Rheumatoid arthritis (RA) is a common chronic inflammatory disease that affects about 1% of the Western population. Glucocorticoids (GC) are widely used for the treatment of RA and other immune-mediated diseases, such as asthma, but their use is associated with adverse effects on bone metabolism. Because of that, new selective GC receptor (GR) agonists (SEGRAs) with the potential for an improved risk/benefit profile have been developed. Compound A (CpdA) is a novel SEGRA, which showed an improved risk/benefit profile concerning glucose metabolism, however the effects on bone are not well investigated yet. Initial in vitro studies of our group showed bone-sparing potential of CpdA. The aim of this study was to investigate whether CpdA also possesses beneficial effects on bone in vivo. Therefore, the first step was to explore the effects of CpdA on healthy bone metabolism, followed by the analysis of the anti-inflammatory potential in a murine model of RA. To mimic the effects of continuous therapy, bone loss was induced in FVB/N mice by implanting slow-release pellets containing placebo, prednisolone (PRED; 3.5 mg), or CpdA (3.5 mg). After four weeks, mice were killed and the effects on the skeleton were examined. By performing in vitro studies with human bone marrow stromal cells (BMSC) and murine osteocyte-like cells (MLO-Y4 cells), the underlying mechanisms were assessed. Here, we focused on the RANKL/OPG ratio as a marker for the osteoclastogenic potential as well as on the Wnt signaling pathway. Whereas PRED reduced the total and trabecular bone density in the femur and in the spine, CpdA did not influence these parameters. These results were confirmed by histomorphometry as the mineral apposition rate was decreased by PRED whereas the number of osteoclasts was increased. Reduced bone formation was furthermore paralleled by a decline in the serum bone formation marker pro-collagen type 1 N-terminal peptide (P1NP) and decreased skeletal expression of osteoblast markers, as well as increased serum levels of the osteoblast inhibitor dickkopf-1 (Dkk-1). Additionally, serum CTX-1 and the RANKL/OPG ratio in the bone tissue were increased by PRED. None of these effects were observed with CpdA. Moreover, CpdA did not increase the RANKL/OPG ratio in MLO-Y4 cells and failed to transactivate Dkk-1 expression in bone tissue, BMSC, and osteocytes. To analyze the anti-inflammatory properties of CpdA, arthritis was induced in DBA/1 mice by injection of type II collagen. After disease onset, mice were treated for ten days with PBS (placebo), dexamethasone (DEX; 100 µg/mouse), or CpdA (300 µg/mouse). The latter was able to decrease disease activity, paw swelling, and paw temperature, but was less potent compared to DEX. In addition, T cells isolated from CpdA- and DEX-treated animals were less active based on proliferation rates after stimulation with type II collagen and produced smaller amounts of interferon-γ as compared to T cells from PBS-treated mice. The weaker potency of CpdA as compared to DEX in preventing infiltration of inflammatory cells, induction of osteoclastogenesis, and destruction of articular cartilage was confirmed by histological assessment of the joints. While CpdA was unable to prevent inflammation-induced bone loss, it did not aggravate bone loss or alter bone density in healthy control mice. In conclusion, this study underlines the bone-sparing potential of CpdA compared to conventional GC in a murine model of GC-induced bone loss. Even though a moderate anti-inflammatory potential of CpdA was demonstrated, it was unable to prevent inflammation-induced bone loss. Despite the bone-sparing effects of CpdA in healthy mice, its narrow therapeutic window limits its use in clinical practice. Nevertheless, this study highlights important molecular mechanisms of GC-induced bone loss showing that by avoiding increases in the RANKL/OPG ratio or Dkk-1 in osteoblast lineage cells, GC-induced bone loss may be improved. / Rund 1% der westlichen Bevölkerung leidet an rheumatoider Arthritis, einer chronischen Entzündung der Gelenke. Für deren Behandlung werden häufig Glukokortikoide (GC) eingesetzt. Trotz ihrer potenten entzündungshemmenden Wirkung ist ihr Einsatz aufgrund der negativen Auswirkungen auf den Knochenstoffwechsel eingeschränkt. Um ein besseres Risiko/Nutzen-Profil zu erzielen, wurden selektive GC-Rezeptoragonisten (SEGRAs) entwickelt, die weiterhin potent anti-inflammatorisch wirken, während negative metabolische Effekte ausbleiben. Compound A (CpdA) ist ein Vertreter dieser Gruppe, der in Mäusen ein verbessertes Behandlungsprofil hinsichtlich des Glukosestoffwechsels zeigte. Die Wirkung auf den Knochen wurde bisher nur unzureichend untersucht. Erste in vitro Ergebnisse unserer Gruppe zeigten knochenfördernde Eigenschaften von CpdA. Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob CpdA auch in vivo ein knochenschonendes Potenzial besitzt. Dafür wurden zunächst die Effekte von CpdA auf den gesunden Knochenstoffwechsel untersucht, um anschließend seine Wirkung in einem Mausmodell der rheumatoiden Arthritis zu testen. Um die Effekte einer Dauertherapie mit CpdA nachzustellen, wurden Slow-release-Pellets mit Plazebo, Prednisolon (PRED; 3,5 mg) beziehungsweise CpdA (3,5 mg) in FVB/N-Mäuse implantiert. Nach vier Wochen wurden die Effekte der Substanzen auf den Knochen untersucht. Um mögliche zugrundeliegende Mechanismen zu eruieren, wurden humane Knochenmarkszellen und murine Osteozyten-ähnliche Zellen (MLO-Y4-Zellen) genutzt. In diesen wurde der Einfluss der Substanzen auf das RANKL/OPG-Verhältnis, als einen Marker der Osteoklastenfunktion, sowie auf Dickkopf-1, einen Inhibitor des Wnt-Signalwegs, getestet. Während PRED die totale und trabekuläre Knochendichte im Femur und der Wirbelsäule verminderte, zeigte CpdA keinen Einfluss auf diese Parameter. Diese Ergebnisse wurden durch die histomorphometrische Analyse bestätigt und zeigten des Weiteren, dass PRED die Mineralanbaurate reduzierte während es die Anzahl der Osteoklasten erhöhte. Die verminderte Osteoblastenfunktion ging mit einer Abnahme der Knochenformationsmarker im Serum und im Knochengewebe einher. Außerdem wurden der Resorptionsmarker im Serum und das RANKL/OPG-Verhältnis im Knochengewebe von PRED erhöht. Bei CpdA-behandelten Tieren wurden keine dieser Effekte beobachtet. Zudem wurde das RANKL/OPG-Verhältnis in vitro in MLO-Y4-Zellen durch CpdA nicht beeinflusst und auch die Transaktivierung von Dkk-1 im Knochengewebe, in Knochenmarkszellen und Osteozyten blieb aus, was somit eine mögliche Erklärung für die knochenschonende Wirkung von CpdA darstellen könnte. Um die entzündungshemmenden Eigenschaften von CpdA zu untersuchen, wurde mittels einer Kollageninjektion Arthritis in DBA/1-Mäusen induziert. Nachdem die Mäuse eine Arthritis entwickelt hatten, wurden sie jeden zweiten Tag über eine Dauer von zehn Tagen mit PBS (Vehikel), Dexamethason (DEX; 100 µg/Maus) oder CpdA (300 µg/Maus) behandelt. CpdA war in der Lage die Krankheitsaktivität, die Pfotendicke und die Pfotentemperatur zu senken. Dabei war es aber nicht so effektiv wie DEX. Außerdem konnte gezeigt werden, dass T-Zellen, die aus CpdA- und DEX- behandelten Tieren isoliert und mit Kollagen stimuliert wurden, basierend auf ihrer Proliferationsrate weniger aktiv waren und geringere Mengen an Interferon-γ produzierten, als T-Zellen, die aus PBS-behandelten Tieren entnommen wurden. Das schwächere entzündungshemmende Potenzial von CpdA, verglichen mit DEX, wurde mittels der histologischen Analyse der Gelenke bestätigt. Es konnte eine höhere Infiltration von Entzündungszellen, sowie eine erhöhte Osteoklastogenese und Knorpelzerstörung in CpdA-behandelten Tieren beobachtet werden. Obwohl CpdA nicht in der Lage war, vor dem entzündungsbedingten Knochenverlust zu schützen, verschlimmerte es weder den Knochenverlust, noch veränderte es die Knochendichte in gesunden Kontrollmäusen. Diese Studie zeigt das knochenschonende Potenzial von CpdA in einem Mausmodell des GC-induzierten Knochenverlustes und bestätigt die moderaten entzündungshemmenden Eigenschaften von CpdA in vivo. Trotz der knochenschonenden Effekte von CpdA in gesunden Mäusen wird sein Einsatz in der klinischen Praxis durch die schmale therapeutische Breite erschwert. Trotz alledem deutet unsere Studie mit CpdA auf wichtige molekulare Mechanismen hin. Somit könnte durch das Verhindern der Erhöhung des RANKL/OPG-Quotienten oder von Dkk-1 in osteogenen Zellen, der durch GC verursachte Knochenverlust möglicherweise verhindert werden.

