Dissertation

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

Manon Camilla Scheld

Lokale Reaktionen auf Seminalplasma im

Endometrium des Schweins auf

Protein- und Zellebene

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-106816

title (engl.)

Local effect of seminal plasma on the porcine endometrium at protein and cellular level

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2015

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/scheldm_ss15.pdf

abstract (deutsch)

Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung des zellulären und proteinchemischen Profils des Uterus östrischer Jungsauen nach Insemination mit Seminalplasma bzw. der Kontrolllösung PBS.

Das Probenmaterial wurde im Rahmen zweier vorangegangener Forschungsarbeiten aus einem In-vivo-Tiermodell gewonnen. In diesem ermöglichte die Applikation von Seminalplasma in jeweils ein Uterushorn und die Eingabe einer PBS-Kontrolllösung in das gegenseitige Uterushorn einen Vergleich von Versuchs- und Kontrollproben aus dem gleichen Tier. Insgesamt wurde Material von 16 spontan östrischen Jungsauen aus den Lokalisationen uterotobale Verbindung (UTV) und Uterus in 2 cm und 22 cm Entfernung von dieser gewonnen. Die frühe Versuchsgruppe bildeten 9 Tiere, bei denen eine Probenentnahme 2 h nach oben genannter Behandlung erfolgte. Weitere 7 Tiere, bei denen die Entnahme nach 17 h erfolgte, wurden zur späten Versuchsgruppe zusammengefasst.

Mittels histologischer und immunhistologischer Untersuchungsmethoden wurden ausgewählte Immunzellen und Zytokine in Abschnitten des infundierten Uterushorns und der UTV nachgewiesen und ausgewertet. Die Anzahl der neutrophilen Granulozyten im Epithel und der eosinophilen Granulozyten im Stroma der Uterusabschnitte und der UTV wurde quantitativ erfasst. Die Analyse der neutrophilen Granulozyten außerhalb des Uterusepithels erfolgte semiquantitativ. Prostaglandin-Endoperoxide Synthase 2 (PTGS2), Tumor Necrosis Factor Alpha (TNFA) und Tumor Necrosis Factor Alpha-Induced Protein 6 (TNFAIP6 oder TSG6) wurden nach immunhistochemischer Darstellung semiquantitativ ausgewertet.

Sowohl nach 2 h als auch nach 17 h ist im mit Seminalplasma behandelten Uterushorn –im Gegensatz zur PBS behandelten Gegenseite– eine deutlich niedrigere Anzahl an neutrophilen Granulozyten zu finden. Dies ist sowohl quantitativ im Uterusepithel als auch semiquantitativ im subepithelialen Bereich des Stromas, dem restlichen Stroma und dem Perimetrium darstellbar. Konträr hierzu stellt sich die Verteilung der eosinophilen Granulozyten dar. Hier ist in der frühen Versuchsgruppe (2 h) eine signifikant höhere Anzahl auf der mit Seminalplasma behandelten Uterusseite zu finden.

Unabhängig von der Behandlung sind die neutrophilen Granulozyten im Uterusepithel nach 2 h in signifikant geringerer Anzahl vorzufinden als nach 17 h. Bei den Eosinophilen verhält sich dies in der UTV in gleicher Weise. Im Uterus ist entgegengesetzt hierzu nach 2 h eine signifikant höhere Anzahl als nach 17 h nachweisbar.

Beim Zielprotein PTGS2 ist einzig in der frühen Versuchsgruppe (2 h) bei den Immunzellen im Perimetrium ein Behandlungseffekt vorhanden. Das seminalplasmabehandelte Uterushorn zeigt –im Vergleich zur Kontrollseite– eine schwächere Reaktion. TNFAIP6 zeigt nach 2 h im Oberflächen- und Drüsenepithel ebenso diesen Behandlungseffekt. Dieser kehrt sich hier nach 17 h um, woraufhin dann in den Uterusproben nach Seminalplasmakontakt eine stärkere Farbreaktion zu finden ist als nach der Applikation von PBS. TNFA wurde durch die Inseminate nicht beeinflusst.

Darüber hinaus lässt sich ein Zusammenhang verschiedener Parameter erkennen. Im Hinblick auf den zeitlichen Einfluss ist nach 2 h sowohl eine stärkere Farbreaktion beim immunhistochemischen Proteinnachweis von PTGS2 und TNFAIP6 in verschiedenen Lokalisationen als auch eine größere Anzahl an eosinophilen Granulozyten im Stroma festzustellen als nach 17 h.

