Klinische Untersuchung zur prospektiven Klassifizierung subfertiler Stuten

Aus dem Institut für Reproduktionsbiologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover

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Klinische Untersuchung zur prospektiven Klassifizierung subfertiler Stuten

I N A U G U R A L - D I S S E R T A T I O N

D o k t o r i n d e r V e t e r i n ä r m e d i z i n (Dr. med. vet.)

durch die Tierärztliche Hochschule Hannover

Vorgelegt von Ute Pansegrau

aus Bremen

Hannover 2007

Wissenschaftliche Betreuung: Apl. Prof. Dr. Dr. S. Meinecke-Tillmann

1. Gutachter: Apl. Prof. Dr. Dr. S. Meinecke-Tillmann 2. Gutachter: Prof. Dr. H. Sieme

Tag der mündlichen Prüfung: 01.06.2007

Meinen Eltern

Inhaltsverzeichnis

1 EINLEITUNG... 11

2 LITERATURÜBERSICHT... 13

2.1 Der Genitaltrakt der Stute... 13

2.1.1 Anatomie...…... 13

2.1.2 Histologie des Uterus... 14

2.1.3 Uteruskontraktionsaktivität... 15

2.1.4 Spermientransport im Genitaltrakt der Stute... 18

2.1.5 Uterine Abwehrmechanismen... 20

2.2 Erkrankungen des Endometriums... 22

2.2.1 Endometritis... 22

2.2.1.1 Erregerinduzierte Endometritis... 22

2.2.1.2 Persistierende besamungsinduzierte Endometritis... 24

2.2.1.2.1 Die Rolle des Seminalplasmas bei der besamungsinduzierten Endometritis... 31

2.2.2 Endometrose... 33

2.3 Uterusmotilität... 35

2.3.1 Uterusmotilität vor und nach der Besamung bei der Stute... 35

2.3.2 Uterusmotilität vor und nach der Besamung bei anderen Tierarten... 36

2.3.3 Uterusmotilität vor und nach der Samenübertragung beim Menschen... 40

2.3.4 Medikamentelle und hormonelle Beeinflussung der Uterusmotilität... 42

3 EIGENE UNTERSUCHUNGEN... 47

3.1 MATERIAL UND METHODEN... 47

3.1.1 Stuten... 47

3.1.1.1 Gruppeneinteilung...47

3.1.1.2 Versuchsablauf... 48

3.1.1.3 Allgemeinuntersuchung... 51

3.1.1.4 Klinisch-gynäkologische Untersuchung... 51

3.1.1.5 Uterusbiopsie und histologische Untersuchung... 52

3.1.1.6 Uterustupfer und mikrobiologische Untersuchung... 53

3.1.1.7 Uterusabstrich und zytologische Untersuchung...55

3.1.1.8 Terminierte Besamung nach hCG-Gabe... 56

3.1.1.9 Seminalplasma... 56

3.1.1.10 Oxytocin... 57

3.1.1.10.1 Überprüfung des Oxytocineinflusses auf die Spermienelimination aus dem Uterus... 57

3.1.1.11 Ultrasonographische Messung der Uteruskontraktionen vor und

nach der Besamung... 58

3.1.1.12 Trächtigkeitsuntersuchung... 61

3.1.2 Hengste... 62

3.1.2.1 Seminalplasmagewinnung... 62

3.1.2.2 Samengewinnung, -beurteilung und -behandlung... 62

3.1.3 Statistische Auswertung... 63

3.2 ERGEBNISSE... 64

3.2.1 Auswertung der allgemeinen Versuchsbedingungen... 64

3.2.1.1 Einfluss des Hengstes auf das Trächtigkeitsergebnis... 64

3.2.1.2 Saisoneller Einfluss auf das Trächtigkeisergebnis... 65

3.2.1.3 Einfluss des Stutenalters auf das Trächtigkeitsergebnis... 66

3.2.1.4 Einfluss des Eindometriumbiopsie-Ergebnis auf die Trächtigkeitsrate... 67

3.2.1.5 Vergleichbarkeit der Gruppen (Oxytocin, Seminalplasma, unbehandelt und Kontrolle) hinsichtlich der Altersverteilung... 68

3.2.1.6 Vergleichbarkeit der Gruppen hinsichtlich der Trächtigkeitsrate...70

3.2.1.7 Ergebnisse der klinisch-gynäkologischen Untersuchung... 71

3.2.1.8 Einfluss einer Oxytoxingabe post inseminationem auf die Spermienelimination aus dem Uterus... 72

3.2.2 Auswertung der Messungen zur Uteruskontraktionsaktivität... 73

3.2.2.1 Vergleich der Uteruskontraktionsaktivität zu den verschiedenen Messzeitpunkten (KA1 bis KA6)... 73

3.2.2.2 Vergleich der Uteruskontraktionsaktivität vor (KA2 und KA4) und nach (KA3a und b und KA5) der Besamung... 76

3.2.2.3 Vergleich der Uteruskontraktionsaktivität zwischen den einzelnen Gruppen (Oxytocin, Seminalplasma, unbehandelt und Kontrolle... 78

3.2.2.4 Einfluss der Uteruskontraktionsaktivität auf das Trächtigkeitsergebnis... 81

3.2.3 Mikrobiologische und zytologische Auswertung... ... 83

3.2.3.1 Allgemeine Ergebnisse der mikrobiologischen Untersuchung... 83

3.2.3.2 Vergleich zwischen der jeweils ersten und zweiten mikrobiologischen und zytologischen Probe... 84

3.2.3.3 Vergleich der bakteriologischen und zytologischen Ergebnisse in den Gruppen...86

3.2.3.4 Einfluss der Uteruskontraktionsaktivität auf das Ergebnis der bakteriologischen und zytologischen Untersuchung... 88

3.2.3.5 Zusammenhang zwischen dem Ergebnis der bakteriologischen und zytologischen Untersuchung und dem Trächtigkeitsergebnis... 88

4 DISKUSSION... 92

4.1 Gegebene Versuchsbedingungen... 92

4.2 Uteruskontraktionsaktivität... 94

4.3 Mikrobiologische und zytologische Proben... 105

5 ZUSAMMENFASSUNG... 110

6 SUMMARY... 114

7 LITERATURVERZEICHNIS... 118

8 ANHANG... 147

Abkürzungsverzeichnis

Aqua dest. Aqua destillata

bzw. beziehungsweise

ca. zirka

cm Zentimeter

cm H2O Zentimeter Wassersäule

d. h. das heißt

EMG Elektromyographie

et al. et alii

Fa. Firma

g Erdbeschleunigung

h Stunden

hCG humanes Choriongonadotropin HSSG Hysterosalpingoszintigraphie

IE internationale Einheiten

KA Kontraktionsaktivität

KB Künstliche Besamung

kg Kilogramm

KCl Kaliumchlorid

mg Milligramm

MHz MegaHertz

ml Milliliter

mm Millimeter

mmHg Millimeter Quecksilbersäule

n Anzahl

NaCl Natriumchlorid

P Irrtumswahrscheinlichkeit (Probabilität)

PBS phosphat buffered saline (phosphatgepufferte Kochsalzlösung)

PGE2 Prostaglandin E2

PGF2α Prostaglandin F2α

PGFM 13, 14-dihydro-15-keto-Prostaglandin F2α PMN polymorphkerniger neutrophiler Granulozyt

s Standardabweichung

u. und

var. Variation

x Mittelwert

z.B. zum Beispiel

< , > kleiner als, größer als

°C Grad Celsius

1 Einleitung

In den letzten Jahren ließen sich mit Hilfe der künstlichen Besamung und eines verbesserten Besamungsmanagements die Trächtigkeitsraten beim Pferd deutlich steigern. Trotzdem kommt es bei manchen „vor allen Dingen älteren“ Stuten immer noch zu ungenügenden Trächtigkeitsergebnissen, trotz mikrobiologisch negativer Tupfer und guter Biopsieergebnisse. Ein wichtiger Grund dafür ist die besamungsinduzierte persistierende Endometritis. Diese Stuten werden auch als „endometritisempfänglich“ den resistenten Tieren gegenübergestellt, da sie nicht in der Lage sind, die physiologische durch die Spermien induzierte Entzündung der Gebärmutter innerhalb von 96 h nach der Besamung zu eliminieren (TROEDSSON et al. 1995a), so dass eine Aufnahme und regelrechte Weiterentwicklung des Embryos im Uterus, und damit eine Trächtigkeit, nicht möglich ist.

