Downregulation der hypophysären GnRH-Rezeptoren mit einem neuen GnRH-Implantat beim Rüden

Abstract

Die Downregulation der hypophysären GnRH-Rezeptoren durch Anwendung von Implantaten die einen GnRH-Agonisten kontinuierlich freisetzen, bietet eine effektive und reversible Alternative zur chirurgischen Kastration des Rüden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Effekt von Gonazon® (Intervet), einem neuen Implantat, das als Wirkstoff 18,5 mg des GnRH-Agonisten Azagly-Nafarelin enthält, an acht Beagle-Rüden zu ermitteln.Nach einer Eingewöhnungsphase (1. Versuchsphase) und einer dreiwöchigen Versuchsperiode (2. Versuchsphase), in der die Hunde als ihre eigene Kontrollgruppe dienten,wurde allen Hunden das Implantat am gleichen Tag subkutan, paraumbilikal appliziert; damitbegann die 3. Versuchsphase. Bei 4 Hunden (Gruppe 1) wurde das Implantat nach 180 Tagen wieder entfernt, bei den anderen 4 Rüden (Gruppe 2) nach 365 Tagen. Nach Entfernung des Implantats bzw. nach Wirkungsverlust, ergab sich eine vierte, 20 bis 30 Wochen andauernde Versuchsphase.Zur Erfassung von Eintritt und Aufhebung der Downregulation, wurden über alle Versuchsphasen hinweg mindestens einmal wöchentlich Blutproben zur Bestimmung der Testosteron- und Estradiol-17ß-Konzentrationen entnommen. Zusätzlich wurden zur Ermittlung der LH-Freisetzung zu bestimmten Zeitfenstern Blutproben in 20 minütigem Abstand über 6 Stunden gewonnen. Weiterhin wurde alle zwei Wochen die Prostata- und Hodengröße ermittelt. Versuche zur Samenentnahme mit nachfolgender Spermauntersuchung wurden in regelmäßigen Abständen durchgeführt. Nach Implantation sanken bei allen Hunden die Testosteronkonzentrationen innerhalb von 8 bis 22 Tagen unter die Nachweisgrenze von 0,1 ng/ml ab. Im gleichen Zeitraum fielen auch die Estradiol-17ß-Konzentrationen auf Basalwerte. 11 Wochen nach der Implantation war die Verfügbarkeit von LH um ca. 70 % reduziert. Weiterhin zeigte sich eine Verringerung der Hodengröße um durchschnittlich 82 % 13 bis 17 Wochen nach Implantation und die Größe der Prostata nahm innerhalb von 5 Wochen um ca. 46 % ab. 5 bis 7 Wochen nach Implantation konnte von keinem der Rüden mehr Ejakulat gewonnen werden. Die Rüden der Gruppe 1 waren zum Zeitpunkt der Implantatentfernung nach 180 Tagen noch downreguliert. Von den Tieren der Gruppe 2 war nur ein Hund nach 365 Tagen noch downreguliert, bei den anderen Rüden kam es zu einem Wirkungsverlust nach durchschnittlich 251,7 ± 74,2 Tagen. Sieben bzw. drei Wochen nach der Entfernung bzw. nach Wirkungsverlust, erreichten die Testosteron- und Estradiol-17ß-Konzentrationen bei allen acht Hunden wieder die Ausgangswerte, stiegen danach jedoch noch weiter an, am Ende der 4. Versuchsphase lagen die Testosteronwerte signifikant über den Ausgangswerten. Die Verfügbarkeit von LH entsprach 11 Wochen nach der Entnahme des Implantates wieder der vor der Behandlung. Nach 16 bis 20 Wochen erreichten auch die Hoden wieder ihre Ausgangsgröße, bei der Prostata war dies bereits nach 8 bis 9 Wochen der Fall, wobei bei drei Hunden die ursprüngliche Größe sogar deutlich überschritten wurdeBei 6 Rüden hatte die Ejakulatqualität 20 bis 30 Wochen nach Implantatentfernung die Ausgangsqualität wieder erreicht, ein 7. Rüde (Elvis) wies bis zum Ende der vierten Versuchsphase eine Oligo- und Teratozoospermie auf. Der 8. Hund (Eddie) zeigte bis Versuchsende eine Azoospermie. Der Rüde wurde 40 Wochen nach Implantatentfernung kastriert und die Hoden histologisch untersucht, wobei sich keine Hinweise auf eine Störung der Spermatogense zeigten, so dass eine Obstruktion im Bereich der oberen samenableitenden Wege vermutet wurde. Die Behandlung mit Gonazon® führte bei allen acht Hunden zu einer effektiven Ausschaltung der Hodenfunktion. Für Gonazon® ergab sich eine mittlere Wirkungsdauer von 284,7 ± 54,1 Tagen (ca. 9,5 Monate), die Effekte auf die