Mit dem ZETOS als Kultur-Belastungssystem ist es gelungen, trabekuläre Knochenzylinder über mehrere Wochen zu kultivieren und sie gleichzeitig mechanisch zu stimulieren. Das System kann hierbei die Komplexität imitieren, welche bei einer mechanischen Belastung in vivo auftritt. Dies war anderen Systemen bisher nicht gelungen.
Im Zuge durchgeführter Quasi-Statischer-Belastungen können Veränderungen der physikalischen Eigenschaft der Knochenzylinder bestimmt werden. Quasi-Statische-Belastungen dienen der Ermittlung der scheinbaren Steifigkeit, welche in der Maßeinheit eines Elastizitäts-Moduls (E-Modul) wiedergegeben wird. Änderungen im E-Modul erlauben Rückschlüsse auf die Effekte mechanischer Belastungen oder von Pharmaka. Die Zunahme der scheinbaren Steifigkeit ist die von uns histologisch belegte Folge eines appositionellen Knochenwachstums. Damit es jedoch zu einem appositionellen Knochenwachstum kommt, muss der mechanische Stimulus oberhalb einer Grenzschwelle und innerhalb eines physiologischen Bereiches liegen, da es anderweitig zu einem Verlust an Knochendichte kommt bzw. mit einer Degeneration der Knochenstruktur zu rechnen ist.
Zwischen einer unbelasteten Kontrollgruppe und zwei mit 1000 µstrain respektive 3000 µstrain belasteten Versuchsgruppen (verwendet wurde eine Jumping-Sequenz) zeigten sich, nach einer zweifaktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen im Faktor Zeit, signifikant globale Gruppen- (p = 0.008) und Zeiteffekte (p < 0.0001), sowie eine hoch signifikante Wechselwirkungen zwischen Zeit und Gruppe (p = 0.0002).
Eine durchgeführte einfaktorielle Varianzanalyse mit einmalig gemessenen Werten Osteoid und Osteoprotegerin ergab statistisch signifikante Streuungsunterschiede (p = 0.02), wohingegen ein abschließender Welch-Test mit p = 0.055 knapp nicht signifikant war.
Bei der Untersuchung der Zusammenhänge dieser beiden Merkmale mit Hilfe von Korrelations- bzw. Regressionsanalysen, konnte mit einem Korrelationskoefizienten (r) von 0.973 eine deutliche Abhängigkeit der Osteoidauflagerung von Osteoprotegerin nachgewiesen werden.
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