Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Endokrinologische, dopplersonographische, histologische und immunhistologische Untersuchungen zur Physiologie und Pathophysiologie der Gelbkörperfunktion der graviden Hündin

Höftmann, Tatjana

In the present study the physiological and medicamentally impaired luteal function of pregnant beagle bitches was investigated by endocrinological, Doppler sonographical, histomorphological, immunohistochemical and biochemical methods. Eight bitches were divided into three groups and examined in two subsequent gestations. The two bitches of group K (K1 and K2) were not treated. The bitches of group A (n = 3, A1-A3) were injected 10 mg/kg bodyweight of the antigestagene aglepristone (AlizineÒ, Hoechst Roussel Vet, Carros, France) s.c. at days 24 and 25 after ovulation. The treatment was repeated in all bitches at days 36 and 37 of the first pregnancy, because one or more conceptuses were still intact after the first treatment. In the second gestation, bitch A3 was given aglepristone again at day 31 after ovulation for the same reason. The bitches of group C (n = 3, C1-C3) received 1 μg/kg bodyweight of the prostaglandin F2α-analogue cloprostenol (EstrumateÒ, Essex Tierarznei, Munich) s.c. at days 24 and 27 after ovulation, combined with the prolactin-antagonist cabergoline (GalastopÒ, CEVA Tiergesundheit GmbH, Düsseldorf) at a dosage of 5 μg/kg bodyweight orally daily from day 24 to 30 after ovulation. Bitches C1 and C2 had to be further treated with cloprostenol on day 36 after ovulation and cabergoline from day 36 to 37 after ovulation for complete pregnancy termination. In the second pregnancy bitches C1 and C3 received cloprostenol at day 31 and cabergoline from day 31 after ovulation until ovariohysterectomy for the same reason. Patterns of estradiol-17β, progesterone and relaxin were monitored and the changes in ovarian arterial blood flow were investigated by colour coded and pulsed Doppler ultrasound. After ovariohysterectomy, performed between days 30 and 34 of the second pregnancy, the ovaries were examined histomorphologically, immunohistochemically and biochemically. The concentrations of estradiol-17β were similar in all bitches, not showing any reaction on either medication or death of the conceptuses. The progesterone concentration rose sharply after ovulation and remained at a high level until the start of treatment.   While in control bitches progesterone concentrations remained high until mid luteal phase and then declined slowly until whelping, the aglepristone-treated bitches showed a distinct decrease in progesterone concentration coinciding with death of the last fetus. All bitches of group C showed a marked drop in progesterone concentration one day after the onset of cloprostenol/cabergoline treatment. In two of the three bitches, complete luteolysis could be obtained with further treatment. Relaxin concentrations varied strongly within bitches. The control bitches showed a constant rise in relaxin concentration during progressing gestation and whelped at high relaxin concentrations. No direct changes in relaxin values were observed either in the aglepristone or cloprostenol/cabergoline treated bitches, but relaxin concentrations dropped as sharply as progesterone concentrations coinciding with death of the last fetuses. The ovaries of the control bitches showed maximum colour staining immediately after ovulation, accompanied by highest blood flow velocities and low PI and RI, followed by a gradual decrease in blood flow during the subsequent luteal phase until whelping. The reduction of blood flow seemed to progress more rapidly in the aglepristone-treated bitches. The relative increase of PI and RI occurred five to ten days earlier than in control group. Bitches treated with cloprostenol/cabergoline showed a distinct reduction of ovarian perfusion and blood flow velocities within 2-4 days after the onset of medication. In the late luteal phase PI and RI were higher than in the control group or group A. At ovariohysterectomy, the corpora lutea of the control bitches (day 31/30 after ovulation) were histomorphologically intact to a large extent, while those of the aglepristone-treated group (day 32/30/33 after ovulation) were in different stages of early to mid-regression and showed marked individual differences. The corpora lutea of the bitches treated with cloprostenol/cabergoline (day 33/34 after ovulation) showed the highest degree of degeneration. The immunohistochemical findings regarding 3-β-HSD and relaxin correlated with the histomorphological results. In control bitches, few luteal cells were positive for necrosis. Isolated endothelial cells were positive for necrosis and, in a smaller number, for apoptosis. The luteal and endothelial cells of the aglepristone-treated bitches showed more positive staining for necrosis. In the ovaries of the bitches treated with cloprostenol/cabergoline more luteal and endothelial cells showed positive staining for necrosis as in group A. The number of endothelial cells with positive staining for apoptosis was about the same in both treatment groups as in the controls. The results of the present study show that in case of a PGF2α-induced termination of pregnancy, loss of conceptuses is accompanied by functional and structural luteolysis and a drop in ovarian perfusion. Furthermore the findings of the aglepristone-treated bitches support the possibility of indirect control mechanisms on corpus luteum function and serve as the basis for further studies on canine luteal insufficiency.

