EVALUATION OF FEMUR OF ORCHIECTOMIZED GUINEA PIGS BY BONE DENSITOMETRY USING DUAL-ENERGY X-RAY ABSORPTIOMETRY (DXA) AND MECHANICAL TESTING

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the effects of castration on bones in the male guinea pigs and to observe whether mechanical testing correlates with dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). Twelve male guinea pigs (Cavia porcellus), aged 21-27 days, and with average initial weight of 279 grams were used. The animals were equally allocated to two groups: GI - orchiectomized animals and GII - intact control animals. They underwent euthanasia at seven months following surgery. DXA measurement was performed at the mid-third of the right femoral diaphysis in the cortical region and at the left femoral neck in order to verify its correlation with results of mechanical testing. Three-point bending test of right femur and axial compression test of left femur were performed. Bone mineral density of GI was significantly lower only at femoral neck. No differences were observed in the maximum load values between GI and GII for both bending and axial compression tests. The bending test revealed lower bone stiffness in GI compared to GII, but in the axial compression test no differences between groups were observed. Only left femur showed positive correlation coefficient between maximum load and bone mineral density according to Pearson's correlation coefficient. The results suggest that hormonal deprivation in guinea pigs induces reduction of bone mineral density, especially in the femoral neck area and reduction of bone stiffness in the mid-femoral diaphysis. Key words: bone, DXA, mechanical testing, guinea pigs. DENSITOMETRIA OSSEA POR ABSORTOMETRIA RADIOLOGICA DE DUPLA ENERGIA (DXA) E TESTES MECÂNICOS NA AVALIACAO DO FEMUR DE COBAIOS ORQUIECTOMIZADOS RESUMO O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da orquiectomia nos ossos de cobaios e observar se havia correlacao entre os testes mecânicos e a absortometria radiologica de dupla energia (DXA). Foram utilizados 12 porquinhos-da-india ( Cavia porcellus ), machos, com idade variando de 21 a 27 dias e peso inicial medio de 279 gramas, distribuidos em dois grupos experimentais equitativos: GI - castrado e GII – inteiro (controle). Todos os animais foram submetidos a eutanasia sete meses apos a realizacao do procedimento cirurgico. Foi realizada afericao pelo DXA na regiao cortical do terco medio da diafise femoral direita e no colo femoral esquerdo, a fim de verificar correlacao com os resultados dos ensaios mecânicos. No femur direito realizou-se ensaio de flexao de tres pontos e no femur esquerdo ensaio de compressao axial . A densidade mineral ossea do GI foi significativamente menor somente no colo do femur. Nao foram observadas diferencas nos valores de carga maxima entre GI e GII, tanto para os ensaios de flexao como para os de compressao axial. O ensaio de flexao revelou menor rigidez do osso no GI em relacao ao GII, mas no ensaio de compressao axial nao foram observadas diferencas entre os grupos. Apenas o femur esquerdo demonstrou um coeficiente de correlacao positiva entre a carga maxima e densidade mineral ossea, de acordo com o coeficiente de correlacao de Pearson. Os resultados sugerem que a privacao hormonal em porquinhos-da-india induz a reducao da densidade mineral ossea, especialmente no colo femoral, e reducao da rigidez ossea na porcao media da diafise femoral. Palavras-chave: osso, DXA, teste mecânico, porquinho-da-india. DENSITOMETRIA OSEA POR ABSORCIOMETRIA DE RAYOS X DE ENERGIA DUAL (DXA) Y PRUEBAS MECANICAS EN LA EVALUACION DE FEMUR DE COBAYOS ORQUIECTOMIZADOS RESUMEN El objetivo de este estudio fue evaluar los aspectos efectivos de la castracion en huesos de cobayos y observar si pruebas mecanicas se correlacionan con la absorciometria radiologica de energia dupla (DXA). Fueron utili zados doce conejillos de india ( Cavia porcellus ) machos, entre 21 a 27 dias de edad y con peso inicial de 279 gr. los animales fueron distribuidos igualmente en dos grupos: GI – animales orquiectomizados y GII – animales enteros (control) . Estos fueron sometidos a la eutanasia siete meses posteriores a la cirugia . Se realizo la medicion de DXA en la region cortical del tercio medio de la diafisis femural derecha y en el cuello femural izquierdo, a fin de verificar su relacion con los resultados de las pruebas mecanicas. Fueron ejecutadas pruebas de flexion en tres puntos del femur derecho y la prueba de compresion axial en el femur izquierdo. La densidad mineral osea del GI fue significativamente menor apenas en el cuello del femur. No fueron observadas diferencias en los valores de carga maxima entre GI y GII, tanto para las pruebas de flexion como para las de compresion axial. La prueba de flexion revelo menor rigidez del hueso en el GI con relacion al GII, sin embargo en las pruebas de compresion axial, no fueron observadas diferencias entre los grupos. Apenas el femur izquierdo demostro un coeficiente de correlacion positivo entre la carga maxima y densidad mineral osea de acuerdo con el coeficiente de correlacion de Pearson. Los resultados sugieren que la privacion hormonal en los cobayos induce a una reduccion de la densidad mineral osea, especialmente en la region del cuello femural y reduccion de la rigidez osea en la diafisis femural media. Palabras-clave: hueso, DXA, prueba mecanica, cobayo.