4.2 Hormonkonzentrationen in der Follikelflüssigkeit
4.2.1 Uterus
Die E- und P4-Konzentrationen in der Follikelflüssigkeit des dominanten Follikels waren bei Färsen und Kühen vergleichbar (p > 0.05; Abb. 5; Tab. 4).
Abb. 5: Konzentrationen an Gesamtöstrogenen (E) und Progesteron (P4) in der für die Uterusexperimente gesammelten Follikelflüssigkeit von Färsen (n = 8) und Kühen (n = 8). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Wert sowie das 5 % und 95 % Perzentile.
350
Färsen 0
50 100 150 200 250 300
E (102 x ng/mL)
0 200 400 600 800 1000 1200
P4 (ng/mL)
Kühe
Färsen Kühe
Ergebnisse
39 4.2.2 Eileiter
Die E- und P4-Konzentrationen in der Follikelflüssigkeit von Färsen und Kühen waren vergleichbar (p > 0.05; Abb. 6; Tab. 5).
Abb. 6: Konzentrationen an Gesamtöstrogenen (E) und Progesteron (P4) in der für die Eileiterexperimente entnommenen Follikelflüssigkeit von Färsen (n = 6) und Kühen (n = 6). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Färsen Kühe
0 200 400 600 800 1000 1200
P4 (ng/mL) E(ng/mL)
Färsen Kühe
40 4.3 Kontraktilität
Die Parameter Amean und AUC waren während der Kontraktilitätsversuche des Myometriums und des Eileiters vergleichbar und korrelierten positiv miteinander (r=1,0, p<0,05). Deswegen werden bei den folgenden Auswertungen nur die Ergebnisse für Amean gezeigt.
4.3.1 Myometriumkontraktilität 4.3.1.1 Spontankontraktion
Die Auswertung der Spontankontraktionen der longitudinalen Muskelschicht ergab, dass sowohl die Amax- als auch die Amean-Werte bei Kühen höher (p < 0,05) waren als bei Färsen (Abb. 7). Auch die Amean-Werte der zirkulären Muskelschicht waren bei Kühen höher als bei Färsen (p < 0,05).
Die F der Spontankontraktionen war bei Kühen höher als bei Färsen. Dieses Ergebnis
galt sowohl für die zirkuläre als auch die longitudinale Muskelschicht (p < 0,05; Abb. 7). Ferner war bei Färsen F der longitudinalen Muskelschicht höher als
F der zirkulären Muskelschicht (p < 0,05). Bei Färsen war Amin in der zirkulären Muskelschicht tendenziell höher (p = 0,07) als in der longitudinalen Muskelschicht. Bei Kühen war Amax in der zirkulären Muskelschicht tendenziell höher (p = 0,09) als in der longitudinalen Muskelschicht (Tab. 6).
Ergebnisse
41
Abb. 7: Maximale Amplitude (Amax), mittlere Amplitude (Amean) einer Kurve und Frequenz (F) während der gesamten Untersuchungszeit von 150 Minuten der Spontankontraktionen der longitudinalen und zirkulären Muskelschicht bei Färsen (n = 8) und Kühen (n = 8). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit dem Symbol (*) differieren (p < 0,05) zwischen Färsen und Kühen. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b) differieren zwischen der longitudinalen und zirkulären Muskelschicht (p < 0,05).
42
Der Amean-Wert der longitudinalen Muskelschicht war in den Zeitabschnitten T1 und T2
bei Kühen signifikant höher als bei Färsen im gleichen Zeitabschnitt. Amax der zirkulären Muskelschicht unterschied sich nicht zwischen Färsen und Kühen (p > 0,05), war aber in der longitudinalen Muskelschicht im Zeitabschnitt T1 bei Kühen tendenziell höher als bei Färsen (p=0,06). Die Präparate der zirkulären Muskelschicht, die von Kühen entnommen worden waren, zeigten im Vergleich zu denjenigen von Färsen eine signifikant höhere Kontraktionsfrequenz während der gesamten Versuchsdauer (T1 – T5). In der longitudinalen Muskelschicht war diese bei Kühen in den Zeitintervallen T1 und T2 signifikant größer als bei Färsen (Abb. 8).
