1

Wpływ alendronianu i raloksyfenu na własności mechaniczne kości udowej u owariektomizowanych (…)

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s95-96.

 

L04
WPŁYW ALENDRONIANU I RALOKSYFENU NA WŁASNOŚCI MECHANICZNE KOŚCI UDOWEJ U OWARIEKTOMIZOWANYCH SZCZURÓW

Pytlik M., Krajeńska K., Śliwiński L., Nowińska B., Folwarczna J., Cegieła U., Kaczmarczyk-Sedlak I., Janiec W., Trzeciak H. I.

Katedra i Zakład Farmakologii, Śląska Akademia Medyczna, Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec

Słowa kluczowe: alendronian, raloksifen, osteopenia, owariektomia, szczur

Alendronian, aminobisfosfonian o silnym działaniu antyresorpcyjnym, jest szeroko stosowany w leczeniu osteoporozy pomenopauzalnej. Raloksyfen, selektywny modulator receptorów estrogenowych, redukuje utratę kości i zapobiega złamaniom u kobiet po menopauzie. Dotychczas nie zostały poznane skutki jednoczesnego podawania alendronianu i raloksyfenu na układ kostny w warunkach niedoboru estrogenów.
Celem pracy było zbadanie wpływu alendronianu i raloksyfenu stosowanych jednocześnie na własności mechaniczne kości udowej u obustronnie owariektomizowanych szczurów.
Badania przeprowadzono na 3 miesięcznych samicach szczurów szczepu Wistar, które podzielono na 5 grup: I – kontrolna pozornie operowana, II – kontrolna owariektomizowana, III – owariektomizowana, której podawano alendronian (3mg/kg p.o.), IV – owariektomizowana, której podawano raloksyfen (5 mg /kg p.o.) V – owariektomizowana, której podawano alendronian (3mg/kg p.o.) i raloksyfen (5 mg /kg p.o.). Obustronna owariektomia była wykonana 4 dni przed stosowaniem leków. Leki podawano raz dziennie sondą dożołądkowo (alendronian w godzinach rannych natomiast raloksifen w godzinach popołudniowych) przez 28 dni.
Badania własności mechanicznych kości udowej obejmowały oznaczenia: w trzonie (maksymalnej siły wytrzymywanej przez trzon, siły łamiącej trzon, odkształcenia trzonu przy maksymalnej sile, sztywności strukturalnej trzonu) natomiast w szyjce kości udowej (siłę powodującą jej złamanie). Badano także masę kości, zawartość substancji mineralnych i wapnia w kościach piszczelowej, udowej.
Uzyskane wyniki wykazały, że niedobór estrogenów powoduje rozwój osteopenii z pogorszeniem własności mechanicznych trzonu i szyjki kości udowej.
Alendronian lub raloksyfen stosowane oddzielnie hamują rozwój osteopenii w układzie kostnym u owariektomizowanych szczurów i w niewielkim stopniu poprawiają parametry wytrzymałościowe trzonu i szyjki kości udowej.
Alendronian stosowany jednocześnie z raloksyfenem u owariektomizowanych szczurów powoduje statystycznie istotną poprawę własności mechanicznych szyjki i trzonu kości udowej w porównaniu z grupą kontrolną owariektomizowaną. Ponadto siła łamiąca szyjkę kości udowej była statystycznie znacząco większa w odniesieniu do wyników grupy otrzymującej alendronian oddzielnie, natomiast maksymalna siła wytrzymywana przez trzon była statystycznie istotnie większa w porównaniu do wyników grupy otrzymującej tylko raloksyfen.
Jednoczesne stosowanie alendronianu i raloksifeneu u owariektomizowanych szczurów wykazuje silniejsze działanie prewencyjne na rozwój osteopenii niż podawanie każdego tych leków osobno.

L04
EFFECT OF CONCURRENT ADMINISTRATION OF ALENDRONATE AND RALOXIFENE ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE FEMUR IN OVARIECTOMIZED RATS

Pytlik M., Krajewska K., Śliwiński L., Nowińska B., Folwarczna J., Cegieła U., Kaczmarczyk-Sedlak I., Janiec W., Trzeciak H. I.