Als eine Ursache dieser Störung der uterinen Clearance wird eine reduzierte Kontraktionsaktivität des Myometriums vermutet. So zeigten LEBLANC et al. (1989) und TROEDSSON et al. (1991) in szintigraphischen Studien, dass eben diese empfänglichen Stuten radioaktiv markierte Marker, die in den Uterus instilliert wurden, nicht innerhalb von 96 h ausscheiden konnten, bzw. hatten resistente Stuten nach 2 h mehr als 50 %, empfängliche Stuten aber weniger als 20 % des Radiokolloids eliminiert.

TROEDSSON et al. (2000) zeigten, dass Seminalplasma im Gegensatz zu den Samenzellen selbst einen hemmenden Effekt auf den besamungsinduzierten Influx von Leukozyten in die Gebärmutter post inseminationem hatte und sich so positiv auf die Trächtigkeitsrate auswirkte. Die gesteigerte Trächtigkeitsrate wurde dabei auf die immunsuppressiven Eigenschaften des Seminalplasmas zurückgeführt.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte daher festgestellt werden, inwiefern ein ursächlicher Zusammenhang bezüglich der physiologischen uterinen Clearance und der Kontraktionsaktivität des Uterus prae und post inseminationem sowie der Trächtigkeitsrate bei Problemstuten besteht, die zu besamungsinduzierter Endometritis neigen.

Dazu wurden bei endometritisempfänglichen Tieren und einer fertilen Kontrollgruppe die Uteruskontraktionen im Interöstrus, vor und nach der künstlichen Besamung und gegen Abschluss der uterinen Clearance ultrasonographisch ermittelt und der histologische,

zytologische und mikrobiologische Status der Gebärmutter erfasst, um so einen Gesamtüberblick über die fertilitätsbeeinflussenden Faktoren zu erhalten.

Außerdem sollte überprüft werden, ob bei empfänglichen Stuten mit Seminalplasma zusätzlich zu seiner immunmodulatorischen Wirkung eine ähnlich kontraktionsstimulierende Wirkung wie mit Oxytocin erreicht werden kann, und ob sich die gesteigerte uterine Kontraktionsaktivität positiv auf das Ergebnis der Trächtigkeitsuntersuchung auswirkt.

2 Literaturübersicht

2.1 Der Genitaltrakt der Stute

2.1.1 Anatomie

Der Genitaltrakt der Stute setzt sich aus den jeweils paarigen Ovarien und Eileitern, dem Uterus, dem inneren und äußeren Muttermund, der Vagina mit dem Vestibulum vaginae und der Vulva zusammen (KAINER 1993, LEISER 1999), wobei Eileiter, Uterus, Cervix und Vagina embryologisch aus den Müllerschen Gängen gebildet werden, das Vestibulum vaginae sich aber aus dem Sinus urogenitalis bildet (RÜSSE 1998).

Die Ovarien des Pferdes liegen ca. eine handbreit hinter den Nieren, wobei ihre Position aufgrund des langen Mesovars relativ variabel ist. Die Stute zeigt im Fall der Eierstöcke gegenüber den anderen Haussäugetieren eine Besonderheit, da bei ihr das Funktionsgewebe, die Zona parenchymatosa, von der Zona vasculosa umgeben ist, die wiederum bis auf den Bereich der Ovulationsgrube von Bauchfell überzogen ist. Nur im Bereich dieser Fossa ovarii kann eine Ovulation stattfinden (WITHERSPOON 1975).

Die Eizelle wird nach ihrer Freisetzung aus dem Follikel vom ca. 200-300 mm langen, in engen Windungen liegenden Eileiter mit seinem Anfangsteil, dem Infundibulum, aufgenommen und gelangt über Ampulle und Isthmus in eines der Gebärmutterhörner, in die der Eileiter mit dem Ostium uterinum tubae auf der Eileiterpapille endet (KAINER 1993).

Die Befruchtung der Eizelle findet in der Ampulla tubae uterinae statt (FLOOD 1993). Die folgende Zeit bis zum Abstieg in die Gebärmutter verbleibt der Embryo in Bereich des Übergangs von der Eileiterampulle zum Isthmus, um am Tag 5 oder 6 nach der Ovulation anzufangen Prostaglandin E zu bilden, das eine Relaxation der Eileitermuskulatur bedingt und dem Embryo erlaubt in die Gebärmutter abzusteigen (WEBER et al. 1991). Im Uterus wird der Embryo bis zum Tag 16 zwischen den Uterushörnern und dem Körper hin und her bewegt. Die sogenannte Migration der Frucht dient der maternalen Erkennung der Trächtigkeit und wird hauptsächlich durch Kontraktionen des Myometriums verursacht, die aber durch den Embryo beeinflusst werden (LEITH u. GINTHER 1985).

Der Uterus der Stute weist ein geräumiges Corpus uteri von ca. 180-200 mm Länge mit einer Cervix von ca. 50-70 mm Länge auf. Die Uterushörner sind mit ca. 220-250 mm nur geringgradig länger als der Uteruskörper. Sie divergieren vom Uteruskörper in kranialer Richtung und sind nach unten konkav gewölbt. Der Gebärmutterkörper und die Hörner werden vom breitflächigen Mesometrium in ihrer Position gehalten.

Die Gebärmutter mündet über die Cervix mit ihrem Ostium uteri internum und dem Ostium uteri externum in die Vagina, wobei der äußere Gebärmuttermund deutlich mit einer Portio vaginalis in die Vagina hineinragt. Die Portio ist je nach Zyklusstadium von zapfenartiger bis zu verlaufener Form. Auch ihr Öffnungsgrad ist zyklusabhängig.

Die Vagina reicht bis zur Harnröhrenmündung mit der Scheidenklappe. Kaudal schließt sich das Vestibulum vaginae an, das wiederum mit der Vulva endet. Die Scheide und das Vestibulum vaginae sind jeweils ca. 200 und 100-120 mm lang und schlauchförmig.

Die Vulva besteht beim Pferd aus den beiden Schamlippen, die einen spitzen oberen und abgerundeten unteren Schamwinkel aufweisen. In diesem ventralen Schamwinkel ist auch die bei der Stute deutlich angelegte Klitoris aufzufinden (KAINER 1993, LEISER 1999).