Ergebnisse
43
Abb. 8: Maximale Amplitude (Amax), mittlere Amplitude (Amean) einer Kurve und Frequenz (F) der Spontankontraktionen während der gesamten Untersuchungszeit von 150 Minuten der longitudinalen und zirkulären Muskelschicht bei Färsen (n = 8) und Kühen (n = 8). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit dem Symbol (*) differieren zwischen Kühen und Färsen (p < 0,05). T1 = Zeitabschnitt 0-30 min, T2 = Zeitabschnitt 31-60 min, T3 = Zeitabschnitt 61-90 min, T4 = Zeitabschnitt 91-120 min, T5 = Zeitabschnitt 121-150 min.
350
44
4.3.1.2 Stimulation des Myometriums mittels Prostaglandin F2α
Die Stimulation mit PGF2α bewirkte bei Färsen in der longitudinalen Muskelschicht einen signifikanten Anstieg der Amax- und Amean-Werte (Abb. 9).
Die Stimulation mit 10-7 M PGF2α führte bei Kühen zu einer tendenziell höheren Kontraktilität im Vergleich zu den Spontankontraktionen sowohl in der zirkulären (Amean: p = 0,06, Amax: p = 0,07) als auch in der longitudinalen (Amean und Amax: p = 0,07) Muskelschicht. Die Stimulation der Muskelstreifen aus der longitudinalen und zirkulären Muskelschicht in vitro mit 10-7 M PGF2α erbrachte weder bei Färsen noch bei Kühen eine Veränderung der myometrialen F (p > 0,05).
In der zirkulären Muskelschicht führte die Stimulation mit einer Konzentration von 10-4 M PGF2α zu einer signifikant stärkeren F der Myometriumstreifen als eine Konzentration von 10-7 M PGF2α bei Färsen und zu einer tendenziell stärkeren F als 10-7 M PGF2α bei Kühen (Abb. 10 und Abb. 11). Die PGF2α-Stimulation mit 10-7 M im Vergleich zu den Spontankontraktionen führte zu einer stärkeren (p < 0,05) Kontraktilität der Muskelstreifen aus der longitudinalen Muskelschicht (Amax, Amean und F bei Färsen sowie Amax und Amean bei Kühen) als die Zugabe von niedrigeren PGF2α -Konzentrationen (Tab. 7).
4.3.1.3 Stimulation des Myometriums mit Oxytocin
Die Stimulation mit unterschiedlichen OT-Konzentrationen führte im Vergleich zu der Kontrollgruppe (ohne Stimulation) zu keinen signifikanten Effekten auf die Kontraktilitätsparameter (Amax, Amean, und F), weder in der zirkulären noch in der longitudinalen Muskelschicht (Tab. 7).
Ergebnisse
45
Abb. 9: Maximale Amplitude (Amax), Mittlere Amplitude (Amean), Frequenz (F) der Spontankontraktionen der zirkulären und longitudinalen Muskelschicht ohne (K) sowie nach Stimulation mit 10-7 M Prostaglandin F2α (PGF2α) bzw. 10-10 M Oxytocin (OT) bei Färsen (n = 8) und Kühen (n = 8). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 %- sowie 95 % Perzentile der zirkulären und longitudinalen Muskelschicht über einen Untersuchungszeitraum von 30 Minuten.
Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b) differieren signifikant (p < 0,05) bzw.
tendenziell (c, d: 0,05 ≤ p ≤ 0,10).
46
Abb. 10: Maximale Amplitude (Amax)-, Mittlere Amplitude (Amean) und Frequenz (F) der zirkulären Muskelschicht über die gesamte Untersuchungszeit von 120 Minuten ohne (K) der Spontankontraktion sowie mit Stimulation durch Zusatz von Prostaglandin-F2α
(PGF2α) in unterschiedlichen Konzentrationen (10-7 M, 10-6 M, 10-5 M, 10-4 M). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b, c) zeigen Unterschiede (p < 0,05) zwischen verschiedenen PGF2α-Konzentrationen.
