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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2016)

25.10. - 28.10.2016, Berlin

Analyse der Knochenmikro-Architektur Leptin-defizienter und Wildtyp-Mäuse mittels Mikro-CT

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Frank Graef - Charité-Universitätsmedizin Berlin, (CMSC), Berlin, Germany
  • Paul Zaslansky - Julius Wolff Institut, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
  • Ricarda Seemann - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Julius-Wolff-Institut, Berlin, Germany
  • Anja Garbe - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Julius-Wolff-Institut, Berlin, Germany
  • Johannes Keller - Charité-Universitätsmedizin Berlin, (CMSC), Berlin, Germany
  • Serafeim Tsitsilonis - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Julius-Wolff-Institut, Berlin, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2016). Berlin, 25.-28.10.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocGR15-910

doi: 10.3205/16dkou439, urn:nbn:de:0183-16dkou4397

Published: October 10, 2016

© 2016 Graef et al.
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Fragestellung: Leptin-defiziente Mäuse weisen nach Fraktur eine schlechtere Knochenheilung und höhere Pseudarthrosenrate auf als Wildtypen. Ein Grund dafür könnten Unterschiede in der Knochenarchitektur beider Mausstämme sein. Bisherige quantitative Analysen der Knochen Leptin-defizienter und Wildtyp-Mäuse kommen bislang zu kontroversen Ergebnissen und wurden überwiegend histomorphometrisch ohne 3D-Analyse durchgeführt. Ziel dieser Studie war es, mittels hochauflösender Mikro-CTs die Femur-Knochen von Leptin-defizienten und Wildtyp-Mäusen dreidimensional zu vergleichen um mögliche Rückschlüsse auf die Unterschiede in der Frakturheilung zu schließen.

Methodik: Linke Femur-Knochen von jeweils 10 weiblichen 12 Wo. alten C57/Black6N (Charles River, Sulzfeld, Germany) und B6.V-Lep-ob/JRj-Mäusen (ob/ob) (JANVIER LABS, Saint-Berthevin, Frankreich) wurden verwendet. Nach Organentnahme wurden die Proben für 4 h in 4%iger Formaldehyd-Lösung fixiert und in aufsteigender Alkoholreihe entwässert. Die in-vitro Mikro-CT-Untersuchungen erfolgten mit dem Mikro-CT Skyscan1172 (Bruker microCT, Kontich, Belgium) bei einer Voxel-Größe von 5 und 10 μm. Die Analyse der 2D- und 3D-Rekonstruktionen erfolgte mit der Software ImageJ und dem Plugin BoneJ. Ausgewertet wurden die Knochenlänge, die Kortikalis-Dicke, das Trabekelvolumen und die Trabekeldicke.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: ob/ob-Mäuse wiesen im Gegensatz zu Wildtyp-Mäusen signifikant verkürzte Femur-Knochen (p=0,004) und eine tendenziell verringerte Kortikalis-Dicke auf (p=0,25) (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Die verkürzten Femora und die ausgedünnte Kortikalis bei ob/ob-Mäusen werteten wir als gestörte Knochenentwicklung, die für die herabgesetzte Frakturheilung von ob/ob-Mäusen verantwortlich sein könnte. Interessanterweise zeigten die ob/ob-Mäuse eine Tendenz zu erhöhtem trabekulärem Volumen (p=0,05) bei jedoch erniedrigter Trabekeldicke (p=0,22). In der Literatur wird der Phänotyp der Knochen von ob/ob-Mäusen im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen kontrovers diskutiert. Ob das Fehlen von Leptin das Knochenwachstum hemmt oder fördert und wie sich diese Prozesse auf die Mikro-Architektur auswirken, ist abschließend noch nicht geklärt. Auf Grundlage unserer Ergebnisse schließen wir, dass ob/ob-Mäuse eine gestörte Knochenentwicklung am Femur aufweisen und eine Tendenz zu erhöhtem trabekulärem Knochenvolumen zeigen. Die Beobachtung, dass ob/ob-Mäuse generell mehr Knochenvolumen aufweisen, konnten wir nicht bestätigen.