Expression des Insulin-like Growth Factor Systems in Rinderplazentomen im Verlauf der normalen Gravidität sowie bei Graviditäten aus in-vitro Embryoproduktion mit dem pathologischen Erscheinungsbild Large Offspring Syndrome

Abstract

Die Anwendung von biotechnischen Verfahren in der Rinderproduktion, wie z.B. die in vitro-Produktion (IVP) von Embryonen und das somatische Klonen kann zu einem breiten Spektrum embryonaler bzw. fetaler Entwicklungsstörungen führen. Da als besonders auffällige Komponente dieses Syndroms ein ausgeprägter fetaler Überwuchs auftreten kann, werden beim Rind die Biotechnologie-assoziierten Veränderungen allgemein als Large Offspring Syndrome (LOS) bezeichnet. Als weiterer Bestandteil des LOS wurden auch Abnormalitäten im Bereich der Plazenta beobachtet. Die Pathogenese des LOS ist nicht genau geklärt, offensichtlich spielen Störungen epigenetischer Mechanismen in der frühen embryonalen Phase eine bedeutende Rolle. Das Hauptinteresse der Forschung zum LOS lag bisher primär auf den Veränderungen am Embryo bzw. im Bereich des eigentlichen Fetus. Obwohl die Plazenta eine Quelle zahlreicher Wachstumsfaktoren darstellt und aufgrund der Stoffwechselfunktion eine essentielle Rolle für das fetale Wachstum spielt, lagen bisher Untersuchungen zu LOS-assoziierten plazentaren Veränderungen und deren Bedeutung für den fetalen Überwuchs nur in vergleichsweise geringer Anzahl vor. Schwerpunkt der eigenen Untersuchungen war es daher, die Expression des Insulin-like Growth Factor (IGF)-Systems in Plazentomen aus LOS-Graviditäten und Plazentomen aus Trächtigkeiten mit normaler fetaler Entwicklung zu vergleichen. Das IGF-System wurde als Untersuchungsgegenstand ausgewählt, da diesem allgemein eine bedeutende Rolle in der Regulation von Wachstum und Differenzierung zugesprochen wird. Da zur Expression und zur Bedeutung des IGF-Systems in den Rinderplazentomen bisher nur sehr vereinzelte, punktuelle Beobachtungen vorlagen, wurde weiterhin dessen Expression im Verlauf der normalen Gravidität charakterisiert. In cattle an increased incidence of various developmental abnormalities has been observed after the use of assisted reproductive techniques (ART) such as in vitro embryo production (IVP) or somatic cell nuclear transfer. As a striking fetal overgrowth may occur as a component of the syndrome, it was named Large Offspring Syndrome (LOS). The pathogenesis of LOS is still widely unclear. However, it is obvious that the disturbance of the epigenetic reprogramming of the genome during early embryonic development plays an important role. Despite the outstanding importance of the placenta for fetal growth and development, research on the aetiology and pathogenesis of LOS so far mainly focused on the blastocyst, embryo or fetus, whereas only a limited number of studies addressed to placental alterations which may also be affected by developmental abnormalities after the use of ART. Thus, the primary aim of this study was to compare the expression of the insulin-like growth factor (IGF) system in bovine placentomes from normal and LOS pregnancies. The IGF system was chosen as a subject of the study due to its significant role in the control of growth and differentiation. Additionally, the expression of IGF system members was monitored in bovine placentomes during normal gestation and at parturition, as only sparse and punctual information was so far available.