Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Histomorphologische und immunhistochemische (Ki-67) Untersuchungen am Oberflächenepithel des Ovidukts im Zyklusverlauf der Hündin

Steinhauer, Nicola

The aim of the present study was to investigate histomorphologic changes in the epithelium of all segments of the canine oviduct at different stages of the oestrous cycle. Localisation- and cycle-associated differences of the tubal parts were analysed and compared with each other with regard to a possibly existing functional specialty such as the formation of a sperm reservoir. Nine healthy adult nulliparous bitches were submitted to ovariohysterectomy at three representative stages of the cycle: anoestrus (n=3), late pro-oestrus (n=3) and mid-luteal phase (n=3). The whole oviduct ranging from the utero-tubal junction to the infundibulum was collected, divided into six segments of equal length, and studied by light microscopy. Cytologic changes in the tubal epithelium were correlated with changes in blood serum concentrations of oestradiol-17ß and progesterone as well as with the histomorphologic findings of the ovaries and endometrium. Cell height and percentage of ciliation were measured and the obtained data were analysed statistically. Proliferating activity was immunhistochemically visualized by means of Ki-67-antigen detection. Anoestrous bitches exhibited cells of low cuboidal type and uniform staining density and a low epithelial cell height. The uniform mucosal lining was interrupted only by a few scattered lighter staining ciliated cells. Under the influence of oestrogens in late pro-oestrus, the epithelium was highly differentiated. Lighter stained ciliated cells with apically located nuclei were easily distinguishable from basophil secretory cells with apical cytoplasmic protrusions. Cell height and percentage of ciliated cells were significantly higher than in anoestrus (p £ 0.05). During luteal phase high levels of progesterone were associated with differentiated and dedifferentiated cells as well as cells in regression seen in the mucosal folds of an individual sample. Cell height was significantly lower than during pro-oestrus (p £ 0.05). Further signs of dedifferentiation consisted of a loss of cilia, a pinching off of the apical cytoplasm as well as of the presence of debris and macrophages within the oviductal lumen. In the uterotubal junction and the caudal isthmus hormone dependent variations in cellular formation were less distinct. Changes in cell height were minimum and did not differ significantly throughout the oestrous cycle. Hypertrophic cells with large nuclei were predominantly present at these sites, but did not consistently demonstrate signs of ciliation or secretion. Sporadic proliferating activity, visualized by means of Ki-67-antigen, was only seen in very few cells of the pro-oestrous samples. Thus, time points assessed in the present study did possibly not include the period of high proliferation. The results of the present study strongly indicate that oestrogens cause hypertrophy and differentiation, whereas progesterone induces gradual dedifferentiation of the oviductal epithelium. Furthermore they reveal clearly visible changes in the morphology of the tubal epithelium during the oestrous cycle. Depending on the tubal segment, these are, however, variably expressed. Whether the low degree of cellular variation of the uterotubal junction and caudal isthmus is due to specific hormone concentrations or regulation mechanisms and is associated with functional properties concerning the formation of a sperm reservoir in connection with the fertilisation process, needs further investigation.  

