Giessener Elektronische Bibliothek

GEB - Giessener Elektronische Bibliothek

Hinweis zum Urheberrecht

Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-2057
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2000/205/


Untersuchung zur Wiederherstellung des positiven Feedback Mechanismus von Estradiol-17[Beta] und zur Sekretion von Estradiol-17[Beta] im Verlauf des Anöstrus der Hündin

Klein, Ruth


pdf-Format: Dokument 1.pdf (706 KB)

Bookmark bei Connotea Bookmark bei del.icio.us
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und Andrologie der Groß- und Kleintiere mit Tierärztlicher Ambulanz
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 15.11.1999
Erstellungsjahr: 1999
Publikationsdatum: 21.01.2000
Kurzfassung auf Deutsch: Die der neuroendokrinen Regulation der Fortpflanzung der Hündin zugrunde liegenden Mechanismen, insbesondere während des Anöstrus, sind noch
weitgehend unbekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, Informationen über die Bedeutung der negativ und positiv rückkoppelnden Wirkung von
Estradiol-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 während
der Läufigkeit wurde Estradiol-17[beta] so verabreicht, daß eine weitgehend dem proöstrischen Verlauf der Estradiol-17[beta]-Konzentrationen
entsprechende Kurve erreicht wurde (d.h. subcutane Verabreichung von 1; 1,5; 5 und 5 mg Estradiolbenzoat/kg KGW zu den Zeitpunkten 0, 12, 24, 48
Stunden). Die Behandlungen im Anöstrus begannen 7 Tage nachdem die Progesteronkonzentration auf Werte <1 ng/ml Plasma abgefallen war. Sie wurden in
5-wöchigen Abständen bis zu Einsetzen der Läufigkeit wiederholt. Ergänzend wurde eine weitere Behandlung im Ddiöstrus (Tag 50 nach Beginn der
proöstrischen Blutung) sowie nach Kastration der Hündinnen durchgeführt. Nach der ersten Injektion mit Estradiolbenzoat erfolgten die Blutentnahmen vier mal
in 6-stündigen und danach bis zur 168sten Stunde in 8-stündigen Abständen; diese Zeitabschnitte wurden als Versuchsphasen bezeichnet. Die Hündinnen
dienten als ihre eigenen Kontrollen, d.h., in einem anderen Reproduktionszyklus wurde zu identischen Zeitpunkten Vehikel verabreicht und über den
entsprechenden Zeitraum Blutproben entnommen; diese Zeitabschnitte wurden als Kontrollphasen bezeichnet. Die Länge der Versuchs- und Kontrollphasen
war entsprechend der Dauer der proöstrischen Estradiol-17[beta]-Freisetzung und des nachfolgenden präovulatorischen LH-Peaks festgelegt worden. Bei
allen mit Estradiol-17[beta] behandelten Tieren schloß sich unmittelbar an die letzte Versuchsphase im Anöstrus eine Läufigkeit an. In diesen Fällen wurden die
Blutprobenentnahmen bis zum erreichen einer Progesteronkonzentration von >3 ng/ml Plasma fortgeführt. Im Falle der Kontrollen erstreckten sich die
Blutentnahmen bei Hündinnen die läufig geworden waren vom 1. Tag der proöstrischen Blutung bis Progesteronkon-zentrationen >3 ng/ml Plasma gemessen
wurden.


Die Bestimmung von LH, Estradiol-17[beta] und Progesteron erfolgte mittels validierter radioimmunologischer Verfahren. LH und Estradiol-17[beta] wurde in
allen Proben der Versuchs- und Kontrollphasen gemessen, Progesteron in den täglichen 8 Uhr-Proben der Versuchs- und Kontrollphasen im Diöstrus und den
Läufigkeiten sowie zwei mal wöchentlich während des gesamten Versuchszeitraumes zur Darstellung der ovariellen Aktivität. In Ergänzung zu diesen
Untersuchungen wurde die elektrische Leitfähigkeit der Vaginalschleimhaut bestimmt. Zur Charakterisierung der LH-Freisetzung wurden die Maximalwerte, die
Area 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 der
Anzahl der Peaks. Auch für die Verlaufskurven des elektrischen Widerstandes im Vaginalepithel wurden die AUC und Maximalwerte errechnet. Die
statistische 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 die
Behandlung mit Estradiol-17[beta] im Vergleich zu Kontrolle zu allen Messzeitpunkten des Zyklus zu einer Erniedrigung der LH-Freisetzung; diese fiel vom
Diöstrus zum Anöstrus ab, um dann im Verlauf des Anöstrus allmählich wieder anzusteigen, begleitet von einem, in den Kontrollphasen gemessen, parallelen
Anstieg 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 gewissen
Vorbehalten als induziert bezeichnet werden, zumal sich die präovulatorische LH-Freisetzung von der der Läufigkeiten der Kontrollphase unterscheidet. Daraus
ergibt sich, daß die negativ rückkoppelnde Wirkung von Estradiol-17[beta] ein wesentlicher und anhaltender Regelfaktor im Hinblick auf die Länge des
Anöstrus ist. Unbeschadet der offensichtlich stattfindenden Desensibilisierung des Hypothalamus-Hypophysensystems (paralleler Anstieg der Verfügbarkeit von
LH- und Estradiol-17[beta] im Blut) im Verlauf des Anöstrus zeigt sich der Wechsel zur positiv rückkoppelnden Wirkung erst unmittelbar am Ende des
Anöstrus.


