ISSN:
1433-0431
Keywords:
Schlüsselwörter Tiermodell
;
Östrogenersatztherapie
;
Mikroarchitektur
;
Röntgentomographische Mikroskopie
;
Biomechanische Tests
;
Keywords Animal model
;
Estrogen replacement
;
Microarchitecture
;
X-ray tomographic microscopy
;
Mechanical testing
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Abstract Postmenopausal osteoporosis leads to a significant increase in bone fragility. In this study we used the rat tibia plateau fracture model to investigate the efficiency of estrogen replacement therapy (ERT) to mitigate the post-ovariectomy decrease in fracture load. A total of 73 virgin Sprague Dawley rats had been ovariectomized and 26 animals underwent sham operation. The ovariectomized animals were either untreated (n=35) or treated with estrogen injections (10 μg/kg per day 3 days a week until sacrifice), starting treatment at either 0, 5, 8, or 13 days post surgery. Before starting ERT and at 50 days post surgery, the trabecular structure of the right proximal tibial metaphysis of each animal was imaged non-invasively using high resolution X-ray topography. The animals were then sacrificed and the right knee from each animal was harvested and mounted into a servo-hydraulic materials testing system so that the distal femoral condyle could be forced into the proximal tibial plateau until fracture occurred. The failure load (F) of the ovariectomized group without estrogen administration was significantly less than that for the sham group. The mean stiffness (K) of the ovariectomized group was 22 percent less than that of the sham group, though this difference did not reach statistical significance. Across all groups, the failure load and stiffness were significantly correlated with the trabecular bone volume. Our data suggest that prompt ERT can increase the fracture load and stiffness of trabecular bone by allowing bone formation to continue in previously activated bone remodeling units while suppressing the production of new remodeling units. This may be the mechanism by which estrogen and other antiresorptive agents increase bone mass, and thereby reduce the risk of osteoporotic fractures in postmenopausal women.
Notes:
Zusammenfassung Postmenopausalbedingte Osteoporose kann zu einer signifikanten Zunahme der Knochenbrüchigkeit führen. In der vorliegenden Studie wurde das Tibiaplateaufrakturmodell an der ovarektomierten Ratte eingesetzt, um die Wirkung der Östrogenersatztherapie (ÖET) sowohl biomechanisch als auch radiologisch zu untersuchen; 73 “Virgin-Sprague-Dawley-Ratten” wurden ovarektomiert und 26 Tiere wurden einer Scheinoperation unterzogen. Die ovarektomierten Tiere wurden entweder mit Östrogeninjektionen (n=38) oder mit Placebo (n=35) behandelt. Die Behandlung begann entweder am Tag der Ovarektomie oder am 5., 8. bzw. 13. Tag nach Ovarektomie. Vor Ovarektomie und am 50. Tag danach wurde die Trabekelstruktur der proximalen Tibiamethaphyse in jedem Versuchstier mit Hilfe hochauflösender, dreidimensionaler, röntgentomographischer Mikroskopie gemessen. Die Tiere wurden anschließend getötet und die Hinterläufe biomechanisch getestet. Die Bruchlast (N) der ovarektomierten Ratten ohne Östrogengabe war signifikant kleiner als die der Tiere aus der scheinovarektomierten Gruppe. Die Steifigkeit (N/mm) der ovarektomierten Tiere war 22% kleiner als die der nichtovarektomierten Tiere. Die Tibiae ovarektomierter Tiere mit Östrogenbehandlung zeigten im Vergleich zu den Tieren ohne Östrogenbehandlung eine signifikante Zunahme der Bruchlast zu allen 4 Zeitpunkten des Beginns der Östrogenbehandlung und eine signifikante Zunahme in Steifigkeit in den Tieren, bei denen mit der Östrogentherapie am 5. und 8. postoperativen Tag begonnen wurde. Die Veränderungen des Trabekelvolumens waren signifikant bei den ovarektomierten Tieren ohne Östrogentherapie im Vergleich zu den Tieren aus der scheinovarektomierten Gruppe. Die Veränderungen des Trabekelvolumens zwischen den ovarektomierten Tieren ohne Östrogenbehandlung und Tieren aus allen 4 Gruppen mit Östrogenbehandlung waren ebenfalls signifikant. In allen Gruppen korrelierte die Bruchlast und die Steifigkeit signifikant mit dem Trabekelvolumen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine rasch eingeleitete ÖET die Bruchlast und Steifigkeit in trabekulärem Knochen erhöhen kann. Dies geschieht wahrscheinlich durch Zunahme der Trabekeldicke, was letztlich zu einer Erhöhung des Gesamttrabekelvolumens führt und dadurch zu einer Reduzierung des Risikos von osteoporosebedingten Frakturen.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s001320050563
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