Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Autologes konditioniertes Serum als Behandlung einer persistierenden post-breeding Endometritis bei Stuten

Harnacke, Pia

The aim of the present study was to investigate the influence of administering the immunomodulator autologous conditioned serum (ACS) to mares with a disposition to persistent post-breeding endometritis (pPBE) on pregnancy rates, intrauterine fluid accumulation and neutrophil (PMN) count in endometrial cytology in comparison to Prednisolone acetate and Ringer’s-solution. Fifty-four warmblood mares were examined in 54 cycles. These horses were barren for at least a year, which excluded mares with foal and maiden mares in general. Only mares were included in this study which were inseminated unsuccessfully and reported to be disposed to pPBE and were sound after general examination. Before entering the study, the microbiological status of each mare was documented by a sterile culture swab of the uterus. A randomized distribution of the animals into 3 treatment groups was performed (autologous conditioned serum (ACS) = group 1, Prednisolone acetate = group 2 and Ringer’s solution = group 3). The fresh semen of four stallions with high fertility was chosen by the owner of the mare (500 x 106 progressive motile spermatozoa in 12 ml insemination volume). The spontaneously cycling mares were intravenously treated with 2500 IU hCG when the dominant follicle showed a diameter of at least 35 mm in transrectal ultrasound examination and were artificially inseminated 24 to forty-eight hours post injectionem. Microbiological and cytological samples were collected and transrectal ultrasound examination with regard to intrauterine fluid accumulation was performed at the time of the hCG-administration (t1), 4 to 6 hours post-mating (t2), 24 (t3) and 48 hours post inseminationem (t4). Ultrasound-gestation diagnosis was performed between day fifteen and eighteen post ovulationem. The following results were obtained: 1. There was no correlation between treatment and pregnancy rates. However all three embryos in group 1 (ACS) (3 pregnant mares/18) appeared to be too small in proportion to their age and embryo loss was observed between day 18 and 25 post ovulationem. 2. Forty-eight hours post-mating, 42 mares (78 %) showed no fluid, 7 mares (13 %) less than 2 cm height and 5 mares (9%) more than 2 cm height of intrauterine fluid accumulation. Among these animals, which showed more than 2 cm height of fluid, 2 mares were treated with ACS, 1 mare received Prednisolone acetate and 2 mares were treated with Ringer’s solution. 3. Comparing the average neutrophil count (PMN) of the 3 treatment groups in relation to the different times of evaluation, neutrophil counts of group 1 (ACS) tended to be higher, however not significantly higher than the other groups. These findings indicate that the inflammatory process was not correlated to the treatment. 4. The results of the evaluation following the above mentioned time-schedule showed significant differences regardless of treatment group. By comparing neutrophil count at the time of hCG-administration and PMN 48 hours post-mating, elimination of the inflammatory process was evaluated: Regardless the treatment, even 48 hours after insemination the mares were still dealing with a severely positive cytological result and therefore with intrauterine inflammation. 5. There was no correlation between neutrophil count 48 hours post-mating (Ct4) and pregnancy rates. The study revealed, that both treatment with ACS and Prednisolone acetate in comparison to a placebo group had no satisfactorily anti-inflammatory influence on the intrauterine milieu and failed therefore to improve fertility of mares with a disposition to pPBE. Further investigations are needed to investigate the exact function of Interleukin-1 in the context of a successful establishment of pregnancy in the mare.