Dissertation

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

Wiebke Mysegades

Untersuchungen zur Eignung des Insulin-like Growth Factor I Systems zur Prognose der Gesundheit und Fertilität bei pluriparen Deutschen Holstein Milchkühen

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-105111

title (engl.)

Investigation of the suitability of the Insulin-like Growth Factor System for the prognosis of health and fertility in pluriparous German Holstein dairy cows 

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2014

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/mysegadesw_ss14.pdf

abstract (deutsch)

In der vorliegenden Arbeit wurde geprüft, ob Zusammenhänge zwischen den peripartalen Konzentrationen an Insulin-like Growth Factor I (IGF-I) bzw. den IGF-I Bindungsproteinen-2 und -3 (IGFBP-2 und -3) und den Inzidenzen verschiedener Produktionserkrankungen wie Ketose, Labmagenverlagerung, Hypocalcämie, Fett­lebererkrankung, Pansenatonie, Retentio secundinarum, Metritis, Endometritis, Mastitis und der Fertilität bestehen. Für die Studie wurden 300 pluripare Holstein Friesian Milchkühe eines Milchviehbetriebes in Nordbrandenburg dreimalig unter­sucht. An den Tagen 262-270 post inseminationem (Untersuchungszeitpunkt 1: UZP 1), 16-21 Tage post partum (p.p. UZP 2) und 22-28 Tage p.p. (UZP 3) wurde jeweils eine Allgemeinuntersuchung durchgeführt und der Body Condition Score beurteilt sowie Blutproben gewonnen. In letzteren wurden an den UZPs 1 bis 3 die IGF-I-Konzentrationen mittels Enzyme Linked Immunosorbent Assay und am UZP 1 zusätzlich mittels Western Ligand Blot die IGFBP-2- und IGFBP-3-Konzentrationen bestimmt. Außerdem erfolgte in den p.p. gewonnenen Proben der UZP 2 und 3 die Bestimmung der Progesteronkonzentrationen mit Hilfe eines etablierten Radioimmunoassays, um eine Ovulation der Kühe in der dritten oder vierten Woche p.p. zu erfassen. Hierbei wurden Progesteronwerte von ≥1ng/ml als Indikator für eine vorangegangene Ovulation zugrunde gelegt. Neben den eigenen Untersuchungen fanden die Diagnosen des Hoftierarztes während der Transitperiode (3 Wochen ante partum, a.p. bis 4 Wochen p.p.) Berücksichtigung. Es wurden die Erkrankungen Ketose, Hypocalcämie, Labmagenverlagerung, Fettlebererkrankung, Pansenatonie, Retentio secundinarum, Metritis, Endometritis sowie Mastitis durch einen Tierarzt diagnostiziert.

Kühe, die an einer Ketose erkrankten, hatten a.p. geringere (P<0,05) IGF-I-Konzentrationen (<62 ng/ml) sowie niedrigere IGFBP-2-Werte (<3,5 ng/μl; P<0,05) als gesunde Kühe.

Kühe, die nicht innerhalb der ersten drei Wochen p.p. ovulierten, hatten am UZP 2 niedrigere IGF-I-Konzentrationen (<43 ng/ml) als Kühe, bei denen in dieser Zeit eine Ovulation stattgefunden hatte (P<0,05). Am UZP 3 war kein Unter­schied (P>0,05) in den IGF-I-Werten zwischen Kühen, die in der 4. Woche p.p (22-28 Tage p.p.) ovulierten und Kühen mit ausbleibender Ovulation darstellbar. Es konnte kein Zusammenhang zwischen den a.p. bestimmten IGF-I-Konzentrationen und der Ovulationsrate in den ersten vier Wochen p.p. gezeigt werden (P>0,05). Kühe mit maximal zwei Besamungen wiesen im Vergleich zu Kühen mit mehr als zwei Besamungen höhere IGFBP-2-Werte auf (P<0,05), unterschieden sich aber nicht in den IGF-I-Konzentrationen (P>0,05). Außerdem korrelierten die IGFBP-2-Konzen­trationen negativ mit der Güstzeit (P<0,05). Am UZP1 hatten Kühe mit einer Körpertemperatur ≥39,0°C höhere IGFBP-2-Konzentrationen als Kühe mit einer Temperatur <39,0°C (P<0,05).

