Galectin expression in the bovine uterus and placenta through the course of pregnancy with focus on the peripartal period

Galektine spielen eine wichtige Rolle in der Regulation biologischer Prozesse wie Zell-Adhäsion, Proliferation und Migration, sowie in der Modulation der angeborenen als auch der erworbenen Immunität. Es ist daher wahrscheinlich, dass Galektine auch an der Steuerung der Plazentation, dem Erhalt der Trächtigkeit und der lokalen Immunregulation im bovinen Uterus maßgeblich beteiligt sind. Um eine Basis für zukünftige Untersuchungen zu liefern, war das erste Ziel dieser Studie ein Galektinprofil für das interplazentomäre Endometrium und das Plazentom während der Trächtigkeit des Rindes zu erstellen. Besondere Aufmerksamkeit galt der präpartalen Phase und dem immunolgischen Status der Kuh. In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, dass eine schwere negative Energiebilanz während der Trächtigkeit, sichtbar durch erniedrigte IGF-1 Serumspiegel bei Milchkühen, in vermehrten Entzündungszeichen im postpartalen Uterus sowie einer höheren Inzidenz an postpartalen Erkrankungen resultiert. Daher war es ein weiteres Ziel dieser Studie zu untersuchen, ob die lokale Galektinexpression auf mRNA- und Proteinebene von unterschiedlichen IGF-Serum-spiegeln beeinflusst wird. Für die Erstellung eines Galektinprofils wurden am Schlachthof Gewebeproben von interplazentomalem (IP) und plazentomalem (P) Bereichen des Uterus trächtiger Kühe verschiedener Stadien genommen und mittels Scheitel-Steiß-Länge in 3 Gruppen eingeteilt: Frühe Trächtigkeit (Tag 30-130, n=9); Mittlere Phase der Trächtigkeit (Tag 130-220, n=7); Späte Trächtigkeit (Tag 220-275, n=7). Die Proben wurden nach der Entnahme in flüssigem Stickstoff bzw. in Bouin’scher Lösung fixiert. Galektin-1, -3, -4 und -9 wurden immunhistochemisch lokalisiert. Proben der späten Trächtigkeit wurden auch auf mRNA-Ebene mittels RT-qPCR untersucht. Die Spezifität der benutzen Antikörper konnte mittels Western Blot gezeigt werden. Zur Charakterisierung der präpartalen Periode wurden 17 gesunde, trächtige Kühe von einem Milchviehbetrieb ausgewählt und anhand präpartaler IGF-1 Serumwerte in eine IGF-1 high (n=10; IGF-1>140ng/ml) und IGF-1 low (n=7; IGF-1< 140ng/ml) Gruppe eingeteilt. Im Rahmen von Kaiserschnitten am 275.Tag der Trächtigkeit wurden Proben aus dem IP sowie zwei Plazentome entnommen. Die Analyse der Genexpression erfolgte für Galektin-1, -3, -4, -9 und -13 auf mRNA-Ebene mittels RT-qPCR und auf Proteinebene (mit Ausnahme von Galektin-13) mittels Immunhistochemie. Für alle untersuchten Galektine konnte eine Expression im IP und im P während der Trächtigkeit auf mRNA-Ebene dargestellt werden. Galektin-1 zeigte eine Lokalisation im maternalen Stroma und den Gefäßwänden, sowie im plazentomalen Gewebe im Karunkelepithel. Dagegen konnte Galektin-3 hauptsächlich im Drüsenepithel, dem maternalen Epithel und dem fetalen Stroma nachgewiesen werden. Galektin-4 und -9 zeigten, ähnlich zu Galektin-3, eine Verteilung in den Epithelien, wobei Galektin-4 zusätzlich im Stroma und den Gefäßwänden zu finden war. Galektin-9 konnte in der mittleren Phase der Trächtigkeit nicht im P lokalisiert, jedoch in der späten Phase in Granula der TGC. In der präpartalen Periode zeigte Galektin-13 eine hoch signifikant (p<0,001), Galektin-9 eine signifikant (p<0,05) erhöhte Expression und Galektin-4 den Trend (p<0,1) einer stärkeren Expression im interplazentomalen Gewebe von IGF-1 high Kühen, während die Galektin-1 und -3 Expressionen in beiden Untersuchungsgruppen gleich hoch waren. Im Plazentom konnten für keines der untersuchten Galektine Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt werden. Auf Proteinebene zeigten sich leichte Unterschiede in der Immunreaktivität. Die Expression der Galektine sowie deren spezifische Lokalisation mit ihren Änderungen im Verlauf der Trächtigkeit deutet darauf hin, dass diese Proteine an Regulationsprozessen im bovinen Uterus beteiligt sind. Insbesondere die Expressionsunterschiede zwischen IGF high und low Kühen sind ein Hinweis darauf, dass Galektine an der Regulation der lokalen Immunantwort im Uterus beteiligt sein könnten. Diese Studie sollte als Basis für künftige Untersuchungen genutzt werden, in denen die genaue Funktion der Galektine im bovinen Uterus, beispielsweise am Zellkulturmodell, im Mittelpunkt stehen wird.