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, welchen Einfluss eine Behandlung der zu persistierender post-breeding Endometritis (pPBE) neigenden Stuten mit dem Immunmodulator autologes konditioniertes Serum (ACS) im Vergleich zu der Anwendung von Prednisolonacetat und Ringerlösung auf die Trächtigkeitsrate, die Ansammlung von intrauteriner Flüssigkeit und die Anzahl neutrophiler Granulozyten in der Zytologie des Endometriums nimmt. Für die Studie standen 54 Warmblutstuten zur Verfügung, die in 54 Zyklen untersucht wurden. Dabei handelte es sich um Tiere, die seit mindestens einem Jahr güst waren, somit schieden grundsätzlich Maiden- und Fohlenstuten aus. Es wurden ausschließlich Stuten ausgewählt, die in der letzten Saison erfolglos künstlich besamt wurden, bei denen eine Neigung zu einer pPBE bereits dokumentiert wurde und die klinisch allgemeingesund waren. Bevor eine Stute für die Teilnahme an der Studie zugelassen wurde, wurde mittels eines sterilen Endometriumstupfers der mikrobiologische Status des Uterus überprüft. Die Verteilung der Versuchstiere auf die 3 Behandlungsgruppen (autologes konditioniertes Serum (ACS) = Gruppe 1, Prednisolonacetat = Gruppe 2 und Ringer-Lösung = Gruppe 3) erfolgte randomisiert. Die Auswahl des zu verwendenden verdünnten Frischsamens der vier für die Studie hinsichtlich ihrer guten Fertilität selektierten Hengste unterlag der Entscheidung des Stutenbesitzers (Besamungsdosis 500 x 106 vorwärtsbewegliche Spermien in 12 ml Inseminatvolumen). Die Ovulationsinduktion erfolgte bei ultrasonographischem Nachweis eines Follikels mit einem Durchmesser von mindestens 35 mm durch intravenöse Applikation von 2500 IE hCG, wobei die Stuten zwischen 24 und 48 Stunden post injectionem künstlich besamt wurden. Bei allen Stuten wurden zum Zeitpunkt der intravenösen hCG-Gabe (t1), 4 bis 6 Stunden nach der Besamung (t2), sowie 24 (t3) und 48 Stunden post inseminationem (t4) Proben für die zytologische Untersuchung entnommen und transrektal ultrasonographische Kontrollen durchgeführt, um die Ansammlung intrauteriner Flüssigkeit zu dokumentieren. Die Trächtigkeitsuntersuchung wurde zwischen dem 15. und 18. Tag post ovulationem durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden erarbeitet: 1. Es bestand kein Zusammenhang zwischen der Behandlungsgruppe und der Trächtigkeitsrate der Stuten. Dabei konnte bei den Stuten, die mit autologem konditionierten Serum behandelt wurden (n = 18), beobachtet werden, dass jede der insgesamt  drei Fruchtanlagen (drei tragende Stuten) zum Zeitpunkt der ultrasonographischen Trächtigkeitsuntersuchung für ihr Alter zu klein war und zwischen Tag 18 und 25 post ovulationem resorbiert wurde. 2. Zum Zeitpunkt 48 Stunden post inseminationem zeigten 42 Tiere (78 %) keine, 7 Tiere (13 %) unter 2 cm Höhe und 5 Tiere (9 %) über 2 cm Höhe intrauterine Flüssigkeit. Zu den Tieren mit mehr als 2 cm Flüssigkeitshöhe im Uterus gehörten 2 Tiere zu der Gruppe ACS, ein Tier zu der Gruppe Prednisolonacetat und 2 Tiere zu der Gruppe, die mit Ringer-Lösung behandelt wurde. 3. Bei dem Vergleich der Mittelwerte der Anzahl an neutrophilen Granulozyten (PMN) zu den vier Messzeitpunkten konnten bei Gruppe 1 (ACS) tendenziell, jedoch nicht signifikant, höhere Neutrophilen-Zahlen als bei den anderen beiden Behandlungsgruppen nachgewiesen werden. Damit schien die Therapieform keinen Einfluss auf den Entzündungsverlauf zu nehmen. 4. Verglich man hingegen die PMN-Zahl zweier verschiedener Messzeitpunkte miteinander, so unterschieden sich diese unabhängig von der Behandlungsgruppe signifikant voneinander. Bei der Gegenüberstellung der PMN-Werte zum Zeitpunkt der hCG-Gabe und 48 Stunden post inseminationem sollte überprüft werden, ob und wie viele Stuten eine erfolgreiche Entzündungselimination post inseminationem (maximal 5 PMN bei 400-facher Vergrößerung in 10 zufällig ausgewählten Gesichtsfeldern) erreichen konnten: Unabhängig von der Behandlungsgruppe war auch 48 Stunden nach der Besamung bei einem Großteil der Stuten ein hochgradig positives zytologisches Probenergebnis und damit ein entzündliches intrauterines Milieu anzutreffen. 5. Es konnte kein Zusammenhang zwischen der Anzahl der neutrophilen Granulozyten 48 Stunden nach der künstlichen Besamung (Ct4) und dem Trächtigkeitsergebnis hergestellt werden. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie lässt sich schließen, dass sowohl durch eine Behandlung mit ACS als auch mit Prednisolonacetat im Vergleich zu einer Placebo-Gruppe keine zufriedenstellende anti-inflammatorische Wirkung auf das intrauterine Milieu und damit auch keine Verbesserung der Fruchtbarkeit der zu pPBE neigenden Stuten erreicht werden konnte. Es werden weitere Untersuchungen notwendig sein, um die genaue Funktion des Interleukin-1 im Zusammenhang mit der Etablierung einer Trächtigkeit bei der Stute zu erfassen.

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Harnacke, Pia: Autologes konditioniertes Serum als Behandlung einer persistierenden post-breeding Endometritis bei Stuten. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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