vorlesung: fortpflanzung wintersemester 2006/7, 5. fachsemester - grundlagen der gravidität und...
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Vorlesung: FortpflanzungWintersemester 2006/7, 5. Fachsemester
- Grundlagen der Gravidität und Graviditätsstörungen,
Geschlechtsdifferenzierung und deren Störungen
Ovulation
Ovulation
Fol
likel
durc
hmes
ser
Zyklus
Übergang zum Trächtigkeitsgelbkörper (tierartliche Unterschiede)
Gelbkörper
Zyklus
Phase der Anbildung
Phase der Blüte
Phase der Regression
Gravidität
Verminderte/ keine Ansprechbarkeit für PGF 2
Teilweise geht die Progesteronsynthese auf die Plazenta über (Pferd, Schaf)
- temporäre Synthesequelle von Gestagenen- diese Aufgabe geht bei einigen Tierarten während der Gravidität temporär oder endgültig auf die Plazenta über
- erst autark, später abhängig von luteotropen Faktoren
- Schaf, Ratte, Maus, Frettchen, Hund: LH und Prolaktin- Kuh: LH- Meerschweinchen: FSH- Hamster: FSH und Prolaktin- Kaninchen: Östrogene und Prolaktin
Corpus luteum (Gelbkörper)
Progesteronkonzentration bei der zyklischen Hündin
Prolaktinkonzentration bei der zyklischen Hündin
0
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-4 4 2 4 6 8 10 12 14Tage Wochen
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Die Prolaktinkonzentration steigt an, wenn die Progesteron-konzentration abfällt.
Aufbau des Gelbkörper
Kleine Luteinzellen- stammen von den Thecazellen ab- LH-Rezeptoren – aber nicht funktionell- bedeutende Progesteronsynthese
Große Luteinzellen- stammen von den Granulosazellen ab- LH-Rezeptoren – LH ist luteotrop- geringe Progesteronsynthese, aber
Oxytozinsynthese
LH-Rezeptor
Progesteron
LH-Rezeptor
Oxytozin Progesteron
Nomenklatur des Gelbkörper
Corpus luteum periodicum - Corpus luteum cyclicum
Corpus luteum graviditatis
Corpus luteum accessorium (nur Pferd)
Corpus luteum pseudograviditatisHund – Metöstrus bei Tieren mit induzierter Ovulation: - sterile Bedeckung
- Spontanovulation
bei ingraviden Tieren mit spontaner Ovulation alsReproduktionsstörung
Östradiol 17ß
später Anöstrus Prä-Proöstrus Proöstrus Östrus Metöstrus
Progesteron
Der präovulatorische Progesteronanstieg wird zur Deckzeitpunktbestimmung bei der Hündin genutzt.
Erkennung der Gravidität
- geht immer vom Embryo aus
Prinzip: Signal des Embryos/der Embryonen teilt dem maternalen Organismus seine/ihre Anwesenheit mit
Der mit dem Abbau der Gelbkörpers verbundene Progesteronabfall wird vermieden.
Übergang von Corpus luteum cyclicum zum Corpus luteum graviditatisBeispiel:Rind, Schwein
Übergang von Corpus luteum auf die PlazentaBeispiel:Pferd, Schaf
Ort der Progesteronsynthese während der Gravidität
Schaf: bis zum 60. Tag Corpus luteum graviditatisdann Progesteron plazentären Ursprungs
Katze: bis zum 50. Tag Corpora lutea graviditatesdann Progesteron plazentären Ursprungs?