Zudem scheint eine Beziehung bei der Verteilung innerhalb der Uteruslokalisationen zu existieren. Die neutrophilen Granulozyten sind –wie auch für PTGS2, TNFA und TNFAIP6 in vorangegangenen Arbeiten gezeigt– mit abfallender Tendenz im Epithel des Uterushorns in Richtung der UTV vorhanden, wohingegen die eosinophilen Granulozyten entgegengesetzt mit zunehmender Anzahl im Stroma des Uterushorns hin zur UTV auftreten.

Schlussfolgernd kann die Annahme, dass Seminalplasma im Uterus eine immunsupressive Rolle spielt, unterstützt werden. Hierauf deutet vor allem die Herabregulation der Neutrophilenanzahl in allen untersuchten Lokalisationen des Uterus. Die vorliegenden Ergebnisse unterstützen weiterhin die Hypothese, dass die im Uterus vorkommenden Leukozyten zu einer Beeinflussung der Expression ausgewählter Zytokine beitragen.

abstract (englisch)

The aim of the present study was to examine the cellular composition and expression of cytokines in the uterus of gilts in oestrus after unilateral, intrauterine infusion of uterine horns with seminal plasma compared to their contralateral PBS controls.

The tissue used was obtained within an in vivo animal model, which was performed in another study. Unilateral application of seminal plasma and contralateral PBS infusion allowed the comparison of both, experimental and control tissue, within the same animal. Uterotubal junction (UTJ) and defined uterine horn locations (2 cm and 22 cm) from sixteen gilts in spontaneous oestrus were examined. Gilts were hysterectomized at 2 h (early group, n = 9) or 17 h (late group, n = 7) after infusion.

Immune cells and expression of cytokines were analyzed (semi)quantitatively by histology and immunohistochemistry in the UTJ and different horn locations.

The amount of neutrophil granulocytes in the uterine epithelium and eosinophil granulocytes in the uterine stroma were detected quantitatively, while neutrophil granulocytes outside of the uterine epithelium were analyzed semi-quantitatively. Prostaglandin endoperoxide synthase 2 (PTGS2), tumor necrosis factor alpha (TNFA) and tumor necrosis factor alpha-induced protein 6 (TNFAIP6 or TSG6) were analyzed semi-quantitatively.

After 2 h and after 17 h, the uterus horn treated with seminal plasma showed significantly less neutrophil granulocytes than the PBS counterpart. This was observed quantitatively in the uterine epithelium as well as seen semi-quantitatively in the subepithelial area, the uterine stroma and the perimetrium. In contrast, significantly more eosinophil granulocytes were found after seminal plasma application in the early group (2 h).

Regardless of treatment, less neutrophil granulocytes were found in the uterine epithelium after 2 h than after 17 h. The same applies to eosinophil granulocytes in the UTJ, while in the other uterus locations there are significantly more eosinophils after 2 h than after 17 h.

After 2 h PTGS2 expression was higher in PBS treated uterine horn perimetrial immune cells compared to the seminal plasma side. TNFA reaction did not differ between the groups. TNFAIP6 expression was higher on the PBS side after 2 h, while being higher on the seminal plasma side of the late group.

In addition, a possible relation between different parameters has been registered. After 2 h a stronger immunohistochemical reaction for PTGS2 and TNFAIP6 in different locations has been observed, as well as a larger number of eosinophil granulocytes after 17 h.

Furthermore, there seems to be a relationship of distribution within the uterine locations. While there is a higher count of eosinophil granulocytes in the uterine stroma than in the stroma of the UTJ, the amount of neutrophil granulocytes, as shown in earlier studies for PTGS2, TNFA and TNFAIP6, is lower in the epithelium of the UTJ than in the uterine epithelium.

To conclude, the hypothesis that seminal plasma acts immunosuppressive in the uterus was confirmed. The neutrophils were regulated down in all analyzed locations of the uterus after treatment with seminal plasma.

The results of the present study still support the hypothesis that leucocytes found in the uterus have an influence on cytokine expression.

keywords

porcine / seminal plasma / endometrium, Schwein / Seminalplasma / Endometrium

kb

17.883