2.1.2 Histologie des Uterus

Das histologische Bild der Gebärmutter ist zyklusabhängig, wobei vor allem das Endometrium den endokrinen Steuerungsmechanismen unterliegt.

Die Wand des Uterus lässt sich, wie die Wand aller inneren Hohlorgane, in vier Schichten unterteilen: Die Tunica mucosa, also das eigentliche Endometrium mit dem Epithel und der Lamina propria mucosae, die Tunica muscularis (Myometrium) mit einer inneren (Stratum circulare) und einer äußeren (Stratum longitudinale) Schicht glatter Muskuklatur, die Tela subserosa und die Tunica serosa (Perimetrium) (LIEBICH 1999).

Das Endometrium der Stute unterteilt sich in ein einschichtig hochprismatisches Epithel und die Lamina propria, die in großer Anzahl Uterindrüsen enthält. Beide Anteile sind hochgradig zyklusabhängig. Im Östrus steht das Endometrium unter Östrogeneinfluss. Die Uterindrüsen sind gestreckt und ihre Lumina verengt. Durch das Östrogen nimmt das Gewebe insgesamt

des Endometriums im Ultraschallbild). Im Interöstrus steht das Endometrium unter Progesteroneinfluss. Die Schlauchdrüsen verkürzen sich und zeichnen sich durch eine starke Schlängelung aus. Die Drüsenlumina sind erweitert (KENNEY 1978, LIEBICH 1999).

Das Endometrium wird bei der Stute in Form der Uterusbiopsie als Fertilitätsindikator genutzt (KENNEY u. DOIG 1986, SCHOON et al. 1997).

Die anderen Wandschichten des Uterus entziehen sich der histologischen Beurteilung durch eine Biopsie. In seltenen Fällen können auch Anteile der inneren zirkulären Muskelschicht im Bioptat enthalten sein (KENNEY 1978).

Die Muskelschicht des Uterus wird aus glatten Muskelfaserbündeln, die im Bereich der Uterushörner und des Uteruskörpers zirkulär, mit spiraligem Verlauf, angeordnet sind, gebildet. Insgesamt besteht das Myometrium aus einer inneren, zirkulär angeordneten Schicht glatter Muskulatur, einer mittleren gefäßführenden Schicht und einer äußeren, longitudinal angeordneten Schicht glatter Muskulatur (KAINER 1993, BARTMANN et al. 2002).

Über der Muskelschicht liegt zusätzlich eine Gefäßschicht, die für die Versorgung des Endo- und Myometriums zuständig ist.

Das Perimetrium schließt den Wandaufbau der Gebärmutter nach außen hin ab. Von innen nach außen setzt es sich aus der Tela subserosa und der typischen, aus einschichtigem Plattenepithel bestehenden Tunica serosa zusammen (LIEBICH 1999).

2.1.3 Uteruskontraktionsaktivität

Kontraktionen der Gebärmutter spielen bei allen Tieren, so auch beim Pferd, eine Rolle beim Spermientransport (FUCHS 1972, KATILA et al. 2000) (siehe auch Kap. 2.1.4 und 2.3), bei der Elimination von Flüssigkeitsansammlungen aus der Gebärmutter im Östrus oder der Entfernung von Entzündungsprodukten nach der Besamung oder der natürlichen Paarung (TROEDSSON et al. 1995a). Sie verursachen zwischen Tag 6 und 16 der Trächtigkeit die sogenannte Wanderung des Embryos durch den Uterus (LEITH und GINTHER 1985), und sind zuletzt notwendig zur Austreibung des Fetus und der Plazenta bei der Geburt (HALUSKA et al. 1987).

Auch während des Zyklus ist eine gewisse Uteruskontraktionsaktivität vorhanden. GRIFFIN und GINTHER (1990, 1993) beobachteten per transrektaler Ultraschalluntersuchungen postovulatorisch einen Abfall der Kontraktionsaktivität am Tag 0 (Tag der Ovulation) und 1 des Zyklus. Am Tag 2 bis 4 kam es zu einem deutlichen Anstieg der Aktivität, was sich zwischen Tag 11 und 12 wiederholte. Die deutlichsten Kontraktionen wurden dann zu Beginn der Luteolyse am Tag 14 festgestellt. Auch konnten CROSS und GINTHER (1987) zeigen, dass höhere uterine Aktivitätslevel unter Östrogeneinfluss erreicht werden konnten.

Eine Abnahme der Uteruskontraktionsaktivität mit dem Alter (Stuten älter als 15 Jahre), verbunden mit weiteren fertilitätssenkenden Faktoren, konnten CARNEVALE und GINTHER (1992) nachweisen.

Methoden zur Messung der myometrialen Aktivität beim Pferd sind die transrektale Palpation der Gebärmutter (GRIFFIN et al. 1992, BONAFOS et al. 1994, GASTAL et al. 1998a), die Elektromyographie (CAPRARO et al. 1976, TAVERNE et al. 1979, JONES et al. 1991, TROEDSSON et al. 1993, 1995b, GIBBS u. TROEDSSON 1995, MADILL et al. 2000, 2002, STECCO et al. 2003, HIRSBRUNNER et al. 2006), Uterusdruckmessungen über Open-end- Katheter, Ballonkatheter oder Mikrotransducer (GODDARD et al. 1985a, 1985b, GODDARD u. ALLEN 1988, KO et al. 1989, SCHATZMANN et al. 1994, CADARIO et al. 1999, DELILLE et al. 2000, GUTJAHR et al. 2000, REITZENSTEIN et al. 2002), Szintigraphie (TROEDSSON u. LIU 1991, LEBLANC et al. 1994a, 1994b, CADARIO et al. 1995, NEUWIRTH et al. 1995, COMBS et al. 1996, LEBLANC 1997, NEUWIRTH et al. 1995, KATILA et al. 1998, 2000, SINNEMAA et al. 2005), transrektale Ultrasonographie im B- oder M-Mode (CROSS u. GINTHER 1987, 1988, GRIFFIN u. GINTHER 1990, 1993, GASTAL et al. 1998a, 1998b, NIKOLAKOPOULOS u. WATSON 2002, CAMPBELL u.

ENGLAND 2002a, 2003, 2004, GÜVENC et al. 2004, KÖLLMANN 2004, PORTUS et al.

2005, SINNEMAA et al. 2005, CAMPBELL u. ENGLAND 2006). Alle diese Methoden sind gekennzeichnet durch eine unterschiedliche Invasivität in ihrer Anwendung, Reproduzierbarkeit ihrer Ergebnisse, Genauigkeit ihrer Messungen und Objektivierbarkeit ihrer Auswertung. Eine zusammenfassende ausführlichere Beschreibung der Techniken findet sich bei KÖLLMANN (2004).

Nach 2004 durchgeführte Studien bedienten sich zur Messung der uterinen

(HIRSBRUNNER et al. 2006) oder der Ultrasonographie im B- (PORTUS et al. 2005, SINNEMAA et al. 2005) oder M-Mode (CAMPBELL u. ENGLAND 2006).

