Etablierung und Qualitätssicherung osteoporotischer Tiermodelle - Dual X-Ray Absorptiometry und histomorphometrische Untersuchungen zur Bestimmung des Knochenstatus am Tiermodell der Ratte

Abstract

Für diese tierexperimentelle Studie wurden 60 weibliche Sprague Dawley Ratten im Alter von 14 Wochen in vier Gruppen aufgeteilt und über einen Zeitraum von 12 Wochen beobachtet. Die Kontroll-Gruppe (n=10) wurde unbehandelt im Alter von 14 Wochen euthanasiert. Die Sham-Gruppe (n=10) wurde einer Scheinoperation unterzogen. Die OVX + Diät-Gruppe (n=30) wurde ovariektomiert und erhielt im Verlauf eine Calcium- und Vitamin D3-arme Diät (postmenopausale Osteoporose). Die OVX + Steroid-Gruppe (n=10) wurde ebenfalls ovariektomiert und bekam zusätzlich alle drei Wochen eine subkutane Injektion mit Dexamethason (steroidinduzierte Osteoporose). Zum Zeitpunkt der Ovariektomie, nach einem Monat und nach drei Monaten, wurde eine Dual X-ray Absorptiometry-Messung (DXA) an sieben zuvor definierten Messbereichen (Femur und Tibia beidseits, Becken, Wirbelsäule, sowie gesamter Körper) durchgeführt. Ebenso erfolgten zum Zeitpunkt des Studienbeginns und nach drei Monaten histomorphometrische Untersuchungen am linken Femur und am dritten Lendenwirbelkörper. Es ist gelungen mittels OVX + Diät nach drei Monaten Behandlungszeitraum einen signifikanten Abfall (p< 0,001) des BMD und der histomorphometrisch gemessenen Trabekelfläche verglichen mit den Ausgangsmessungen in allen Messbereichen zu induzieren. Dabei steigt der prozentuale Fettgehalt, gemessen mittels DXA, mit p< 0,001 signifikant an. Auch bei der OVX + Steroid-Gruppe konnte ein signifikanter Verlust der Knochendichte des gesamten Körpers und der Wirbelsäule erreicht werden. Hierbei wurde zusätzlich eine signifikante Steigerung des histomorphometrischen Fettgehalts bezogen auf die Kontrollgruppe erzielt. Das Ziel der Osteoporoseinduktion am Tiermodell der Ratte konnte mittels Ovariektomie und anschließender Diätgabe nach drei Monaten Behandlungszeitraum umgesetzt werden. Die Bone Mineral Density (BMD) wurde in signifikantem Maße und im Vergleich zur Kontrollgruppe um bis zu 28% verringert. Um eine steroidinduzierte Osteoporose herbeizuführen, ist eine Optimierung der Steroidtherapie anzustreben. Die DXA-Messung eignet sich hervorragend, um den bestehenden Knochenstatus in unterschiedlichen anatomischen Regionen im Kleintiermodell zu beurteilen. Diese ist mit einem geringen Zeitaufwand verbunden und sehr schonend für die Versuchstiere, da lediglich eine kurze Narkose notwendig ist.