Färsen Kühe
Ergebnisse
47
Abb. 11: Maximale Amplitude (Amax), Mittlere Amplitude (Amean), und Frequenz (F) der Kontraktionen der longitudinalen Muskelschicht ohne Stimulation (K) sowie nach Stimulation durch Zusatz von Prostaglandin-F2α (PGF2α) in unterschiedlichen Kon-zentrationen (10-7 M, 10-6 M, 10-5 M, 10-4 M). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b, c, d) zeigen Unterschiede (p < 0,05) zwischen verschiedenen PGF2α-Konzentrationen.
PGF2α
48 4.3.2 Kontraktilität des Eileiters
4.3.2.1 Spontankontraktilität in verschiedenen Abschnitten des Eileiters Die spontane Kontraktilität des Eileiters von Färsen und Kühen ist in Abb. 14 dargestellt. Im ersten Teil des Eileiters (1-1,5 cm) waren Amax und Amean bei Kühen signifikant höher als bei Färsen. Im zweiten Teil des Eileiters (1,5-3 cm) war die F bei Färsen signifikant höher als bei Kühen. Im dritten Teil (3-4,5 cm) war Amax bei Kühen signifikant höher im Vergleich zu Färsen. Im vierten Teil (4,5-6 cm) des Eileiters waren keine Unterschiede (p > 0,05) in den Kontraktilitätsmustern zwischen Färsen und Kühen zu finden (Abb. 12, Tab.8).
Ergebnisse
49
Abb. 12: Maximale Amplitude (Amax), Mittlere Amplitude (Amean), Frequenz (F) spontaner Kontraktionen der Eileiterabschnitte zwischen dem 1. bis 6. cm (4 gleich lange Abschnitte) kranial der uterotubalen Verbindung (UTV) bei Färsen (n = 6) und Kühen (n = 6). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Wert und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b) differieren zwischen Färsen und Kühen (p < 0,05).
Färsen
50 4.3.2.2 Spontankontraktion
Der Eileiter von Färsen zeigte in vitro spontan eine signifikant höhere F der Spontankontraktion im Vergleich zu dem der Kühe. Es konnten keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Parameter Amax und Amean zwischen Färsen und Kühen gemessen werden (Abb. 13, Tab. 9).
Abb. 13: Maximale der Amplitude (Amax), Mittlere Amplitude (Amean) und Frequenz (F) spontaner Eileiterkontraktionen bei Färsen (n = 6) und Kühen (n = 6). Die dargestellten Boxplots zeigen Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b) differieren (p < 0,05).
0,16
Ergebnisse
51
Abb. 14: Spontane Eileiterkontraktionen (erste 15 min.) vier verschiedener Eileiterabschnitte (zwischen 1 bis 6 cm kranial der uterotubalen Verbindung) bei einer Färse und Kuh. Die Kanäle (Channel) 1 bis 4 zeigen Eileiterkontraktionen von einer Färse und die Kanäle 5 bis 8 Eileiterkontraktionen von einer Kuh.
1-1,5 cm
1,5-3 cm
cm
3-4,5 cm 4,5-6 cm
1-1,5 cm
1,5-3 cm
cm
3-4,5 cm
4,5-6 cm Kuh Färse
52
4.3.2.3 Stimulation der Eileiterkontraktion mit Prostaglandin-F2α
Die Zugabe von PGF2α zum Medium hatte im Vergleich zu den Spontankontraktionen keine Effekte (p > 0,05) auf die Kontraktilität (Amax, Amean und F) der Eileiter von Kühen und Färsen (Abb. 15, Tab.10).
4.3.2.4 Stimulation der Eileiterkontraktion mit Oxytocin
Die Kontraktionsamplituden (Amax, Amean) änderten sich weder bei Färsen noch bei Kühen (p > 0,05) durch die Stimulation mit OT und unterschieden sich auch nicht (p > 0,05) zwischen den Tiergruppen (Abb. 15, Tab. 10). Die Stimulation mit OT führte zu einem Anstieg von F bei Kühen (p < 0,05), aber nicht bei Färsen (p > 0,05).