In der Arbeit von SINNEMAA et al. (2005) wurde der Einfluss des Besamungsvolumens (1 x 10⁹ Samenzellen in 2 oder 100 ml) auf die Kontraktilität der Gebärmutter, die Stärke der postinseminatorischen Entzündung, und die Elimination des Samens aus dem Uterus in ultrasonographischen und szintigraphischen Messungen überprüft. Für die Ultraschallstudie wurde die Uterusmotilität der Stuten vor und 5, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 90, 120, 150, 180 und 240 Minuten nach der Besamung für je eine Minute auf dem zum dominanten Follikel ipsilateralen Uterushorn gemessen. Für die Szintigraphiestudie wurden die Tiere mit radioaktiv markiertem Sperma besamt. Anschließend wurden mit der Gammakamera direkt nach der Besamung und nach 30, 60, 120, 180 und 240 Minuten statische Bilder des Uterus und der Vagina aufgenommen. Dynamische Scans wurden in den 30 Minuten direkt nach der Besamung und für jeweils 5 Minuten nach den statischen Aufnahmen angefertigt. In beiden Versuchen konnten keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl der Uteruskontraktionen vor und nach der Besamung oder zwischen den zwei Besamungsvolumina festgestellt werden.

Lediglich vier Stunden nach der Besamung zeigten die Stuten mit dem 100 ml Besamungsvolumen in der Ultraschallstudie eine höhere uterine Aktivität als die Gruppe, die mit 2 ml besamt worden war.

PORTUS et al. (2005) untersuchten den Effekt von Seminalplasma auf die Gebärmutterkontraktionsaktivität. Dazu wurden die Stuten mit 50 x 10⁶ seminalplasmafreien Spermien plus entweder 3,5 ml Seminalplasma oder 3,5 ml Magermilchverdünner besamt.

Die Kontraktionsfrequenz des Uterus wurde per B-Mode Ultraschall über vier Minuten 10 Minuten und 6 h nach der Besamung bestimmt. Dabei zeigten die Stuten der Seminalplasmagruppe eine signifikant niedrigere Kontraktionsfrequenz als die Tiere der Magermilchverdünnergruppe.

HIRSBRUNNER et al. (2006) gelang es in In-vitro-Experimenten mit isolierten Myometriumstreifen von Stuten, die sich zum Zeitpunkt der Euthanasie im Östrus oder Diöstrus befanden, unterschiedliche Kontraktionsaktivitäten für die longitudinale und zirkuläre Muskelschicht aufzuzeigen. So war im Östrus eine höhere Kontraktionsfrequenz der zirkulär angeordneten glatten Muskulatur des Myometriums festzustellen, wohingegen im Diöstrus die dünnere longitudinale Muskelschicht eine stärkere Aktivität zeigte. Die Autoren

postulierten daher, dass hauptsächlich die zirkuläre Muskelschicht des Myometriums für den Spermientransport und die uterine Clearance verantwortlich sei.

CAMPBELL u. ENGLAND (2006) untersuchten, angelehnt an ihre vorausgehenden Studien, mit M-Mode-Ultrasonographie an sechs Stuten den Einfluss von natürlicher Bedeckung und den Einfluss des Besamungsvolumens (künstliche Besamung mit 10 oder 80 ml Frischsamen) auf die uterine Kontraktionsaktivität im Uteruskörper und in den Uterushörnern. Gemessen wurde über jeweils vier Minuten direkt vor und nach der Bedeckung bzw. Besamung. Bei der natürlichen Bedeckung durch den Hengst und einem Besamungsvolumen von 80 ml kam es zu einer signifikanten Steigerung der Uterusaktivität, sowohl in der Frequenz und Stärke, als auch in der Dauer der Kontraktionen. Bei der Besamung mit einem Volumen von 10 ml konnten keine Unterschiede in der Myometriumsaktivität vor und nach der Insemination festgestellt werden.

2.1.4 Spermientransport im Genitaltrakt der Stute

Der Transport der Spermien nach dem Deckakt oder der künstlichen Besamung (KB) erfolgt im Genitaltrakt zum Teil aktiv, durch die Eigenmotilität der Samenzellen, und, in wesentlich stärkerem Ausmaß, passiv durch die Kontraktionen des Uterus.

MILLAR (1952) zeigte, dass beim natürlichen Deckakt etwa 80 ml des Ejakulates passiv, durch den im Uterus herrschenden Unterdruck, in die Gebärmutter gesogen wurden.

KATILA (2001) ging davon aus, dass die Eigenbeweglichkeit der Spermien nur für die Passage durch die uterotubale Verbindung und den Eileiter sowie für die Penetration der Eizelle notwendig ist, der Transport durch den Uteruskörper und die -hörner aber passiv durch die Kontraktionen des Myometriums erfolgt. Darauf deutete bereits die Untersuchung von PARKER et al. (1975) hin, in der 24 h nach der Besamung weniger Spermien aus dem Eileiter isoliert werden konnten, wenn die initiale Motilität der Samenzellen bei 30 % lag, im Vergleich zu 60 bis 70 % Beweglichkeit bei Samen eines anderen Hengstes.

BADER (1982) zeigte, dass bei postovulatorischer Besamung bereits 2 h nach der Insemination Samenzellen im Eileiter nachgewiesen werden konnten, wobei die größte

wurde indirekt durch eine Untersuchung von BRINSKO et al. (1991) bestätigt, in der die Trächtigkeitsraten deutlich geringer waren, wenn eine Uteruslavage früher als 4 h nach der Besamung durchgeführt wurde. KATILA et al. (2000) zeigten, dass der Spermientransport vom Platz der Samendeponierung im Uteruskörper bis hin zur Eileiterpapille in nur 8 Minuten erfolgte.

Als Auslöser der Uteruskontraktionen vermuteten MADILL et al. (2000) die Stimulation der Stute durch den Hengst beim Abprobieren, und NIKOLAKOPOULOS et al. (2000) fanden bei solchen Stuten eine Erhöhung des Oxytocinspiegels im Blut. In einer Studie von CAMPBELL und ENGLAND (2003, 2004) konnte dagegen keine vermehrte Kontraktionsaktivität durch die Stimulation am Hengst ausgelöst werden, wohingegen die Manipulation des äußeren Genitals, der Vagina und der Cervix die Frequenz der Uteruskontraktionen erhöhte. Auch erhöhte die Infusion von 80 ml einer sterilen Kochsalzlösung in den Uterus die Amplitude und Dauer der Gebärmutterkontraktionen.

Dieser Effekt konnte mit einer Menge von 10 bzw. 150 ml Kochsalzlösung nicht erreicht werden. CAMPBELL und ENGLAND (2003, 2004) stellten daher die Hypothese einer mechanischen dehnungsinduzierten Myometriumsaktivität auf, wobei durch 10 ml nicht genügend stimuliert wurde, während durch 150 ml eine Überdehnung zustande kam.

SINNEMAA et al. (2005) verdeutlichten aber, dass die Kontraktionsaktivität der Gebärmutter nach der Besamung weitgehend unabhängig vom Volumen das Inseminats war. In dieser Studie wurden die Stuten mit 1 x 10⁹ Spermien, verdünnt in 2 oder 100 ml Magermilchverdünner besamt, und die Kontraktionsaktivität szintigraphisch und ultrasonographisch ermittelt. Die Anzahl der Kontraktionen unterschied sich hier nicht signifikant nach der Besamung mit 2 oder 100 ml, außer zum Zeitpunkt 4 h nach der Besamung. Insgesamt zeigte sich aber eine sehr große Variation in der Kontraktionsaktivität bei den einzelnen Stuten.

