Intrauterine alcohol exposure disturbs trabecular morphology in the Sprague Dawley rat humerus epiphysis up to 3- weeks postnatally / La exposición al alcohol intrauterino altera la morfología trabecular en la epífisis del húmero de la rata Sprague Dawley hasta 3 semanas después del nacimiento

ABSTRACT

SUMMARY: Gestational alcohol exposure inhibits neurological as well as bone growth and development both in fetal and postnatal life. Stunted stature, osteoporosis and fractures in adult life are some of the adverse effects. While the impact of intrauterine alcohol on the brain has been extensively investigated, studies on the effects on bone are relatively few. Therefore, our study aimed to examine the impact of prenatal alcohol exposure on bone microarchitecture in 3-week-old rats using Micro-focus X-Ray Computed Tomography (Micro CT). Time mated pregnant Sprague Dawley dams (13) were randomly placed into 3 groups: ethanol (n=5), saline control (n=5) and untreated control (n=3). The former 2 groups received treatment with 0.015ml/g of 25.2 % ethanol and 0.9 % saline, respectively, for the first 19 days of gestation. The untreated group received no treatment. The pups remained with their dams until termination at 21 days of age. From each dam, 2 pups were collected resulting in: ethanol (n=10), saline controls (n= 10) and untreated controls (n = 6). The humeri of the pups were dissected and scanned using a 3D-μCT scanner (Nikon XTH 225L) at 15μm resolution. Trabecular and cortical parameters were analysed using Volume Graphics Studio® software following reconstruction. Results showed a decrease in trabecular size, spaces, thickness, and volume. There was a decrease in cortical bone area in the ethanol group compared to the controls. These findings may suggest that osteoporosis and fractures seen as gestational alcohol effects may be due to compromised trabecular structure.

RESUMEN

RESUMEN: La exposición al alcohol durante la gestación inhibe el crecimiento y desarrollo neurológico y óseo tanto en la vida fetal como posnatal. Algunos de los efectos adversos incluyen la estatura atrofiada, osteoporosis y fracturas en la vida adulta. Si bien se ha estudiado el impacto del alcohol intrauterino en el cerebro, los estudios sobre los efectos en los huesos son escasos. Por lo tanto, nuestro estudio tuvo como objetivo examinar el impacto de la exposición prenatal al alcohol en la microarquitectura ósea en ratas de 3 semanas de edad utilizando Tomografía Computarizada de Rayos X Micro-focus (Micro CT). Las hembras de Sprague Dawley preñadas con apareamiento temporal (13) se colocaron aleatoriamente en 3 grupos: etanol (n = 5), control de solución salina (n = 5) y control sin tratar (n = 3). Los primeros 2 grupos recibieron tratamiento con 0,015 ml /g de etanol al 25,2 % y solución salina al 0,9 %, respectivamente, durante los primeros 19 días de gestación. El grupo no tratado no recibió tratamiento. Las crías permanecieron con sus madres hasta la terminación a los 21 días de edad. De cada madre, se recolectaron 2 crías que dieron como resultado: etanol (n = 10), controles salinos (n = 10) y controles no tratados (n = 6). Se diseccionaron y escanearon los húmero de las crías usando un escáner 3D-μCT (Nikon XTH 225L) a una resolución de 15 μm. Los parámetros trabeculares y corticales se analizaron utilizando el software Volume Graphics Studio® después de la reconstrucción. Los resultados mostraron una disminución en el tamaño trabecular, los espacios, el grosor y el volumen. Hubo una disminución en el área del hueso cortical en el grupo de etanol en comparación con los controles. Estos hallazgos pueden sugerir que la osteoporosis y las fracturas por causa de los efectos del alcohol gestacional se pueden deber a una estructura trabecular comprometida.