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Fragestellung: In Deutschland leiden etwa 8% der Bevölkerung an Osteoporose. Trotz vieler Fortschritte im Bereich der Prävention und Behandlung dieser multifaktoriellen Erkrankung ist ihre Entstehung und ihr Fortschreiten auf zellulärer und molekularer Ebene weiterhin Gegenstand der Forschung.

Das Auftreten von Frakturheilungsstörungen stellt eine wichtige Komplikation der frühen Osteoporose dar. Kleintiermodelle dienen der Vertiefung unseres Wissens über Osteoporose, um jedoch Biomaterialien, die Einfluss auf die Frakturheilung nehmen sollen, zu entwickeln und zu testen, ist ein bezüglich Größe und Biomechanik adäquates Großtiermodell als Grundlage unumgänglich.

Das Ziel dieser Studie ist es, das Schaf mithilfe verschiedener Methoden, wie bilateraler Ovarektomie, defizitärer Diät und Corticosteroidgabe, als Großtiermodell für eine postmenopausale Osteoporose zu etablieren und die Knochenstruktur histomorphometrisch zu evaluieren.

Methodik: Hierzu wurden 31 erwachsene, weibliche Merinoschafe in 4 Gruppen eingeteilt. Gruppe 1 (n=8) diente als unbehandelte Kontrollgruppe. Gruppe 2 (n=7) wurde bilateral ovarektomiert. Gruppe 3 (n=8) wurde bilateral ovarektomiert und erhielt eine defizitäre Diät, die sich durch Mangel an Vitamin D2/D3 und Kalzium kennzeichnete. Die Tiere aus Gruppe 4 (n=8) erhielten zusätzlich zur bilateralen Ovarektomie und defizitären Diät zwei Mal pro Woche 500 mg Methylprednisolon i.m. appliziert.

Allen Tieren wurden zu den Zeitpunkten 0 Monate, 3 Monate und 8 Monate nach Versuchsbeginn Beckenkammstanzen entnommen. Nach 8 Monaten wurden die Tiere euthanasiert und Knochen entnommen. Für die histomorphometrische Analyse wurden die rechtsseitigen Femora und die LWK 4 aller Tiere histologisch aufgearbeitet.

BMD (Bone Mineral Density) wurde durch Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA) und TMD (Tissue Mineral Density) durch Mikrofokus Computertomographie (µCT) erfasst.

Histomorphometrisch wurden ausgewertet: BV (Bone Volume), TV (Tissue volume), Tb.V (= BV/TV, Trabecular Bone Volume), Tb.S (Trabecular Separation), Tb.Th (Trabecular Thickness) und Tb.N (Trabecular Number).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Zum jetzigen Zeitpunkt kann man anhand histologischer Präparate (Hämatoxylin-Eosin-Färbung) deskriptiv feststellen, dass die Knochenqualität der Tiere in den Gruppen ODS (Gruppe 4) und OD (Gruppe 3) nach 8 Monaten im Vergleich zur Kontrollgruppe (Gruppe 1) deutlich schlechter ist. Zwischen der Gruppe OVX (Gruppe 2) und der Kontrollgruppe konnte kein Unterschied festgestellt werden.

Für die ODS-Tiere (Gruppe 4) konnte in der DEXA- und der µCT-Analyse gezeigt werden, dass BMD und TMD zu den Zeitpunkten 3 und 8 Monate im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant reduziert waren. In der OD Gruppe (Gruppe 3) zeigte sich eine signifikante Reduktion von BMD und TMD erst zum Zeitpunkt 8 Monate.

Mit unterschiedlichen Induktionsmethoden konnte ein osteoporotischer Knochenphänotyp generiert werden. Dies hat Einfluss auf die Histomorphometrie in unterschiedlichen Skelettregionen.