In der vorliegenden Arbeit wurde die physiologische sowie die medikamentös gestörte Gelbkörperfunktion tragender Beaglehündinnen mit Hilfe endokrinologischer, dopplersonographischer, histologischer, immunhistologischer und biochemischer Methoden untersucht. Dazu wurden acht institutseigene Hündinnen in drei Gruppen unterteilt und in zwei aufeinander folgenden Trächtigkeiten untersucht. In der Kontrollgruppe (n = 2, K1 und K2) erfolgte keine Medikation. Die Hündinnen der Gruppe A (n = 3, A1 bis A3) wurden an den Tagen 24 und 25 p.ov. mit je 10 mg/kg s.c. des Antigestagens Aglepristone (Alizine®, Fa. Hoechst Roussel Vet, Carros, Frankreich) behandelt. Am Tag 36 und 37 p.ov. der ersten Trächtigkeit erfolgte die Wiederholung der Aglepristone-Gabe, da bis dahin eine bis mehrere Früchte nicht abgestorben waren. Dasselbe war bei der Hündin A3 in der zweiten Trächtigkeit am Tag 31 p.ov. der Fall. Die Hündinnen der Gruppe C (n = 3, C1 bis C3) erhielten am Tag 24 und 27 p.ov. 1 mg/kg s.c. des PGF2α-Analogons Cloprostenol (Estrumate®, Fa. Essex Tierarznei, München) in Kombination mit dem Prolaktinhemmer Cabergolin (GalastopÒ, Fa. CEVA Tiergesundheit GmbH, Düsseldorf) in der Dosierung 5 mg/kg p.os. täglich von Tag 24 bis 30 p.ov. Die Hündinnen C1 und C2 wurden in der ersten Trächtigkeit erneut am Tag 36 p.ov. mit Cloprostenol und am Tag 36 und 37 p.ov. mit Cabergolin behandelt, um den vollständigen Trächtigkeitsabbruch herbeizuführen. Ebenso wurde bei den Hündinnen C1 und C3 in der zweiten Trächtigkeit vom Tag 31 p.ov. bis zur Ovariohysterektomie verfahren. Während der Trächtigkeiten erfolgten Verlaufskontrollen der peripheren Konzentrationen von Estradiol-17β, Progesteron und Relaxin sowie mit Hilfe der farbkodierten und gepulsten Dopplersonographie der Durchblutung der stromalen ovarialen Arterien. Nach Ovariohysterektomie zwischen  Tag 30 und 34 p.ov. wurden die Ovarien mittels histologischer, immunhistologischer und biochemischer Verfahren untersucht. Die Estradiol-17-β-Konzentrationen nahmen bei allen Hündinnen einen ähnlichen Verlauf. Eine Reaktion auf Medikation oder Fruchttod war nicht zu erkennen. Bei allen Hündinnen stieg die Progesteronkonzentration nach der Ovulation steil an und blieb bis zum Medikationsbeginn auf hohem Niveau.   Während die Progesteronwerte bei den Kontrollhündinnen bis zur Mitte der Lutealphase hoch blieben und danach bis zur Geburt langsam absanken, war bei den mit Aglepristone behandelten Hündinnen in Koinzidenz mit dem Verlust der letzten Frucht eine deutliche Abnahme der Progesteronkonzentration zu verzeichnen. Alle drei mit Cloprostenol/Cabergolin behandelten Hündinnen zeigten bereits einen Tag nach Medikationsbeginn einen steilen Abfall der Progesteronkonzentration. Eine komplette Luteolyse wurde jedoch nur bei zwei der drei Hündinnen im Zuge der Wiederholungsbehandlung erreicht. Die Relaxin-Einzelwerte wiesen starke intraindividuelle Schwankungen auf. Die Kontrollhündinnen zeigten im Verlauf der ersten Trächtigkeit einen konstanten Anstieg der Relaxinkonzentration und warfen bei hohen Werten. Bei keiner der mit Aglepristone oder Cloprostenol/Cabergolin behandelten Hündinnen war anhand der Relaxinkonzentration eine unmittelbare Reaktion auf die Medikation zu beobachten, jedoch fielen die Werte in Koinzidenz mit