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Fragestellung: Osteoporose und osteoporotische Frakturen stellen weiterhin ein klinisches Problem dar. Die pharmakologische Behandlung erfolgt bis dato systemisch, wobei lediglich PTH osteoanabole Eigenschaften besitzt. Eine lokale pharmakologische Therapie einzelner frakturgefährdeter Knochen ist nicht etabliert. Ziel dieser Studie ist die Entwicklung eines osteoporotischen Tiermodells zur intramedullären Medikamentenapplikation und die Untersuchung des Einflusses von PTH1-34 und des selektiven Agonisten PTH7-34.

Methodik: 40 Wistar Ratten wurden acht Wochen nach Ovariektomie unter Isofluran Narkose operiert. Über dem rechten Femur wurde ein 3 cm langer Hautschnitt gesetzt, der Tractus Iliotibialis gespalten, die Muskelgruppen stumpf voneinander getrennt und die distale Femurmetaphyse dargestellt. Ein weiterer Hautschnitt im Nacken diente der Implantation einer osmotischen Alzet® Pumpe (200 µl; 0,15 µl/h). Der Katheter wurde subkutan zum distalen Femur geführt. Mit einem 0,3 mm Bohrer wurde vier Millimeter proximal der Femurkondylen ein monokortikaler Bohrkanal geschaffen, um eine Brain Infusion Cannula (BIK; 0,36 mm Durchmesser) intramedullär zu platzieren. Die BIK wurde mit Gewebekleber (Loctite454) und Naht fixiert. Die Tiere wurde in drei Gruppen unterteilt und jeweils mit NaCl (n=12), PTH1-34 (1µg/kgKG/d, n=13) und PTH7-34 (1µg/kgKG/d, n=13) behandelt. Nach sechs Wochen wurden die Tiere euthanasiert. Die Auswertung erfolgte mittels µCT und Serumanalyse.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der postoperative Verlauf gestaltete sich komplikationslos ohne Infektionen. 4 Tiere der NaCl-Gruppe (33%), 7 der PTH1-34 (50%) und 3 der PTH7-34 (21%) mussten aufgrund einer BIK Dislokation ausgeschlossen werden. Ein Restvolumen <40 µl aller Minipumpen zeigte eine adäquate Flussrate. Die Behandlung mit PTH1-34 und 7-34 zeigte im operierten rechten Bein keinen Unterschied des relativen Knochenvolumens (BV/TV) im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Behandlung mit PTH7-34 führte zu einem signifikant geringeren BV/TV im nicht operierten linken Femur im Vergleich zur Kontrollgruppe (p<0,05). PTH1-34 zeigte keine Beeinflussung der Serumcalciumkonzentration, während PTH 7-34 zu einer signifikanten Reduktion führte (p<0,01). Keines der PTH-Analoga führte zu einer signifikanten Beeinflussung der Knochenmasse in den osteoporotischen Tieren. Dennoch zeigen die Ergebnisse, dass durch dieses Modell eine intramedulläre Medikamentenapplikation möglich ist. Die niedrige Serumcalciumkonzentration in der PTH7-34 deutet auf eine antagonistische Wirkung dieses PTH Analogons mit fehlender Calciummobilisation aus dem Knochen hin. Weitere Studien mit osteoanabolen Medikamenten stehen aus, um einen therapeutischen Nutzen einer lokalen intramedullären Medikation nachzuweisen. Dies ist zur prophylaktischen Therapie frakturgefährdeten osteoporotischen Knochens von klinischem Interesse.