Untersuchungen über den embryonalen Einfluss auf die uterine Durchblutung und die endometriale Genexpression während der Frühgravidität anhand eines Superovulationsmodells beim Rind

Ziel dieser Dissertation war es, zu überprüfen, ob der Embryo beim Rind bereits in den ersten sieben Tagen nach der Konzeption einen Einfluss auf die uterine Durchblutung und die endometriale Genexpression besitzt. Dabei wurde das Modell einer Mehrlingsgravidität nach vorausgegangener Superovulationsbehandlung gewählt, um die Signale zwischen dem Konzeptus und der maternalen Umgebung zu verstärken. Die Untersuchungen wurden an acht nichtlaktierenden Kühen der Rasse Holstein Friesian durchgeführt. Nach einem modifizierten Latin Square Modell durchliefen alle Kühe jeweils drei verschiedene Versuchsmodelle: 1. das unstimulierte Modell (U‑Modell), in dem die Kühe 12 und 24 h nach Beginn der natürlichen Brunst mit Tiefgefriersperma künstlich besamt (KB) wurden; 2. das Superovulationsmodell (S‑Modell) und 3. das Kontrollsuperovulationsmodell (KS‑Modell), in denen die Kühe einer Superovulationsbehandlung unterzogen und dann 36, 48 und 60 h nach der letzten Hormongabe mit Tiefgefriersperma besamt (S‑Modell) bzw. mit einer Mischung aus Seminalplasma und Spermaverdünner scheinbesamt (KS‑Modell) wurden. Sieben Tage nach der ersten KB/Scheinbesamung wurde in allen drei Modellen eine Uterusspülung zur Gewinnung der Eizellen/Embryonen durchgeführt und die Anzahl der Corpora lutea bestimmt. Im U‑Modell erfüllten fünf und im S‑Modell erfüllten sieben Tiere das Kriterium von mindestens einem bzw. vier transfertauglichen Embryonen. Das uterine Blutflussvolumen (uBFV) und der uterine Pulsatility Index (uPI) beider Aa. uterinae wurde in allen drei Versuchsmodellen das erste Mal 12 h vor (Tag ‑0,5) der ersten KB/Scheinbesamung dopplersonographisch erfasst. Die weiteren Blutflussuntersuchungen fanden 1, 3, 5, und 7 Tage nach der ersten KB/Scheinbesamung statt. Zu den entsprechenden Untersuchungszeitpunkten wurden ebenfalls die peripheren Konzentrationen an Gesamtöstrogen (Etot) und Progesteron (P4) bestimmt. Am Tag 7 erfolgte zudem die Gewinnung endometrialer Biopsien zur Bestimmung der mRNA‑Expression ausgewählter vasoaktiver Substan­zen und deren Rezeptoren im Endometrium. Die uBFV-Werte unterschieden sich an den Tagen ‑0,5 und 1 nicht (p > 0,05) zwischen dem S‑ und dem KS‑Modell, waren jedoch im S‑Modell an Tag 3 um 24 %, an Tag 5 um 18 % und an Tag 7 um 36 % höher (p < 0,05) als im KS‑Modell. In beiden Superovulationsmodellen wiesen die Kühe zudem von Tag 3 an deutlich höhere (p < 0,05) uBFV-Werte als im U-Modell auf: an Tag 7 war das uBFV im KS‑Modell 84 % und im S-Modell 147 % höher (p < 0,05) als im U‑Modell. Im Gegensatz zum uterinen Blutflussvolumen waren die uPI-Werte zwischen den drei Modellen zu keinem Zeitpunkt verschieden (p > 0,05). Die peripheren Konzentrationen an Etot und P4 sowie die Anzahl der Corpora lutea unterschieden sich nicht (p > 0,05) zwischen dem S‑ und KS‑Modell. Im Gegensatz dazu unterschieden (p < 0,05) sich die Steroidhormonkonzentrationen des U‑Modells zum Teil von denjenigen in den Superovulationsmodellen: sowohl im KS‑ als auch im S‑Modell war an Tag ‑0,5 eine höhere Konzentration an Etot zu messen als im U‑Modell; die P4 Konzentrationen in den beiden Superovulationsmodellen waren ab Tag 3 signifikant höher (p < 0,05) als im U‑Modell. Die mRNA-Konzentrationen der endothelialen NO-Synthase (eNOS) und des Prostaglandin E-Rezeptors (PTGER2) waren im S‑Modell 8,0-fach (eNOS) bzw. 1,5-fach (PTGER2) höher (p < 0,05) exprimiert als im KS‑Modell. Die mRNA-Expression der übrigen untersuchten Faktoren (Progesteron- und Östrogenrezeptoren, Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF121) und dessen Rezeptor (VEGFR2)) unterschieden sich nicht (p > 0,05) zwischen den beiden Superovulationsmodellen. Verglichen mit dem U-Modell wiesen die Kühe im S-Modell eine noch höhere (8,6-fach; p < 0,05) eNOS mRNA-Konzentration auf. Die Menge an VEGF121‑mRNA war im U‑Modell höher (2,1‑fach; p < 0,05) exprimiert als im KS‑Modell und die Konzentration der exprimierten VEGFR2‑mRNA war im U‑Modell 1,3-fach höher (p < 0,05) als im S‑Modell. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass der Konzeptus den uterinen Blutfluss bei superovulierten Kühen bereits in der ersten Trächtigkeitswoche beeinflusst, wobei die beiden vasoaktiven Substanzen PGE2 und NO eine wichtige Rolle spielen. Der uterine Blutfluss ist somit bei Kühen schon in einer sehr frühen Phase der Frühgravidität an der embryo-maternalen Kommunikation beteiligt.