Untersuchung zur Wiederherstellung des positiven Feedback Mechanismus von Estradiol-17[Beta] und zur Sekretion von Estradiol-17[Beta] im Verlauf des Anöstrus der Hündin
Die der neuroendokrinen Regulation der Fortpflanzung der Hündin zugrunde liegenden Mechanismen, insbesondere während des Anöstrus, sind nochweitgehend unbekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, Informationen über die Bedeutung der negativ und positiv rückkoppelnden Wirkung vonEstradiol-17[beta] als Faktor der neuroendokrinen Steuerung des Anöstrus zu erhalten.
Die Untersuchungen wurden an 5 geschlechtsgesunden Beagle Hündinnen im Alter von 1 - 3 Jahren durchgeführt. In Anlehnung an die Verhältnisse währendder Läufigkeit wurde Estradiol-17[beta] so verabreicht, daß eine weitgehend dem proöstrischen Verlauf der Estradiol-17[beta]-Konzentrationenentsprechende Kurve erreicht wurde (d.h. subcutane Verabreichung von 1; 1,5; 5 und 5 mg Estradiolbenzoat/kg KGW zu den Zeitpunkten 0, 12, 24, 48Stunden). Die Behandlungen im Anöstrus begannen 7 Tage nachdem die Progesteronkonzentration auf Werte <1 ng/ml Plasma abgefallen war. Sie wurden in5-wöchigen Abständen bis zu Einsetzen der Läufigkeit wiederholt. Ergänzend wurde eine weitere Behandlung im Ddiöstrus (Tag 50 nach Beginn derproöstrischen Blutung) sowie nach Kastration der Hündinnen durchgeführt. Nach der ersten Injektion mit Estradiolbenzoat erfolgten die Blutentnahmen vier malin 6-stündigen und danach bis zur 168sten Stunde in 8-stündigen Abständen; diese Zeitabschnitte wurden als Versuchsphasen bezeichnet. Die Hündinnendienten als ihre eigenen Kontrollen, d.h., in einem anderen Reproduktionszyklus wurde zu identischen Zeitpunkten Vehikel verabreicht und über denentsprechenden Zeitraum Blutproben entnommen; diese Zeitabschnitte wurden als Kontrollphasen bezeichnet. Die Länge der Versuchs- und Kontrollphasenwar entsprechend der Dauer der proöstrischen Estradiol-17[beta]-Freisetzung und des nachfolgenden präovulatorischen LH-Peaks festgelegt worden. Beiallen mit Estradiol-17[beta] behandelten Tieren schloß sich unmittelbar an die letzte Versuchsphase im Anöstrus eine Läufigkeit an. In diesen Fällen wurden dieBlutprobenentnahmen bis zum erreichen einer Progesteronkonzentration von >3 ng/ml Plasma fortgeführt. Im Falle der Kontrollen erstreckten sich dieBlutentnahmen bei Hündinnen die läufig geworden waren vom 1. Tag der proöstrischen Blutung bis Progesteronkon-zentrationen >3 ng/ml Plasma gemessenwurden.
Die Bestimmung von LH, Estradiol-17[beta] und Progesteron erfolgte mittels validierter radioimmunologischer Verfahren. LH und Estradiol-17[beta] wurde inallen Proben der Versuchs- und Kontrollphasen gemessen, Progesteron in den täglichen 8 Uhr-Proben der Versuchs- und Kontrollphasen im Diöstrus und denLäufigkeiten sowie zwei mal wöchentlich während des gesamten Versuchszeitraumes zur Darstellung der ovariellen Aktivität. In Ergänzung zu diesenUntersuchungen wurde die elektrische Leitfähigkeit der Vaginalschleimhaut bestimmt. Zur Charakterisierung der LH-Freisetzung wurden die Maximalwerte, dieArea Under Curve (AUC), die Basalwerte, die Anzahl der Peaks sowie der erste Peak nach Behandlungsbeginn erfaßt. Die Quantifizierung der Estra-diol-17[beta]-Freisetzung während der Kontrollphasen erfolgte ebenfalls durch Berechnung der AUC, der Basalkonzentrationen, der Maximalwerte sowie derAnzahl der Peaks. Auch für die Verlaufskurven des elektrischen Widerstandes im Vaginalepithel wurden die AUC und Maximalwerte errechnet. Diestatistische Auswertung erfolgte mittels ein- und zweifaktorieller Varianzanalyse, der Trendanalyse und - soweit angebracht - mittels t-Test.
Gemessen an der AUC und den Maximalwerten ergaben sich hochsignifikante Zeit- und Behandlungseffekte für die Freisetzung von LH. So führte dieBehandlung mit Estradiol-17[beta] im Vergleich zu Kontrolle zu allen Messzeitpunkten des Zyklus zu einer Erniedrigung der LH-Freisetzung; diese fiel vomDiöstrus zum Anöstrus ab, um dann im Verlauf des Anöstrus allmählich wieder anzusteigen, begleitet von einem, in den Kontrollphasen gemessen, parallelenAnstieg der Verfügbarkeit von Estradiol-17[beta]. Durch die Behandlung mit Estradiol-17[beta] kam es zu keinen meßbaren Verschiebungen im Zyklusverlauf.Die im Anschluß an die letzte Versuchsphase im Anöstrus unmittelbar auf die Behandlung mit Estradiol-17[beta] auftretenden Läufigkeiten können mit gewissenVorbehalten als induziert bezeichnet werden, zumal sich die präovulatorische LH-Freisetzung von der der Läufigkeiten der Kontrollphase unterscheidet. Darausergibt sich, daß die negativ rückkoppelnde Wirkung von Estradiol-17[beta] ein wesentlicher und anhaltender Regelfaktor im Hinblick auf die Länge desAnöstrus ist. Unbeschadet der offensichtlich stattfindenden Desensibilisierung des Hypothalamus-Hypophysensystems (paralleler Anstieg der Verfügbarkeit vonLH- und Estradiol-17[beta] im Blut) im Verlauf des Anöstrus zeigt sich der Wechsel zur positiv rückkoppelnden Wirkung erst unmittelbar am Ende desAnöstrus.
Wie die Untersuchungen zur Veränderung des elektrischen Widerstandes in der Vaginalschleimhaut nahe legen, scheint die Verfügbarkeit vonÖstrogenrezeptoren im Vaginalepithel eine wesentliche Rolle zu spielen, da im Anöstrus - insbesondere in der unmittelbar der Läufigkeit vorausgehenden Phase- nicht jedoch nach Kastration bzw. im Diöstrus Veränderungen in der Leitfähigkeit des Vaginalsekretes dargestellt werden konnten.
Bei allen in den Versuch aufgenommenen Tieren kann eine volle Funktionalität der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden Achse unterstellt werden, da sichnach Kastration der erwartete Anstieg der LH-Freisetzung und nach Behandlung mit Estradiol-17[beta] eine deutlich negativ rückkoppelnde Wirkung zeigten.
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