Ergebnisse
53
Abb. 15: Maximale Amplitude (Amax), Mittlere Amplitude (Amean), Frequenz (F) der Kontraktionen des Eileiters ohne Stimulation (K) und mit Stimulation mit 10-7 M Prostaglandin-F2α (PGF2α) bzw. 10-10 M Oxytocin (OT) bei Färsen (n = 6) und Kühen (n = 6). Die dargestellten Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b) differieren zwischen K und OT (p < 0,05).
Färsen Kühe
54
4.4 Genexpression verschiedener Hormonrezeptoren 4.4.1 Uterus
Die mRNA-Expression des ERα war im Endometrium von Kühen tendenziell (p = 0,08) höher als im Endometrium von Färsen, nicht aber im Myometrium. Die mRNA-Expression der Hormonrezeptoren ERß, PR, OXTR und PTGFR im Endometrium und Myometrium differierte zwischen Färsen und Kühen nicht (p > 0,05; Abb. 16, Tab. 11).
Ergebnisse
55
Abb. 16: Relative (∆cq) mRNA-Expression des Östrogenrezeptors α (ERα), Östrogenrezeptors β (ERß), Progesteronrezeptors (PR), Oxytocinrezeptors (OXTR) und Prostaglandin-F2α-Rezeptors (PTGFR) im Endo- und Myometrium bei Färsen (n = 8) und Kühen (n = 8).
Die Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Werte und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b) differieren tendenziell (p = 0,08).
-1,5
56 4.4.2 Eileiter
Im Eileiter unterschied sich die mRNA-Expression von ERα, ERß, PR und PTGER nicht zwischen Färsen und Kühen (p > 0,05). Dagegen waren die mRNA-Konzentrationen des OXTR und PTGFR im Eileiter von Färsen höher als bei Kühen (p < 0,05; Abb. 17, Tab. 12).
Ergebnisse
57
Abb. 17: Relative mRNA-Expression von Östrogenrezeptor α (ERα), Östrogenrezeptor β (ERß), Progesteronrezeptor (PR), Oxytocinrezeptor (OXTR), Prostaglandin-E2-Rezeptor (PTGER) und Prostaglandin-F2α-Rezeptor (PTGFR) im Eileiter von Färsen (n = 6) und Kühen (n = 6). Die Boxplots zeigen die Median-, Maximum- und Minimum-Wert und 5 % sowie 95 % Perzentile. Werte mit unterschiedlichen Buchstaben (a, b) differieren (p < 0,05).
ERα (∆cq)
58
4.4.3 Zusammenhänge zwischen Genexpression und Kontraktilität des Uterus 4.4.3.1 Spontankontraktilität des Uterus
Es bestanden bei Färsen und Kühen (n = 16) positive Korrelationen zwischen den relativen mRNA-Mengen von myometrialem OXTR und der spontanen Kontraktionsamplitude (OXTR-Amean: r=0,53; p=0,04; (Tab. 13). Die mRNA-Expression des myometrialen ERβ und Amax korrelierten negativ miteinander (ERβ-Amax: r = -0, 62;
p = 0,01). Zwischen den Kontraktionsparametern von Amean, Amax und F und den Genexpressionen (ERα, PR und PTGFR) gab es keine signifikanten Korrelationen, weder bei gemeinsamer Betrachtung der Werte von den Färsen und Kühen (n=16) noch bei getrennter Auswertung der Werte der beiden Tiergruppen (Tab. 13).
Bei separater Analyse der Werte der Färsen und Kühe korrelierte die mRNA-Expression des myometrialen OXTR und die spontane Kontraktionsfrequenz negativ bei Kühen (OXTR-F: r=-0,90; p= 0,002); bei Färsen gab es dagegen tendenziell positive Korrelationen zwischen der myometrialen mRNA-Expression von OXTR und der spontanen Amean (OXTR-Amean: r=0,64; p= 0,09, Abb. 18) sowie zwischen der myometrialen mRNA-Expression von ERβ und F (ERβ -F: r= 0,64; p= 0,09; Abb. 18, Tab. 14).
