Neuronale Störungen können einen erheblichen Effekt auf die Knochenhomöostase, die Knochenreparatur und -regeneration haben. Es wird vermutet, dass Substanz P (SP) und Calcitonin Gene-related Peptide (CGRP) positive sensible Nervenfasern, sowie sympathische Neurotransmitter über a- und ß-Adrenorezeptor-induzierte Signalwege, frühe Entzündungs- und Schmerzbezogene Prozesse nach osteoporotisch bedingten Frakturen beeinflussen. Östrogene haben einen anabolen Effekt auf Knochengewebe, indem sie die Produktion von Entzündungsfaktoren einschränken. Daher wirkt eine Verminderung des Östrogengehaltes katabol und stimuliert die Bildung von knochenabbauenden Osteoklasten. Sensible und sympathische Neurotransmitter können die IL-6 Sekretion stimulieren. Weiterhin wird vermutet, dass eine erhöhte IL-6 Produktion nach Ovariektomie die Frakturheilung verschlechtert und das Frakturrisiko erhöht. Osteoporose Modell: ovariektomierte (OVX) weibliche K.O. und WT-Mäuse. Frakturmodell: flexibel stabilisierte femorale Frakturen (fixateur externe) 4 Wochen nach OVX. K.O. Mäuse: SP-defizient; alpha-CGRP-defizient; ß1/ß2-Adrenorezeptor-defizient) und 6-OHDA sympathektomierte Mäuse. Behandlung: Applikation von Tocilizumab vor Fraktur zur Inhibierung der IL-6 Effekte. Patientenmaterial: Knochenbiopsien von humanen osteoporotischen Frakturen. WP1 und 2: Rolle der sensiblen und sympathischen Neurotransmitter in der Frakturheilung. Analyse des Frakturheilungsprozesses (Kallusreifung), Entzündungs- und Schmerzreaktionen in Gendefizienten- und sympathektomierten Mäusen. Readout: Morphometrie, Knochenstrukturanalyse, Immigration von Immunzellen in den Kallus, Hyperalgesie-Tests. WP3: Applikation von Tocilizumab in die verschiedenen Mausstämme. Readout wie in WP 1 und 2. WP4: Stimulierung osteoporotischer Knochenexplantate (human und murin) mit Neurotransmittern in vitro. Readout: Produktion inflammtorischer Faktoren und MMPs, Angiogenese und Osteoklastogenese.