Wie die Untersuchungen zur Veränderung des elektrischen Widerstandes in der Vaginalschleimhaut nahe legen, scheint die Verfügbarkeit von
Östrogenrezeptoren 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 sich
nach Kastration der erwartete Anstieg der LH-Freisetzung und nach Behandlung mit Estradiol-17[beta] eine deutlich negativ rückkoppelnde Wirkung zeigten.
Kurzfassung auf Englisch: The mechanisms involved in the neuroendocrine regulation of the reproduction of bitches, especially in respect to anoestrus, are still largely unknown. The
objective of the work presented, therefore has been to elaborate information on the relevance of both, the negative and positive feedback of estradiol-17[beta]
as factors of neuroendocrine regulation of the anoestrus.
The experiments were carried out using 5 sexually healthy beagle bitches at the age of 1 - 3 years.


With reference to the situation during heat an application scheme for estradiol-17[beta] was used resulting in a concentration curve close to that of proestrous
estradiol-17[beta] concentrations. This was achieved by subcutaneous application of 1, 1,5, 5 and 5 mg estradiol-benzoate/kg b.w., respectively at times 0,
12, 24 and 48 hours. The applications within the anoestrus started 7 days following the decrease of plasma progesterone concentrations to levels < 1 ng/ml.
They were repeated in 5 weeks intervals unto onset of heat. Additionally treatments were performed during the dioestrus (day 50 following onset of proestrous
bleeding) and after castration of the bitches. With reference to the first estradiol-benzoate injection 4 blood samples were taken in 6 hours intervals and then
until the 168. hour in 8 hour intervals. These periods are characterised as experimental phases. The bitches served individually as their own controls: in another
reproduction cycle, only the vehicle was administered using the identical time regime for dosing and blood sampling. These periods are characterised as control
phases. The duration of the experimental and the control phases had been fixed according to the duration of proestrous estradiol-17[beta] release and the
following pre-ovulatory LH-peak.


All animals treated with estradiol-17[beta] developed heat immediately after the last experimental phase during the anoestrus. In these experiments blood
sampling was continued until plasma progesterone levels were >3ng/ml. Blood sampling with bitches coming to heat during controls was performed from day 1
of proestrous bleeding until plasma progesterone levels were found >3 ng/ml.


LH, estradiol-17[beta], and progesterone were analysed using validated radioimmunoassay methods. LH and estradiol-17[beta] concentrations were
determined in all samples taken during the experimental and control phases. Progesterone was analysed for in the daily 8 o'clock samples of the experimental
and control phases during the dioestrus and heat, and additionally two times weekly for the whole duration of the experimental work to assess ovarial activity.
These analyses were complemented by the measurement of the electric conductivity of the vaginal mucosa. LH release was characterised by its maximal value,
the Area Under Curve (AUC), the basal levels, the number of peaks, and the time to first peak following treatment.


Estradiol-17[beta] release during the control phases was quantified upon calculation of the AUC, the basal levels, the maximal levels, and the number of peaks.


To establish the course of the electrical conductivity in the vaginal epithelium, the AUC and the maximal values were calculated, too. The statistical evaluation
included mono- and bi-factorial analysis of variance, trend analysis and - when appropriate - the t-test. The assessment of the AUC and the maximal levels
resulted in highly significant time and treatment effects for the parameter LH release. As compared to the control, treatment with estradiol-17[beta] resulted at
any time of sampling within the cycle in a decrease in LH release. It decreased from dioestrus to anoestrus to slowly increase in the course of the anoestrus, and
was paralleled by an increase of estradiol-17[beta] availability detected in the control phases. The application of estradiol-17[beta] did not lead to a detectable
shift in the course of the cycle. The heats observed following the last experimental phase in the anoestrus immediately after estradiol-17[beta] treatment may be
attributed with certain reservation to induction, especially since the pre-ovulatory LH release is different from that of the 'regular' heat. This demonstrates that
the negative feedback effect of estradiol-17[beta] is an important and sustaining regulator for the duration of the anoestrus.


Irrespective of the obvious desensibilisation of the hypothalamic-hypophysial system (simultaneous increase of the availability of LH and estradiol-17[beta] in
the blood) in the course of the anoestrus the change to the positive feedback mechanism becomes obvious only shortly to the end of the anoestrus.


From the experiments on changing of the electrical conductivity in the vaginal mucosa it may be concluded that the availability of estrogen receptors in the
vaginal epithelium plays an important role: during the anoestrus - especially the cycle phase immediately preceding heat - changes in the conductivity of the
vaginal secreta could be demonstrated, which was not the case after castration and during the dioestrus.


For all animals used in the experiments the complete functionality of the hypothalamic-hypophysial-gonadal-axis may be granted since, after castration the
expected increase of LH release, and following estradiol-17[beta] treatment a remarkable negative feedback occurred both.