dem Absinken der Progesteronkonzentration und dem Absterben der letzten Frucht steil ab. Kurz nach der Ovulation wiesen die stromalen ovarialen Arterien maximale Farbigkeit und hohe Blutflussgeschwindigkeiten bei niedrigen PI- und RI- Werten auf. In der Folge setzte eine allmähliche Reduktion der ovarialen Farbigkeit und der Strömungsgeschwindigkeiten bei Zunahme der Indizes PI und RI ein, die bei den Kontrollhündinnen im weiteren Verlauf der Gelbkörperphase bis zur Geburt voranschritt. Die Abnahme der Farbigkeit und der Blutflussgeschwindigkeiten schien bei den mit Aglepristone behandelten Hündinnen nach dem Verlust der letzten Früchte schneller zu erfolgen. Der relative Anstieg von PI und RI fand bei den mit Aglepristone behandelten Hündinnen fünf bis zehn Tage früher als bei den Kontrolltieren statt. Bei den mit Cloprostenol/Cabergolin behandelten Hündinnen wurde bereits zwei bis vier Tage nach Medikationsbeginn eine deutliche Reduktion der ovarialen Durchblutung, begleitet von abnehmenden Blutflussgeschwindigkeiten, beobachtet. Die Indizes PI und RI fielen in der späten Lutealphase höher aus als bei den Kontrolltieren und der Aglepristone-Gruppe. Histologisch erschienen die Gelbkörper der Kontrollhündinnen am Tag der Ovariohysterektomie (Tag 31 bzw. 30 p.ov.) größtenteils intakt, während sich die Gelbkörper der mit Agle-pristone behandelten Hündinnen (Tag 32, 30 bzw. 33 p.ov.) im Stadium der frühen bis mittleren Regression befanden und starke individuelle Unterschiede aufwiesen. Die Gelbkörper der mit Cloprostenol/Cabergolin behandelten Hündinnen (Tag 33 bzw. 34 p.ov.) zeigten das stärkste Ausmaß der Degeneration. Die Befunde der immunhistologischen Untersuchungen (3-β-HSD, Relaxin) korrelierten mit den histologischen Ergebnissen. Bei den Kontrollhündinnen waren nur vereinzelte Luteinzellen Nekrose-positiv. Einzelne Endothelzellkerne zeigten eine kräftige Fluoreszenz und waren sowohl Nekrose-, als auch in geringerem Maße Apoptose-positiv. Die Lutein- und Endothelzellen der mit Aglepristone behandelten Hündinnen wiesen mehr positive Reaktionen für Nekrose auf. Bei den mit Cloprostenol/Cabergolin behandelten Tieren waren mehr Lutein- und Endothelzellkerne Nekrose-positiv als bei der Aglepristone-Gruppe. Die Anzahl Apoptose-positiver Endothelzellen entsprach in beiden Medikationsgruppen den Verhältnisse der Kontrolltiere. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass der Fruchtverlust bei einem durch PGF2α herbeigeführten Trächtigkeitsabbruch mit einer funktionalen und strukturellen Luteolyse und einem Absinken der ovarialen Durchblutung einhergeht. Die Befunde der mit Aglepristone behandelten Tiere geben darüberhinaus wertvolle Hinweise auf die Existenz indirekter Einflüsse auf die canine Gelbkörperfunktion und liefern die Grundlage für künftige Untersuchungen hinsichtlich der Funktionsmechanismen des Ovars in der Gravidität und der Pathogenese der Gelbkörperinsuffizienz.

Quote

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Höftmann, Tatjana: Endokrinologische, dopplersonographische, histologische und immunhistologische Untersuchungen zur Physiologie und Pathophysiologie der Gelbkörperfunktion der graviden Hündin. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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