Hund: Corpora lutea graviditates
Ort der Progesteronsynthese während der Gravidität
Rind: Corpus luteum graviditatiszwischen Tag 180. – 250. zusätzlich Progesteron plazentären Ursprungs
Ziege:Corpus luteum graviditatis
Schwein: Corpus luteum graviditatis„natürliche Alterung“ der Corpora lutea (130 – 150 Tage)
Ort der Progesteronsynthese während der Gravidität
Pferd: bis zum 35. Tag Corpus luteum graviditatisab 35. bis zum 130. Tag zusätzliche Corpora lutea auxilliariazwischen 50. – 80. Tag Beginn der plazentären Progesteronsyntheseab 130. Tag Progesteron alleinig plazentären Ursprungs
Equines Choriongonadotropin (eCG, ehemals PMSG)- Bildung ab dem 35. Tag- maximale Werte zwischen 70. – 80. Tag - Abfall bis zum 120. Tag- luteinisierender Faktor
- Synthese: fetale Zellen, die in das Endometriums einwandern, Bildung der Endometrial cupsSyntheseende durch immunologische Abwehrreaktion
Erkennung der Gravidität
Wie verhindert der Embryo den Progesteronabfall?
- Synthese und Freisetzung von Molekülen
- Mindestanzahl von Embryonen (Schwein)
- Verteilung des Erkennungssignales im Uterus (Migration,Elongation)
Erkennung der Gravidität – Wiederkäuer
- Synthese von embryonales Interferon (Interferon tau)andere Bezeichnung ovines Trophoblastin, caprines, bovines Trophoblastin
- Schaf: Synthese ab Tag 12 bis 21- Kuh: Tag 16 bis Tag 19
- ElongationRind: Tag 13 sphäroid 3mm 25 cm filimentös an Tag 17
Prinzip:antiluteolytische Wirkung beruht auf der Unterdrückung der Oxytozinsynthese in den großen Luteinzellen
Entwicklung des Rinderembryos (nach Leiser, 1975)
A. 16./17. Tag post inseminationemB. 18./19. Tag post inseminationem - ImplantationsbeginnC. 22. Tag post inseminationemD. 27. Tag post inseminationem
Entwicklung des ovinen Embryos (Rüsse, 1998)
Erkennung der Gravidität – Schwein
- Synthese von Östrogenen: 1. Phase: Tag 11 und 122. Phase: Tag 14 bis Tag 30
- Elongation: bis zu 30 mm/Std.- Mindestanzahl von 2 Embryonen pro Uterushorn
Prinzip:keine Unterdrückung der Prostaglandinsynthese, sondern Unterbrechung des Transportweges zu den Gelbkörpern
Endometrium
Uterusvene
Ovararterie
Corpus luteum
Endometrium
Uterusvene
Uterusarterie
Uteruslumen
ingravid gravid
Erkennung der Gravidität – Fleischfresser
- wohl kein frühembryonales Signal zur Aufrechterhaltung der Trächtigkeit notwendig
- Genaues weiß man nicht.
Erkennung der Gravidität – Pferd
- Es gibt ein embryonales Signal, welches die Luteolyse unterdrückt – die genaue Struktur ist unbekannt. Östrogene und mehrere sekretorische Proteine
- Große Bedeutung hat die Wanderung des Embryos in der Gebärmutter
Zwischen Tag 10 und 16 wandert der Embryo bis zu 13mal am Tag hin und her
- Ab dem 16. Tag wird der Embryo im Uterus fixiert
- keine Bedeutung hat die Elongation
- Die sphäroide Form wird bis zum Tag 50 beibehalten.
Störungen der Gravidität
- embryonale Mortalität- vor maternaler Erkennung der Gravidität
- Zykluslänge ist nicht verändert- nach maternaler Erkennung der Gravidität
- Zykluslänge ist in der Regel verlängert
- fetale Mortalität- Abort- Mazeration- Mumifikation
- Frühgeburt
Embryonale Mortalität
Def.: Fruchtverlust vor Abschluss der Implantation
- Normale Rate liegt zwischen 25 – 40 %, wobei der Schwerpunkt zu Beginn der Gravidität liegt.
