The response of mouse bones to calcitonin preparations from different species

Abstract

Anin vitro method has been used to investigate the relative effectiveness of calcitonin preparations from different species. It is based on the finding that calcitonin has a marked inhibitory effect on the release of⁴⁵Ca from prelabelled half-calvariae from 6-day-old mice; this effect is due to the suppression of the endogeneous resorption that is in progress when the bones are explanted, and which continuesin vitro in the absence of calcitonin.

Striking differences have been found in the inhibitory effect of calcitonin preparations from either ultimobranchial bodies or from mammalian thyroids. Human calcitonin and porcine standard A calcitonin behave similarly and are about ten times more potent than porcine standard B calcitonin in terms of units based on the rat assay. The calcitonins of ultimobranchial origin are more effective at lower doses for a longer period of time than the thyroid preparations, and are at least ten times more potent than porcine standard A calcitonin or 100 times more potent than porcine standard B.

Explants treated with calcitonin release isotope into the medium in a similar manner to that of dead bones, as long as the calcitonin remains effective; for salmon calcitonin there is a twenty-hour period in which the release of isotope from living bones treated with this preparation exchange isotope with the calcium in the medium like frozen-thawed bone. This finding should be very useful in quantitative studies on the mode of action of other compounds that influence bone resorption and accretion, since the addition of calcitonin will enable the exchange component of the isotope released from treated bones, to be measured at any stage without killing the tissue or resorting to less specific inhibitors of metabolism.

Résumé

Une méthode quantitativein vitro est utilisée pour étudier l'efficacité relative des préparations de calcitonine, provenant de diverses espèces. La méthode est basée sur le fait que la calcitonine inhibe de façon nette la libération de⁴⁵Ca de moitiés de calottes craniennes de souris, âgées de 6 jours, ayant été marquées auparavant; cet effect est lié à la suppression de la résorption endogène, qui se déroule, lorsque les os sont explantés et qui se continuein vitro en l'absence de calcitonine.

Des différences nettes de l'effect d'inhibition des préparations de calcitonine ont été trouvées, qu'elles proviennent de corps ultimobranchiaux ou de thyroides de mammifères. La calcitonine humaine et la calcitonine porcine, standard A, se comportent de façon identique et sont environ dix fois plus actifs que la calcitonine porcinek standard B, en se basant sur les critéres unitaires utilisés au cours de cette étude chez le rat. Les calcitonines de corps ultimobranchiaux sont plus efficaces à doses faibles, pendant des périodes plus longues, que les préparations thyroidiennes et elles sont au moins dix fois plus efficaces que la calcitonine porcine standard A et cent fois plus actives que la calcitonine porcine standard B.

Les explants traités par la calcitonine libère l'isotope dans le milieu d'une manière identique à celle de l'os mort, tant que la calcitonine reste active: pour la calcitonine de saumon, on observe pendant 20 heures un échange d'isotope entre l'os vivant, traité avec ce produit et le calcium du milieu, ainsi que cela se produit pour des fragments d'os congelé.

Ces résultats sont utiles pour des études quantitatives, devant déterminer le mode d'action d'autres produits influençant la résorption et l'apposition osseuse. L'adjonction de calcitonine permet, en effet, de mesurer l'échange d'isotope libéré de l'os, ainsi traité à tous les stades, sans tuer les tissus ou sans avoir recours à des inhibiteurs spécifiques du métabolisme.

Zusammenfassung

Ein quantitativerin vitro-Versuch wurde angewandt, um die relative Wirksamkeit von Calcitonin-Präparaten aus verschiedenen Spezies zu untersuchen. Der Versuch beruht auf der Feststellung, daß Calcitonin einen ausgeprägten Hemmeffekt auf die Freisetzung von⁴⁵Ca aus markierten Calvarien-Hälften von 6tägigen Mäusen hat. Dieser Effekt kommt wegen der Unterdrückung der endogenen Resorption zustande, die im Moment der Knochenexplantation im Gange ist, undin vitrobei Abwesenheit von Calcitonin weiter fortschreitet.

Auffallende Unterschiede des Hemmeffektes konnten bei Calcitonin-Präparaten sowohl von Ultimobranchialkörpern als auch von Säuger-Thyreoideae festgestellt werden. Menschliches Calcitonin sowie Standard A Schweine-Calcitonin verhalten sich gleich und sind ungefähr 10mal wirksamer als Standard B Schweine-Calcitonin, ausgedrückt in Einheiten bezogen auf den Rattenversuch. Die von Ultimobranchialkörpern stammenden Calcitonin-Präparate sind wirksamer in niedrigerer Dosierung und während einer längeren Zeitspanne als die Thyreoidea-Präparate. Sie wirken zudem mindestens 10mal stärker als Standard A Schweine-Calcitonin und 100mal stärker als Standard B Schweine-Calcitonin.

Explantate, welche mit Calcitonin behandelt wurden, geben das Isotop auf die gleiche Weise wie totes Knochengewebe in das Medium ab, solange das Calcitonin wirksam ist. Für Calcitonin vom Lachs besteht eine Zeitpsanne von 20 Std, während welcher die lebenden, mit diesem Präparat behandelten Knochen das Isotop mit dem Calcium des Medium austauschen, in gleicher Weise wie durch Einfrieren und Auftauen getöteten Knochens.

Diese Methode wird vermutlich sehr nützlich sein für quantitative Untersuchungen über den Aktionsmodus anderer Stoffe, welche Knochenresorption und-wachstum beeinflussen, da der Calcitonin-Zusatz es ermöglicht, die Austauschkomponente des aus dem behandelten Knochen freigesetzten Isotopes jederzeit zu messen, ohne daß dabei Gewebe zerstört oder weniger spezifische Inhibitoren des Metabolismus herangezogen werden müssen.