4.4.3.2 Stimulierte Kontraktilität des Uterus
Es bestand weder bei gemeinsamer Auswertung der Daten von Färsen und Kühen (n=16) noch bei getrennter Betrachtung der beiden Tiergruppen (p> 0,05, Tab. 15 und Tab. 16) ein Zusammenhang zwischen der mit PGF2α stimulierten myometrialen Kontraktilität (Amean, Amax und F) und der myometrialen mRNA-Expression von PTGFR.
Die mit OT stimulierte myometriale Kontraktilität (Amean, Amax und F) und die myometriale mRNA-Expression von OXTR sowohl bei vereinter Analyse der Werte der Färsen und Kühen, sowie bei separater Betrachtung der Färsendaten korrelierten ebenfalls nicht miteinander (p> 0,05, Tab. 17 und Tab. 18). Zwischen der Amplitude (Amean) der mit OT (10-10 M) stimulierten Kontraktilität des Myometriums und der myometrialen mRNA-Expression von OXTR bestand aber bei den Kühen ein tendenzieller Zusammenhang (r= 0,67; p=0,07; Tab. 18).
Ergebnisse
59
Abb. 18: Zusammenhänge zwischen der mittleren Amplitude (Amean) und der relativen Menge der myometrialen Genexpressionen des Oxytocinrezeptors (OXTR) sowie der Frequenz (F) des Myometriums und dem Östrogenrezeptor b (ERb) bei myometrialen Spontankontraktionen von Färsen (n = 8). Die Korrelationskoeffizienten (r) und Irrtumswahrscheinlichkeiten (p) sind in den jeweiligen Grafiken dargestellt.
60
4.4.4 Zusammenhänge zwischen Genexpressionen und Kontraktilität des Eileiters
4.4.4.1 Spontane Kontraktilität des Eileiters
Bei Kühen (n=6) bestanden deutliche positive Zusammenhänge zwischen den Genex-pressionen des OXTR bzw. PR und der spontanen Kontraktionsamplitude des Eileiters (OXTR-Amean: r = 0,94, p = 0.01; OXTR-Amax: r = 0,94, p = 0.01; PR-Amean: r = 0,83, p
= 0,04; PR-Amax: r = 0,83; p = 0,04; Abb. 19). Bei Kühen (n=6), aber nicht bei Färsen, korrelierte die mRNA-Expression des OXTR positiv mit derjenigen des PR (OXTR-PR:
r = 0,77; p = 0,07). Zwischen der Kontraktionsfrequenz und den Genexpressionen von ERα, ERß, PR, OXTR, PTGER und PTGFR bestanden weder bei Kühen noch bei Färsen Zusammenhänge (p>0,05; Tab. 19).
4.4.4.2 Stimulierte Kontraktilität des Eileiters
Nach Stimulation der Kontraktilität des Eileiters mit PGF2α (Tab. 21 und Tab. 22) oder OT (Tab. 23 und Tab. 24) bestanden weder bei Färsen noch bei Kühen Korrelationen zwischen den tubalen Genexpressionen von ERα, ERß, PR, OXTR, PTGER und PTGFR und den Kontraktilitätsparametern Amean, Amax und F (p>0,05).
Ergebnisse
61
Abb. 19: Zusammenhänge zwischen der maximalen (Amax) bzw. mittleren Kontraktionsamplitude (Amean) und den relativen Mengen der Genexpressionen des Oxytocin-(OXTR) bzw. Progesteronrezeptors (PR) des sich spontan kontrahierenden Eileiters von Kühen (n=6).
Die Korrelationskoeffizienten (r) und die Irrtumswahrscheinlichkeiten (p) sind in den jeweiligen Grafiken dargestellt.
-14
62 4.5 Zusammenfassung der Ergebnisse
Die Hormonkonzentrationen von E und P4 in der Follikelflüssigkeit sowie in den Uteri- und Eileiterexperimenten unterschieden sich nicht zwischen Färsen und Kühen (p > 0,05). Die Kontraktionskraft und F der spontanen Kontraktionen sowohl der zirkulären als auch der longitudinalen Muskelschicht des Uterus von Kühen war allerdings signifikant höher als die der Färsen. Im Gegensatz zum Uterus zeigten Färsen im Eileiter eine deutlich höhere Kontraktionsfrequenz. Die mRNA-Expression des ERα war im Endometrium bei Kühen tendenziell höher als bei Färsen (p = 0,08).
