Die Krebsbestrahlung wird häufig durch ein Spektrum an Veränderungen im benachbarten Knochen erschwert, von leichter Osteopenie bis hin zu Osteoradionekrose. Wir haben zuvor berichtet, dass Parathormon (PTH, 1–34), ein anaboles Mittel gegen Osteoporose, den durch mehrere Mikrocomputertomographie (microCT)-Scans verursachten Knochenstrukturverlust bei heranwachsenden Ratten umkehrte. Um eine klinische Strahlentherapie für Krebspatienten zu simulieren und nach Heilmitteln zu suchen, haben wir die tibiale Metaphysenregion erwachsener Ratten mit einer neu verfügbaren Plattform für die Bestrahlung kleiner Tiere (SARRP) fokal bestrahlt und diese Ratten mit intermittierenden Injektionen von PTH1–34 behandelt. Mithilfe einer einzigartigen 3D-Bildregistrierungsmethode, die wir kürzlich entwickelt haben, haben wir die lokalen Veränderungen desselben trabekulären Knochens vor und nach der Behandlung verfolgt und festgestellt, dass die Strahlung zwar einen Verlust kleiner trabekulärer Elemente verursachte, was zu einer erheblichen Abnahme der Knochenmasse und -stärke führte, PTH1–34 jedoch alle trabekulären Elemente im bestrahlten Knochen konservierte und die Knochenmasse und -stärke deutlich zunahm. Die Histomorphometrie zeigte, dass die SARRP-Strahlung die Osteoblastenzahl und -aktivität erheblich reduzierte, was durch die PTH-Behandlung eindrucksvoll umgekehrt wurde. Im Gegensatz dazu konnte die Unterdrückung der Knochenresorption durch Alendronat den strahlenbedingten Knochenverlust nicht beheben und den Rettungseffekt von PTH1–34 nicht blockieren. Darüber hinaus ergaben histologische Analysen, dass PTH1–34 Osteoblasten und Osteozyten vor strahleninduzierter Apoptose und abgeschwächter strahleninduzierter Knochenmarkadipositas schützte. Zusammengenommen stützen unsere Daten nachdrücklich eine starke strahlenschützende Wirkung von PTH auf die Integrität des trabekulären Knochens durch die Erhaltung der Knochenbildung und geben Aufschluss über weitere Untersuchungen einer anabolen Therapie für strahleninduzierte Knochenschäden.
Abhishek Chandra, Tiao Lin, Mary Beth Tribble, Ji Zhu, Allison R. Altman, Weiju Tseng, Yejia Zhang, Sunday O. Akintoye, Keith Cengel, X. Sherry Liu & Ling Qina.
