Entwicklung eines epithelzellbasierten Bioassays zum frühen indirekten Trächtigkeitsnachweis beim Rind

Trotz hoher Befruchtungsraten (ca. 90 %) bei Milchkühen liegt die Abkalberate jedoch nur bei etwa 40–55 %. Das Hauptproblem, welches zum Auftreten der frühen embryonalen Mortalität führt, ist die Trächtigkeitserkennung, die beim Rind über das Interferon-τ (IFNτ) gesteuert wird. Die Wirkungen von IFNτ werden über die Expression von Interferon-stimulierten Genen (ISG) vermittelt. Das Ziel dieser Arbeit war es das Trächtigkeitssignal von tragenden Kühen, an Tag 16 p.i., mittels indirektem zellbasiertem Assay zu detektieren. Es wurden drei verschiedene bovine epitheliale Zelllinien (Trophoblasten (F3), Karunkelepithel (BCEC), Nierenepithel (MDBK) über 24 Stunden mit verschiedenen Stimulationslösungen (z.B. zusätzliche Konzentrationen von rbIFNτ, Progesteron und gepoolte Serumproben von tragenden und nicht-tragenden Kühen von Tag 1 und 16 p.i) kultiviert. Im Anschluss wurde die mRNA aus den Zellen extrahiert und die Konzentration der ISG mRNA von ISG15 und MX2 per qRT-PCR gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass alle verwendeten Zelllinien in der Lage waren konzentrationsabhängig auf zugegebenes rbIFNτ mit einer Veränderung der mRNA-Konzentration von ISG15 und MX2 zu reagieren. In den drei verschiedenen Zelltypen war die Zielgenexpression nach der Stimulation mit Serum von tragenden und nicht-tragenden Kühen (Tag 16 p.i.) vergleichbar. In der Transkriptomanalyse wurden über 1200 unterschiedlich exprimierte Gene aufgezeichnet. Nach Analyse der Ergebnisse verblieben noch 12 Gene, diese wurden nur exprimiert in den Vergleichskombinationen mit Serum der tragenden Tiere Tag 16 p.i. Von diesen Genen wurde die 17β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase 2 (HSD17B2) für die Messung der mRNA in den MDBK ausgewählt. Hier zeigte sich keine Veränderung der mRNA-Konzentration nach Stimulation der MDBK mit verschiedenen Konzentrationen von rbIFNτ oder Progesteron. Signifikante Unterschiede in der HSD17B2 mRNA-Konzentration zeigten sich nach der Stimulation mit Serumproben von tragenden und nicht-tragenden Kühen. Es zeigte sich eine verminderte Genexpression zwischen den tragend Tag 1 Proben und den Proben von tragend Tag 16 auf (p < 0,05), sowie zwischen den Gruppen nicht-tragend 16 und tragend 16 (p < 0,01). Die HSD17B2 reagiert IFNτ-unabhängig auf Serumproben von tragenden und nicht-tragenden Kühen (Tag 16 p.i.). Erniedrigte HSD17B2 mRNA-Konzentrationen konnten mit einer Trächtigkeit assoziiert werden. Diese Ergebnisse bieten vielversprechende Ansätze für die weitere Entwicklung des frühen indirekten Trächtigkeitsnachweises beim Rind.