Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchung TNF-[alpha]-vermittelter Effekte auf präovulatorische Ovarien von Jungsauen

Krüger, Maren

The process of ovulation has been linked to an inflammatory reaction, which includes the infiltration of different leukocyte populations into the tissue of mature Graafian follicles, the activation of resident immune cells and the local production of cytokines. Hypothetically, cytokines produced in the nearby uterus may reach the ovary via a so called counter current transfer, in parts where the uterus vein is neighboured by the arteria ovarica. In the present study, we tested the hypothesis that TNF-α reaching the porcine ovary via the arteria ovarica triggers resident mast cells and thereby induces degranulation and mediator secretion which eventually promote preovulatory events. A bilateral surgical approach in the pig using 14 spontaneous cycling gilts was used. Recombinant porcine TNF-α at 2 or 20 ng in one ml was injected into the ovarian artery of one side and PBS into the contralateral side up to 10 h after the detection of oestrus. The ovaries were ectomized 45 min later. Follicular fluid was aspirated and analysed for histamine concentrations. Ovarian tissue was dissected into four regions to be analysed by histology, immunohistochemistry and quantitative RT-PCR. The Pappenheim stain was used for the quantitative analysis of mast cells. Immunohistochemistry was performed using specific anti-TNF-α and anti-TNF-α receptor I antibodies. The mRNA expression of eight chemokines, cytokines and enzymes (TNF-α, GM-CSF, TGF-ß, IL-10, CXCL8, IL-6, PTGS2, lipoxygenase-5) was analysed by qRT-PCR. An in vivo model for delivering cytokine-mediated effects to the porcine ovary was established successfully. In this study no evidence was found for a direct action of mast cell-mediated TNF-α dependent effects on preovulatory follicles. Nontheless, we cannot rule out, that TNF-α may influence preovulatory follicles in the porcine system - a variety of cells located in ovarian tissue may act as a target for direct TNF-α mediated effects. The selective upregulation of the pro-inflammatory PTGS2 and the selective down-regulation of other pro-inflammatory mediators (TNF-α, CXCL8) caused by TNF-α-application indicates that the ovulatory cascade is not a classical inflammatory response.

Beim Schwein wurde zwischen Uterus und Ovar ein Counter current transfer  beschrieben, der den Austausch von Substanzen aus der V. uterina in die A. ovarica erlaubt. Ziel der Arbeit war, einen Transfer von TNF-α in das Ovar vergleichbar dem Counter current transfer zu imitieren und somit den Einfluss von TNF-α auf Strukturen und immunrelevante Zellen im Ovar zu prüfen. Insgesamt 14 Jungsauen wurden operiert. Innerhalb der ersten zehn Stunden nach der Entdeckung des Östrus wurde rekombinantes porcines TNF-α (entweder 2 ng/ml oder 20 ng/ml TNF-α) in die A. ovarica injiziert. In die kontralaterale A. ovarica erfolgte die Injektion von PBS. Die Ovarektomie wurde 45 Minuten nach Injektionsbeginn durchgeführt. Nach Ovarektomie wurde Follikelflüssigkeit für die Untersuchung des Histamingehaltes aspiriert. Das Ovargewebe wurde in vier Regionen unterteilt. Der Nachweis und die quantitative Bestimmung von Mastzellen erfolgte durch die Färbung nach Pappenheim. TNF-α-produzierende Zellen und TNF-RI-exprimierende Zellen wurden immunhistochemisch mit anti-TNF-α - und anti-TNF-RI-Antikörper detektiert. Die mRNA-Expression von TNF-α, GM-CSF, TGF-ß, IL-10, CXCL8, IL-6, PTGS2 und ALOX5 wurde mithilfe der qRT-PCR untersucht. Ein Tiermodell zur Untersuchung zytokinvermittelter Effekte auf das Ovar wurde entwickelt. In der vorliegenden Studie wurde kein direkter Nachweis einer durch Mastzellen vermittelten TNF-α-abhängigen Wirkung auf präovulatorische Follikel bei zyklischen Jungsauen erbracht. Allerdings ist eine TNF-α-Wirkung auf Mastzellen in präovulatorischen Ovarien des Schweines nicht auszuschließen. Darüberhinaus stehen eine Vielzahl anderer Zellen im Ovar als Zielzellen für TNF-α zur Verfügung. Die selektive tendenzielle Hochregulation des proinflammatorischen PTGS2 und die selektive Herunterregulation anderer proinflammatorischer Mediatoren wie TNF-α und CXCL8 im Ovar nach TNF-α-Applikation spiegeln das Bild einer nicht klassischen inflammatorischen Reaktion wider.

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Krüger, Maren: Untersuchung TNF-[alpha]-vermittelter Effekte auf präovulatorische Ovarien von Jungsauen. Hannover 2009. Tierärztliche Hochschule.

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