FIALA et al. (2005) zeigten auch eine Unabhängigkeit des Spermientransportes von der Spermienkonzentration des Inseminats. Drei Gruppen von Stuten wurden mit 100 x 10⁶, 500 x 10⁶ oder 1000 x 10⁶ Spermatozoen in 20 ml Besamungsvolumen inseminiert. Die Tiere wurden 2, 4 oder 24 h post inseminationem geschlachtet und die Spermienanzahl in den Eileitern bestimmt. Zu allen Zeitpunkten konnten bei allen Gruppen Spermien im Eileiter nachgewiesen werden. Einen signifikanten Unterschied gab es nur zum Zeitpunkt 24 h nach

Besamung. Hier konnten bei der Gruppe, die mit 1000 x 10⁶ Spermatozoen besamt worden war, mehr Spermien nachgewiesen werden als bei der Gruppe mit 100 x 10⁶ Spermien als Besamungsdosis.

Die Richtung der Gebärmutterkontraktionen nach der Besamung konnte als bidirektional dargestellt werden. Das Inseminat wurde sowohl von der Cervix in Richtung Eileiter als auch umgekehrt bewegt (TROEDSSON et al. 1997, KATILA et al. 2000). Dabei kam es zu einem Transport der Samenzellen zum Ovidukt und einer Anheftung intakter Spermien am Eileiterepithel, wohingegen defekte Spermien zum Muttermund zurückbewegt und ausgeschieden wurden (TROEDSSON et al. 1998). Auch wurde von einigen Autoren (MADILL et al. 1997, CAMPBELL und ENGLAND 2004) angenommen, dass eine longitudinale und zirkuläre Kontraktionsaktivität des Myometriums besteht, wobei einerseits die craniocaudale Ausdehnung des Uterus von der Cervix bis zur Eileiterpapille (longitudinal) oder der Durchmesser des Uteruslumens (zirkulär) verändert werden kann. Dies zeigten auch HIRSBRUNNER et al. (2006), die in In-vitro-Versuchen für das östrische Myometrium eine stärkere Kontraktionsaktivität der zirkulären Muskelschicht, im Diöstrus aber stärkere Kontraktionen im Stratum longitudinale des Myometriums ermittelten.

2.1.5 Uterine Abwehrmechanismen

Der equine Uterus verfügt über eine Reihe von immunologischen und mechanisch- anatomischen Abwehrmechanismen, die ihm eine schnelle Elimination von z.B. Bakterien oder überflüssigem Sperma nach dem Deckakt oder der künstlichen Besamung ermöglichen.

Versagen diese Abwehrmechanismen kommt es zu einer persistierenden oder chronischen Entzündung des Uterus, die die Aufnahme, Wanderung und spätere Fixation des Embryos in der Gebärmutter verhindert.

Je nachdem ob die Stuten in der Lage sind, eine künstliche Infektion des Uterus mit Bakterien innerhalb von 96 h selbständig erfolgreich zu bekämpfen, werden sie nach TROEDSSON und LIU (1991) als empfänglich oder resistent gegenüber einer Endometritis eingestuft.

Die uterinen Abwehrmechanismen auf immunologischer Basis sind: Immunglobuline,

et al. 1980, WATSON et al. 1987, TROEDSSON et al. 1993a). Die Besamung oder das Eindringen von Bakterien in die Gebärmutter verursachen eine Freisetzung von chemotaktischen Mediatoren, wie Komplement, Leukotrienen und Prostaglandinen, die wiederum eine Migration von neutrophilen Granulozyten und Antikörpern in das Uteruslumen bedingen (WATSON et al. 1987). Die Antigene werden durch Komplement oder IgG-Antikörper opsonisiert und im Folgenden von den neutrophilen Granulozyten phagozytiert (ASBURY et al. 1980, TROEDSSON et al. 1993a).

Als anatomische Barriere wirken ein funktionierender Schamschluss sowie der Vaginalbereich und die Cervix (PASCOE 1979) und als mechanische Komponente die uterinen Kontraktionen (TROEDSSON und LIU 1991, LEBLANC et al. 1994a, NEUWIRTH et al. 1995) und die lymphatische Drainage der Gebärmutter (LEBLANC et al. 1995).

Zusätzlich haben die Steroidhormone Östrogen und Progesteron noch einen starken Effekt auf den Selbstreinigungsprozess der Gebärmutter. Es besteht eine wesentlich größere Empfänglichkeit gegenüber Infektionen des Uterus unter Progesteroneinfluss, wohingegen unter Östrogeneinfluss eine schnellere Selbstreinigung des Uterus möglich ist (EVANS et al.

1986).

In früheren Studien von ASBURY et al. (1980), ASBURY (1984) oder BROWN et al. (1985) wurde vor allem von einem Defizit in der immunologischen Abwehr des Uterus bei endometritisempfänglichen Stuten ausgegangen. Tatsächlich wurden aber bei Stuten, die nach einer künstlichen bakteriellen Infektion nicht in der Lage waren, eine ausreichende Clearance des Uterus zu erreichen, mehr Antikörper im Gebärmuttersekret gefunden, als bei Stuten die sich als resistent erwiesen. Auch unterschieden sich die Höchstkonzentrationen von PMNs im Uterus nach einer Infektion nicht bei empfänglichen und resistenten Stuten (LIU et al. 1986).

Ebenso wurde durch BROWN et al. (1985) widerlegt, dass bei empfänglichen Stuten ein Defizit bei der Opsonisation der Antigene, und damit ein Defizit bei der Phagozytose vorlag.

KATILA (1996) fasste schließlich zusammen, dass es keinen Beweis für eine immunologische Fehlfunktion bei endometritisempfänglichen Stuten gibt.

In anderen Arbeiten wurde der mechanisch-anatomischen Komponente der uterinen Clearance mehr Beachtung erwiesen. So gingen EVANS et al. (1987) und LEBLANC et al. (1994a) von einer Fehlfunktion der Cervix aus. Auch spielte die mechanische Clearance in Form von Uteruskontraktionen, die das entzündungsverursachende Agens und die Entzündungsprodukte

aus der Gebärmutter heraustransportieren, eine wichtige Rolle. Bei resistenten Stuten konnte eine stärkere Kontraktionsaktivität des Myometriums nachgewiesen werden, als bei endometritisempfänglichen Stuten (TROEDSSON et al. 1993b).

Der Abtransport von Entzündungsprodukten über das Lymphsystem trägt ebenfalls zur physiologischen Clearance des Uterus bei. Diese lymphatische Drainage ist bei empfänglichen Stuten geringer ausgeprägt als bei resistenten Tieren (LEBLANC et al. 1995).

2.2 Erkrankungen des Endometriums

Nach SCHOON et al. (1997) werden alle entzündlichen Prozesse, die aufgrund ihrer Qualität und Quantität über die physiologische zyklische endometriale Selbstreinigung des Uterus hinausgehen, unabhängig von ihrer Ätiologie, als Endometritis bezeichnet, wohingegen die Endometrose einen Sammelbegriff für degenerative Veränderungen des Endometriums darstellt (KENNEY 1992).

