Einfluss eines 30-Hz-Vibrationstrainings in Kombination mit verschiedenen Isoflavonen auf die proximale Tibiametaphyse der ovarektomierten Ratte

Abstract

Einleitung: Lässt sich Osteoporose durch ein Vibrationstraining vermeiden, wenn dessen Effektivität durch Isoflavone gesteigert wird? Osteoporose ist eine Skeletterkrankung, die durch den Verlust von Knochenbälkchen und zurückgehender Kortikalisdicke gekennzeichnet ist. Es ist bekannt, dass hochfrequente Vibrationen sowohl auf den spongiösen wie auch auf den kortikalen Knochen anabol wirken können. Nach dem Mechanostat-Modell steigern Östrogene die Empfindlichkeit des Knochens gegenüber mechanischen Stimulationen. Die dauerhafte Gabe von Östrogenen ist jedoch mit zahlreichen Risiken behaftet. Eine mögliche Alternative könnten die Isoflavone aus der Gruppe der Phytoöstrogene darstellen, denen man Östrogen-ähnliche Effekte bei geringerem Risikoprofil zuschreibt. Ziel dieser Arbeit war es, durch zusätzliche Isoflavon-Gabe den Vibrationseffekt auf den Knochen zu verbessern. Dies sollte am Osteoporose-Modell der ovarektomierten Ratte untersucht werden. Methoden: Das Vibrationstraining erfolgte mit einer handelsüblichen Vibrationsplatte. Die Vibrationsfrequenz betrug 30 Hz bei einer Amplitude von 2 mm und einer täglicher Vibrationsdauer von 15 Minuten über insgesamt 3 Monate. Die substituierten Isoflavone waren Equol, Genistein und Puerarin. Der Schwerpunkt der Knochenanalyse lag in der histomorphometrischen Beurteilung der Knochenarchitektur. Ergebnisse: Das hier untersuchte Vibrationstraining konnte den osteoporosetypischen spongiösen Knochenmasseverlust nach Ovarektomie nicht beeinflussen. Dagegen führte es zu einer Steigerung der kortikalen Dicke der Metaphyse. Dieser Effekt zeigte sich nur in der isoflavonfrei ernährten Kontrollgruppe. Diskussion: Das verwendete 30-Hz-Vibrationstraining erwies sich als zu geringer Stimulus für den spongiösen Knochen, da selbst unter Östradiol und einer zu erwartenden maximalen Empfindlichkeit kein Vibrationseffekt zu beobachten war. Am kortikalen Knochen zeigte sich dagegen eine signifikante Dickenzunahme. Allerdings wurde der Vibrationseffekt sowohl durch die Isoflavone als auch durch Östradiol verhindert. Diese Beobachtung entspricht der Erkenntnis, dass Östrogene am kortikalen Knochen nicht zu einer verbesserten Empfindlichkeit führen, sondern Knochenadaptationen dort eher verhindern. Der ausbleibende Vibrationseffekt auch unter den Isoflavonen könnte an deren überwiegender Affinität zum Östrogenrezeptor ß beruht haben. Zusammenfassung: Die Kombination von Vibrationstraining und Isoflavonen hat sich in dieser Arbeit nicht bewährt hat. Das alleinige Vibrationstraining könnte sich durch eine kortikale Dickenzunahme dagegen positiv auf die Knochenstabilität ausgewirkt haben.