Untersuchungen zur ovariellen Reaktion im Rahmen der Zyklussynchronisation mittels GnRH/PGF2alpha und deren Graviditätsresultat bei Milchrindern

Abstract

Die gesteckten Ziele dieser Arbeit waren: a) Ermittlung der puerperalen Regressionsvorgange nach komplikationsfreier Geburt beim Rind und Erfassung der ovariellen Funktionsabläufe. b) Darstellung der Auswirkung einer Ostrussynchronisation mittels exogen verabreichter Hormongaben unmittelbar im Anschlus an das Puerperium beiMilchkühen. Für die miteinander in Verbindung stehenden Teile dieser Arbeit standen 16 Kühe (a) und 125 Kühe (b) zur Verfugung. Alle Tiere wiesen einen normativenGesundheitsstatus auf und lagen in der täglichen Milchleistung zwischen 20 und 30 kg. Für die Ermittlung der einzelnen Ergebnisse fanden folgende Methoden Anwendung: Gynäkologische Kontrolle nach klinischen Gesichtspunkten, transrektale Ultrasonographie (5,0 und 7,5 MHz- Linearschallkopf) und Hormonmessungen (LH,mittels EIA; Progesteron mittels automatischer Chemilumineszen - Immunoassay -Systems (ACS) und Estradiol-17b mittels RIA). Die Östrussnychronisation wurde mit folgendem Protokoll vorgenommen: Im Versuchsdesign war festgelegt, dass nach Abschluss des Gesamtpuerperiums an einem beliebigen Tag GnRH (Tag 0), sieben Tage spater PGF2a (Tag 7) und am neunten Tag erneut GnRH verabreicht werden sollte. Die Tiere wurden am 10. Tag nach Versuchsbeginn künstlich besamt. Diese, auch als Ostrussynchronisation eingeführte Vorgehensweise hat zum Ziel, Kühe in der Zeit zwischen dem 45. und75. Tag post partum, unabhängig von der momentanen ovariellen Aktivität, zu stimulieren und zyklisch zu synchronisieren. Im Abschnitt (a) der Untersuchung waren folgende Ergebnisse zu ermitteln:

Die erheblichste Regression der Zervix war bis zur 12. Stunde post partum gegeben. Der zervikale Durchmesser nahm um rund 50 % innerhalb der ersten 24 h ab. Auch das Lumen der Zervix (sonografische Darstellung) verringerte sich sehr schnell innerhalb der ersten 12 - 24 h post partum. Es lag unmittelbar p. p. bei 24,0 cm und nahm in der Zeit vom 1. bis zum 3. Tag p. p. auf 1,5 cm ab. Die Formierung der Plicae cervicales (vom Orificium internum zum Orificium externum) war bis zum 3. Tag post partum geschlossen. Zwischen 20 .- 25. Tag post partum war in 80 % der Falle ein vollstandig involierter Uterus nach rektaler Befunderhebung gegeben. Die vollständige Regression der Gebärmutter aller Probanden zog sich jedoch bis in die sechste Woche p. p. hin. Durch die Erstellung von Progesteronprofilen gelang es, die Probanden bezuglich des ersten P4-Anstieg in drei Typen zu unterteilen: Typ I: Kühe, deren Ovaraktivität sehr früh (15.-25. Tag) begonnen hatte (n = 5). Typ II: Bei diesen Tieren (n = 6) lag der erste P4-Anstieg gegen Ende des klinischen Puerperiums (28. Tag) vor. Die restlichen 4 Kühe zeigten die erste P4-Erhohung erst zwischen 42.-45. Tag p.p. (Typ III). Ein Tier entwickelte eine Luteinzyste. Die Überprüfung der Follikel- und CL-Entwicklung innerhalb von 22 Zyklen von 15 unbehandelten, laktierenden Kühen im Puerperium ergab, dass 10 Zyklen mit zwei Follikelwellen (45,5 %) und einer Zykluslange von 20 & plusmn; 2 und 12 Zyklen mit drei Follikelwellen (54,5 %) mit einer Zykluslänge von 23 & plusmn; 2,2 Tag verliefen. Der dominante Follikel der ersten Follikelwelle erreichte seinen Maximaldurchmesser zwischen dem 9. und 11. Tag im zweiwelligen Zyklus und verfiel dadurch der Atresie. Der dominante Follikel der zweiten Follikelwelle bei zweiphasigem Zyklus wurde zwischen dem 10. und 11. des Zyklus identifiziert. Bei den dreiwelligen Zyklen wurde er zum ersten Mal zwischen dem 16. und 17. Tag detektiert. Er entwickelt sich bei beiden kontinuierlich weiter bis zur Ovulation. Das Corpus haemorrhagicum aus dieser Ovulation liess sich bereits 24 h (in 17 von 22 Fällen, 77,3 % respektive 48 h in 5 von 22 Fällen, 22,7 %) post ovulationem nachweisen. Die Corpora lutea zeigten ein fast ähnlichen Verlauf in ihrer morphologischen Entwicklung, unabhängig davon, ob es sich um einen zwei- oder dreiphasigen Zyklus handelte (p > 0,05). Während der Entwicklung wiesen 15 von 22 Corpora lutea (68,2 %) Hohlräume auf. Es ergaben sich keine Korrelationen zwischen der Hohlraumbildung und der Corpus luteum Aktivität, ausgewiesen durch die peripher gemessenen P4-Konzentrationen (r = 0,36; p > 0,05).

