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Fragestellung: Pharmakologisches Calcitonin (CT) wurde früher als knochenprotektives Medikament zur Therapie der Osteoporose eingesetzt. Jüngste Studien zeigen jedoch, dass physiologisches CT den Knochenumsatz erhöht und die Knochenbildung hemmt. Klinische und präklinische Studien weisen ferner auf eine knochen- und knorpelprotektive Wirkung von hochdosiertem pharmakologischem CT in der Therapie der Arthrose (OA) hin. Wenig ist jedoch über die in vivo-Rolle von endogenem CT (und dessen Rezeptor (CTR)) in der primärer OA bekannt. In dieser Studie untersuchen wir die endogene CT-Signalübertragung in der murinen altersabhängigen OA.

Methodik: 16–18 Monate alte CTR-defiziente (Calcr^-/-OA) und Wildtyp (WT OA) Mäuse wurden mit jungen 4-5 Monate alten nicht-OA CTR-defizienten (Calcr^-/-CTRL) und nicht-OA WT Tieren (WT CTRL) verglichen. Intraartikuläre Entzündung in Knie- und Hüftgelenken, Knorpelabbau und Knochenerosionen wurden histologisch (OARSI Histopathology Grading), mittels Genexpressionsanalyse und µ-Computertomographie untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Calcr^-/-OA-Tiere waren vor altersbedingten histopathologischen Zeichen des Knorpelabbaus in Hüftgelenken geschützt, die bei WT-OA-Mäusen deutlich vorhanden waren. Die Knochen- und Knorpelumsatzmarker Sphk1, Ctsk, Acp5, Casp3, RunX2, Bglap waren ausschließlich in Calcr^-/-OA-Tieren reduziert. Während WT OA-Mäuse eine erhöhte Genexpression der proinflammatorischen Marker Tnfa, Il1, Il6 und Cxcr4 aufwiesen, waren Calcr^-/-OA-Tiere vor diesem Effekt geschützt. Darüber hinaus war die subchondrale Sklerose des medialen Tibiaplateaus bei Calcr^-/-OA-Tieren im Vergleich zu WT-OA-Mäusen weniger ausgeprägt. Sowohl Calcr^-/-OA- als auch WT-OA-Tiere wiesen deutliche Anzeichen einer subchondralen Sklerose des Femurkopfes auf. Während junge Calcr^-/-CTRL-Mäuse eine höhere Knochenmasse aufwiesen als WT CTRL-Tiere, änderte sich dies mit dem Fortschreiten der OA und führte zu einer verstärkten Osteopenie im epi- und metaphysären trabekulären Tibiaknochen der Calcr^-/-OA-Tiere.

Im Gegensatz zu den knochen- und knorpelschützenden Effekten, die für pharmakologisches CT berichtet wurden, zeigt unsere Studie eine knochenumsatz- und entzündungsfördernde Rolle der endogenen CT-Signalkaskade im Rahmen altersbedingter OA bei Mäusen. Da derzeit neue pharmakologische CT-Formulierungen entwickelt werden, sollten die grundlegenden Unterschiede im Wirkmechanismus von endogenem und pharmakologischem CT weiter mechanistisch untersucht werden.