Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Einfluss des IGF-I Systems auf die uterine Involution beim Rind

Krach, Karolin

The aim of this study was to verify the hypothesis that high IGF-I levels before parturition have a positive effect on the uterine involution in cattle. Twelve pluriparous, pregnant Holstein Friesian cows were divided into groups with high (group 1, n=6) and low (group 2, n=6) IGF-I levels. The classification was based on their IGF-I plasma levels between days 244 and 254 of pregnancy. To measure uterine involution a sonomicrometry (SMM) system was installed into the uterus by laparotomy around day 259 of pregnancy. For this purpose 4 piezoelectric crystals were implanted into the myometrium of the great curvature of the pregnant horn in a longitudinal direction with distances of approximately 10 cm between crystals. The SMM-measurements (the average distances between the four crystals) were carried out always in the morning for four hours daily within the first 14 days after parturition, and thereafter every other day until day 28. In order to identify artifacts in the measurements, movements of cows were recorded by using a video camera. In addition after each SMM-measurement a transrectal ultrasound examination of the uterus, starting on day 10 after parturition was carried out. The diameters of the cervix, the uterine body and uterine horns as well as the cross-sectional total and endometrial areas of the uterine body and uterine horns were measured. To investigate, if the implantation of crystals had an effect on uterine involution, a control group (n=12) without crystals was examined by B-mode sonography in the same way like cows with implanted crystals. To measure IGF-I levels blood samples have been taken once a week during the last four weeks prior to calving and daily from the day of parturition until day 28. In group 2 more puerperal diseases (50%) occurred than in group 1 (33%). While the animals of group 1 ovulated during the study period with an incidence of 50%, no ovulation was detected in group 2. The SMM-measurements of both groups differed only in the first week after parturition. The values were lower (p <0.05) in cows with low IGF-I levels than in cows with high IGF-I levels. There was no reduction of the SMM-values during the first week post partum, neither in group 1 nor in group 2. In the second week after parturition the mean distances between crystals reduced (p <0.05) by 40% (high IGF-I) and by 38% (low IGF-I), respectively, and in the third week post partum by further 18% (IGF-I high) and 12% (low IGF-I), respectively. In the fourth week after calving only group 2 animals showed a further reduction of the mean distance of crystals of 7% (p<0.05). The parameters determined by transrectal ultrasonography did not differ between the two groups. When comparing the sonographic measurements between cows with and without crystals, the latter group showed higher (p<0.05) values. Differences (p<0.05) were noticed in the diameter of the cervix between days 10 and 14, in the area of the endometrium of the uterine body as well as in all parameters of the formerly pregnant horn between days 16 and 28 post partum and in all parameters of the non-pregnant horn during the whole examination period. Up to the end of the third week after parturition differences (p <0.05) in plasma IGF-I concentrations between groups were similar to those observed before parturition. Minimal IGF-I levels were noticed in both groups about one week after parturition. By the end of the second week after parturition IGF-I increased (p<0.05) by 90% in group 1 cows. In group 2 no rise of IGF-I was observed before the third week after parturition. In the third week IGF-I increased (p<0,05) by 93% in group 2 while group 2 cows showed no change in IGF-I levels. In the fourth week after parturition there was no alteration of IGF-I in any of the groups. In summary, the hypothesis of a positive influence of high IGF-I levels before calving on uterine involution could not be confirmed by sonomicrometric and transrectal sonographic measurements.

