gms | German Medical Science

Einleitung: Die Frakturheilung des osteoporotischen Knochens erfolgt verlangsamt und bildet qualitativ minderwertigere Knochensubstanz. Osteoporotische Frakturen treten hauptsächlich postmenopausal und in metaphysärem Knochen auf. Durch eine Hormonersatztherapie könnte die Frakturheilung verbessert werden, diese stellt aber aufgrund ihrer schwerwiegenden Nebenwirkungen nicht die Therapie der Wahl dar. Ziel dieser Studie war es daher, die Wirkung von Phytohormonen auf die osteoporotische Frakturheilung als mögliche Therapiealternativen zu untersuchen.

Material und Methoden: 48 Ratten im Alter von 12 Wochen entwickelten über acht Wochen nach Ovarektomie eine ausgeprägte Osteoporose. Nach Durchführung einer metaphysären Tibiaosteotomie mit standardisierter Plattenosteosynthese erhielten sie über fünf Wochen unter regelmässigen Gewichtskontrollen eine Estrogen-(E), Equol-(EQ) und Genistein (G) supplementierte Diät. Nach Tötung wurde das Kallusgewebe qualitativ biomechanisch mittels Elastizitäts- und Bruchtest, sowie quantitativ an Mikroradiographien und histologischen Schnitten nach intravitaler Fluoreszenzmarkierung untersucht.

Ergebnisse: Estrogen und Equol erhöhten die Elastizität (stiffness) des Kallusgewebes signifikant (C: 121,4 ± 47,08 N/mm, E: 147,9 ± 39,38 N/mm, EQ: 167,8 ± 59,9 N/mm). Der anabole Effekt des Estrogens im Vergleich zu EQ konnte an Veränderungen des trabekulären Knochens gezeigt werden (N.Nd [abs] E: 6,47 ± 7,68, EQ: 4,25 ± 3,96). Dagegen konnte am Gesamtkörpergewicht verdeutlicht werden, dass EQ weniger systemische Effekte als E bewirkte (Gewicht C: 342,2 ± 19,91g, E: 280,25 ± 12,05g EQ: 308,75 ± 24,28g). Genistein als Osteoklasteninhibitor beeinflußte die Elastizität des Kallus (G: 144,5 ± 61,52 N/mm) sowie den trabekulären Knochen (N.Nd [abs] G: 0,59 ± 1,01) in ausgeprägt osteoporotischem Knochen negativ.

Schlussfolgerung: Das Phytohormon Equol ist wie Estrogen in der Lage, die Frakturheilung im osteoporotischen Knochen zu verbessern, zeigt dabei aber deutlich weniger systemische Wirkungen. Die Ausdehnung der Kallusformationen spielt dabei eine untergeordnete Rolle. Eine laufende Genisteintherapie sollte bei stattfindender Fraktur unmittelbar beendet werden. Das etablierte Modell der metaphysären Osteotomie in ovarektomierten Ratten produziert verlässliche und reproduzierbare Ergebnisse bezüglich der therapeutischen Effekte antiosteoporotischer Substanzen.