Für die IGFBP-3-Konzentrationen waren weder zwischen Kühen mit maximal zwei Besamungen und Kühen mit mehr als zwei Besamungen noch zwischen Kühen mit einer Körpertemperatur ≥39,0 °C und denen mit einer Körpertemperatur <39,0°C Unterschiede erkennbar (P>0,05). Auch die IGFBP-3-Spiegel von Ketose betroffenen Kühen und gesunden Tieren waren vergleichbar (P>0,05).

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass die peripartal bestimmten IGF-I- und IGFBP-2-, aber nicht die IGFBP-3-Werte eine Prognose hinsichtlich der Entwicklung einer Ketose und der Fertilität in der folgenden Laktation bezogen auf das Besamungsergebnis und die Güstzeit erlauben.

abstract (englisch)

The objective of this study was to investigate, if peripartal concentrations of Insulin-like Growth Factor I (IGF-I), IGF binding protein-2 and -3 (IGFBP-2 und -3) could be used as biomarkers to predict the risk of production diseases, such as ketosis, dislocatio abomasum, fatty liver, rumenatonia, retained fetal membranes, metritis, endometritis, mastitis and disturbances in fertility of dairy cows. Three hundred pluriparous Holstein-Frisian dairy cows from a dairy farm in Northern Brandenburg were examined for this study. From each cow blood samples were taken three times, on days 262-270 post inseminationem (examination time 1) 16-21 post partum (p.p. examination time 2) and 22-28 p.p. (examination time 3). Furthermore, at all time points a general clinical examination and an evaluation of the body condition score (BCS) was performed. At the examination times 1 to 3 IGF-I blood concentrations were measured using an enzyme linked immunosorbent assay. In addition, at examination time 1, IGFBP-2 and -3 blood concentrations were determined by using a western ligand blot and at the examination times 2 and 3 progesterone concentrations were measured using a radioimmunoassay. A progesterone concentration ≥1ng/ml served as an indicator for ovulation. The diagnoses ketosis, hypocalcaemia, dislocatio abomasum, fatty liver, rumenatonia, retained fetal membranes, metritis, endometritis and mastitis were made by a veterinarian during the transition period (3 weeks a.p. until 4 weeks p.p.).

Cows suffering from ketosis after parturition had lower (P<0,05) IGF-I concentrations (<62 ng/ml) and lower IGFBP-2 concentrations (<3,5 ng/μl; P<0.05) at examination time 1 compared to healthy cows. Anovulatory cows had lower (P<0.05) IGF-I concentrations (<43ng/ml) at examination time 2 than cows that ovulated within this time period. There was no difference (P>0.05) in IGF-I levels at examination time 3 between ovulatory and anovulatory cows at that point in time.

Additionally, no interrelation (P>0.05) between IGF-I concentrations a.p. and the ovulation rate in the first 4 weeks p.p. could be detected. Cows which needed ≤2 inseminations to get pregnant showed higher IGFBP-2 concentrations than cows with >2 inseminations (P<0.05), however the IGF-I concentrations were comparable (P>0.05). There was a negative correlation (P<0.05) between IGFBP-2 concentrations and “days open”. At examination time 1 cows with a temperature ≥39.0°C had higher IGFBP-2 concentrations than cows with a temperature <39.0°C (P<0.05).

The IGFBP-3 concentrations were comparable between cows with ≥2 or <2 inseminations and between cows with a temperature ≥39.0°C or <39.0°C (P>0.05). Moreover, similar (P>0.05) IGFBP-3 concentrations were measured in healthy cows and cows suffering from ketosis. These results show that peripartal concentrations of IGF-I and IGFBP-2, but not of IGFBP-3 allow a prognosis concerning the development of ketosis and reproductive disorders (number of inseminations and “days open”).

keywords

Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor, Bindungsproteine, Ketose; Insulin-like Growth Factor, binding proteins, ketosis 

kb

638