Department of Pharmacology, Medical University of Silesia, Jagiellońska, 41-200 Sosnowiec, Poland

Key words: alendronate, raloksifen, osteopenia, ovariectomy, rat

Alendronate, an aminobisphosphonate with potent antiresorptive activity, is used in the treatment of postmenopausal osteoporosis. Raloxifene is a selective estrogen receptor modulator. It reduces bone loss and prevents fractures in postmenopausal women. The effect of concurrent administration of alendronate and raloxifene on the osseous system in estrogen deficiency has not been exhaustively studied.
The aim of the present study was to investigate the effect of concurrent administration of alendronate and raloxifene on mechanical properties of the femoral bone in bilaterally ovariectomized rats.
The experiments were carried out on 3-month-old Wistar rats, divided into 5 groups: I – sham operated control rats, II – ovariectomized control rats, III – ovariectomized rats, which were administered alendronate (3 mg/kg p.o.), IV – ovariectomized rats, which were administered raloxifene (5 mg/kg p.o.), V- ovariectomized rats, which were administered alendronate (3 mg/kg p.o.) and raloxifene (5 mg/kg p.o.). The bilateral ovariectomy was conducted 4 days before the start of drug administration. The drugs were administered to the rats by daily oral gavage (alendronate in the morning, raloxifene in the afternoon) for 28 days.
The mechanical properties of the whole femur (the ultimate load, the breaking load, the deformation at ultimate load, the extrinsic stiffnes) and the femoral neck (the load causing the fracture) were studied. Bone mass, bone mineral and calcium content were examined in tibia, femur and L-4 vertebra.
Estrogen deficiency resulted in the development of osteopenia with worsening of the mechanical properties.
Alendronate or raloxifene, administered separately, inhibited the development of osteopenia and slightly improved the investigated mechanical parameters.
Concurrent administration of alendronate and raloxifene caused statistically significant improvement of the mechanical properties of the femoral neck and of the whole femur in comparison with the ovareictomized control rats. Moreover, the load at fracture of the femoral neck was significantly greater than in rats receiving alendronate alone and the ultimate load was significantly greater than in rats receiving raloxifene alone.
Concurrent administration of alendronate and raloxifene had stronger antiosteopenic effect than each of drugs alone.




WPŁYW TALIDOMIDU NA UKŁAD KOSTNY U SZCZURÓW OWARIEKTOMIZOWANYCH

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s197-198.

P52
WPŁYW TALIDOMIDU NA UKŁAD KOSTNY U SZCZURÓW OWARIEKTOMIZOWANYCH

Kaczmarczyk-Sedlak I., Trzeciak H. I.

Katedra Farmakologii, Śląska Akademia Medyczna, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, Polska

Słowa kluczowe: kość, osteoporoza, owariektomia, szczur, talidomid

Talidomid jest lekiem, z którym wiąże się wielkie nadzieje, pomimo udowodnionego wcześniej działania teratogennego, m.in. w zakresie układu kostnego. Jednak wpływ talidomidu na procesy remodelacji tkanki kostnej nie został poznany. Lek jest stosowany m.in. w sarkoidozie, w trądzie, w aftowym zapaleniu jamy ustnej, świerzbiączce. Pojawiło się wiele doniesień naukowych o korzystnym działaniu tego leku w szpiczaku mnogim, w nowotworach i w innych schorzeniach.
Celem pracy było zbadanie wpływu talidomidu na rozwój osteoporozy indukowanej owariektomią u szczurów.
Badania były przeprowadzone na szczurach szczepu Wistar (205±10 g), które podzielono na 5 grup: I – sham-szczury pozornie operowane, II – szczury owariektomizowane (OVX), III – OVX + talidomid (15 mg/kg p.o.), IV – OVX + talidomid (30 mg/kg p.o.), V – OVX + talidomid (60 mg/kg p.o.). Lek był stosowany raz dziennie przez 4 tygodnie.
U szczurów oznaczono zawartość substancji mineralnych i zawartość wapnia w kości udowej, piszczelowej i kręgu L-4. Badano także parametry histomorfometryczne kości udowej (szerokość beleczek, szerokość chrząstki nasadowej) oraz kości piszczelowej (szerokość osteoidu, przyrost kości na grubość, powierzchnię przekroju poprzecznego trzonu i jamy szpikowej). Ponadto badano wytrzymałość mechaniczną trzonu i szyjki kości udowej.
Obustronna owariektomia wywołała osteoporotyczne zmiany w kościach szczurów, które częściowo ustępowały po zastosowaniu talidomidu w dawce 15 mg/kg p.o. (zmniejszenie szerokości osteoidu, zmniejszenie powierzchni przekroju poprzecznego jamy szpikowej, zwiększenie szerokości beleczek kostnych, wzrost siły złamania szyjki kości udowej). Talidomid podany owariektomizowanym szczurom w dawce 30 mg/kg p.o. nie wpływał na tkankę kostną w zakresie badanych parametrów. Talidomid zastosowany w dawce 60 mg/kg p.o. powodował nasilenie zmian osteoporotycznych (zwiększenie powierzchni przekroju poprzecznego jamy szpikowej oraz zmniejszenie szerokości beleczek kostnych). Reasumując, wpływ talidomidu na tkankę kostną zmienioną osteoporotycznie zależy od dawki.