2.2.1 Endometritis

2.2.1.1 Erregerinduzierte Endometritis

Von einer erregerinduzierten Endometritis spricht man, wenn in Schleimhautabstrichen des Endometriums oder in Uterusspülproben Genitalinfektionserreger nachgewiesen werden können. Von BUSCH und KLUG (1999) wurden Keime, die hauptsächlich das Endometrium besiedeln, zu den unspezifischen, fakultativ pathogenen Genitalinfektionserregern gezählt:

Diese Keime können fast immer in der Umgebung des Tieres nachgewiesen werden, und rufen nur aufgrund einer ungünstigen Faktorenlage, z.B. bei endometritisempfänglichen Stuten, nach dem Eindringen in die Gebärmutter dort eine Entzündung hervor. Das Krankheitsbild ist dabei keineswegs pathognostisch. Es handelt sich vielmehr um eine unspezifische klinische Manifestation die von ihrer Qualität her inapparent oder apparent

Ursache ist nach BADER und MERKT (1992) zumeist eine besondere Belastung der Stute, wie z.B. eine Schwergeburt, Nachgeburtsverhaltung oder das Bestehen einer besonderen Hilfssituation, die eine erleichterte Keimbesiedelung ermöglichen wie z.B. mangelhafter Schamschluss oder altersbedingter Resistenzschwund.

Die Prognose ist je nach Grad und Ausdehnung der Läsion zu stellen und eher ungünstig, wenn die Infektion rekurrent oder persistierend ist (SCHOON et al. 1997).

Nach BUSCH und KLUG (1999) ist eine Stute, unabhängig von ihrem tatsächlichen Genitalgesundheitsstatus krankheitsverdächtig, wenn folgende Erreger nachgewiesen werden:

- β-hämolysierende Streptokokken - Klebsiellen

- Staphylococcus aureus - Pseudomonas aeruginosa - Bordetella bronchiseptica - E. coli var. haemolytica - Taylorella equigenitalis

Beim Auftreten von Pseudomonas spp., Hefen oder Schimmelpilzen ist nur beim Nachweis von großen Mengen der Erreger von einer Infektion auszugehen. Der Nachweis großer Erregermengen von E. coli, anderer coliformer Keime oder Proteus lässt nur dann auf eine Genitalinfektion schließen, wenn die Stuten auch klinisch verdächtig sind.

Der Keim, der mit Abstand die größte Bedeutung bei der bakteriellen Infektion des Endometriums der Stute hat, ist nach ALLEN und PYCOCK (1989) Streptococcus equi sp.

zooepidemicus bzw. β-hämolysierende Streptokokken nach BADER und MERKT (1992). In einer in Schweden durchgeführten Studie (ALBIHN et al. 2003) wurde allerdings E. coli als

am häufigsten auftretender Keim bei Stuten mit Fertilitätsstörungen identifiziert.

β-hämolysierende Streptokokken konnten am zweithäufigsten isoliert werden und standen dann auch immer im Zusammenhang mit einer klinisch apparenten Endometritis.

2.2.1.2 Persistierende besamungsinduzierte Endometritis

Eine vorübergehende besamungsinduzierte Endometritis, also eine Entzündung des Endometriums nach der Bedeckung oder Besamung, ist ein physiologisches Geschehen. Diese Entzündung dient der Gebärmutter dazu, überflüssige Spermatozoen, durch den Deckakt oder die Besamung in den Uterus gelangte Bakterien, Zelltrümmer und andere Kontaminanten zu entfernen (KATILA 1995, TROEDSSON et al. 1995a, 1997).

Eine persistierende, durch die Besamung entstandene Endometritis besteht, wenn die entzündlichen Vorgänge in der Gebärmutter länger als 96 h (TROEDSSON 1995) oder 36 h (LEBLANC 2003a,b) nach der Besamung andauern. In diesem Fall kann von einem pathologischen Geschehen ausgegangen werden.

Die zunächst physiologische Reaktion der Gebärmutter auf die Besamung besteht unter anderem in einer Immunantwort auf die eingedrungenen Antigene (Spermatozoen, Seminalplasma oder andere Komponenten des Inseminats und Bakterien), wobei besonders Samenzellen als Auslöser der Entzündungsreaktion angesehen werden (KOTILAINEN et al.

1994, TROEDSSON et al. 1995a). TROEDSSON et al. (2001) sprachen dabei den Spermatozoen den immunstimulatorischen und dem Seminalplasma den immunsuppressiven Effekt zu.

Die Immunreaktion beginnt durch die Aktivierung von Komplementfaktoren durch die Spermatozoen. Dies bedingt eine Chemotaxis und den Einstrom polymorphkerniger neutrophiler Granulozyten (PMNs) in das Uteruslumen, die hier tote Spermien und andere Kontaminanten phagozytieren. Ein Influx von PMNs kann bereits 30 Minuten nach der Besamung nachgewiesen werden. Acht Stunden nach der Besamung erreichen die PMNs- Konzentrationen ihren Höhepunkt, um ca. 24 h lang auf hohem Niveau zu bleiben. Bei normalen Stuten sind dann nach 48 h keine PMNs mehr nachweisbar (KATILA 1995).

Bei der Entzündungsreaktion werden weitere Mediatoren frei, wie z.B. PGF2α, das eine Kontraktion der Uterusmuskulatur bedingt und dadurch eine Clearance der Gebärmutter über den Ausstoß des Entzündungssekrets über die Cervix oder eine Aufnahme und den Abtransport durch das Lymphgefäßsystem erreicht (TROEDSSON at al. 1993b,

Körpers gegenüber der Besamung oder Bedeckung ab. Erst wenn die Stute nicht in der Lage ist, diese Endometritis innerhalb von 96 h (TROEDSSON 1995) oder 36 h (LEBLANC 2003a,b) zu beenden, spricht man von einer persistierenden Endometritis, die einen pathologischen Vorgang darstellt.

In den 1980ern gingen einige Autoren (ASBURY et al. 1982, LIU et al. 1985, 1986) von einer zellulären oder humoralen Fehlfunktion des Immunsystems bei solchen Stuten aus, die zu einer persistierenden Endometritis neigen.

Auch wurde erst durch KOTILAINEN et al. (1994) gezeigt, dass der beobachtete Influx von PMNs nach der Besamung durch die Spermatozoen selber verursacht wurde, und nicht wie bis dahin angenommen durch eine bakterielle Kontamination der Gebärmutter bei der Besamung.

LIU et al. (1985, 1986) beobachteten, dass PMNs, die 12 h nach einer künstlichen Infektion aus der Gebärmutter endometritisempfänglicher Stuten gewonnen wurden, keine Reaktion auf chemotaktische Reize und Migrationsstörungen zeigten. ASBURY et al. (1982) hingegen konnten keinen Hinweis darauf finden, dass der Leukozyteninflux bei empfänglichen Stuten verlangsamt ablief, vielmehr wurde hier ein Fehlen der Bakterienopsonisation festgestellt.

Diese Theorie wurde wiederum von WATSON et al. (1987b) in Frage gestellt, da hier eine deutliche höhere Komplementaktivierung und damit Opsonisation bei empfänglichen als bei resistenten Stuten aufgezeigt wurde.

EVANS et al. (1986, 1987) entdeckten, dass bei der postinseminatorischen Reaktion des Uterus auch die Kontraktionsaktivität als mechanisch-physikalische Komponente eine Rolle spielte. So waren klinisch normale Stuten unter Progesteroneinfluss und ältere, pluripare Stuten nicht in der Lage, intrauterin instillierte Marker zu eliminieren.

Einen deutlichen Unterschied zwischen endometritisempfänglichen und -resistenten Stuten in der Fähigkeit, Flüssigkeiten aus der Gebärmutter zu entfernen, zeigten Studien von LEBLANC et al. (1989, 1994a) und TROEDSSON et al. (1991), in denen szintigraphisch nachgewiesen wurde, dass empfängliche Stuten radioaktive Marker auch 96 h nach Instillation nicht aus dem Uterus ausgeschieden hatten, bzw. resistente Stuten innerhalb von 2 h nach intrauteriner Applikation mehr als 50 % des Materials eliminieren konnten, empfängliche Stuten aber weniger als 20 %.

