Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Phuong Do Duc

Einfluss von exogenem Progesteron auf die uterine, luteale und follikuläre Durchblutung sowie die Genexpression

im lutealen Gewebe bei zyklischen Kühen

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-107179

title (engl.)

Effects of exogenous progesterone on uterine, luteal and follicular perfusion and geneexpression in the luteal tissue of cyclic cows

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2015

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/doducp_ws15.pdf

abstract (deutsch)

Ziel dieser vorliegenden Arbeit war, den Einfluss exogen über eine PRID®-Spirale von Tag 1 bis 8 des Zyklus verabreichten Progesterons (P4) auf die uterine, luteale und follikuläre Durchblutung sowie die Expression wichtiger Gene im lutealen Gewebe bei zyklischen Kühen zu untersuchen.

 

Sieben nicht laktierende Kühe der Rasse Deutsch Holstein der Klinik für Rinder der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover standen für das Experiment zur Verfügung. Die Tiere wurden entsprechend einem cross over-Design in zwei Gruppen eingeteilt: P4-Gruppe: Einsatz einer PRID®-Spirale von Tag 1 bis 8 des Zyklus im ersten zu untersuchenden Zyklus; Placebo-Gruppe: Einsatz eines Placebos von Tag 1 bis 8 des Zyklus im zweiten zu untersuchenden Zyklus. Zwischen diesen beiden Zyklen herrschte eine Ruhephase von mindestens 21 Tagen, an denen keine Manipulation an den Tieren erfolgte. Nach Feststellung der klinischen Allgemeingesundheit wurden die Zyklen aller Tiere in Kleingruppen von zwei bis drei Tieren zeitversetzt mit Hilfe des OvSynch-Verfahrens synchronisiert. Am Tag der Ovulation (Tag 1) wurden sie mit PRID®-Spirale oder Placebo behandelt. Zur Bestimmung der Plasma-P4-Konzentrationen erfolgten an den Tagen 1, 2, 5, 8, 11, 15, -2, -1 bis zur folgenden Ovulation nach jeder Untersuchung Blutprobenentnahmen. Anhand der transvaginalen Doppler-Sonographie wurden an denselben Tagen bis zur folgenden Ovulation sonographische Aufnahmen der beiden Aa. uterinae angefertigt, um die uterine Durchblutung zu bestimmen. Darüber hinaus wurden an den Tagen 5, 8, 11, 15, -3, -2, -1 bis zur folgenden Ovulation sonographische Aufnahmen des CL zur Bestimmung der lutealen Größe und Durchblutung erstellt. Zudem wurden an den Tagen -3, -2, -1 bis zur folgenden Ovulation sonographische Bilder der DF zur Bestimmung der follikulären Größe und Durchblutung aufgenommen. Des Weiteren erfolgte an den Tagen 8 und 15 eine Gewebeentnahme vom CL unter Ultraschallkontrolle. Die Proben dienten zur Erfassung der Genexpression von Schlüsselenzymen der P4-Synthese sowie der lutealen Angiogenese.

Die Zykluslänge war bei den P4-Tieren tendenziell kürzer als bei den Placebo-Tieren (p = 0,08). Ferner wiesen die P4-Tiere eine höhere Plasma-P4-Konzentration während der P4-Sub­stitution an den Tagen 2 bis 8 auf (p ≤ 0,05). Nach der Entfernung der PRID®-Spirale fiel die P4-Konzentration von Tag 8 auf Tag 11 ab (p = 0,001), während die P4-Konzentration der Placebo-Tiere erst an Tag 15 sein Maximum erreichte (p ≤ 0,05). Bei zwei der sieben mit P4 supplementierten Kühe, aber bei keinem der Placebo-Tiere war der P4-Wert am Tag 15 des Zyklus  ≤ 1,0 ng/ml. Im Gegensatz zur P4-Kon­zen­tration differierten weder LS noch LDB zwischen den beiden Versuchsgruppen zu keinem Untersuchungszeitpunkt (p > 0,05). Größe und Durchblutung des präovulatorischen DFs unterschieden sich ebenfalls nicht (p > 0,05) zwischen den beiden untersuchten Gruppen.