Die mRNA-Expression von PTGFR und für OXTR im Eileiter war andererseits bei Färsen höher als bei Kühen (p < 0,05). Die mRNA-Expression der Hormonrezeptoren im Eileiter (ERα, ERß, PR und PTGER) und Uterus (ERß, PR, OXTR und PTGFR) waren vergleichbar zwischen Färsen und Kühen (p > 0,05).
Diskussion
63 5 Diskussion
5.1 Gewebeproben
Die in dieser Studie durchgeführten Kontraktilitätsmessungen erfolgten an Uterus- und Eileiterproben, die von Schlachttieren stammten. Die Proben des Uterus und Eileiters stammten aufgrund der zeitaufwendigen Messtechnik nicht von denselben Tieren. Aus diesem Grund können Messergebnisse des Uterus- bzw. Eileiterexperiments nicht direkt miteinander verglichen werden.
Ein Vorteil der Untersuchungen mit Material von frisch geschlachteten Tieren ist, dass keine Tierversuche durchgeführt werden müssen. Nachteilig ist aber, dass keine genauen anamnestischen Angaben zu den Färsen und Kühen zur Verfügung standen, wie beispielsweise das Alter, die Anzahl der Abkalbungen oder durch die Schlachtung bedingte Stressfaktoren beziehungsweise Hormonkonzentrationen im Plasma und deren Wirkungen auf die Muskelkontraktilitätsmessungen. Um zumindest eine Aussage über die Sexualsteroidhormone der Tiere treffen zu können, wurde die Flüssigkeit aus den dominanten Follikeln des Ovars gewonnen und analysiert.
5.2 Hormonkonzentrationen in der Follikelflüssigkeit
Die in der vorliegenden Studie gemachte Beobachtung, dass zwischen Färsen und Kühen hinsichtlich der Konzentrationen von E und P4 in der Follikelflüssigkeit keine signifikanten Unterschiede bestehen, stimmt mit den Ergebnissen der Studie von ROTH et al. (2008) überein.
Eine negative Energiebilanz führt bei Milchkühen nicht nur zu Veränderungen in den Hormongehalten im Blutserum, sondern auch in der Follikelflüssigkeit (LEROY et al.
2004). Es könnte sein, dass die Kühe in der vorliegenden Arbeit nicht in der Hochlaktation waren und daher nicht in der Phase mit einer hohen negativen Energiebilanz geschlachtet wurden und daher keine Unterschiede zwischen Färsen und Kühen gefunden wurden. Die durch die mögliche negative Energiebilanz bestehenden Veränderungen könnten erklären, warum die Ergebnisse in der vorliegenden Arbeit von denen anderer Studien (WALSH et al. 2010; SARTORI et al.
2004; WOLFENSON et al. 2004) abweichen, bei denen die maximale E- und P4 -Konzentration in der Follikelflüssigkeit während des Östrus bei Färsen höher war als bei Kühen.
64 5.3 In vitro-Kontraktilitätsmessungen
5.3.1 Uterusexperiment
HIRSBRUNNER et al. (2002) und KAUFMANN et al. (2008) haben bei ihren Studien zur Kontraktilität des Myometriums verschiedene Muskelschichten (longitudinale und zirkuläre), Organregionen (Cornua und Corpus uteri) und Zyklusphasen (Östrus und Diöstrus) miteinander verglichen. Im Vergleich zum Uteruskörper fanden sich dabei unabhängig von der Zyklusphase in den Cornua uteri höhere Werte für AUC und Amin
(KAUFMANN et al., 2008). In der eigenen Studie wurde nur die Kontraktilität der Muskelstreifen vom Uterushorn für die Kontraktion untersucht. Laut HIRSBRUNNER et al. (2002), zeigte sich bei der Untersuchung der Uterushornkontraktion, dass die AUC und die Amean im Östrus höher waren als im Diöstrus, wobei dieser Unterschied nur für die zirkuläre Muskelschicht ermittelt wurde. Für die hiesige Studie wurden nur Organe von Tieren, die sich im Proöstrus bzw. Östrus befanden, untersucht.