Als Ursache der uterinen Kontraktionsschwäche wurde eine abgeschwächte myoelektrische Aktivität des Myometriums postuliert (TROEDSSON et al. 1993b). Bei als empfänglich bzw.

als resistent eingestuften Tieren wurden Elektroden zur Messung der myoelektrischen Aktivität in die glatte Muskulatur der Gebärmutter eingepflanzt. Messungen nach der intrauterinen Instillation von Streptococcus zooepidemicus zeigten eine signifikant stärkere myoelektrische Aktivität bei den resistenten Stuten, sowohl in Dauer und Frequenz, als auch in der Intensität der Kontraktionen. ALGHAMDI und TROEDSSON (2002) führten dies auf eine Ansammlung von Stickstoffmonoxid (NO) im Uteruslumen zurück, das als ein Entzündungsprodukt im Rahmen der postinseminatorischen Entzündung entsteht, und zugleich als Relaxans der glatten Muskulatur gilt.

RIGBY et al. (2001) stellten bei einem In-vitro-Versuch mit zirkulären und longitudinalen Muskelstreifen aus dem Myometrium fest, dass Muskelstreifen endometritisempfänglicher Stuten nicht in der Lage waren, die gleiche Spannung aufzubauen wie Muskelstreifen resistenter Stuten.

Aber auch andere Faktoren beeinflussen das Entstehen einer post-breeding Endometritis. So zeigten ältere, pluripare Stuten mit einem ventral orientierten Uterus eine deutlich langsamere uterine Clearance, als Stuten mit einem horizontal gelegenen Uterus (LEBLANC et al. 1998).

In diesem Zusammenhang trugen auch Störungen in der lymphatischen Drainage der Gebärmutter zu einem verlangsamten Abtransport von Entzündungsprodukten bei. Besonders bei älteren Stuten mit mehreren Geburten kann es zu perivaskulärer Fibrose und Angiosklerosen kommen (siehe auch Kapitel 2.2.2). LEBLANC et al. (1995) verdeutlichten in einem Versuch, dass sich der Abtransport von Tinte aus dem Uteruslumen oder der Uteruswand über das Lymphsystem im Diöstrus bei endometritisempfänglichen Stuten, die alle einen ventral orientierten Uterus aufwiesen, stark verlangsamt oder gar nicht vollzog.

ZERBE et al. (2004) zeigten aber, dass die Ausbildung einer Endometrose keinen Einfluss auf die Funktionalität von uterinen PMNs hat. Die Leukozyten, die 6 h nach der Induzierung einer inflammatorischen Reaktion des Endometriums durch rekombinantes humanes Interleukin 8 (rhIL-8) aus dem Uterus von Stuten mit Endometrose gewonnen wurden, unterschieden sich phenotypisch und in ihrer immunologischen Reaktivität nicht von uterinen PMNs von Stuten ohne degenerative endometriale Veränderungen (siehe auch Abbildung 1).

Unter anderem wurde auch diskutiert, wie sich unterschiedliche Besamungstechniken oder verschiedene Besamungsvolumina und Spermienkonzentrationen auf das Entstehen einer besamungsinduzierten Endometritis auswirkten. SIEME et al. (2004) verglichen die Trächtigkeitsraten bei normalen und Problemstuten hinsichtlich der Besamungstechnik (normale künstliche Besamung (KB) in den Uteruskörper, tiefe intracornuale KB oder hysteroskopische KB auf die Papilla uterina), das Besamungsvolumen (0,5, 2 oder 12 ml), die Spermienanzahl (50 x 10⁶ oder 300 x 10⁶ für Frischsamen und 100 x 10⁶ oder 800 x 10⁶ für Tiefgefriersperma). Bei den Problemstuten kam es bei der Besamung mit Tiefgefriersamen zu signifikant schlechteren Trächtigkeitsraten als bei Besamung mit Frischsamen. Außerdem wirkte sich auch die hysteroskopische Besamung bei diesen Stuten signifikant hinsichtlich einer schlechteren Trächtigkeitsrate aus. Das Besamungsvolumen und die Spermienanzahl hatten hingegen keine Auswirkungen auf die Graviditätsergebnisse. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen auch Leite et al. (2005) und SINNEMAA et al. (2005). LEITE et al. (2005) konnten keine Unterschiede im Einsetzen und der Dauer einer besamungsinduzierten Endometritis bei Stuten erkennen, die mit 600 x 10⁶ Spermien in 1, 20 oder 50 ml Besamungsvolumen inseminiert wurden. Auch SINNEMAA et al. (2005) konnten keine Unterschiede in der intrauterinen Leukozytenanzahl vier Stunden nach Besamung mit 1 x 10⁹ Spermien in 2 bzw. 100 ml Magermilchverdünner nachweisen. FIALA et al. (2006) hingegen variierten die Spermienanzahl im gleichen Besamungsvolumen (20 ml). Bei Stuten, die mit 5 x 10⁶, 25 x 10⁶ oder 50 x 10⁶ Spermien pro ml besamt worden waren, entwickelte sich mit steigender Spermienkonzentration des Inseminats eine stärkere und schneller einsetzende postinseminatorische Endometritis. Beim Vergleich der endometritisinduzierenden Potenz von Spermien, Seminalplasma, Magermilchverdünner, steriler Kochsalzlösung (Kontrolle) oder verdünntem Frischsamen konnte SIEME (2007) 6 h nach der Behandlung mit Hilfe einer Endometriumsbiopsie bei 95 % aller Stuten eine akute Endometritis feststellen, wobei der Leukozyteninflux in das Stratum compactum der Gebärmutterwand bei der Kontroll- und der Verdünnergruppe signifikant geringer ausfiel. 48 h nach der Uterusinstillation waren noch bei ca. 80 % der Stuten PMNs im Endometrium nachzuweisen, wobei die Leukozytengehalte bei der mit Seminalplasma behandelten Gruppe noch deutlich am höchsten waren.

GÜVENC et al. (2005) stellten die normale Besamung in den Uteruskörper oder die tiefe intracornuale KB und die Besamung mit 20 x 10⁶ oder 200 x 10⁶ Samenzellen in 0,5 ml

Inseminatvolumen bei der Entstehung einer post-breeding Endometritis gegenüber. Dabei konnte 24 h post inseminationem in der Gruppe, die mit 20 x 10⁶ Spermien tief intracornual besamt worden war, signifikant weniger freie intrauterine Flüssigkeit als in den anderen Gruppen nachgewiesen werden. Leukozytengehalte in der 24 h nach Besamung durchgeführten Uteruslavage unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Zu anderen Ergebnissen hinsichtlich der Besamung von Problemstuten mit Tiefgefriersamen kamen GÜVENC et al. (2004). Die geringeren Trächtigkeitsraten bei Problemstuten nach Insemination mit Tiefgefriersamen ließen sich nicht durch eine besamungsinduzierte Endometritis erklären, da in der Studie Problemstuten 24 h nach Besamung ähnliche intrauterine Flüssigkeitsmengen und Leukozytengehalte aufwiesen wie als normal kategorisierte Stuten. KATILA (2005) ging sogar davon aus, dass eine stärkere inflammatorische Reaktion des Endometriums nach der Besamung wünschenswert wäre, da damit eine effektivere Elimination von überflüssigen Inseminatkomponenten und anderen Antigenen aus der Gebärmutter gegeben wäre.

