Bibliographic Metadata

Title
Knochenhistomorphometrie bei verschiedenen Mausstämmen zum Zeitpunkt der Peak Bone Mass
Additional Titles
Bone histomorphometry in different mouse strains at the time of peak bone mass
AuthorKellner, Jennifer
Thesis advisorGstinig, Karin
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Peak Bone Mass / Mausstämme / Knochenhistomorphometrie / Osteozyten / Osteoblasten / Osteoklasten
Keywords (EN)Peak bone mass / Mouse strains / Bone histomorphometry / Osteocytes / Osteoblasts / Osteoclasts
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Osteoporose ist eine Knochenschwundkrankheit, die mit einer erhöhten Frakturbereitschaft einhergeht. Vor allem ältere Personen und postmenopausale Frauen erkranken an Osteoporose und erleiden dadurch eine massive Einschränkung ihrer Lebensqualität. Ein möglicher Faktor, der das Erkranken an Osteoporose beeinflussen kann, stellt die maximale Knochendichte, die sogenannte Peak Bone Mass, dar. Eine höhere Peak Bone Mass im jungen Alter könnte das Risiko an Osteoporose zu erkranken verringern. Um neue Erkenntnisse über den Zusammenhang der Peak Bone Mass und dem Risiko, an Osteoporose zu erkranken, zu erlangen, wurden in dieser Arbeit die Knochenzellen und die Knochenmikrostruktur von den drei Mausstämmen C3H, DBA und C57Bl zum Zeitpunkt der Peak Bone Mass analysiert.

Zu diesem Zwecke wurden je sechs distale Femora von weiblichen, 8 bzw. 16 Wochen alten C3H, DBA und C57Bl Mäusen mittels Histomorphometrie untersucht. Nach der histologischen Aufarbeitung wurden die Proben mit Toluidinblau gefärbt und ihre trabekulären und kortikalen Knochenmikrostrukturen und Knochenzellen wurden mithilfe der Software OsteoMeasure analysiert. Für den Nachweis von Osteoklasten wurde eine Tartrat resistente saure Phosphatase Färbung (TRAP-Färbung) durchgeführt.

Die Ergebnisse zeigten, dass die drei Mausstämme in dieser Arbeit bereits nach 8 Wochen ihre trabekuläre Peak Bone Mass erreichen. Die kortikale Peak Bone Mass wurde von den C3H und DBA Mäusen ebenfalls nach 8 Wochen erreicht, wohingegen die C57Bl Mäuse nach 16 Wochen eine höhere kortikale Dicke aufwiesen. Insgesamt erreichten C3H Mäuse die höchste und C57Bl Mäuse die niedrigste Knochendichte, wobei die DBA Mäuse ebenfalls eine eher geringe Knochendichte zeigten. Die höchste Osteoblastenanzahl der 8 Wochen alten Mäuse besaßen die C57Bl Mäuse und die höchste Osteoblastenanzahl der 16 Wochen alten Mäuse erlangten die DBA Mäuse. Die DBA Mäuse zeigten ebenfalls die höchsten trabekulären und kortikalen Osteozytenanzahlen. Diese Ergebnisse widerlegen die Annahme, dass Mäuse mit einer höheren Peak Bone Mass eine höhere Anzahl Osteozyten und Osteoblasten besitzen. Das bedeutet, dass in zukünftigen Studien der Fokus auf der Aktivität dieser Zellen liegen könnte, um herauszufinden, ob die Unterschiede der Knochendichte zwischen den Mausstämmen auf die Zellaktivität zurückzuführen sein könnten.

Abstract (English)

Osteoporosis is a disease which is characterized by thin and porous bones that have a higher risk for fractures. Especially elderly persons and postmenopausal women get osteoporosis and may suffer massive limitations in their quality of life. A possible factor that influences osteoporosis is the maximal bone density, the so called peak bone mass. A higher peak bone mass in young age could reduce the risk of osteoporosis in old age. This study deals with the correlation between peak bone mass and the risk of osteoporosis. For this reason, bone cells and bone microstructures of the three mouse strains C3H, DBA und C57Bl at the time of peak bone mass were analysed.

For this purpose, six femora of female 8 and 16 week old C3H, DBA and C57Bl mice were investigated with bone histomorphometry. After the histological reprocessing the samples were stained with toluidine blue and their bone cells and trabecular and cortical microstructures were analysed with the software OsteoMeasure. For the evidence of the presence of osteoclasts the staining method tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) were made.

The results showed that the three mouse strains of this study reached their trabecular peak bone mass at the time point of 8 weeks. The cortical peak bone mass was also achieved at the time point of 8 weeks by the mouse strains C3H and DBA. The mouse strain C57Bl reached its cortical peak bone mass at the time point of 16 weeks. All in all, C3H mice had the highest bone density and C57Bl mice had the lowest bone density. The DBA mice also showed a relatively low bone density in this study. The highest number of osteoblasts after 8 weeks was seen in the C57Bl mice and after 16 weeks in the DBA mice. The DBA mice also showed the highest number of the cortical and trabecular osteocytes in this study. These results refute the assumption that mice with a higher peak bone mass possess higher numbers of osteoblasts or osteocytes. So, the focus of future studies could be on the activities of these cells to find out if the differences in bone density between the mouse strains are due to a different cell activity.