Badania były finansowane w ramach grantu No 2 P05D 021 29 Ministerstwa Nauki i Informatyzacji.

P52
EFFECT OF THALIDOMIDE ON THE SKELETAL SYSTEM IN OVARIECTOMIZED RATS

Kaczmarczyk-Sedlak I., Trzeciak H. I.

Department of Pharmacology, Medical University of Silesia, Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, Poland

Key words: bone, osteoporosis, ovariectomy, rat, thalidomide

Thalidomide is a drug which was withdrawn from the market because of its severe teratogenicity. In spite of this, research into thalidomide was not halted, and the drug has been established to be effective for the treatment of various diseases, including leprosy, multiple myeloma, AIDS, aphthous stomatitis, sarcoidosis, atoptic dermatitis, tumors of various organs and many other diseases.
The effect of thalidomide on the skeletal system has not been recognized.
The aim of the present study was to examine the effect of thalidomide on bone remodeling in bilaterally ovariectomized rats.
The experiments were carried out on Wistar rats (205±10 g), divided into 5 groups: I – sham-operated control rats, II – ovariectomized control rats (OVX), III – OVX + thalidomide (15 mg/kg p.o.), IV – OVX + thalidomide (30 mg/kg p.o.), V – OVX + thalidomide (60 mg/kg p.o.). The drug were administered once a day for 4 weeks.
Bone mass, content of mineral substances and calcium were examined in the tibia, femur and L-4 vertebra. Histomorphometric parameters of the tibia (width of osteoid, transverse growth, area of the transverse cross section of the bone marrow cavity and the cortical bone) and the femur (width of trabeculae, width of epiphyseal cartilage) were studied. In the femur, mechanical properties were studied.
Bilateral ovariectomy induced osteoporotic skeletal changes in mature female rats, which were partially counteracted by administration of thalidomide in dose 15 mg/kg p.o.
Thalidomide (30 mg/kg p.o.) did not affect the investigated parameters. Thalidomide (60 mg/kg p.o.) caused intensification of the osteoporotic changes.

This study was supported by grant No 2 P05D 021 29 from the Ministry of Science and Informatization, Poland.




P61 WPŁYW FLUFENAZYNY I RISPERIDONU NA WŁASNOŚCI MECHANICZNE KOŚCI UDOWEJ SZCZURÓW

III Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 24-26.09.2009
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2009, vol 11 (Suppl. 2), s:179-180.
 
 
P61
WPŁYW FLUFENAZYNY I RISPERIDONU NA WŁASNOŚCI MECHANICZNE KOŚCI UDOWEJ SZCZURÓW
 
Cegieła U., Nowińska B., Pytlik M., Kaczmarczyk-Sedlak I., Bednarz M., Polańska B., Rymkiewicz I.
 
Katedra i Zakład Farmakologii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec
 
Słowa kluczowe: flufenazyna, risperidon, własności mechaniczne, kość udowa, owariektomia, szczury
 
