gms | German Medical Science

Einführung: Osteoporose als systemische Knochenerkrankung gewinnt zunehmend an klinischer Bedeutung. Insbesondere Osteoporose assoziierte Frakturen nehmen stetig zu und gehören aufgrund häufig mit der Osteoporose assoziierten Knochendefekten zu den größten Herausforderungen im klinischen Alltag. Ein klinisch relevantes und zudem für die Versuchstiere wenig belastendes osteoporotisches Knochendefektmodell im Großtier existiert bisher noch nicht.

Material und Methoden: 31 weibliche Merino Landschafe wurden in 4 Gruppen eingeteilt: 1) eine unbehandelte Kontrollgruppe (K, n=8), 2) eine beidseitig ovarektomierte Gruppe (OVX, n=7), 3) eine Gruppe, die neben der OVX mit einer Kalzium- und Vitamin D-armen Diät behandelt wurde (OVXD, n=8) sowie 4) eine dreifachtherapierte Gruppe, die zusätzlich zur OVXD Behandlung im zweiwöchentlichen Rhythmus mit i.m. Methylprednisoloninjektionen versorgt wurde (OVXDS, n=8). Im Rahmen der Osteoporosemodelletablierung am Schaf wurden Knochenstanzen am Beckenkamm zu Beginn und nach 3 Monaten bei einer Versuchsdauer von 8 Monaten entnommen. Die Heilung der an den Beckenkämmen gesetzten Defekte konnten daher zu den Zeitpunkten 5 Monate (M) und 8M untersucht werden. Die postoperative Schmerzmittelgabe und das Überleben wurden mit Schafen verglichen, bei welchen ein metaphysäres femorales Frakturmodell etabliert wurde.

Knochendichte und Knochenmineralgehalt der Tiere wurden durch Dual-energy-x-ray-absorptiometry (DXA) bestimmt. Im Stanzdefekte wurden die Anteile der mineralisierten Matrix und des Osteoids histomorphometrisch in der Trichrom-Färbung nach Masson-Goldner, die Mineralisierungsrate des Knochens durch Fluorezenzfärbung mit Alizarin-Complexone und Calcein festgestellt.

Diskussion: Die Ergebnisse lassen auf eine Mineralisierungsstörung in den Defekten der OVXDS-Gruppe schließen, wie sie bei Pseudarthrosen zu beobachten ist. Somit ist ein osteoporotisches Knochendefektmodell am Beckenkamm des Schafs möglich. Neben der verzögerten Frakturheilung (5M) (delayed union) kann auch die ausbleibende Knochenheilung (8M) (nonunion) innerhalb eines Tieres untersucht werden. Hierdurch lässt sich die Versuchstieranzahl reduzieren. Außerdem sind mehrere gleichzeitige Defekte an beiden Beckenkämmen denkbar, so dass die Versuchstieranzahl niedrig gehalten werden kann (Reduction). Eine schon im Rahmen der Osteoporoseinduktion begonnene Defektheilung verkürzt zudem die Versuchsdauer und die Wahl des Beckenkamms als Ort des Knochendefektes stellt ein für die Versuchstiere schonendes Modell dar (Refinement).