Sowohl TAMV als auch BFV sowie PI differierten an keinem der Untersuchungstage zwischen der P4- und Placebo-Gruppe (p > 0,05). Auch die mRNA Expression der wichtigen Enzyme der P4-Synthese (StAR, HSD-3β) und der Angiogenese (eNOS, VEGF188, VEGF120, VEGF164) des CLs unterschieden sich nicht (p > 0,05) an den Tagen 8 und Tag 15 zwischen der P4- und Placebo-Gruppe. Auch innerhalb der einzelnen Gruppen blieb die Genexpression an den Tag 8 oder an Tag 15 konstant (p > 0,05).

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die P4- Konzentration durch eine frühzeitige Supplementation mittels einer intravaginalen Progesteronspirale gesteigert werden kann. Die bei zwei der sieben mit Progesteron supplementierten Kühe beobachte vorzeitige Luteolyse scheint nicht auf einer Beeinträchtigung der Entwicklung des Corpus luteum, sondern auf anderen, noch nicht genau identifizierten Mechanismen zu beruhen.

abstract (englisch)

The aim of this study was to examine the effects of intravaginal application of exogenous progesterone (P4) from day 1 to 8 of the estrous cycle on uterine, luteal and follicular perfusion and expression of important genes in the luteal tissues of cyclic cows.

Seven non-lactating Deutsch Holstein cows from the Clinic for Cattle of the University of Veterinary Medicine Hannover were used for this experiment. According to a cross-over design, the animals were divided into two groups: Intravaginal application of PRID® (P4-group) or a placebo (placebo-group) from day 1 to 8 of the estrous cycle. Between both investigated cycles, there was a resting period of at least 21 days in which the animals were not manipulated. Estrous cycles of all animals were synchronized using Osynch. For determination of P4-concentration, blood samples were taken after each sonographic examination on Days 1, 2, 5, 8, 11, 15, -2, -1, 0 until ovulation. Using transvaginal Doppler sonography blood flow in the uterine arteries was investigated on the same Days. Luteal size and perfusion were determined on Days 5, 8, 11, 15, -2, -1, 0 until ovulation and follicular size and perfusion on Days -2, -1, 0 until ovulation. On Days 8 and 15, a biopsy of the CL was performed transvaginally under sonographic control to investigate gene-expression of key-enzymes of P4-syntehsis and luteal angiogenesis by using qRT-PCR.

By tendency (p = 0.08) the cycle-length of the P4-group was shorter compared to the placebo-group. From Days 2 to 8 animals of the P4-group showed a higher P4-concentration than those of the placebo-group (p ≤ 0.05). After removal of the device, P4-concentrations of P4‑animals declined from Days 8 to 11 (p = 0.001), while P4-concentrations of placebo-animals continued to rise and reached the maximum on day 15 (p = 0.05). Two of the cows of the P4-group, but none of the animals of the placebo-group showed P4 ≤ 1.0 ng/mL on Day 15. In contrast to P4-concentration neither size nor perfusion of the CL differed between animals of both groups (p > 0.05). There was also no difference in size and perfusion of the pre-ovulatory follicles between both groups (p > 0.05).

TAMV and BFV as well the PI and RI did not differ (p > 0.05) between animals of both groups. Animals of both groups showed the same (p > 0.05) mRNA concentrations of key enzymes for P4-synthesis (StAR, HSD-3β) and angiogenesis (eNOS, VEGF188, VEGF120, VEGF164) on Days 8 and 15. Furthermore, there were no differences (p > 0.05) in gene expressions between Days 8 and 15 within animal groups.

The results of this study show that an intravaginal supplementation with a progesterone-device is able to increase P4. The premature luteolysis observed in two of the seven cows of the P4-group seems not to be caused by disturbances in luteal development, but by other not yet clarified mechanisms.

keywords

Kühe, Progesteron, Uterine Perfusion, Luteale Perfusion, cows, progesterone, uterine perfusion, luteal perfusion

kb

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