Analyse des Effekts von β-Ecdyson auf die histologische Struktur der proximalen Tibia von gonadektomierten Sprague-Dawley-Ratten

Abstract

Die Substanz β-Ecdyson stellt einen Hauptvertreter pflanzlicher und tierischer Ecdysteroide dar. Unter anderem durch seine langjährige Verwendung in der traditionellen chinesischen Medizin, werden ihm eine Vielzahl unterschiedlicher Wirkungen bei vergleichsweise geringer Toxizität zugeschrieben. Aufgrund von bislang nur vereinzelten Hinweisen auf beispielsweise eine Osteoblasten-fördernde Skelettwirkung im Rahmen von tierexperimentellen Studien, stellt sich die Frage, ob β-Ecdyson als eine alternative, nicht-östrogene Substanz in der Prävention und Behandlung der Osteoporose als einer Erkrankung mit zunehmender Inzidenz und Morbidität Anwendung finden könnte. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist dementsprechend die Analyse von β-Ecdyson hinsichtlich einer möglichen knochenprotektiven Wirkung gegenüber einem Gonadektomie-induzierten Knochenverlust von Sprague-Dawley-Ratten bei einer dreimonatigen Substanzapplikation über das Futter. Die Tiere der Kontrollgruppen erhalten an Stelle des Ecdyson-haltigen Futters eine sojafreie Nahrung. Makroskopisch übt β-Ecdyson dabei einen schwachen Hemmeffekt auf das tibiale Längenwachstum bei männlichen orchidektomierten S.D.-Ratten aus, während es bei weiblichen ovariektomierten S.D.-Ratten den Tibiakopfdurchmesser reduziert. Für die Analyse mikroskopischer Aspekte möglicher Substanzeffekte bietet sich unter anderem eine lichtmikroskopische Untersuchung der histologisch aufgearbeiteten, Goldner-gefärbten proximalen Tibiapräparate im Längsschnitt an. Zur trabekulären Effektanalyse im Bereich der Metaphyse eignen sich Verfahren der histologischen, Computer-gestützten Fotoanalyse mittels Schwellenwertbestimmung. Wie ein Methodenvergleich zeigen konnte, lässt sich diese dabei sowohl am 8-Bit-Grauwertbild, als auch am Negativbild im roten Farbauszug durchführen. Bei den männlichen orchidektomierten S.D.-Ratten übte β-Ecdyson dabei in einer Dosis von 22, sowie 67mg/kg Körpergewicht einen steigernden Effekt auf den prozentualen Trabekelanteil der tibialen Meta physe aus, was auf einen gewissen knochenprotektiven Effekt von β-Ecdyson gegenüber einem Gonadektomie-induziertem Knochenverlust hinweist. Auf das rote Knochenmark im metaphysären Bereich wurde kein signifikanter Effekt ausgeübt, während das gelbe Knochenmark vereinzelt erhöhte Messparameter aufwies. Bei den weiblichen ovariektomierten Tieren konnten in dieser Studie mit vereinzelten Ausnahmen keine Effekte auf mikroskopische Aspekte der proximalen Tibia bei einer vergleichsweise niedrigen Substanzdosis von 4 bzw. 10mg/kg Körpergewicht beobachtet werden.