Z Gastroenterol 2007; 45 - V23
DOI: 10.1055/s-2007-988141

Gastrinrezeptor-defiziente Mäuse entwickeln Hypocalciämie, Knochenmineralisationsstörung und sekundären Hyperparathyreoidismus

M Bläker 1, S Hein 1, A Pace 1, N Pluntke 1, A Schilling 2, T Schinke 2, A Hübner 2, M Amling 2
  • 1Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, I. Medizinische Klinik, Hamburg, Germany
  • 2Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Zentrum für Biomechanik, Hamburg, Germany

Hintergrund: Untersuchungen zu Skelettveränderungen an gastrektomierten Patienten deuten schon seit längerem auf eine Interaktion zwischen Gastrointestinalen Hormonen und Hormonen des Calcium- und Knochenstoffwechsels hin. Wir konnten kürzlich zeigen, dass Calcitonin-produzierende C-Zellen den Gastrinrezeptor (GR) exprimieren und dass Gastrin die Expression des knochenanabolen Hormons Calcitonin reguliert. Wir analysierten in dieser Arbeit die Bedeutung von Gastrin für C-Zellen, Calcitoninspiegel, sowie Parameter des Calcium- und Knochenstoffwechsels in GR-defizienten Mäusen.

Methodik: Die Zahl der C-Zellen und deren Morphologie, Calcitoninspiegel, Calciumspiegel und Parathormonspiegel sowie gastraler pH wurden in GR-defizienten und Wildtyp (WT)-Mäusen untersucht. Skelettanalysen umfassten Histologie, Histomorphometrie und Radiographie sowie die Bestimmung von Crosslinks im Urin.

Ergebnisse: GR-defiziente Mäuse weisen eine 1,9-fach erhöhte Zahl von C-Zellen bei äquivalenten Calcitoninserumspiegeln auf. Calciumspiegel sind gegenüber WT-Mäusen signifikant erniedrigt (8mg/dl vs. 10mg/dl). Signifikant erhöht gegenüber WT-Mäusen finden sich gastraler pH-Wert (5 vs. 2), Parathormonspiegel (120 pg/ml vs. 50 pg/ml) und die Ausscheidung von Crosslinks (30 vs. 15 nM/mM Kreatinin). Die Skelettanalyse zeigt in 12 Wochen alten GR-defizienten Mäusen Mineralisationsstörung, Osteopenie, sowie vermehrte Resorption durch Osteoklasten. 50 Wochen alte Rezeptor-defiziente Mäuse weisen ferner ossäre Charakteristika eines sekundären Hyperparathyroeoidismus auf mit der Entwicklung von sog. braunen Tumoren.

Diskussion: Die Befunde an GR-defizienten Mäusen belegen dessen Bedeutung für Calcium- und Knochenstoffwechsel. Der Verlust der Gastrin-abhängigen Calcitoninstimulation bewirkt eine reflektorische Hyperplasie von C-Zellen, wodurch Calcitoninspiegel aufrecht erhalten werden. Ein erniedrigtes Serumcalcium ist wahrscheinlich Ausdruck einer Resorptionsstörung, a.e. hervorgerufen durch gastrale Hypazidität. Konsekutiv kommt es zu Mineralisationsstörungen aber auch zu einem sekundären Hyperparathyreoidismus. Die genannten Befunde entschlüsseln die endokrinologischen Veränderungen, die den schon lange beobachten ossären Veränderungen an gastrektomierten Patienten zugrunde liegen.