C), bzw. mit Estradiolbenzoat (EB), Testosteronproprionat (TP) oder Raloxifen (R) gefüttert. Im Tierexperiment wurde die Änderung der Knochenqualität nach Gabe von EB, R und TP im Vergleich zur Kontrollgruppe (C) untersucht. Diese Daten wurden im Anschluss mit der im qCT bestimmten trabekulären Knochendichte verglichen.

Ergebnisse: Im Rechts-Links-Vergleich für den metaphysären Bruchversuch fand sich ein intraindividueller Unterschied von 8,43% für die Maximalkraft und 6,46% für den Kortikalisbruch. Diese Ergebnisse bestätigen die hohe Aussagekraft des Bruchversuches. Im Tierexperiment fanden sich bezüglich der Maximalkraft und der Kortikalisbruchkraft gleiche Werte für R und EB. Hier zeigten sich signifikante Unterschiede bei der Knochensteifigkeit (EB=406.92 N/mm vs. R=332.08 N/mm), dem Punkt der plastischen Verformung (yL) (EB=99.17 N vs. R=83.33 N) und dem Verhältnis zwischen yL und Fmax (EB=86.33% vs. R=76.37%). TP und C zeigten keine Unterschiede bei Fmax, dem Kortikalisbruch und der Steigung. Ein signifikanter Unterschied fand sich für den Punkt der plastischen Verformung (TP=49.00 N vs. C=39.5 N) und dem Verhältnis zwischen yL und Fmax (TP=64.28% vs. C=51.28%).

Schlussfolgerung: Estradiol ist Raloxifen und Testosteron bei der Knochenelastizität und beim Punkt der plastischen Verformung überlegen. Wir konnten zeigen, dass unser 3-Punkt Bruchversuch eine sehr sensitive Methode ist, den osteoprotektiven Charakter von Hormonen und Medikamenten zu testen. Die Präzision und die geringe Standardabweichung sind den Ergebnissen der trabekulären Knochendichte aus dem qCT und dem errechneten SSI überlegen.