Histomorphometrische Untersuchungen der Knochenstruktur am ovarektomierten Göttinger Minischwein zur Etablierung eines Großtiermodells zur Simulation der postmenopausalen Osteoporose

Abstract

Fragestellung: Göttinger Minischweine scheinen aufgrund zahlreicher Vorteile wie z. B. dem Vorkommen von osteoporotischen Frakturen, der Ähnlichkeit des Östruszyklus zum menschlichen Menstruationszyklus oder der Möglichkeit der orthotopen Implantatinsertion als Großtiermodell für die postmenopausale Osteoporose gut geeignet zu sein. Ziel dieser Untersuchung war es, die Knochenstrukturveränderungen, die sich an Göttinger Minischweinen aufgrund von Ovarektomie (OVX) ergeben, histomorphometrisch zu untersuchen, um die grundsätzliche Eignung als Großtiermodell zur Simulation der postmenopausalen Osteoporose festzustellen.Methode: 10 Göttinger Minischweine wurden randomisiert auf zwei Gruppen verteilt. Um eine osteoporotische Stoffwechsellage zu erzeugen, wurden die Tiere der Versuchsgruppe (n=5) ovarektomiert und kalziumarm ernährt, während die Kontrollgruppe (n=5) scheinoperiert und mit Standarddiät ernährt wurde. Nach 8 Monaten wurden die Tiere geopfert und die 5. Lendenwirbelkörper sowie die proximalen Anteile der rechten Tibia- und Femurknochen wurden entnommen. Nach Herstellung von Dünnschliffpräparaten und Färbung erfolgte die histomorphometrische Untersuchung anhand folgender Parameter: Trabekelvolumen (BV/TV), Trabekeldicke (Tb.Th), Trabekelzahl (Tb.N), Trabekelabstand (Tb.Sp), Trabecular-Bone-Pattern-factor (TBPf), Anzahl an Trabekelknotenpunkten (N.Nd), Anzahl an frei endenden Trabekeln (N.Tm) und N/F-Ratio (No/Tm). Zusätzlich wurde die Gesamtverbindungslänge zwischen Knotenpunkten (No.No), zwischen Knotenpunkt und frei endenden Trabekeln (No.Tm) sowie zwischen frei endenden Trabekeln (Tm.Tm) bestimmt.Ergebnisse: An allen drei Knochenlokalisationen kam es nach OVX zu einer signifikanten Reduktion des Trabekelvolumens im Vergleich zur Kontrollgruppe, während die Konnektivitäts- und Diskonnektivitätsparameter des trabekulären Netzwerkes nur vereinzelt signifikante Unterschiede zeigten. Dennoch ließ sich nach OVX deutlich die Tendenz der Zunahme von Diskonnektivitätsparametern und der Abnahme von Konnektivitätsparametern erkennen.Schlussfolgerung: OVX führt an Göttinger Minischweinen zu Knochenveränderungen, die denen der postmenopausalen Osteoporose beim Menschen sehr ähnlich sind.