Im Abschnitt (b) der Untersuchung waren folgende Ergebnisse zu ermitteln:

Die GnRH-Applikation unmittelbar im Anschlus an das Puerperium bei den Kühen fuhrte unabhangig vom Zyklusstand wahrend der ersten 2 Tage post injectionem zur Zunahme der Follikelzahl (& Oslash; = 4 - 5 mm und 6 - 9 mm). Allerdings verfielen die meisten untergeordneten Follikel einer Atresie. Nach der ersten GnRH-Injektion traten bei 24 von 28 Färsen (85,7 %) und bei 30 von 38 Kühen (78,9 %) dominante Follikel auf, die sich weiter entwickelten und ovulierten. Ein Teil der Tiere (15 % Färsen, 21 % Kühe) wiesen eine Atresie bzw. Luteinisierung des dominanten Follikels nach der ersten GnRHGabe auf. Am 1. und 2. Tag nach der GnRH-Injektion wurde eine neue Follikelwelle bei allen 30 Färsen und bei 48 Kühen (96 %) induziert. Die Corpora lutea aus der provozierten Ovulation wuchsen bis zum 7. Tag nach der ersten GnRH-Injektion (Tag der PGF2a-Applikation) auf einen Durchmesser von 23,4 & plusmn; 3,1 mm heran. 24 Stunden nach der PGF2a-Injektion betrug der Durchmesser nur noch 16,8 & plusmn; 2,6 mm (p < 0,01). Der Durchmesser der Corpora lutea, die aus dem vorher abgelaufenen Zyklus stammten, massen am Tag der PGF2a-Applikation 30,6 & plusmn; 2,1 mm und waren gegenüber dem Durchmesser der induzierten Corpora lutea grosser (23,6 & plusmn; 2,8 mm, p < 0,01). Die zyklischen Corpora lutea reagierten auf PGF2a-Injektion langsamer als die induzierten. Nach der 2. GnRH-Injektion betrug die Gesamtovulationsrate 88,7 %. Ein Teil der Tiere (11,3 %) wies eine Atresie des dominanten Follikels auf. Eine zu beachtende Differenz bestand hinsichtlich der Ovulationsrate in Abhängigkeit vom Alter der Versuchstiere. Jüngere Tiere ovulierten zu 93,3 %, ältere dagegen nur zu 86,0 % (p < 0,05). Die fur die Konzeption als behindernd geltenden Ovulationsstorungen (frühzeitige oder verzogerte Ovulation, Atresie) traten in der Versuchsgruppe zu 24,9 % auf, während in der Kontrollgruppe der Anteil nur 8,9 % betrug. Mit dem exakten Test von Fischer (allgemeiner Vergleich der Verteilungen) ergaben sich diesbezüglich signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen (p < 0,01). Die 2. Gabe von 20 & micro;g GnRH führte am 9. Tag der Behandlung zu einer signifikanten Erhohung der LH - Freisetzung. Bereits 30 min danach wurde die Marke von 4 ng/ml deutlich überschritten. Als höchste Werte konnten 11,91, 13,05 und 11,46 ng/ml gemessen werden (p < 0,0001). Das LHKonzentrationsplateau hielt nahezu drei Stunden an. Der sich daran anschliesende deutliche Abfall erreichte in der sechsten Stunde post applicationem wieder die Basislinie. Nach der PGF2a-Applikation sanken bei den meisten Probanden (19 von 20 Färsen, 32 von 35 Kühen) die P4-Konzentrationen sehr deutlich ab. Am Tag der Besamung betrugen die P4-Konzentrationen bei 2 Färsen und bei 4 Kühen allerdings noch > 1 ng/ml. Ein signifikanter Unterschied bestand zwischen den synchronisierten (3,5 pg/ml) und Kontrolltieren (11,3 pg/ml) hinsichtlich der Estradiol-17b- Konzentration am Tag der artifiziellen Insemination (p < 0,001). Trotz einer guter Ovulationsrate bei den synchronisierten Färsen (25 von 30 Färsen, 83,3 %) und den synchronisierten Kühen (38 von 50 Kühen, 76,0 %) wurde ein Erstinseminationsergebnis von nur 50 % bei den Färsen respektive 36 % bei den Kühen erzielt. Die Kontrolltiere wiesen dagegen ein Erstinseminationsergebniss von 66,6 % (Färsen 75 % , Kühe 60 %) auf, welches sich signifikant (p < 0,05) vom dem der behandelten Tiere unterschied. Auffällig war die hohe Rate an embryonaler Mortalität nach der Zyklussynchronisation, die allerdings nur die Gruppe der Pluriparae betraf. Dagegen wiesen die gravid gewordenen Nulliparae bis zum Ende der Untersuchung (45. Tag post inseminationem) keine embryonale Mortalität auf.