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Fragestellung: Osteoporose ist eine systemische Erkrankung, die durch einen erheblichen Knochenmasseverlust gekennzeichnet ist und zu pathologischen Frakturen führen kann. Die zugrunde liegenden Pathomechanismen sind noch unzureichend aufgeklärt. Die Verwendung von osteoporotischen Großtiermodellen ist für die Untersuchung von neuen Implantaten und der metaphysären Frakturheilung unabdingbar. Die bisher verwendeten Großtiermodelle unterliegen dabei Limitationen. So führt eine Ovarektomie im Schaf zu keinem deutlichen Knochenmasseverlust und die Gabe von Glukortikoiden hat zahlreiche Nebenwirkungen. Wir konnten kürzlich ein osteoporotisches Schafsmodell entwickeln, bei dem durch chirurgische Diskonnektion von Hypothalamus und Hypophyse (HPD) eine low-turnover Osteoporose induziert werden konnte (XXX). Das Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung der metaphysären Frakturheilung in diesem Großtiermodell.

Methodik: Es wurden 8 Merinoschafe (2-4 Jahre) ovarektomiert und einer HPD-Operation unterworfen. 6 Monate nach HPD wurde die metaphysäre Frakturheilung im distalen Femur untersucht (XXX). Die Hälfte der Tiere erhielt eine systemische Therapie mit Thyroxin T4 und 17beta-Estradiol. 5 weitere skelettgesunde Tiere wurden als Kontrollen verwendet. 8 Wochen nach Osteotomie wurden die Tiere getötet. Der Osteotomiespalt sowie der intakte Knochen (Tibia) wurden mit pQCT, µCT sowie histomorphometrisch untersucht. Statistik: Student T-Test, Signifikanzniveau p<0.05.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im trabekulären Knochen der proximalen Tibia zeigte sich eine signifikante Reduktion der Knochenmasse im HPD-Schaf nach 8 Monaten um 32% im Vergleich zu skelettgesunden Kontrollen. Die trabekuläre Anzahl war um 31% reduziert, der trabekuläre Abstand um 57% erhöht. Die Frakturheilung im HPD-Schaf war deutlich gestört. Die Knochenmineraldichte war um 32% signifikant verringert. BV/TV war im Osteotomiespalt signifikant reduziert (-34%). Die histologische Analyse zeigte einen reduzierten Knochenanteil um -30% und signifikant höhere Knorpelanteile im HPD-Schaf. Die Behandlung des HPD-Schafes mit Thyroxin T4 und 17beta-Estradiol führte zu einer Verbesserung der Knochenheilung auf Werte der skelettgesunden Tiere.

Zusammenfassend zeigte sich eine deutliche Störung der metaphysären Frakturheilung im HPD-Schaf. Dies verweist auf die zentrale Bedeutung der Hypothalamus-Hypophysen -Achse für die Knochenhomöostase und die Frakturheilung. Die Frakturheilungsstörung im HPD-Schaf konnte durch die Therapie mit 17beta-Estradiol und Thyroxin T4 kompensiert werden. Daher scheinen diese Hormone am Pathomechanismus der Heilungsverzögerung in HPD-Schaf beteiligt zu sein.