Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Auswirkung einer verkürzten präovulatorischen Follikelphase auf den genitalen Blutfluss und die endometriale Hormonrezeptorkonzentration des Rindes

Prost, David

The aim of this study was to measure the effect of the duration of the preovulatory phase on genital blood flow and the mRNA expression of endometrial hormone receptors. Therefore, the oestrus and/or ovulation of 50 German Holstein cows was synchronised by modified Ovsynch programs, in which the second GnRH injection was given 40h (group G40, n=17) or 60h (group G60, n=16) after the PGF22a injection. In the third group (group S, n=17), no second GnRH-application was performed and cows ovulated spontaneously. Transrectal colour Doppler examinations were carried out on the days of hormone injections, 24h before and seven days after ovulation to evaluate genital morphology and blood flow. The area of the maximum vertical plane and the absolute and relative blood flow of the dominant follicle and the subsequent developing corpus luteum were determined. Relative blood flow was calculated by the ratio of absolute blood flow to the area of the according structures. Uterine blood flow was reflected by the time-averaged maximum velocity (TAMV) and the pulsatily index (PI). Furthermore, estrogen concentrations in blood plasma (Eges) and endometrial mRNA-concentrations of estrogen receptors a and ß as well as oxytocin and progesterone receptors were determined 24h before ovulation. Seven days after ovulation, plasma progesterone concentrations (P4) and mentioned endometrial hormone receptor concentrations were determined. The following results were obtained: 1.   Due to missing ovulation, cystic degeneration of the follicle or P4 levels less than 3.18 pmol/ml seven days after ovulation, 29% of the cows in group G40, 1% of group G60 and 47% of group S were excluded from further analyses. The remaining 36 cows ovulated as exspected and showed P4-values = 3.18 pmol/ml seven days after ovulation. 2.   Twenty-four hours before ovulation, the cows of group S showed significant lower Eges levels than cows of group G40 (0.74 pmol/ml vs. 2.06 pmol/ml; P = 0.02) and tended to have lower levels than cows in group G60 (0.74 pmol/ml vs. 1.99 pmol/ml; P = 0.08). No difference in Eges was observed between groups G40 and G60 (P > 0.05). 3.   Seven days after ovulation, the P4 concentration did not differ between the three groups (G40: 10.33 pmol/ml; G60: 10.49  pmol/ml; S: 12.40  pmol/ml; P > 0.05). 4.   The mRNA-expression of the steroid hormone and oxytocin receptors did not differ between groups G40 and G60 24 h before as well as seven days after ovulation (P > 0.05). 5.   Twenty-four hours before ovulation, the dominant follicles of group G40 exhibited smaller areas of the maximum vertical plane (156 mm2 vs. 232 mm2, P = 0.004) and lower absolute blood flow (32 mm2 vs. 59 mm2, P = 0.05) compared to those of cows in group S. The values of the follicular end point variables of group G60 did not differ from those of groups G40 and S (P > 0.05). 6.   Seven days after ovulation, cows of group G40 tended to have smaller areas of the maximum vertical plane of the corpus luteum (347 mm2 vs. 438 mm2; P = 0.08), and had significantly lower absolute (69 mm2 vs. 146 mm2; P = 0.0007) and relative (20% vs. 34%; P = 0.03) luteal blood flow values compared to cows in group S. In group G60, solely the absolute luteal blood values tended to be lower than those in group S (102 mm2 vs. 146 mm2; P = 0.08) and were higher compared to those in group G40 (102 mm2 vs. 69 mm2; P = 0.02). 7.   The areas of the maximum vertical plane of the dominant follicles and the corresponding corpora lutea correlated positively (r = 0.51; P = 0.003). Also the absolute blood flow of the dominant follicles and the corresponding corpora lutea tended to correlate positvely (r = 0.41; P = 0.06), but there were no correlations between the relative blood of the dominant follicles and the corresponding corpora lutea (P = 0.14). No correlations were observed between the area of the maximum vertical plane of the dominant follicles and Eges, and the area of the maximum vertical plane of the corpora lutea and P4, respectively (P > 0.05). 8.   Neither the uterine TAMV nor the PI values differed between the three groups 24 h before and seven days after ovulation (P > 0.05). The results of this study indicate that a shortened preovulatory follicle phase primarily affects ovarian, but not uterine events. Thus, the increased pregnancy rates that were observed in cows undergoing Ovsynch programs with an extended preovulatory follicle phase caused by a delayed GnRH injection may be due to positive effects on the development of the follicles and corpora lutea.

