Glucocorticoids administered at pharmacological doses have been shown to interfere with fracture repair in humans. The role of endogenous glucocorticoids in fracture healing is not well understood. We examined whether endogenous glucocorticoids affect bone healing in an in vivo model of cortical defect repair. Methods: Experiments were performed using a mouse model in which intracellular glucocorticoid signalling was disrupted in osteoblasts at the pre-receptor level through transgenic over-expression of 11ß-hydroxysteroid-dehydrogenase type 2 (11ßHSD2) under the control of a collagen type I promoter (Col2.3-11ßHSD2). Unicortical bone defects (Ø 0.8 mm) were created in the tibiae of 7-week-old male transgenic mice and their wild- type littermates. Repair was assessed via histomorphometry, immunohistochemistry, microcomputed tomography (micro-CT) analysis performed at one, two and three weeks after defect initiation. Results: At week 1, micro-CT images of the defect demonstrated formation of mineralized intramembranous bone which increased in volume and density by week 2. At week 3, healing of the defect was nearly complete in all animals. Analysis by histomorphometry and micro-CT revealed that repair of the bony defect was similar in Col2.3-11ßHSD2 transgenic animals and their wild-type littermates at all time points. Conclusion: Disrupting endogenous glucocorticoid signalling in mature osteoblasts does not affect intramembranous fracture healing in a tibia defect repair model. It remains to be shown whether glucocorticoid signalling has a role in endochondral fracture healing.
Glucocorticoide in pharmakologischer Dosierung interferieren mit Frakturheilungsprozessen. Hingegen ist die Rolle der endogenen Glucocorticoide im Frakturheilungsprozess nur zum geringen Teil verstanden. Gegenstand der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss endogener Glucocorticoide auf die Frakturheilung in einem in vivo Modell von kortikaler Defektheilung zu untersuchen. Methodik: Für die Durchführung der Experimente wurde ein Mausmodell verwendet, in welchem der intrazelluläre Glucocorticoid-Signalweg spezifisch in Osteoblasten durch transgene Überexpression des 11ß- hydroxysteroid-dehydrogenase type 2 (11ßHSD2) Enzyms unter der Kontrolle des Kollagen Typ I Promoters (Col2.3-11ßHSD2) blockiert wurde. Kortikale Knochendefekte (Ø 0,8 mm) wurden in Tibiae von sieben Wochen alten männlichen transgenen und Wildtyp-Mäusen generiert. Die Auswertung der Frakturheilung erfolgte nach ein, zwei und drei Wochen der Defektinitiierung durch Histomorphometrie, Immunhistochemie und Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) Analyse. Ergebnisse: Nach Woche 1 der Frakturheilung zeigten Mikro-CT Bilder des Defektes die Bildung von mineralisiertem, intramembranösem Knochen, welcher an Volumen und Densität bis Woche 2 zunahm. Die Woche 3 des Heilungsprozesses war durch die fast abgeschlossene Defektheilung gekennzeichnet. Die histomorphometrische und mikrocomputer-tomographische Analyse ergab keinen Unterschied in der Frakturheilung zwischen Col2.3-11ßHSD2 transgenen und Wildtyp-Mäusen zu allen Zeitpunkten. Schlussfolgerung: Die Blockade des intrazellulären Signalwegs endogener Glucocorticoide in ausgereiften Osteoblasten beeinflusst nicht die intramembranöse Frakturheilung in einem Tibia-Defekt-Reparaturmodell. Es bleibt zu zeigen, ob der Glucocorticoid-Signalweg eine Rolle im endochondralen Frakturheilungsprozess spielt.