Longitudinal pQCT measurements can be used to evaluate bone loss in the ovariectomised rat model avoiding the use of sham animals

Abstract

Bisher wurde der osteoporotische Knochenverlust im ovariektomierten (OVX) Rattenmodel mittels ex vivo Methoden evaluiert. Daher waren Sham-Tiere von Nöten. In dieser Studie wollte man festellen, ob Knochenverlust im OVX Rattenmodel, bestimmt duch longitudinale in vivo Messugen mittles peripherer quantitativer Computertomogaphy (pQCT), die gleichen Informationen liefert und ob daher auf die Verwendung von Sham-Tieren verzichtet werden kann. Weiters wurden der mittels pQCT gemessen Knochenverlust direkt verglichen mit konventionellen Micro-Computertomographischen (Micro-CT) Auswertungen. Die Knochendichte (BMD) wurde am distalen Femur von einundzwanzig 12-wöchigen Wistarratten mittels pQCT bestimmt. Danach wurden Tiere ovariektomiert oder Sham- operiert. Nach weiteren 4 Wochen wurden die pQCT Messungen wiederholt und anschliessend die Tiere euthanasiert. Mit Hife von Micro-CT Messungen wurden ex vivo BMD als auch BV/TV bestimmt. Die Resultate haben gezeigt, dass innerhalb von 4 Wochen ein signifikanter Knochenwachstum herrscht. Wenn man diesen miteinbezog, gab es keinen Unterschied zwischen dem Knochenverlust evaluiert mittels longitudinaler pQCT Messungen oder mit Hilfe einer Sham Gruppe (Micro-CT). Weiters konnten wir eine starke lineare Korrelation zwischen BMD, gemessen mittels pQCT und BV/TV (%), erhalten durch Micro- CT zeigen. Zusammenfassend kann behauptet werden, dass man auf Sham-Tiere verzichten kann, um den Knochenverlust im OVX Rattenmodel bestimmen zu können, solange der Knochenwachstum bekannt ist.
Summary In the past, osteoporotic bone loss in the ovariectomised (OVX) rat model was monitored with the use of ex vivo methods. Thus, sham animals were required. The purpose of this study was to determine if bone loss in the OVX rat model monitored in an in vivo longitudinal fashion using the peripheral quantitative computed tomography (pQCT) provides the same information eliminating the use of sham animals. Furthermore, parameters of bone loss measured with pQCT were directly compared to that conventionally measured with the micro- computed tomography (micro-CT). Bone mineral density (BMD) was measured at the distal femur of twenty-one 12 weeks old female Wistar rat with the pQCT. Thereafter, animals were either OVX or sham operated, pQCT measurements were repeated 4 weeks later and all rats were euthanized. Ex vivo BMD and BV/TV was measured with the use of micro-CT. Results showed that there was significant growth during the 4 weeks and that taking this into account, there was no difference between bone loss measured in a longitudinal fashion (pQCT) and that measured in comparison to a sham group (micro-CT). In addition, we could demonstrate that there was a strong linear correlation between BMD measured with pQCT and BV/TV (%) obtained from micro-CT. In conclusion, there is no need to use sham animals for monitoring bone loss in the OVX rat model and longitudinal pQCT measurements are sufficient, as long as the growth is known and adjusted for.