Ocena gęstości mineralnej kości u pacjentów leczonych neuroleptykami wskazuje na zaburzenia przebudowy kości wywołane głównie hiperprolaktynemią. Wpływ neuroleptyków na wydzielanie prolaktyny jest uzależniony od hamowania działania dopaminy w podwzgórzu i przysadce mózgowej. Działanie dopaminy na podwzgórze i przysadkę mózgową jest silnie blokowane przez flufenazynę, a słabo przez risperidon. Konsekwencją hiperprolaktynemii jest wtórny hipogonadyzm oraz ubytek masy kostnej i wzrost ryzyka złamań. Dotychczas nie poznano wpływu neuroleptyków na parametry wytrzymałościowe tkanki kostnej.
Celem pracy było zbadanie wpływu flufenazyny i risperidonu, na własności mechaniczne kości udowej u szczurów samic z niedoborem estrogenów wywołanym obustronną owariektomią oraz u szczurów pozornie operowanych (SHAM).
Badania wykonano na 3-miesięcznych szczurach samicach szczepu Wistar: SHAM (szczury kontrolne pozornie operowane), SHAM-F1 (flufenazyna 1 mg/kg), SHAM-F5 (flufenazyna 5 mg/kg), SHAM-R (risperidon 1mg/kg), OVX (szczury kontrolne owariektomizowane), OVX-F1 (flufenazyna 1 mg/kg), OVX-F5 (flufenazyna 5 mg/kg), OVX-R (risperidon 1mg/kg); (n=7–8). Neuroleptyki podawano jeden raz dziennie (po) przez 28 dni, rozpoczynając po 7 dniach od wykonania obustronnej owariektomii. Oznaczano własności mechaniczne kości udowej (sztywność strukturalną, siłę maksymalną i powodującą złamanie, ugięcie w punkcie siły maksymalnej i powodującej złamanie) i szyjki kości udowej (siłę powodującą złamanie) oraz masę, długość, średnicę i zawartość substancji mineralnych.
Niedobór estrogenów wywołany obustronną owariektomią zmniejszał wytrzymałość na złamanie szyjki i całej kości udowej. Risperidon stosowany u szczurów nieowariektomizowanych lub owariektomizowanych nie wpływał istotnie na własności mechaniczne kości udowej. Natomiast flufenazyna zmniejszała wytrzymałość mechaniczną kości udowej u szczurów nieowariektomizowanych oraz nasilała niekorzystny wpływ niedoboru estrogenów na własności mechaniczne szyjki i całej kości udowej w sposób zależny od dawki.
 
 
P61
EFFECT OF FLUPHENAZINE AND RISPERIDONE ON BONE MECHANICAL PROPERTIES IN RATS
 
Cegieła U., Nowińska B., Pytlik M., Kaczmarczyk-Sedlak I., Bednarz M., Polańska B., Rymkiewicz I.
 
Departament of Pharmacology, Medical University of Silesia, Jagiellońska 4,
41-200 Sosnowiec, Poland
 
Key words: fluphenazine, risperidone, mechanical properties, femur, ovariectomy, rats
 
Bone mineral density measurements in patients treated with nuroleptics indicate disorders of bone remodeling caused mainly by hyperprolactinemia. Effect of neuroleptics on prolactin secretion depends on inhibition of dopamine activity in the hypothalamus and pituitary gland. Effect of dopamine on the hypothalamus and pituitary gland is strongly blocked by fluphenazine, and weakly by risperidone. The consequence of hyperprolactinemia is secondary hypogonadism, bone mass loss and increased fracture risk. So far, the effects of neuroleptics on bone mechanical properties are not known.
The aim of the present study was to investigate the effect of fluphenazine and risperidone on the mechanical properties by of the femur in female rats with estrogen deficiency induced by bilateral ovariectomy and in sham-operated rats (SHAM).
The experiments were carried out on 3-month-old Wistar rats: SHAM (sham-opered control rats), SHAM-F1 (fluphenazine 1 mg/kg in sham-operated rats), SHAM-F5 (fluphenazine 5 mg/kg in sham-operated rats), SHAM-R (risperidone 1 mg/kg in sham-operated rats), OVX (ovariectomized control rats), OVX-F1 (fluphenazine 1 mg/kg in ovariectomized rats), OVX-F5 (fluphenazine 5 mg/kg in ovariectomized rats), OVX-R (risperidone 1 mg/kg in ovariectomized rats); (n=7–8). Neuroleptics were administered to the rats by daily oral gavage for 28 dni. Bilateral ovariectomy was performed 7 days before the start of drug administration. Mechanical properties of the whole femur (extrinsic stiffness, ultimate and breaking load, deformation caused by the applied load) and the femoral neck (load at fracture) and bone mass, length, diameter and mineral content in the femur were examined.
Estrogen deficiency induced by bilateral ovariectomy decreased mechanical endurance of the femoral neck and whole femur. Risperidone administered to non-ovariectomized and ovariectomized rats did not significantly affect bone mechanical properties. Fluphenazine decreased mechanical endurance of the femur in non-ovariectomized rats and augmented the unfavourable effect of estrogen deficiency on mechanical properties of the femoral neck and whole femur in a dose-dependent manner.