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Der zelluläre Knochenmetabolismus eines osteoporotischen Schafmodels
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Autoren
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Felix Merboth
- Institut für experimentelle Unfallchirurgie, Justus-Liebig Universität Gießen, Gießen
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Matthias Mülke
- Institut für experimentelle Unfallchirurgie, Justus-Liebig Universität Gießen, Gießen
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Wolfgang Böcker
- Institut für experimentelle Unfallchirurgie, Justus-Liebig Universität Gießen, Gießen
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David Weisweiler
- Institut für experimentelle Unfallchirurgie, Justus-Liebig Universität Gießen, Gießen
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Katrin Lips
- Institut für experimentelle Unfallchirurgie, Justus-Liebig Universität Gießen, Gießen
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Thaqif El Khassawna
- Institut für experimentelle Unfallchirurgie, Justus-Liebig Universität Gießen, Gießen
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Christian Heiss
- Department of trauma surgery and laboratory of experimental trauma surgery, University hospital of Giessen-Marburg and Giessen University, Giessen
| Veröffentlicht: | 29. August 2016 |
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Gliederung
Text
Einleitung: Aufgrund des demographischen Wandels, spielt Osteoporose eine immer größere Rolle in der Orthopädie. Diese Studie zielt darauf ab, ein Schafmodel mit osteoporotischem Knochenstatus zu entwickeln, um neue, biokompatible Knochenimplantate zu erforschen. Dafür wurden die wichtigsten Zellen des Knochenmetabolismus (Osteoblasten und Osteoklasten) untersucht.
Methoden: 31 weibliche Merinoschafe (Durchschnittsalter: 5,5 Jahre) wurden aufgeteilt in Gruppe 1 (n=8) Kontrolle, Gruppe 2 (n=7) Ovariektomie (OVX), Gruppe 3 (n=8) OVX und calciumarme Diät (OVXD), Gruppe 4 (n=8) OVX, Diät und Kortikosteroide (OVXDS).
Nach 8 Monaten wurden Proben von Femur und lumbalem Wirbelkörpern entnommen, wovon Schnitte mit tartrate-resistant acid phosphate (TRAP) für Osteoklasten und andere mit Alkalischer Phosphatase (ALP) für Osteoblasten gefärbt wurden.
Die Auswertung erfolgte mit „ImageJ“. Gemessen wurde die Osteoklasten-Anzahl und die Länge der Howship-Lakunen, um Menge und Aktivität der Osteoklasten bestimmen zu können.
Die ALP positive Fläche, sowie deren Länge und Dicke wurden gemessen, um die Osteoblasten-Aktivität zu zeigen.
Ergebnisse: Im Femur war die Anzahl der Osteoklasten in OVX signifikant höher als in allen anderen Gruppen und die Howship-Lakunen waren signifikant länger in OVX und OVXD verglichen mit der Kontrolle. Interessanterweise gab es jedoch keine Unterschiede zwischen Kontrolle und OVXDS. Auf der anderen Seite waren ALP-Fläche, Länge und Dicke signifikant höher in OVXDS im Vergleich zu den anderen Gruppen.
Die Osteoklasten-Anzahl und deren Länge war im Wirbelkörper signifikant niedriger in OVXDS als in allen anderen Gruppen. Desweiteren konnte man einen Trend einer immer zunehmenden ALP Fläche von Kontrolle bis hin zu OVXDS erkennen. Sowohl Länge als auch Dicke der ALP Fläche waren signifikant höher in OVXDS verglichen mit den anderen Gruppen.
Schlussfolgerung: Gegensätzlich zu den Erwartungen zeigte die 3-fach Behandlung nach 8 Monaten eine unveränderte oder geringere Anzahl und Aktivität der Osteoklasten sowie eine größere Menge und Aktivität der Osteoblasten im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Unterschiede zwischen Femur und Wirbelkörper resultieren aus der unterschiedlichen Belastung beider Knochen, deswegen zeigt das Femur ein besseres Ansprechen auf die Behandlung.
Zur weiteren Untersuchung des Knochenmetabolismus steht noch eine Fluoreszenz-Färbung an.