No description available.

No description available.

No description available.

Ein funktionelles Tiermodell wie die Maus, mit der Möglichkeit einer Kombination aus Genmanipulation und Techniken der Knochenauswertung, könnte für die Forschung von Knochenerkrankungen wegweisend und von Vorteil sein. Deshalb ist das Ziel dieser Arbeit, das Mausmodell auf die Effizienz und Zuverlässigkeit der Knochenanalyseverfahren hin zu untersuchen. Ferner sollte der Einfluss von Östradiol und von fünf verschiedenen Phytoextrakten auf die Mikroarchitektur und die biomechanische Festigkeit der Knochen analysiert werden. Insgesamt wurden 118 Mäuse ovarektomiert. Die Blockade der Östrogenproduktion führt zu einem negativen Einfluss auf die Knochendichte über die Versuchsdauer von 12 Wochen. Die Tiere wurden in sieben Futtergruppen verteilt: neben der sojafreien Negativ-Kontrollgruppe erhielten die Mäuse Östradiol, sowie die Phytohormone Genistein, Equol, OMC, Resveratrol und Bisphenol A. Die Beurteilung der Wirksamkeiten auf die metaphysären Knochenstrukturen erfolgte anhand radiologischer, biomechanischer und histomorphometrischer Kriterien. Insgesamt erwies sich die Bestimmung der Knochenqualität am Tiermodell „Maus“ als messbar und für wissenschaftliche Zwecke geeignet. In der vorliegenden Arbeit bestätigte Östradiol seine starke osteoanabole Potenz und erzielte die besten Wirksamkeiten für alle Untersuchungsverfahren. Genistein zeigte ähnlich gute Effekte auf die Knochenfestigkeit sowohl bei der biomechanischen als auch bei der morphologischen Analyse, wobei die uterotrope Wirkung deutlich geringer war als bei Östradiol. Equol bewirkte eine gesteigerte Spongiosadichte im pQCT mit einer tendenziellen Verbesserung der Knochenfestigkeit im Bruchversuch. Dagegen waren die Zufütterungen der Testsubstanzen Resveratrol, OMC und Bisphenol A der osteoporotischen Kontrollgruppe am ähnlichsten und zeigten keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf eine verbesserte Knochenqualität. Zukünftig ist in weiterführenden Untersuchungen zu prüfen, ob die positiven Effekte von Genistein und Equol auch beim Menschen zu den gewünschten Effekten am Knochen führen. Für den therapeutischen Einsatz von Phytohormonen und zur Risikoabschätzung potentieller Nebenwirkungen sind weiterführende Studien notwendig.

No description available.

No description available.

Um die Beeinflussbarkeit des osteoporotischen Lendenwirbelkörpers der Ratte durch vertikale und horizontale Ganzkörpervibrationen (WBV) unterschiedlicher Frequenzen zu untersuchen, wurde ein Kollektiv aus 90 drei Monate alten Ratten (Gattung Sprague Dawley) gebildet. Von diesen Tieren bildeten 15 Ratten die gesunde SHAM-Gruppe. 75 Tiere wurden ovariektomiert und zu je 15 Tieren auf die Gruppen OVX und die einer WBV unterzogenen Gruppen 35 Hz vertikal, 70 Hz vertikal, 35 Hz horizontal, 70 Hz horizontal aufgeteilt. 61 Tage nach erfolgter Ovariektomie wurde mit der WBV (zweimal täglich für 15 Minuten) über einen Zeitraum von 31 aufeinander folgenden Tagen begonnen. Nach Durchführung der WBV wurden die Versuchstiere durch Dekapitation getötet, die einzelnen Wirbelkörper präpariert und den jeweiligen Untersuchungen zugeführt. Die Knochenmineraldichte und der Anteil an Kalzium und Phosphat wurden am zweiten Lendenwirbelkörper durch Veraschung bzw. Flammatomabsorptionsspektroskopie/Photometrie ermittelt. Um die biomechanischen Parameter zu untersuchen, wurde der vierte Lendenwirbelkörper in toto einem axialen Kompressionstest unterzogen. Durch Analyse des dritten Lendenwirbelkörpers mittels Mikro-CT konnte Aufschluss über das trabekuläre Netzwerk sowie das Volumen und die Knochenmineraldichte erlangt werden. Anschließend wurden die Ergebnisse aus Veraschungsversuch und Mikro-CT mit den biomechanischen Parametern korreliert, um so die Determinanten eines stabileren Knochens zu identifizieren. In dieser Studie konnte ein signifikanter negativer Einfluss des Östrogenmangels auf die biomechanische Stabilität sowie die Knochenmineraldichte, das Knochenvolumen und Trabekeldicke des Knochens gezeigt und der Nutzen einer WBV als nicht-medikamentöse Therapieoption des osteoporotischen Knochens belegt werden. Die bei 35 Hz vibrierten Tiere erlangten bezüglich der biomechanischen Stabilität (Fmax, Streckgrenze, Steigung) und der Knochenmineraldichte (total BMD) das Niveau der gesunden SHAM-Tiere. Die horizontale WBV konnte keinen eindeutigen Effekt auf die erhobenen Parameter zeigen. Durch den berechneten Korrelationskoeffizienten konnte die Abhängigkeit der biomechanischen Stabilität des Wirbelkörpers von der mittels Mikro-CT ermittelten Trabekeldicke, dem Knochenvolumen und der Knochenmineraldichte dargestellt werden. Somit kann von den durch Bildgebung erhobenen Daten direkt auf die biomechanische Belastbarkeit und die Frakturneigung geschlossen werden. In dieser Studie konnten der Einfluss und Nutzen einer vertikalen 35 Hz WBV auf den osteoporotischen Lendenwirbelkörper der Ratte gezeigt werden. Die Bestätigung der Ergebnisse am Großtiermodell stellt ebenso wie die Durchführung klinischer Studien Ziele für die Zukunft dar, um den Nutzen einer WBV als schonende nicht-medikamentöse Therapieform der Osteoporose zu betätigen.

