Combination of anabolic and antiresorptive agents with whole body vibration to enhance fracture healing and muscle tissue in the rat osteopenia model
Final Report Abstract
Die Osteoporose zeigt mit zunehmender Alterung der Gesellschaft eine steigende klinische Bedeutung. In den letzten Jahren beobachten wir eine deutliche Inzidenzsteigerung von osteoporoseassoziierten Frakturen. Im Rahmen der Osteoporose zeigen die Patienten ebenfalls eine verlangsamte Heilung der Frakturen mit Steigerung der Komplikationsrate. Durch wissenschaftliche Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass eine Fokussierung auf den Knochen allein das Problem der Osteoprose nicht lösen kann. Die Osteoporose ist Teil des sog. Frailty-Syndroms des alten Patienten. Neben der Osteoporose leiden die Patienten ebenfalls an einer Abnahme der Muskelmasse und –kraft. Diese altersbedingete Abnahme der Muskelmasse und Kraft wird Sarkopenie genannt. Die Sarkopenie geht zeitlich der Osteoprose voraus und scheint einer der Schlüsselfaktoren der erfolgreichen Therapie des Frailty Syndroms zu sein. Ziel des Projekts war die Evaluation der Effekte eines Ganzkörpertrainingsprogramms (durch eine Ganzkörpervibration) auf die Muskelqualität, Knochenqualität und Frakturheilung im tierexperimentellen Osteoporosemodell mit und ohne Kombination von typischen medikamentösen Antiosteoporosetherapien. In dem Projekt wurde bei Ratten eine Osteoporose über eine Ovariektomie induziert. Nach Etablierung der Osteoporose erfolgte eine bilaterale Osteotomie der proximalen Tibiametaphyse mit gleichzeitiger Plattenosteosynthese zur Analyse der Frakturheilung. Die Tiere wurden entweder durch eine medikamentöse Therapie (antiresorptiv mittels Bisphosphonat und Strontiumranelat, osteoanabol mittels Parathormon oder mittels eines pflanzlichen ER-alpha Agonisten) oder durch die Ganzkörpervibration bzw. die Kombination aus medikamentöser Therapie mit Ganzkörpervibration behandelt. Nach einem definierten Zeitraum wurden die Tiere getötet und der Auswertung unterzogen. Neben der Analyse der Kinietik der Frakturheilung erfolgte ebenfalls eine Analyse der Knochenqualität und –quantität sowie eine Analyse der Muskulatur. In dem Versuch zeigte die osteoanabole Therapie die besten Ergebnisse auf das Knochengewebe und die Frakturheilung. Die additive Vibrationstherapie führte nur bei der Frakturheilung zu einer Stimulation. Diese Effekte bestätigten sich in geringerer Ausprägung durch die antiresorptive Therapie mittels Bisphosphonat. Die behandlung mittels Phytoöstrogen und Strontiumranelat zeigte in dieser Studie die schwächsten Ergebnisse. Die Muskulatur wurde durch das Vibrationstraining deutlich positiv beeinflusst. Jedoch kam es nicht nur durch das Training, sondern auch durch die medikamentöse Therapie zu einer positiven Beeinflussung des Muskelgewebes.
Publications
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2015. Einfluss der vertikalen Ganzkörpervibration in Kombination mit Strontiumranelat und Parathormon auf das osteoporotische Rattenfemur
Christina Eimer
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2016. Comparison of parathyroid hormone and strontium ranelate in combination with whole-body vibration in a rat model of osteoporosis. Journal of Bone and Mineral Metabolism
Hoffmann DB , Sehmisch S, Hofmann AM, Eimer C, Komrakova M, Saul D, Wassmann M, Stürmer KM, Tezval M
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2016. Effects of 8-Prenylnaringenin and Whole-Body Vibration Therapy on a Rat Model of Osteopenia. Journal of Nutrition and Metabolism
Hoffmann DB, Griesel MH, Brockhusen B, Tezval M, Komrakova M, Menger B, Wassmann, Stuermer KM, Sehmisch S
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2016. The effect of vibration treatments combined with teriparatide or strontium ranelate on bone healing and muscle in ovariectomized rats. Calcified Tissue International 99:408–422
Komrakova M, Hoffmann DB, Nuehnen V, Stueber H, Wassmann M, Wicke M, Tezval M, Stuermer KM, Sehmisch S
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2017. Der Einfluss von Parathormon, Strontiumranelat und Ganzkörpervibration auf den osteoporotischen Lendenwirbelkörper der ovariektomierten Ratte
Anna Hofmann
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2017. Der Einfluss von vertikaler Ganzkörpervibration in Kombination mit Strontiumranelat und Teriparatid auf die metaphysäre Frakturheilung der osteopenen Rattentibia
Viktoria Nühnen
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2017. Der Einfluss von vertikaler Ganzkörpervibration, Alendronat und 8- Prenylnaringenin auf die Muskulatur der ovariektomierten Ratte
Charlotte Rechholtz
