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Fragestellung: Ziel dieser experimentellen Studie war die Etablierung eines Tierversuchsmodells zur Osteoporoseinduktion in der Ratte durch Ovarektomie (OVX) und defizitäre Diät gesichert durch Osteodensitometrie mittels Dual-X-ray-absorptiometry (DXA) und klassischer Histomorphometrie am Lichtmikroskop.

Methodik: 70 weibliche Sprague Dawley Ratten wurden im Alter von 14 Wochen in drei Gruppen aufgeteilt. Gruppe 1 (n=30) stellte die Kontrollgruppe dar, wurde einer Sham-Operation unterzogen und erhielt Standardfutter. Gruppe 2 (n=30) wurde zur Simulation einer Menopause ovarektomiert und erhielt ein Ca-, Phosphor- und Vitamin D3-armes Spezialfutter (Diätgruppe). Gruppe 0 (n=10) wurde zum Anfang der Studie euthanasiert und gemessen um Daten zum Zeitpunkt t=0 zu gewinnen. Sham und Diätgruppe wurden über 14 Monate beobachtet und es wurden zu den Zeitpunkten t=1(Zeitpunkt der Operationen), 3, 12 und 14 Monate DXA-Messungen angefertigt. Für die DXA-Messungen war eine Kurznarkose mit Medetomidinhydrochlorid (Domitor ®) gewichtsadaptiert erforderlich. Des Weiteren wurden jeweils 10 Tiere pro Gruppe und Zeitpunkt euthanasiert und für die Histomorphometrie vorbereitet. Die Trabekelfläche wurde in anschließend angefertigten HE-Schnitten mit Hilfe der Software GIMP und ImageJ bestimmt. Die Analyse der DXA-Messungen erfolgte mit enCORE. Untersucht wurden mit beiden Verfahren die Wirbelkörper und die Femora.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Analyse der DXA Daten zeigt bezogen auf die Wirbelsäule zu den Zeitpunkten t=1, 3, 12 und 14 Monate einen hochsignifikant (p< 0,001) niedrigeren Wert der Knochendichte ermittelt als bone mineral densitiy (BMD) in g/cm2 in der Diätgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe (Sham). Der BMD fällt ebenfalls signifikant (p< 0,001) bereits einen Monat post interventionem um 14% ab und erreicht zum Endzeitpunkt der Studie einen Rückgang um 24% und hat einen um 29% niedrigeren Wert als die Kontrollgruppe gleichen Alters. Analog verhält sich der BMD der beiden Femora. Hier erreicht die Diätgruppe sogar einen 44% kleineren Wert am Endzeitpunkt. Bei der Histomorphometrie der Wirbelkörper und der proximalen Femora war nach 3 Monaten zunächst eine signifikant kleinere Trabekelfläche bei der Diätgruppe im Vergleich zur Kontrolle zu beobachten. Im weiteren Verlauf stieg die Trabekelfläche bei der Diätgruppe jedoch deutlich an und erreichte nach 12 Monaten einen signifikant höheren Wert. Nach 14 Monaten war dieser Unterschied nicht mehr zu beobachten.

Eine Kombination aus OVX und Diät führt zu einem signifikanten Abfall der Knochendichte bei Ratten bereits nach einem Monat in der Wirbelsäule und in beiden Femora. Die isolierte Betrachtung der Trabekelfläche lässt nur wenige Rückschlüsse auf den Knochenstatus zu. Die Diätgruppe zeigt nach 12 Monaten möglicherweise als Reaktion auf den mangelnden Mineralgehalt oder aufgrund von Frakturen ein vermehrtes Knochenwachstum mit größerer Trabekelfläche.

Gefördert durch die DFG SFB/TRR 79.