- biologisches Regulativ
- bei polytoken Spezies Angleichung der Embryonenzahl an die Uteruskapazität
Hürden für den frühen Embryo:- Aktivierung des eigenen Genoms- Zona-Schlupf- Elongation- Signalmolekülsynthese
Embryonale Mortalität(Frühträchtigkeitsverlust)
Abbruch der Trächtigkeit bis zum 42. TagBefruchtungsrate liegt bei 90 %
- bei 10 % gehen in der 1. Woche zugrunde- 10 % gehen in der 2. Woche zugrunde- 15 % sterben in der 3. Woche ab
1. Woche: - 10 %
2. Woche: - 10 %
3. Woche: - 15 %
3 – 4 Kühe rindern um.
Embryonale Mortalität
Ursachen (Beispiele):- endokrine Faktoren
- Verzögerungen im Übergang von Östrogen zu Progesteron„endokrine Imbalanz“
- Corpus-luteum-Insuffiziens (relativ oder absolut)
- Erkrankungen- Uteruserkrankungen (Endometritis, Zysten, Verwachsungen)- mangelhafter Zervixschluß
- nutritive Ursachen- Energiemangel- Proteinüberschuß- Spurenelemente
- chromosomale Abweichungen
Ovulation Geburt
ProgesteronLH
Prolaktin
Verlauf von Progesteron und Prolaktin bei der Hündin (Schema)
Abort
- spontaner Abort- artifizieller Abort oder induzierter Abort (Abortus artificialis)- Abortus incompletus: unvollvollständiger Abort- Abortus completus: vollständiger Abort
Mumifikation- nach dem ersten Drittel der Trächtigkeit vorkommende Austrocknung abgestorbener Früchte
Mazeration- Absterben und Zersetzung des Feten infolge autolytischer Vorgänge und bakterieller Aktivität
1. Genetisches Geschlecht: Zum Zeitpunkt der Befruchtung durch das haploide Spermium festgelegt
indifferente Geschlechtsanlage – basic femaleauf dem Y-Chromosom ist der Testis-determinierender Faktor (TDF) kodiert
Geschlechtsentwicklung
Aus: Drews, 1993
SRY = Gen, welches den Testis-determinierenden Faktor kodiert.SRY = Sex determining region of the Y chromosome
Geschlechtsentwicklung
Aus: Passarge, 1994
2. Gonadales Geschlecht: Differenzierung der fetalen KeimdrüsenBeim weiblichen Individuum keine
Produktion von Androgenen
3. Somatisches Geschlecht: Ausbildung der Geschlechtsorgane
Aus: Drews, 1993
4. Psychisches Geschlecht: Determination des Gehirnsdurch Gabe von Testosteron während der Gravidität können
somatisch weibliche Feten männlich geprägt werden.Das geschlechtstypische Verhalten tritt zum Zeitpunkt der Pubertät
hervor.
Aus: Drews, 1993
Der männliche Phänotyp stellt auf jeder Stufe der Differenzierung die induzierte Form dar.Zufuhr von androgen wirksamen Stoffen in der sensitiven Phase führen zur Virilisierung von weiblichen Embryonen.
Männlich
Hoden
Nebenhoden, SamenleiterSamenbläschendrüseSamenleiterampulle
Uterovagina masculina
Prostata, BulbourethraldrüsePars spongiosa urethrae
Penis, Pars spongiosum urethrae
Skrotum
Ausgangsstruktur
Bipotente Gonadenanlage
Wolfscher Gang
Müllerscher Gang
Sinus urogenitalis
Geschlechtshöcker
Geschlechtswülste
Weiblich
Ovar
Gärtnerscher Gang
Eileiter, Uterus, Zervix, Vagina
Urethra, VestibulumBartholinschen Drüsen
Klitoris, Labien
Labialwülste beim Flf.
Virilisierung weiblicher Hundefeten durch Gabe von androgen wirksamen Stoffen während der Gravidität an das Muttertier
Klitorishypertrophie