Doutor -- Escola Nacional de Saude Publica, Rio de Janeiro, 2003.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-21Bitstream added on 2014-08-13T18:01:32Z : No. of bitstreams: 1 000745599.pdf: 1529654 bytes, checksum: 29805554bc4c5b99d3c809aba4402c67 (MD5) / A obesidade e a osteoporose são duas morbidades que afetam a população geral, consideradas graves problemas de saúde pública. Sabe-se que, o excesso de peso se instala em idades cada vez mais precoces e que, com o ganho em sobrevida, o envelhecimento populacional resulta em aumento da prevalência da osteopenia/osteoporose e das fraturas delas resultantes. Investigar o impacto do excesso de gordura corporal sobre a aquisição da massa óssea de adolescentes de ambos os sexos, de 10 a 19 anos, considerados sobrepesos, obesos e superobesos. Adolescentes de 10 a 19 anos, matriculados na condição de casos novos no Ambulatório de Medicina do Adolescente da Faculdade de Medicina de Botucatu – UNESP, foram avaliados clínica e nutricionalmente, obtendo-se peso, estatura e Índice de Massa Corpórea (IMC). Aqueles que apresentavam IMC ≥85o e <95o percentil das curvas do Centers for Disease Control and Prevention (CDC, 2000) foram considerados sobrepesos, os que se localizavam igual ou acima do 95opercentil, obesos e os com IMC superior ao 99o percentil, superobesos. Realizou-se inquérito alimentar através do recordatório alimentar de 3 dias e obtida a Idade Óssea pelo Método de Greulich & Pyle (1959). Aqueles considerados sobrepesos, obesos e superobesos realizaram avaliação do Conteúdo Mineral Ósseo (CMO g) e da Densidade Mineral Óssea (DMO g/cm2) por densitometria óssea por atenuação de Raio X de dupla energia (DXA) obtida em Coluna Lombar (L1-L4), Fêmur Proximal, Corpo Subtotal e Corpo Total. Todos os procedimentos foram realizados estando os adolescentes e seus responsáveis cientes e de acordo, tendo assinado o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. Os dados foram analisados segundo ajuste para idade cronológica e óssea, apresentados em médias, medianas, desvios padrão, quartis e limites mínimo e máximo para cada variável. Realizada Análise de Variância para comparação segundo a classificação nutricional ... / Obesity and Osteoporosis are two morbities that affect general population, being considered a great public health issue. It is known that overweight is installed in much more precocious ages and with a longer life expectation, population aging has resulted in the prevalence of osteoporosis and resulting fractures. Investigate the impact of body fatness over the acquisition of bone mass in adolescents of both gender, from 10 to 19 years old, considered to be either overweight, obese and extremely obese. Adolescents from 10 to 19 years old signed up as new cases at the Teen's Medical Clinic of Botucatu Medical School - UNESP, were evaluated clinically and nutritionally as far as weight, height and body mass index (BMI). Those who had shown BMI ≥85th and <95th percentile for their age group according to Centers for Disease Control and Prevention criteria (CDC, 2000) were considered overweight, those who were evaluated on equal or above 95th percentiles, were considered obese, and those who had their BMI superior than 99th percentiles, were considered extremely obese. It was performed a dietary survey through a three day food recall and obtained the bone age through the application of the Greulich & Pyle Method (1959). Those considered overweight, obese and extremely obese performed evaluation about the Bone Mineral Content (BMC g) and Bone Mineral Density (BMD g/cm2) evaluations through Dual Energy Xray Absorptiometry (DXA), obtained in Lumbar Spine (L1-L4), Proximal Femur, Body Subtotal and Body Total. All the procedures were done according to parental and patient approval and agreement by signing a Free Consent Form and have it clarified. Collected data was analyzed according to chronological and bone age adjustments presented in mean, median, quartiles, standard deviation and minimum and maximum limits for each variable. Through a Variance Analysis for comparison according to nutritional classification and Tukey test to find out major ...