Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Einfluss des bovinen Trächtigkeitssignals Interferon-τ auf maternale hepatische Funktionen im Modell primärer Hepatozyten

Endriß, Kai Josef

Die Befruchtungsraten bei Kühen sind mit über 80% sehr hoch, die Trächtigkeitsraten liegen jedoch teilweise sogar unter 50%. Ein großer Anteil dieser Trächtigkeitsverluste ist auf die frühe embryonale Mortalität zurück zu führen. Hierbei wird angenommen, dass es zu einer fehlerhaften Erkennung des Embryos kommt. In diesem Zusammenhang spielt das trächtigkeitserhaltende Glykoprotein IFNτ eine elementare Rolle. Um periphere Effekte von IFNτ zu erforschen und die angenommene extrauterine embryo-maternale Kommunikation näher zu untersuchen, wurde in der vorliegenden Arbeit ein Model primärer boviner Hepatozyten in Ko-Kultur mit Makrophagen verwendet. Die Hepatozyten wurden für bis zu 4 Tage kultiviert und Zell- und Mediumsproben wurden nach einer vorherigen Stimulation mit IFNτ, IFNα und Progesteron (P4) mittels RT-qPCR auf die relative Expression einelner Zielgene (MX-1, ISG-15, CXCL-5, CXCL-10, IGF-1, IGFBP-2, IFNAR-1, IFNAR-2, TNFαR, Albumin) untersucht. Eine Stimulation mit IFNτ führte zu einer erhöhten MX-1, ISG-15, CXCL-5 und CXCL-10 mRNA Expression. Die IGF-1 und IGFBP-2 mRNA Expression sank nach Stimulation mit IFNτ. Eine Stimulation mit IFNα führte zu keiner Steigerung der mRNA Expression von MX-1 und ISG-15. Hingegen stieg die mRNA Expression von CXCL-5 und CXCL-10 nach Stimulation mit IFNα an. Eine alleinige Stimulation mit P4 führte zu keiner signifikanten Veränderung der MX-1, ISG-15 und CXCL-10 mRNA Expression. Jedoch stieg bei zusätzlicher Stimulation mit IFNτ die MX-1, ISG-15 und CXCL-10 mRNA Expression signifikant an. Die IGF-1 und IGFBP-2 mRNA Expression sank signifikant nach Stimulation mit P4 und IFNτ. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die primäre bovine Hepatozyten Kultur für Stimulationsversuche mit Typ-1 Interferonen geeignet ist. Außerdem kann die These abgeleitet werden, dass potentiell endokrin wirksames IFNτ auch in der maternalen Leber einen Einfluss auf den Metabolismus des Muttertieres, sowie deren Immunsystem haben könnte.

As fertilization rates in cows are normally higher than 80%, but pregnancy rates often remain under 50%, it can be assumed that a high percentage of pregnancy losses is caused by embryonic mortality. It is hypothesized that in affected cows maternal recognition of the embryo is dysregulated. The pregnancy-protecting glycoprotein IFNτ is an important factor in this context. To explore peripheral effects of IFNτ and to understand the proposed extrauterine embryo-maternal interactions, a model of primary bovine hepatocytes in co-culture with macrophages is used in the present work. The hepatocytes were cultured for four days and cell and medium samples were obtained after stimulation with IFNτ, IFNα and Progesterone (P4). Relative expression of selected target genes (MX-1, ISG-15, CXCL-5, CXCL-10, IGF-1, IGFBP-2, IFNAR-1, IFNAR-2, TNFαR, albumin) was determined in the cell samples via RT-qPCR. Stimulation with IFNτ leads to increased MX-1, ISG-15, CXCL-5 und CXCL-10 mRNA expression. IGF-1 and IGFBP-2 mRNA expression decreases after stimulating with IFNτ. Stimulation with IFNα did not increase MX-1 and ISG-15 mRNA expression. Whereas, mRNA expressions of CXCL-5 and CXCL-10 increased solely after stimulation with IFNα or simultaneous stimulation with IFNτ and IFNα. Simultaneous stimulation with IFNτ and IFNα leads to a minor increase of IGF-1 and IGFBP-2 mRNA expression. The exclusive stimulation with P4 had no significant effects on MX-1, ISG-15 and CXCL-10 mRNA expression. Expression of MX-1, ISG-15 and CXCL-10 mRNA increased after additional stimulation with IFNτ. IGF-1 and IGFBP-2 mRNA expression decreases significantly after stimulation with P4 and IFNτ. In summary, it can be stated that the primary bovine hepatocyte culture is suitable for stimulation experiments with type-1 interferons. It can be concluded that proposed endocrine effect of IFNτ in maternal liver may have an effect on the maternal metabolism as well as on maternal immune function in the liver.

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Endriß, Kai: Einfluss des bovinen Trächtigkeitssignals Interferon-τ auf maternale hepatische Funktionen im Modell primärer Hepatozyten. Hannover 2019. Tierärztliche Hochschule Hannover.

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