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das physiologische Erscheinungsbild des kompletten Eileiters der Hündin in markanten Phasen des Zyklus histomorphologisch zu charakterisieren. Es wurden lokale und zyklusassoziierte (hormoninduzierte) Unterschiede der einzelnen Abschnitte analysiert und miteinander verglichen, um morphologische Hinweise auf funktionelle Besonderheiten der Eileitersegmente im Hinblick auf die Formation eines Spermienreservoirs zu gewinnen. Hierzu wurden Organe von neun geschlechtsgesunden, nulliparen Hündinnen im Anöstrus (n=3), in der späten Follikelphase (Proöstrus) (n=3) und in der Lutealphase (n=3) im Rahmen einer Ovariohysterektomie gewonnen. Der Eileiter wurde von der uterotubalen Verbindung bis zum Infundibulum in seiner gesamten Länge in sechs verschiedene Bereiche aufgeteilt und für eine lichtmikroskopische Untersuchung aufgearbeitet. Es wurden histomorphologische Befunde erhoben und mit Veränderungen der Blutserumkonzentrationen von Östradiol-17ß und Progesteron sowie histologischen Befunden von Endometrium und Ovarien korreliert. Zudem wurden die Zellhöhen gemessen und die Anteile zilientragender Zellen erfasst sowie die ermittelten Werte statistisch ausgewertet. Des weiteren erfolgte der immunhistochemische Nachweis proliferierender Zellen mittels Ki-67-Antigen-Nachweis. Während des Anöstrus besteht das Oberflächenepithel aus einem uniform angefärbten, kubischen und undifferenzierten Epithel. Vereinzelt sind in diesen Epithelverband helle zilientragende Zellen eingestreut. Die Zellhöhen sind in dieser Phase minimal. Unter dem Einfluss hoher Östrogenwerte im Proöstrus ist das Epithel deutlich hochprismatisch und in hohem Maße differenziert. Es lassen sich helle zilientragende Zellen mit apikal lokalisiertem Zellkern deutlich von basophilen sekretorischen Zellen mit apikalen Protrusionen unterscheiden. Sowohl die Zellhöhen als auch der Anteil zilientragender Zellen sind signifikant höher als im Anöstrus (p £ 0,05). Während der Lutealphase sind unter dem Einfluss hoher Progesteronkonzentrationen noch differenzierte, in Regression befindliche und dedifferenzierte Bereiche gleichzeitig auf einem Organquerschnitt zu erkennen. Zeichen der Dedifferenzierung bestehen in einer signifikanten Abnahme der Zellhöhe (p £ 0,05), Abschnürungen apikaler Plasmavorwölbungen, Zilienabstoßung sowie im Vorkommen von Detritus und Makrophagen im Oviduktlumen. Eine Ausnahme bezüglich der morphologischen Ausprägung des Ovidukts stellen die Bereiche der uterotubalen Verbindung und des kaudalen Isthmus dar. Sie weisen in den untersuchten Zyklusphasen die geringsten Veränderungen auf. Die Zellhöhe variiert in den Zyklusphasen nur geringfügig und nicht signifikant. Es sind überwiegend hypertrophe Zellen mit großen Kernen, die selten Differenzierungsmerkmale wie Sekretion oder Zilien aufweisen, zu finden. Insgesamt wird deutlich, dass hohe Östrogenkonzentrationen eine Hypertrophie und Differenzierung des tubalen Epithels vermitteln, während hohe Progesteronkonzentrationen eine Dedifferenzierung bewirken, die allerdings nicht an allen Mucosafalten gleichzeitig stattfindet. Der immunhistochemische Nachweis proliferierender Zellen mittels monoklonalem Anti-Ki-67-Antikörper erwies sich auch bei der Hündin als geeignet. An den ausgewählten Zeitpunkten war jedoch nur eine geringe Anzahl positiv markierter Zellen zu verzeichnen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass die Phase hoher Proliferationsaktivität in der vorliegenden Studie möglicherweise nicht erfasst wurde. Die Ergebnisse belegen, dass das Eileiterepithel im Verlauf des Zyklus und in Abhängigkeit von den im Blut zirkulierenden Ovarsteroiden deutlichen, histomorphologisch nachvollziehbaren Veränderungen unterworfen ist. Diese sind in Abhängigkeit von der Lokalisation unterschiedlich stark ausgeprägt. Ob den geringen zellulären Variationen im Bereich der uterotubalen Verbindung und des kaudalen Isthmus eine spezifische Rezeptorregulation zugrunde liegt, und welche Bedeutung die morphologischen Gegebenheiten für die der Befruchtung vorausgehende Phase der Spermienspeicherung besitzt, bedarf der Klärung durch weiterführende Studien.  

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Steinhauer, Nicola: Histomorphologische und immunhistochemische (Ki-67) Untersuchungen am Oberflächenepithel des Ovidukts im Zyklusverlauf der Hündin. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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