Untersuchungen zur Beeinflussung von Hormonrezeptoren, Entzündungsmediatoren und der Prostaglandin E Synthase 2 des bovinen entzündeten Endometriums durch genetische Selektion von Färsen sowie einer inszenierten Mastitis durch S. aureus oder E. coli

Hochleistungskühe in der Milchwirtschaft leiden oft unter Euter- und Uterusentzündungen zu Beginn der Laktation. Die Folge kann eine reduzierte Fertilität durch, unter anderem, einen abnormalen Brunstzyklus sein. Um leistungsstarke Zuchtmerkmale für die Kühe zu erreichen, werden die verwendeten Zuchtbullen einer genetischen Selektion unterzogen. Dabei zeigte es sich, dass ein QTL auf dem Chromosom BTA 18 für eine niedrigere somatische Zellzahl in der Milch verantwortlich ist. Ist QTL enthalten, so werden die Tiere dem Q Genotypen zugeordnet, fehlt es, so handelt es sich um den q Genotyp. Frühere Forschungen bewiesen, dass Rinder des Q Genotyps seltener an Metritis und Mastitis erkrankten.

In dieser Studie wurde der Einfluss von BTA 18 und einer Endometritis auf die Lokalisation und das Vorkommen von Hormonrezeptoren (OXTR, PTGFR, PTGER2) sowie die Expression von Zytokinen und der PTGES2 im Endometrium untersucht. Weiterhin wurde der Einfluss einer durch Inokulation von E. coli bzw. S. aureus induzierten Mastitis auf das Endometrium beobachtet. Das Ziel dieser Studie war es zu klären, ob die reduzierte Fertilität von Rindern, die zu Beginn der Laktation unter Euterentzündungen leiden, durch Veränderungen dieser Parameter erklärt werden kann.

Genetisch selektierte Färsen wurden in der Klinik für Rinder der Tierärztlichen Hochschule Hannover aufgestallt und täglich klinisch untersucht. Den Versuchstieren wurde 36 Tage ± 3 Tage postpartum S. aureus (n=24) bzw. E. coli (n=12) in die zwei hinteren Euterviertel bzw. das rechte hintere Viertel injiziert. 96 bzw. 24 Stunden (E. coli Gruppe) später wurden diese Kühe mittels Bolzenschuss getötet und zu diesem Zeitpunkt Uterusproben entnommen.

Die Inzidenz der klinischen Endometritis innerhalb der S. aureus Gruppe zeigte, wenn auch nicht statistisch signifikant, dass die q Tiere häufiger betroffen waren. Dies bestätigte sich jedoch nicht in der E. coli Gruppe. Immunhistochemisch zeigte sich kein Unterschied innerhalb der Lokalisation und des Vorkommens von PTGER2 in beiden Pathogengruppen. Bei der Untersuchung des OXTR innerhalb  der S. aureus Gruppe, konnte ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen dem Anteil gefärbter Kerne des Stratum compactums und der Kerne der Zellen der Gefäße zwischen q und Q Tieren festgestellt werden. Innerhalb der E. coli Gruppe zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen dem Anteil gefärbten Zytoplasmas des luminalen Epithels von Q und q Kühen sowie innerhalb des Perimetriums. Das Vorkommen und die Lokalisation des PTGFR in beiden Pathogengruppen wies keine signifikanten Unterschiede auf. Alle drei Rezeptoren wurden in allen Proben auf mRNA Ebene mittels konventioneller RT-PCR und anschließender Gelelektrophorese nachgewiesen.

Mithilfe der qRT-PCR wurde die Genexpression von IL-6, TNF und PTGES2 gemessen, wobei die Regulierung der Gene der q Tiere mit derjenigen der Q Tiere verglichen wurde. Die mRNAGenexpression von IL-6 innerhalb der S. aureus Gruppe wurde in den q Kühen um das 1,75-fache und in der E. coli Gruppe um das 1,35-fache heraufreguliert. In der S. aureus Gruppe konnte eine Heraufregulierung der Genexpression von TNF innerhalb der q Tiere um das 1,08-fache und innerhalb der E. coli Gruppe eine Herabregulierung um das 0,67-fache festgestellt werden. Die Genexpression von PTGES2 war in den Tieren, die an einer durch S. aureus bzw. E. coli induzierten Mastitis litten, in den q Kühen um das 0,98-fache bzw. 0,95-fache in Bezug auf die Q Kühe, herabreguliert.

In der vorgelegten Arbeit konnten nicht signifikante Einflüsse des QTL für die SCC des Chromosoms BTA 18 auf die endometriale Gesundheit, das Vorkommen von Hormonrezeptoren und die Genexpression von Zytokinen und PTGES2 nachgewiesen werden. Weiterführende Untersuchungen sind unabdingbar, um den genetischen Einfluss des BTA 18 auf die Fertilität von Hochleistungskühen zu erforschen.