Ziel der vorliegenden Studie war es, zu überprüfen, welche Auswirkungen die Dauer der präovulatorischen Follikelphase auf den genitalen Blutfluss und die mRNA- Expression der Sexualhormon- und Oxytozinrezeptoren im Endometrium hat. Dazu wurden 50 Holstein Friesian Kühe modifizierten OvSynch Programmen unterzogen, bei denen die zweite GnRH-Injektion 40 (G40, n=17) bzw. 60 Stunden (G60, n=16) nach der PGF2a Gabe erfolgte. In einer dritten Gruppe (Gruppe S, n=17) wurde keine zweite GnRH-Applikation durchgeführt, sondern die spontane Ovulation abgewartet. Mittels transrektaler Farbdopplersonographie wurde an den Tagen der Hormon-applikationen sowie 24 Stunden vor und sieben Tage nach der Ovulation die Morphologie und Durchblutung des inneren Genitales beurteilt. Es wurden die maximale Querschnittsfläche und die absolute und relative Durchblutung der dominanten Follikel und der sich daraus entwickelnden Corpora lutea ermittelt, wobei die relative Durchblutung aus dem Quotienten zwischen absoluter Durchblutung und der Fläche der Funktionsgebilde errechnet wurde. Die uterine Perfusion wurde anhand der Blutflussgeschwindigkeit (TAMV) und des Blutflusswiderstands (PI) in den Aa. uterinae bestimmt. Ferner wurden 24 Stunden vor der Ovulation die Östrogenkonzentration im Plasma (Eges) und die mRNA-Expression der Östrogenrezeptoren-a und ß sowie der Oxytozin- und Progesteronrezeptoren im Endometrium bestimmt. Sieben Tage nach der Ovulation wurden die Progesteronspiegel (P4) im Plasma und die Expression der genannten Rezeptoren im Endometrium gemessen. Die Bestimmung der mRNA-Konzentration der Rezeptoren im Endometrium beschränkte sich auf die Gruppen G40 und G60. Im Rahmen der Untersuchungen wurden folgende Ergebnisse erzielt: 1.      Von den Kühen aus Gruppe G40 schieden 29%, von denjenigen aus Gruppe G60 1% und von den Tieren aus Gruppe S 47% aus der Studie aus, da sie entweder nicht ovulierten, die Follikel großzystisch entarteten oder am Tag sieben post ovulationem der P4-Spiegel unter dem Schwellenwert von 3,18 pmol/ml lag. Alle anderen 36 Tiere ovulierten ordnungsgemäß und wiesen am Tag 7 nach der Ovulation ein Corpus luteum und P4-Spiegel = 3,18 pmol/ml auf. 2.      Vierundzwanzig Stunden vor der Ovulation war Eges in Gruppe S signifikant niedriger als in Gruppe G40 (0,74 pmol/ml vs. 2,06 pmol/ml; p = 0,02) und tendenziell geringer als in Gruppe G60 (0,74 pmol/ml vs. 1,99 pmol/ml; p = 0,08). Die Werte der Gruppen G40 und G60 differierten nicht (p > 0,05). 3.      Sieben Tage nach der Ovulation unterschied sich die P4-Konzentration nicht zwischen den drei Tiergruppen (G40: 10,33 pmol/ml; G60: 10,49  pmol/ml; S: 12,40  pmol/ml; p > 0,05). 4.      Die endometriale mRNA-Expression der Steroidhormon- und Oxytozin-rezeptoren unterschied sich weder 24 Stunden vor der Ovulation noch sieben Tage nach der Ovulation zwischen den Gruppen G40 und G60 (p > 0,05). 5.      Tiere der Gruppe G40 wiesen 24 Stunden vor der Ovulation sowohl eine geringere Follikelquerschnittsfläche (156 mm2 vs. 232 mm2; p = 0,004) als auch eine geringere absolute follikuläre Durchblutung (32 mm2 vs. 59 mm2; p = 0,05) auf als Kühe der Gruppe S. Die Follikelparameter der Gruppe G60 unterschieden sich nicht von denjenigen der Gruppen G40 und S (p > 0,05). 6.      Sieben Tage nach der Ovulation hatten Kühe aus Gruppe G40 verglichen mit Kühen aus Gruppe S sowohl eine tendenziell geringere Querschnittsfläche (347 mm2 vs. 438 mm2; p = 0,08) als auch eine geringere absolute (69 mm2 vs. 146 mm2; p = 0,0007) und relative (20% vs. 34%; p = 0,03) Durchblutung des Gelbkörpers. In Gruppe G60 war nur die absolute luteale Durch­blutung tendenziell niedriger als in Gruppe S (102 mm2 vs. 146 mm2; p = 0,08). Zwischen den Gruppen G40 und G 60 bestand nur ein signifikanter Unterschied in der absoluten lutealen Durchblutung (69 mm2 vs. 102 mm2; p = 0,02). 7.      Die Querschnittsflächen der präovulatorischen Follikel korrelierten positiv mit den Querschnittsflächen der sich daraus entwickelnden Corpora lutea (r = 0,51; p = 0,003). Außerdem bestanden tendenziell positive Korrelationen zwischen der absoluten Durchblutung der Follikel und derjenigen der Corpora lutea (r = 0,41; p = 0,06), jedoch keine Korrelationen zwischen der relativen Durchblutung der Follikel und derjenigen der Corpora lutea (p = 0,14). Es konnten weder Korrelationen zwischen der Follikelfläche und Eges noch der Gelbkörperquerschnittsfläche und P4 ermittelt werden (p > 0,05). 8.      Es bestanden weder 24 Stunden vor der Ovulation noch sieben Tage nach der Ovulation Unterschiede in den uterinen TAMV- und PI-Werten zwischen den einzelnen Gruppen (p > 0,05). Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass eine Verkürzung der präovulatorischen Follikelphase zwar keine negativen Auswirkungen auf das uterine, jedoch auf das ovarielle Geschehen hat. Folglich könnten die erhöhten Trächtigkeitsraten bei OvSynch Programmen, bei denen die präovulatorische Follikelentwicklung durch eine spätere Injektion von GnRH verlängert wird, auf eine positive Beeinflussung der follikulären und lutealen Entwicklung zurückzuführen sein.

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Prost, David: Auswirkung einer verkürzten präovulatorischen Follikelphase auf den genitalen Blutfluss und die endometriale Hormonrezeptorkonzentration des Rindes. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

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