Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Auswirkungen einer GnRH-Analogon-Applikation post inseminationem auf LH- und Progesteronkonzentrationen und Trächtigkeitsrate bei der Stute

Unger, Claudia

The aim of this study was to prove a possible influence of a GnRH-analogue application (buserelin) on day 10 after ovulation LH and progesterone concentrations and on pregnancy rate in order to recognize whether there might be an effect on corpus luteum due to this treatment with buserelin. The examinations in trial A were performed on 171 genitally healthy and cycling mares between 2 and 20 years of age. In this trial 224 cycles were evaluated. Only maiden mares with a maximum age of six years and lactating mares were selected. In lactating mares the first and second heat after foal heat was used whereas in maiden mares the first, and after being diagnosed as non-pregnant the second heat during the breeding season was used for insemination. Fresh semen or frozen/thawed semen was used for artificial insemination. Ten days after ovulation a blood sample of each mare was taken for measurement of the circulating progesterone concentration. After that a single intramuscular injection of 40μg buserelin or the adequate volume of a placebo was applied. Pregnancy diagnosis was performed on day 16 by transrectal ultrasonography. The examinations in trial B were performed on 20 lactating, genitally healthy and cycling mares between 4 and 14 years of age. Mares were artificially inseminated with fresh or frozen/thawed semen. Blood samples were taken on day 0, 2, 4, 6 and 8 after ovulation for measurement of the circulating progesterone concentration. On day 9 and 11 after ovulation blood samples were collected in 1-h intervals over a period of six hours for measurement of circulation progesterone and LH concentrations. On day 10 blood samples were taken every 20 minutes for a period of six hours. A single intramuscular injection of 40μg buserelin or the adequate volume of a placebo was applied directly after the third blood sample had been taken. Pregnancy diagnosis was performed on day 16 by transrectal ultrasonography. These examinations yielded the following results: Compared to the control mares pregnancy rates tended to be higher in mares treated with the GnRH-analogue buserelin. The difference of the pregnancy rates between the compared groups was 10.1 percentage points in trial A and 4.7 percentage points in trial B. In trial A mean progesterone concentrations of all mares reached physiological levels and did not differ significantly (treated group: 6.04±0.15ng/ml, control group: 5.81±0.15ng/ml). Compared to maiden mares a significantly lower progesterone concentration was measured in lactating mares. In trial B the mean progesterone concentration increased continuously from day 0 to day 8 after ovulation (treated group: from 0.81±0.48ng/ml to 5.47±0.48ng/ml, control group: from 0.63±0.68ng/ml to 5.83±0.68ng/ml). From day 9-11 of estrus cycle mean progesterone concentrations from 5.29±0.65ng/ml to 5.71±0.65ng/ml were measured in treated mares, whereas the same parameter was 5.15±0.96ng/ml to 6.01±0.99ng/ml in control mares. The progesterone concentrations from day 9 to day 11 showed a slight increase in mares treated with buserelin and a slight decrease in the control mares. These differences were not significant. In trial B on day 9 after ovulation LH concentrations were on physiological levels in all mares (treated group : 6.09±0.76ng/ml, control group: 4.58±0.76ng/ml). These differences were not significant. In trial B on day 10 of estrus cycle treated mares showed a significant increase of mean LH concentration after being injected with buserelin. In these mares the mean LH concentration for this day was 12.15±1.36ng/ml, which was 7.51ng/ml higher than in control mares. This difference was significant. In trial B on day 11 of estrus cycle treated mares showed a mean LH concentration of 6.57±0.87ng/ml, which was about 2.13ng/ml higher compared to the mean LH level in control mares. These LH concentrations were comparable with levels on day 9 of estrus cycle. The analysis of the obtained data clearly showed the effect of buserelin injected on day 10 of the estrus cycle with regard to the LH secretion. Furthermore a slightly increased progesterone secretion as a result of the stimulated LH secretion was observed. However, there is no satisfactory explanation for the increased pregnancy rates in mares after treatment with the GnRH-analogue buserelin. A lasting effect on luteincell populations due to the treatment with buserelin at that time of the estrus cycle could possibly be the underlying mechanism to increase pregnancy rates. In order to prove this hypothesis further investigations on the physiology of the corpus luteum are necessary.

