Einfluss von psychosozialem Stress auf den Knochenmetabolismus im Mausmodell

Abstract

Psychosozialer Stress gilt als einer der häufigsten Stressoren beim Säugetier. Gleichzeitig ist er ein Risikofaktor für verschiedene Erkrankungen. Unter anderem wird von einem Zusammenhang mit einer Schwächung des Immunsystems, einer verzögerten Wundheilung, chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, Depressionen und posttraumatischen Belastungsstörungen (PTSD) berichtet. Eine PTSD wiederum scheint mit einer Beeinträchtigung des Knochenmetabolismus vergesellschaftet zu sein. Die Datenlage hier ist jedoch noch nicht klar. Deswegen untersuchte ich die Auswirkungen von psychosozialem Stress mit Hilfe des Chronic Subordinate Colony Housing (CSC)-Modells, eines validierten vorklinischen Mausmodells für PTSD, auf den Knochenmetabolismus mit folgender Fragestellung: 1. Welchen Einfluss hat chronischer psychosozialer Stress auf das Längenwachstum der langen Röhrenknochen? 2. Welchen Einfluss hat chronischer psychosozialer Stress auf den trabekulären und kortikalen Knochen im Femur und in der Wirbelsäule? 3. Wie wirkt sich der chronische psychosoziale Stress auf Osteocalcin, einen Differenzierungsmarker der Osteoblasten, aus? Sieben Wochen alte männliche Mäuse wurden dazu in zwei Gruppen zu je 8 Tieren aufgeteilt. Die Versuchstiere wurden für drei Wochen dem CSC-Paradigma unterzogen. Im Anschluss wurden sie euthanasiert und Femora, Wirbelkörper und Tibiae für die weiteren Untersuchungen entnommen. Hierbei zeigte sich eine Abnahme der Femur- und Tibialänge im Vergleich zur Kontrollgruppe. In µ-CT-Untersuchungen zeigte sich in den Femora eine Erhöhung der trabekulären Knochendicke sowie der trabekulären Knochenmineraldichte. In den Wirbelkörpern waren die trabekuläre Dicke sowie das Verhältnis von Knochenvolumen zu Gewebevolumen erhöht. Eine Veränderung in der Anzahl oder Aktivität von Osteoblasten und Osteoklasten, sowie eine veränderte Knochenmineralisierungsrate konnte nicht festgestellt werden. Als Ursache für diese Veränderungen könnte eine erhöhte Aktivierung des sympathischen Nervensystems mit einer erhöhten Ausschüttung von Noradrenalin, eventuell auch lokal, in Frage kommen, was wiederum zu einer verringerten Expression des runt related transcription factors 2 (Runx2) oder dessen Zielgenen führen könnte. Hier sind jedoch weitere Untersuchungen von Nöten.