Hormonfreisetzung, Hoden- und Prostatagröße waren bei allen Hunden voll reversibel.Zur Überprüfung der Reversibilität der Spermaqualität und der Anwendung des Präparates bei Zuchtrüden sollten weiterführende Studien an einer größeren Tierzahl durchgeführt werden. Downregulation of anterior pituitary GnRH-receptors by application of a slow release GnRH-implant offers an effective and reversible alternative to surgical castration in the male dog. Aim of the present study was to test the efficacy of a new controlled-release device (Gonazon®, Intervet) containing 18.5 mg of the GnRH-analogon Azagly-Nafarelin in 8 male beagle dogs. After allowing the dogs to get accustomed to their new environment (1. Experimental Phase) and a three week control period (2. Experimental Phase), where dogs served as their own control group, all dogs where treated with Gonazon®, marking the onset of Experimental Phase 3. To allow for implant removal, implantation was s.c. at the para-umbilical region. In 4 dogs (group 1) implant removal was after 180 days, in the other 4 dogs (group 2) removal was after 365 days.Following implant removal or loss of efficacy, dogs entered Experimental Phase 4, which lasted between 20 to 30 weeks.To monitor onset and loss of downregulation blood samples were collected at least once per week for assay of testosterone- and estradiol-17ß. To characterise availability LH, timewindows were set where blood samples were taken in 20 min intervals over 6 hours. In addition testicular and prostatic size were measured in two week intervals and attempts to obtain an ejaculate were at regular intervals; where possible semen quality was evaluated. 8 to 22 days after implantation testosterone-concentrations had decreased below 0.1 ng/ml.Similarly estradiol-17ß showed a decrease to basal levels. 11 weeks after implantation, availibility of LH was reduced by about 70 %. Testicular size decreased by about 82 % 13 to 17 weeks after implantation and prostatic size decreased by about 46 % after 5 weeks. 5 to 7 weeks after treatment all dogs were aspermic. All dogs in group 1 were still downregulated at the time of implant removal while in group 2 only one dog stayed downregulated until day 365. The other three dogs showed a loss of efficacy after an average of 251.7 ± 74.2 days. 7 and 3 weeks after implant removal or loss of efficacy, testosteron- and estradiol-17ß-concentrations had returned to pre-treatment values in all 8 dogs. Both hormons showed a further increase and at the end of the 4. Experimental Phase testosterone levels were significantly higher than before treatment. 11 weeks after removal of the implant or loss of efficacy, availability of LH had reached pre-treatment values. Testicular and prostatic size were back to pre-treatment values after 16 to 20 resp. 8 to 9 weeks; in 3 dogs size of the prostatic gland even exceeded pre-treatment values.In 6 dogs semen quality had reached or was even above pre-treatment levels 20 to 30 weeks after implant removal or loss of efficacy. In one dog (Elvis) recrudescence of spermatogenesis stopped to continue and fell back to a stage of oligozoo- and teratozoopermia after 30 weeks.The 8th beagle (Eddie) stayed azoospermic and was castrated 40 weeks after implant removal. Histological examination of the testis did not give any hints on a disturbed spermatogenesis; hence an obstruction of efferent ductules was the suspected reason for the azoospermia observed. In conclusion treatment with Gonazon® efficiently induced a long-term blockade of pituitary and gonadal functions in all dogs. Average duration of efficacy was 284,7 ± 54,1 days (about 9,5 months). Effects on availability of testosterone, estradiol-17ß and LH and also on testicular and prostatic size were fully reversible. However, the observations in respect to recrudescence of spermatogenesis warrant further investigations.