The Effects of Acute Binge Alcohol Consumption on the Trabecular Morphometry and Tensile Strength of Adolescent Sprague Dawley Rat Femora

SUMMARY: Excessive alcohol consumption adversely affects bone metabolism, thus resulting in reduced bone length, density, and strength. Moreover, these deficits in bone density and strength are likely to increase the risk of fragility fractures and the early onset of osteoporosis. While excessive alcohol consumption is an established risk factor for osteoporotic fractures, there remains a dearth of information in literature about bone effects of binge alcohol consumption in adolescents. Therefore, our study aimed to examine the effects of acute binge alcohol consumption on the adolescent bone micro-architecture and tensile strength. Twelve male Sprague Dawley rats aged 7 weeks were randomly placed in 2 groups: alcohol (n =6), receiving alcohol (3g/kg) and pair-fed control (n = 6), receiving an isocaloric equivalent of maltose dextrin via oral gavage for 3 days in one week (on alternative days). The femora were dissected and scanned using a Micro-Focus X-ray Computed Tomography (3D-µCT). Following reconstruction, trabecular morphometry was assessed in both the proximal and distal epiphysis, using a Volume Graphics Studio® software. A three-point bending test was employed to examine the effect of alcohol on the tensile strength of the bone. Results showed trabeculae parameters to be affected in the distal epiphysis of the femur, while in the proximal epiphysis it remained unaffected. Tensile strength parameters were also not affected by the consumption of alcohol. These findings may suggest that acute binge alcohol consumption has detrimental effects on the bone micro-architecture specific to the distal epiphysis.

El consumo excesivo de alcohol afecta negativamente al metabolismo óseo, lo que resulta en una reducción de la longitud, densidad y resistencia de los huesos. Además, es probable que estos déficits en la densidad y la fuerza ósea aumenten el riesgo de fracturas por fragilidad y la aparición temprana de osteoporosis. Si bien el consumo excesivo de alcohol es un factor de riesgo establecido para las fracturas osteoporóticas, existe escasa información en la literatura sobre los efectos óseos del consumo excesivo de alcohol en adolescentes. Por lo tanto, nuestro estudio tuvo como objetivo examinar los efectos del consumo excesivo de alcohol en la microarquitectura ósea y la resistencia a la tracción e n ratas adolescentes. Doce ratas macho Sprague Dawley de 7 semanas de edad se colocaron aleatoriamente en 2 grupos: alcohol (n = 6), que recibieron alcohol (3 g/kg) y control (n = 6), que recibieron un equivalente isocalórico de maltosa dextrina mediante sonda oral, durante 3 días en una semana (en días alternos). Los fémures se diseccionaron y escanearon mediante una tomografía computarizada de rayos X con microenfoque (3D-mCT). Después de la reconstrucción, se evaluó la morfometría trabecular tanto en la epífisis proximal como en la distal, utilizando un software Volume Graphics Studio®. Se empleó una prueba de flexión de tres puntos para examinar el efecto del alcohol sobre la resistencia a la tracción del hueso. Los resultados mostraron que los parámetros de las trabéculas se vieron afectados en la epífisis distal del fémur, mientras que en la epífisis proximal no se observaron afectados. Los parámetros de resistencia a la tracción tampoco se vieron afectados por el consumo de alcohol. Estos hallazgos pueden sugerir que el consumo excesivo de alcohol tiene efectos perjudiciales sobre la microarquitectura ósea específica de la epífisis distal del hueso.

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

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: 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.