Ziel dieser Arbeit war es, die Hypothese zu prüfen, dass sich hohe antepartale IGF-I Spiegel positiv auf die uterine Involution beim Rind auswirken. Zwölf pluripare, hochtragende Holstein Friesian Kühe wurden anhand ihres IGF-I Plasmaspiegels zwischen dem 244. und 254. Tag ante partum (a.p.) in eine Gruppe mit hohen IGF-I Werten (Gruppe 1) bzw. mit niedrigen IGF-I Werten (Gruppe 2) zu je sechs Tieren eingeteilt. Um die uterine Involution zu beurteilen, wurden um den 259. Trächtigkeitstag mittels Laparatomie Sonomikrometrie (SMM)-Kristalle in das Myometrium implantiert. Es wurden jeweils 4 Kristalle entlang der großen Kurvatur in Abständen von jeweils etwa 10 cm angeordnet. Bei den SMM-Messungen wurden die mittleren Abstände zwischen den 4 Kristallen bestimmt. Die Analysen erfolgten zwischen dem Tag der Geburt und Tag 14 post partum (p.p.) täglich und anschließend bis Tag 28 p.p. jeden zweiten Tag vormittags über jeweils vier Stunden. Um Artefakte bei den Messungen besser abgrenzen zu können, wurden die Bewegungen der Kühe während des Versuchs mittels Videoüberwachung aufgezeichnet. Ab dem 10. Tag p.p. erfolgte die Beurteilung der uterinen Involution zusätzlich mittels transrektaler sonographischer Untersuchung. Dabei wurden der Zervixdurchmesser sowie der Durchmesser, die Gesamt- und Endometriumsflächen des Uteruskörpers und der –hörner bestimmt. Um einen Einfluss der implantierten Kristalle auf die Uterusinvolution zu prüfen, fanden an 12 Kühen, bei denen keine Kristalle implantiert worden waren, ebenfalls transrektale sonographische Untersuchungen des Uterus statt. Die IGF-I Gehalte wurden in den letzten vier Wochen a.p. einmal wöchentlich und nach der Geburt bis zum 28. Tag p.p. täglich im Blutplasma bestimmt. Tiere der Gruppe 2 wiesen mit einer Inzidenz von 50% mehr puerperale Erkrankungen auf als Tiere der Gruppe 1 (33%), während mit einer Inzidenz von 50% mehr Kühe aus Gruppe 1 im Versuchszeitraum eine Ovulationen zeigten als aus Gruppe 2 (0%). Die SMM-Werte unterschieden sich nur in der ersten Woche p.p. zwischen den beiden Gruppen, wobei die Werte von Gruppe 2 geringer waren (p<0,05) als von Gruppe 1. Weder bei Tieren der Gruppe 1 noch der Gruppe 2 war in der ersten Woche p.p. eine Abnahme der SMM-Werte festzustellen. In der zweiten Woche p.p. reduzierten sich (p<0,05) die Strecken um 40% (IGF-I hoch) bzw. 38% (IGF-I niedrig) und in der dritten Woche p.p. um weitere 18% (IGF-I hoch) bzw. 12% (IGF-I niedrig). In der vierten Woche p.p. war nur noch in Gruppe 2 eine Verkürzung (p<0,05) um 7% zu beobachten. Die mittels transrektaler Sonographie erhobenen Parameter differierten nicht zwischen den beiden Gruppen. Die Kühe der Versuchsgruppe wiesen sofern Unterschiede vorlagen im Vergleich zu denen der Kontrollgruppe größere Werte auf (p<0,05). Diese Unterschiede betrafen den Zervixdurchmesser zwischen dem zehnten und 14. Tag p.p., die Endometriumsfläche des Corpus und alle erhobenen Parameter am ehemals tragend gewesenen Horn ab dem 16. Tag p.p. bis zum Ende der Messung und ebenfalls alle erhobenen Parameter am nicht graviden Horn über den gesamten Messzeitraum vom zwölften bis zum 28. Tag p.p.. Die präpartalen Unterschiede in den IGF-I Gehalten zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 blieben bis zur dritten Woche nach der Geburt bestehen (p<0,05). Bei beiden Gruppen waren die Werte etwa eine Woche p.p. am niedrigsten. Nur bei Tieren der Gruppe 1 fand ein Anstieg (p<0,05) um 90% bis zum Ende der zweiten Woche p.p. statt. Während bei der Gruppe 1 in der dritten Woche p.p. keine Zunahme zu verzeichnen war, zeigte Gruppe 2 einen Anstieg (p<0,05) der IGF-I Plasmawerte um insgesamt 93%. In der vierten Woche nach der Kalbung fand bei keiner der beiden Gruppen eine Änderung statt. Zusammenfassend konnte die Hypothese, dass ein hoher IGF-I Spiegel a.p. einen positiven Einfluss auf die Uterusinvolution hat, mittels sonomikrometrischer Messungen durch im Myometrium implantierte Kristalle und anhand der transrektalen Beurteilung des Uterus nicht bestätigt werden.

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Krach, Karolin: Einfluss des IGF-I Systems auf die uterine Involution beim Rind. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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