Ferner war die F der longitudinalen Muskelschicht bei Färsen höher als die F der zirkulären Muskelschicht (p <0,05). Bei Färsen war Amin in der zirkulären Muskelschicht tendenziell höher (p = 0,07) als in der longitudinalen Muskelschicht. Bei Kühen war Amax in der zirkulären Muskelschicht tendenziell höher (p = 0,09) als in der longitudinalen Muskelschicht. Es ist bekannt, dass das Myometrium im Östrus seine höchste Kontraktilität erreicht (HAWK 1975; PATIL et al. 1980; CORUZZI et al. 1989;
ADLER 2011). In der eigenen Studie sind einige dieser Faktoren, wie beispielsweise die Organregion, die Zyklusphase und die Lage in Relation zum Ovar mit dem präovulatorischen Follikel (ipsilateral versus kontralateral) bei der Uteruskontraktionsmessung ebenfalls berücksichtigt worden. Es wurde nur die Muskulatur der ipsilateral zum präovulatorischen Follikel gelegenen Uterushörner im Östrus untersucht. Dabei wurden sowohl die zirkuläre als auch die longitudinale Muskelschicht betrachtet, da es Studien gibt, in denen Unterschiede in der Kontraktilität zwischen diesen beiden Muskelschichten beobachtet wurden (LARSEN 1979; PATIL et al. 1980; HIRSBRUNNER et al. 2002; 2003; KOTWICA et al. 2006).
In vitro-Systeme wurden regelmäßig dazu verwendet, den direkten Einfluss von Substanzen auf bovine glatte Muskelzellen zu testen (PATIL et al. 1980;
HIRSBRUNNER et al. 1998; HIRSBRUNNER et al. 1999; OCAL et al. 2004; KOTWICA et al. 2006).
Diskussion
65
Leider erweist sich ein Vergleich verschiedener in der Literatur beschriebener Studien als schwierig, da unterschiedliche Techniken und/ oder Variablen verwendet wurden.
Beispielsweise variierte die Äquilibriumszeit zwischen 30 min (SINGH et al. 1979) und 2,5 Stunden (LARSEN 1979; PATIL et al. 1980; HIRSBRUNNER et al. 2002;
HIRSBRUNNER et al. 2003). In der vorliegenden Untersuchung wurde eine 2,5-stündige Inkubationszeit verwendet, weshalb vornehmlich die Ergebnisse der eigenen Studie mit anderen Arbeiten verglichen werden sollen, die ähnliche Äquilibriumszeiten gewählt haben. Es wurde nämlich bereits gezeigt, dass gerade die Äquilibriumszeit einen deutlichen Einfluss auf die späteren Messergebnisse von in vitro-Kontraktilitäsmessungen hat (HIRSBRUNNER et al. 2002; KAUFMANN et al. 2008).
Die Vorspannungen unterschieden sich ebenfalls in verschiedenen Studien; es wurden entweder 1 g (HIRSBRUNNER et al. 2002; HIRSBRUNNER et al. 2003) oder 2 g Spannung verwendet (GORRIZ-MARTIN 2013). Die in dem hier beschriebenen Experiment eingesetzte Vorspannung betrug zunächst 1 g und wurde dann auf 2 g erhöht. Der Einfluss der Vorspannung auf die Messergebnisse wurde in den genannten vorherigen Studien und in der hier beschriebenen Studie nicht näher diskutiert.
5.3.1.1 Spontankontraktion
Die Spontankontraktilität war sowohl für die zirkuläre als auch die longitudinale Muskelschicht hinsichtlich Amean und F bei Kühen höher ist als bei Färsen. Diese Ergebnisse könnten auf eine erhöhte Anzahl von Gap junctions im Myometrium (SIMS et al. 1982) oder auf MLCK-abhängige Mechanismen hindeuten, die für die Kontraktionen auch während der Geburt verantwortlich sind (KIM et al. 1998). Die Anzahl der Gap junctions im humanen und murinen Myometrium nimmt unter dem Einfluss der steigenden Östrogenkonzentration geburtsbedingt zu (TABB et al. 1992;
GARFIELD u. MANER 2007). Es ist noch nicht bekannt, ob dieser Prozess irreversibel ist.
