Vertikale Vibration erhöht den positiven Effekt von Östrogen und Raloxifen auf die Frakturheilung des osteopenischen Knochens der Ratte
Stürmer EK, Komrakova M, Sehmisch S, Tezval M, Schäfer N, Hallecker J, Stürmer KM
Fragestellung: Osteoporose wird aufgrund des demographischen Wandels ein zunehmendes Problem unserer Gesellschaft. Heute existieren verschiedene anti-osteoporotische Therapien, die in erster Linie das Ziel haben, die Knochendestruktion zu verzögern. Teilweise haben sie auch einen anabolen Effekt auf den Knochenstoffwechsel und damit auch auf die Frakturheilung des osteoporotischen Knochens. Ihre Auswirkung lässt jedoch Raum für weitere Optimierung der Heilung; diesem könnte eine biomechanische Stimulation füllen.
Methodik: In der vorliegenden Studie werden anhand des Modells der ovarektomierten Ratte die beiden Anti-Osteoporosepharmaka der I. Wahl Östrogen (E) und Raloxifen (R) in ihrer Wirkung mit und ohne additive biomechanischer Stimulation (WBV; 70 Hz, 2x täglich für 6 Wochen) auf den heilenden metaphysären Knochen untersucht. Zweiundsiebzig 3 Monate alte weibliche Sprague-Dawley Ratten wurden bilateral ovarektomiert, um innerhalb von 8 Wochen ein manifeste Osteoporose zu entwickeln; 12 wurden intakt belassen. Im Folgenden wurden die metaphysären Tibiae osteotomiert und die Tiere randomisiert den Gruppen (n=12) OVX, OVX+WBV, OVX+E, OVX+E+WBV, OVX+R und OVX+R+WBV zugeordnet. Nach 6 Wochen wurden die Tibiae biomechanisch, histomorphometrisch, computertomographisch (µCT) und genanalytisch untersucht.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: E und R- Applikation führt zur signifikanten Verbesserung der BMD und der trabekulären Dichte (p<0,05); die WBV allein hatte nur selten einen signifikanten Einfluss auf den osteoporotischen Knochen. Die Kombination aus Hormonen und WBV zeigte eine signifikante Verbesserung der Qualität (p<0,05), des endostalen Kallus (R+WBV; p<0,01) und der Trabekeldichte (E+WBV, R+WBV; beide p<0,05)). Auch die Genexpression der Osteoklasten-spezifischen TRAP war signifikant durch Applikation von E, R oder kombiniert mit biomechanischer Stimulation(E+WBV und R+WBV; p<0,01), erniedrigt.
Die kombinierte Applikation von WBV mit E oder R verbessert sowohl die Frakturheilung, als auch die biomechanischen und morphologischen Eigenschaften des osteoporotischen Knochens. Ihre Effekte sind synergistisch und nicht competitiv. Alle in diesem Projekt angewandten Stimuli sind für den Menschen zugelassen, so dass sie auch im Klinischen Alltag Anwendung finden könnten.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR12-681
doi: 10.3205/14dkou474, urn:nbn:de:0183-14dkou4747
Published: October 13, 2014
© 2014 Stürmer et al.
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