In vitro Untersuchungen zum Einfluss von β-Hydroxybutyrat auf bovine karunkuläre Epithelzellen, sowie zum Einfluss von Progesteron auf bovine endometriale Drüsenzellen als Modelle für die Peri-Implantationsperiode.

In der vorliegenden Studie wurden Regulationsmechanismen der Implantation sowie die Pathomechanismen, welche zu einer reduzierten Fertilität in der Frühträchtigkeit ketotischer Kühe führen könnten, in vitro untersucht. Hierfür wurden bovine karunkuläre Epithelzellen mit verschiedenen Konzentrationen von β-Hydroxybutyrat (BHBA) stimuliert. Untersucht wurden der Zellmetabolismus, die Zellmotilität und die Genexpression von Zytokinen, dem Prostaglandin E2 Rezeptor (PGER2) und der -Synthase (PGES2) sowie verschiedenen Integrin-Untereinheiten. Durch die Stimulation mit 2,4 mM BHBA wurden sowohl der Zellmetabolismus als auch die Zellmotilität negativ beeinflusst. TNFα zeigte eine signifikant gesteigerte mRNA-Expression, welche mit höheren BHBA-Konzentrationen korrelierte. Indes wurden IL-6, NF-κB p65, PGER2 und die Integrin Untereinheiten α_v, α₆ und β₃ nicht in ihrer Expression beeinflusst. PGES2 zeigte eine Expressionssteigerung bei einer Inkubation mit 0,6 mM BHBA. Da es sich hierbei um eine physiologische BHBA-Konzentration handelt, ist ein negativer Effekt jedoch unwahrscheinlich. Die mRNA-Expressionssteigerungen von TNFα sowie die Reduktion des Zellmetabolismus und der Zellmotilität beeinflussen die Funktionalität der maternalen Karunkelepithelzellen eher negativ, was die feto-maternale Kommunikation stark beeinträchtigen und somit eine schlechtere Reproduktionsleistung ketotischer Kühe erklären könnte. Im zweiten Teil der Studie wurden bovine endometriale Drüsenzellen mit verschiedenen Konzentrationen von Progesteron (P4) sowie einer Kombination aus Östrogen und P4 stimuliert. Anschließend wurde die mRNA-Expression des Progesteronrezeptors, Osteopontin (OPN) und Leukemia inhibitory factor sowie die OPN-Proteinexpression untersucht. Keine der Stimulationen beeinflusste die Gen- und Proteinexpression. Folglich wird die Implantation beim Rind scheinbar nicht allein durch die P4 mediierte Ausschüttung von OPN vermittelt. Es bedarf möglicherweise weiterer Mediatoren, wie beispielsweise IFNτ, um Effekte in den endometrialen Drüsenzellen zu erreichen.