Im Uterus sind ICC und ICLC vorhanden, die den grundlegenden elektrischen Rhythmus, der für die Muskelkontraktion nötig ist, initiieren (CRETOIU et al. 2006;
POPESCU et al. 2007).
66
Eine unterschiedliche Verteilung der ICCs und ICLCs zwischen Kühen und Färsen konnte in den genannten Studien zwar nicht nachgewiesen werden, könnte aber eventuell ebenfalls eine Ursache dafür sein, weshalb der Uterus von Kühen
„kontraktiler“ ist (CRETOIU et al. 2006; POPESCU et al. 2007). Dies sollte daher in zukünftigen Untersuchungen geklärt werden.
Ferner war in der eigenen Arbeit bei Färsen die spontane Kontraktilitätsfrequenz in den Muskelstreifen aus der longitudinalen Muskelschicht höher als in der zirkulären Muskelschicht. Hingegen war die Amax bei Kühen und die Amin bei Färsen in den Muskelstreifen aus der zirkulären Muskelschicht tendenziell höher als in den Muskelstreifen der longitudinalen Muskelschicht. Im Gegensatz dazu haben KAUFMANN et al. (2008) berichtet, dass die Amin bei Kühen in den Muskelstreifen aus der longitudinalen Muskelschicht signifikant höher war als diejenige in den Muskelstreifen der zirkulären Muskelschicht. Die Unterschiede zwischen den Ergebnissen der eigenen Studie und der von KAUFMANN et al. (2008) könnten auch am Tiermaterial, den Zyklusphasen und der Anzahl der Tiere liegen. KAUFMANN et al. (2008) haben nur Kühe während des Östrus (n=11) oder Diöstrus (n=6) untersucht, wogegen in der hiesigen Studie Kühe (n=8) und Färsen (n=8) während des Östrus geprüft wurden.
In der hier beschriebenen Studie waren ebenfalls die Kontraktionsparameter zwischen der zirkulären und longitudinalen Muskelschicht unterschiedlich. Aus diesen Ergebnissen könnte man schlussfolgern, dass innerhalb der longitudinalen und zirkulären Muskelschicht Unterschiede zwischen Färsen und Kühen detektierbar sind und dies ein möglichen Einfluss auf die Fertilität haben könnte.
Die Ergebnisse der eigenen Studie zeigen, dass bei den Kühen die Kontraktionsfrequenz der longitudinalen und zirkulären Muskelschicht vergleichbar war, während bei Färsen die F in der longitudinalen Muskelschicht gegenüber der zirkulären Muskelschicht erhöht war. Daraus kann schlussfolgernd abgeleitet werden, dass unterschiedliche Kontraktionsmuster des Gesamtorgans entstehen könnten, was sich wiederum auch auf den Spermientransport auswirken könnte (KISSLER et al.
2004). Sowohl Uteruskontraktionen als auch die Peristaltik des Uterus ermöglichen einen schnellen, direkten Transport der Spermien von der Cervix zum Ort der Befruchtung, dem Eileiter (LANGENDIJK et al. 2002; MUELLER et al. 2006). Bisher wurde ein möglicher Einfluss der longitudinalen und zirkulären Muskelschicht des Uterus auf den Spermientransport nicht nachgewiesen.
Diskussion
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Anderen Studien zur Folge (TANEIKE et al. 1991; HOUDEAU et al. 2003) ist die longitudinale Muskelschicht von adrenergen Nerven innerviert, wogegen die zirkuläre Muskelschicht von nicht-adrenergen und nicht-cholinergen Nerven innerviert ist.
Dieser Unterschied innerhalb der nervalen Innervation zwischen longitudinaler und zirkulärer Muskelschicht zeigt bereits deutlich, dass beide Schichten durchaus ein unterschiedliches Kontraktionsmuster aufweisen könnten.
Außerdem wird in glatten Muskelzellen der zirkulären Muskelschicht das Cx-43 in
Außerdem wird in glatten Muskelzellen der zirkulären Muskelschicht das Cx-43 in