Die Zielsetzung der Arbeit bestand in der Prüfung des möglichen Einflusses einer GnRH-Analogon-Applikation (Buserelin) am 10. Tag post ovulationem auf LH- und Progesteron-Konzentrationen und die Trächtigkeitsrate, um eine eventuelle Stimulation des Corpus luteum durch eine derartige Behandlung erkennen zu können. Für die Untersuchungen innerhalb der Versuchsreihe A standen 171 genitalgesunde und zyklische Stuten im Alter von 2-20 Jahren zur Verfügung, bei denen insgesamt 224 Zyklen ausgewertet werden konnten. Als Versuchstiere wurden nur Maidenstuten bis zu einem maximalen Alter von sechs Jahren und laktierende Stuten ausgewählt. Bei den laktierenden Stuten wurden die erste und zweite Rosse nach der Fohlenrosse genutzt, während bei Maidenstuten die erste, und bei anschließender Nichtträchtigkeit auch die zweite genutzte Rosse innerhalb der Zuchtsaison berücksichtigt wurden. Die Besamung erfolgte mit Frisch- bzw. Tiefgefriersamen. Am 10. Tag nach der Ovulation wurde allen Stuten eine Blutprobe zur Bestimmung der peripheren Progesteronkonzentration entnommen. Im Anschluss an die Probenentnahme erhielten die Stuten der Versuchsgruppe eine einmalige intramuskuläre Injektion von 40μg Buserelin, während bei Stuten der Kontrollgruppe ein entsprechendes Volumen eines Placebos appliziert wurde. Die Trächtigkeitsuntersuchung erfolgte am 16. Tag des Zyklus mittels transrektaler Ultrasonographie. Für die Untersuchungen der Versuchsreihe B standen 20 laktierende Stuten im Alter von 4 bis 14 Jahren zur Verfügung. Die Stuten waren genitalgesund und zyklisch. Alle Stuten wurden entweder mit Frischsamen oder mit Tiefgefriersperma inseminiert. An den Tagen 0, 2, 4, 6 und 8 post ovulationem erfolgte zur Bestimmung der peripheren venösen Progesteronkonzentration jeweils eine Blutprobenentnahme. An den Tagen 9 und 11 nach der Ovulation wurde über einen Zeitraum von sechs Stunden stündlich eine Blutprobe zur Bestimmung der Progesteron- und LH-Konzentration entnommen. Am Tag 10 erfolgte die Blutprobenentnahme in Abständen von 20 Minuten über einen Zeitraum von sechs Stunden. Die intramuskuläre Injektion von 40μg Buserelin bzw. des entsprechenden Volumens eines Placebos erfolgte unmittelbar im Anschluss an die Entnahme der dritten Blutprobe. Die Trächtigkeitsuntersuchung erfolgte am 16. Tag des Zyklus mittels transrektaler Ultrasonographie. Die Untersuchungen ergaben folgende Resultate: Tendenziell war bei den mit Buserelin behandelten Stuten im Vergleich zu Stuten der Kontrollgruppe eine höhere Trächtigkeitsrate zu erkennen. Die Differenz der Trächtigkeitsraten zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe betrug 10,1 Prozentpunkte in Versuchsreihe A und 4,7 Prozentpunkte in Versuchsreihe B. Die mittleren Progesteronkonzentrationen am 10. Zyklustag aller Stuten der Versuchsreihe A lagen im physiologischen Bereich und unterschieden sich nicht signifikant voneinander (Versuchsgruppe: 6,04±0,15ng/ml, Kontrollgruppe: 5,81±0,15ng/ml). Bei laktierenden Stuten der Versuchsreihe konnte im Vergleich zu Maidenstuten eine signifikant niedrigere Progesteronkonzentration gemessen werden. Innerhalb der Versuchsreihe B stieg die mittlere Progesteronkonzentration von Tag 0 bis Tag 8 des Zyklus kontinuierlich an (Versuchsgruppe: von 0,81±0,48ng/ml auf 5,47±0,48ng/ml, Kontrollgruppe: von 0,63±0,68ng/ml auf 5,83±0,68ng/ml). An den Zyklustagen 9-11 wurden bei den Stuten der Versuchsgruppe mittlere Progesteronkonzentrationen im Bereich von 5,29±0,65ng/ml bis 5,71±0,65ng/ml gemessen, während derselbe Parameter bei Stuten der Kontrollgruppe im Bereich von 5,15±0,96ng/ml bis 6,01±0,99ng/ml lag. Der Verlauf der mittleren Progesteronkonzentrationen vom 9.-11. Zyklustag war bei Stuten der Buserelin-Gruppe geringfügig ansteigend, bei Stuten der Kontrollgruppe jedoch leicht absinkend. Die Unterschiede waren nicht signifikant. Bei Stuten der Versuchsreihe B lagen die LH-Konzentrationen des 9. Zyklustages über den Tag im physiologischen Bereich (Versuchsgruppe: 6,09±0,76ng/ml, Kontrollgruppe: 4,58±0,76ng/ml). Die Unterschiede waren nicht signifikant. Bei Stuten der Versuchsreihe B stieg die mittlere LH-Konzentration am Tag 10 des Zyklus bei Stuten der Versuchsgruppe im Anschluss an die Buserelin-Injektion signifikant an. Bei diesen Stuten lag die über den Tag gemittelte LH-Konzentration mit 12,15±1,36ng/ml um 7,51ng/ml signifikant höher als bei Stuten der Kontrollgruppe. In der Versuchsreihe B lag bei Stuten der Versuchsgruppe am Tag 11 die mittlere LH-Konzentration über den Tag mit 6,57±0,87ng/ml um 2,13ng/ml höher als bei Stuten der Kontrollgruppe. Die LH-Konzentrationen entsprachen etwa dem Ausgangsniveau vom 9. Zyklustag. Die Ergebnisse der Hormonanalytik konnten die Wirksamkeit der Buserelin-Injektion zum Zeitpunkt des 10. Zyklustages hinsichtlich der LH-Sekretion belegen und ließen auch einen leichten Anstieg der Progesteronkonzentration infolge der stimulierten LH-Sekretion erkennen, aber sie reichen zur Erklärung der tendenziell besseren Trächtigkeitsrate nach einer Behandlung mit dem GnRH-Analogon Buserelin nicht aus. Eine nachhaltige Beeinflussung der Luteinzellpopulationen durch die Behandlung mit Buserelin zu diesem Zeitpunkt der Lutealphase könnte ein denkbarer Mechanismus zur Erhöhung der Trächtigkeitsrate sein. Die Überprüfung dieser Hypothese bedarf zukünftig weiterer Untersuchungen auf dem Gebiet der Gelbkörperphysiologie.

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Unger, Claudia: Auswirkungen einer GnRH-Analogon-Applikation post inseminationem auf LH- und Progesteronkonzentrationen und Trächtigkeitsrate bei der Stute. Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

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