A micro-CT study of different regions of the atlas / Un estudio de micro-CT de diferentes regiones del atlas

This study aimed to examine the differences in bone microarchitecture between different regions of the atlas in 28 dry atlas specimens using micro-CT, in order to explain the mechanism of the predilection sites of atlas fractures from the morphological point of view. A total of 28 dry specimens of intact adult atlas were randomly selected, scanned by micro-CT, and divided into a region from the anterior arch midpoint (AAM) to the lateral masses (LM), a LM region, and a region from the LM to the posterior arch midpoint (PAM). Trabecular thickness, separation, number, connectivity, and structure model index were measured for each of the three regions using the built-in software of the CT scanner. Trabecular thickness was all measured to be 0.11 ± 0.00 mm for AAM to LM, LM, and LM to PAM. Trabecular separation: AAM to LM > LM to PAM > LM. Trabecular number: LM > LM to PAM > AAM to LM. Connectivity: LM > LM to PAM > AAM to LM. Structure model index: LM > LM to PAM > AAM to LM. A lower trabecular number and connectivity and higher trabecular separation were seen in the anterior and posterior arches of the atlas, in which higher fracture rates were reported. By contrast, a higher trabecular number and connectivity and lower trabecular separation were seen in the lateral masses, in which lower fracture rates were reported.

Este estudio tuvo como objetivo examinar las diferencias en la microarquitectura ósea entre diferentes regiones del atlas en 28 muestras de atlas secas utilizando micro-CT, con el fin de informar el área de mayor frecuencia en las fracturas de atlas, desde el punto de vista morfológico. Se seleccionaron al azar un total de 28 muestras secas de atlas adultos intactas las que se escanearon por micro-CT y se dividieron en una región desde el punto medio del arco anterior (MAA) hasta las masas laterales (ML), una región ML y una región desde el ML hasta el punto medio del arco posterior (MAP). Se midió el grosor trabecular, la separación, el número, la conectividad y el índice del modelo de estructura para cada una de las tres regiones utilizando el software incorporado del escáner CT. El grosor trabecular se midió en 0,11 ± 0,00 mm para MAA a ML, ML y ML a MAP. Separación trabecular: MAA a ML> ML a MAP> ML. Número trabecular: ML> ML a MAP> MAA a ML. Conectividad: ML> ML a MAP> MAA a ML. Índice del modelo de estructura: ML> ML a MAP> MAA a ML. Se observó un menor número de estructuras trabeculares y conectividad y una mayor separación trabecular en los arcos anterior y posterior del atlas, en los que se informaron tasas de fracturas más altas. Por el contrario, se observó un mayor número de estructuras trabeculares y conectividad, y una menor separación trabecular en las masas laterales, en las que se observó un número menor de fracturas.

Quiste subaracnoideo de médula espinal: a propósito de un caso. Hospital Dr. Roberto Gilbert Elizalde / Spinal subarachnoid cyst: case report. Dr. Roberto Gilbert Elizalde Hospital

Los quistes aracnoideos espinales son colecciones de líquido producidos por una alteración en las trabéculas aracnoideas, y son una causa muy infrecuente de compresión medular. Las etiologías de las compresiones medulares son extra e intradural. En el primer grupo dominan las metástasis vertebrales; y en el segundo, la etiología más frecuente está constituída por tumores benignos extramedulares, cuyo pronóstico es excelente si la intervención es oportuna. El diagnóstico y el tratamiento de las compresiones medulares se manifiestan como verdaderas urgencias, a las cuales debe darse una solución antes de la aparición de lesiones medulares irreversibles. Los quistes aracnoidales extradurales son lesiones expansivas poco frecuentes del canal espinal. Pueden manifestarse como radiculopatías, mieloradiculopatías o mielopatías lentamente progresivas y con poca frecuencia causan compresión medular sintomática. Hasta alrededor de los años setenta el tratamiento de elección en la fase inicial de las lesiones medulares era el conservador. Sin embargo, presentamos un caso clínico hospitalizado en el centro asistencial Dr. Roberto Gilbert Elizalde.

Spinal subarachnoid cysts are colections of liquid that develops from the abnormality of the arachnoid trabeculae. They are the rare cause of spinal compression. Spinal compression can be caused by extra or intradural tumors. Extradural tumors are metastatic tumors of the vertebrae. The intradural tumors are benign extramedullary tumors that are very common and have good prognosis. Diagnosis and treatment of spinal compression should be given before the spinal lesions are irreversible. Extradural arachnoid cyst are rare and are responsible of radiculopathies, mieloradiculopathies and mielopathies that is slowly progressive. We have a case admitted to the Dr. Roberto Gilbert Elizalde hospital.