Die Diagnose der post-breeding Endometritis lässt sich unter anderem aus der Vorgeschichte der jeweiligen Stute stellen. Nach LEBLANC (2003a) ist die typische endometritisempfängliche Stute über 12 Jahre alt, pluripar, teilweise mit schlechtem Schamschluss und ventral ausgerichtetem Uterus. Die Anzeichen einer vermehrten Flüssigkeitsansammlung in der Gebärmutter entwickeln sich meist erst nach mehreren erfolglosen Besamungen in der Zuchtsaison. BRINSKO et al. (2003) sahen erst eine Ansammlung von mindestens 2 cm Flüssigkeit mehr als 72 h nach der Besamung als Zeichen für eine besamungsinduzierte Endometritis.

MALSCHITZKY et al. (2006) zeigten aber, dass die Häufigkeit des Auftretens einer persistierenden besamungsinduzierten Endometritis auch bei Maidenstuten mit derjenigen bei güsten Stuten vergleichbar war. In dieser Studie wurden 70 Maidenstuten (Durchschnittsalter 4,6 Jahre) und 69 güste Stuten mit Frischsamen besamt und 36-48 h später auf das Vorhandensein von intrauteriner Flüssigkeit untersucht. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen. Bei 23 % der Maidenstuten und bei 38 % der güsten Stuten konnten vermehrte Flüssigkeitsansammlungen 36 bis 48 h post inseminationem

sahen die Autoren einen vorzeitigen Cervixschluss, der bei 75 % der betroffenen Maidenstuten auftrat.

Als Therapie der Wahl der besamungsinduzierten persistierenden Endometritis wurde von mehreren Autoren eine Kombination einer Uteruslavage mit steriler Kochsalzlösung in Kombination mit einer Oxytocininjektion (BRINSKO et al. 1991, LEBLANC 1994b, TROEDSSON et al. 1995c) zur Unterstützung der uterinen Clearance vorgestellt.

PYCOCK und NEWCOMBE (1996) verglichen bei 1267 Stuten mit Flüssigkeitsansammlung in der Gebärmutter nach der Besamung drei unterschiedliche Behandlungsmethoden:

Breitspektrumantibiotika intrauterin, intravenöse Oxytocingabe, und eine Kombination aus beidem. Die Trächtigkeitsrate bei der kombinierten Behandlung war signifikant höher als bei den Einzelbehandlungen.

Cloprostenol, ein PGF2α-Analogon, wurde auch zur Entfernung intrauteriner Flüssigkeitsansammlungen angewendet. Die durch Cloprostenol hervorgerufenen Gebärmutterkontraktionen sind im Vergleich zu den durch Oxytocin induzierten schwächer aber länger anhaltend (LEBLANC 1997). Prostaglandine sind, aufgrund ihrer luteolytischen Aktivität, aber nur mit Vorsicht nach der Besamung einzusetzen (TROEDSSON et al. 2001).

CAUSEY (2006) setzte aber bis zu 250 µg Cloprosteol i.m. alle 24 h bis zwei Tage nach der Ovulation ohne reduzierte Fertilitätsraten ein.

Mattos et al. (1999) untersuchten in 342 Zyklen den Effekt von intrauterin infundiertem leukozytenangereichertem Plasma oder einer Oxytocininjektion oder der kombinierten Anwendung von beidem post inseminationem auf die Ausbildung einer post-breeding Endometritis. Als erfolgreichen Behandlungsnachweis werteten sie eine positive Trächtigkeitsuntersuchung. Hier gab es signifikante Unterschiede bei den güsten Stuten zwischen der Plasmaanwendung und der Kombinationstherapie auf der einen und der Kontrolle und den Stuten, die nur eine Oxytocininjektion erhalten hatten auf der anderen Seite. Bei den Stuten mit Fohlen bei Fuß konnten keine Unterschiede zwischen den Behandlungsmethoden aufgezeigt werden.

Eine fünfmalige Kortikosteroidbehandlung (0,1 mg/kg Prednisolon viermal im Abstand von 12 h vor der Besamung und zum Zeitpunkt der Besamung) bewirkte bei subfertilen Stuten

nach Besamung mit Tiefgefriersamen eine signifikant besser Trächtigkeitsrate im Vergleich zu der Trächtigkeitsrate der unbehandelten subfertilen Tiere (DELL’AQUA Jr. et al. 2006).

PATHOGENESE DER PERSISTIERENDEN BESAMUNGSINDUZIERTEN ENDOMETRITIS

Strukturdefekte?

gestörte neurologische Signalübertragung?

Besamung mangelhafter Schamschluss,

nach ventral orientierter Uterus

Entzündung myoelektrische Störungen

pysikalische Clearance ↓ gestörte

Hormonfreisetzung?

intrauterine Flüssigkeit ↑ Einstrom von Antikörpern Einstrom von PMNs

Entzündung ↑ Einstrom von Proteinen lymphatische

Drainage ↓

endometriales Ödem ↑ Elastose

Irritation des Endometriums

2.2.1.2.1 Die Rolle des Seminalplasmas bei der besamungsinduzierten Endometritis

Die besamungsinduzierte Endometritis ist durch einen Influx polymorphkerniger neutrophiler Granulozyten (PMNs) in das Uteruslumen charakterisiert. PMNs konnten schon 30 Minuten nach der Besamung in der Gebärmutter nachgewiesen werden (KATILA 1995).

KOTILAINEN et al. (1994) zeigten, dass die Spermatozoen selbst chemotaktisch für die Leukozyten wirkten und nicht wie bisher angenommen eine bakterielle Kontamination des Uterus durch die Besamung. Die Spermien stimulierten dabei den Einstrom von PMNs in das Uteruslumen über eine Komplementaktivierung (TROEDSSON et al. 1995).

Seminalplasma hingegen hatte einen suppressiven Effekt auf die Komplementaktivierung, den Leukozyteninflux und die Phagozytose der Samenzellen in vitro (TROEDSSON et al. 1998, 1999, 2000, ALGHAMDI et al. 2000, DAHMS und TROEDSSON 2002). GÖRGENS et al.

(2005) stellten sogar fest, dass Seminalplasma in In-vitro-Versuchen das chemotaktische Potential eines Magermilch-Eigelbverdünners und der rhIL-8-Kontrolle auch noch bis zu einer Verdünnung von 1:100 deutlich reduzierte.

Auch bei einem In-vivo-Versuch konnten TROEDSSON et al. (2002) zeigen, dass das Seminalplasma die Bindung der PMNs an die Spermatozoen verhindert, und dass die Trächtigkeitsrate bei Stuten deutlich höher war, bei denen eine künstliche besamungsinduzierte Endometritis erzeugt wurde und die daraufhin mit 500 x 10⁶ Spermien verdünnt in 30 ml Seminalplasma besamt wurden, als bei solchen Stuten, die mit der gleichen Anzahl Spermien in 30 ml Verdünner inseminiert wurden. Die Autoren postulierten, dass diese immunsuppressive Wirkung daher therapeutisch bei der besamungsinduzierten Endometritis eingesetzt werden könnte.

ROZEBOOM et al. (1999, 2001) konnte den Effekt des Seminalplasmas auch bei Jungsauen nachweisen: In der uterinen Spülflüssigkeit konnten bei einer Besamung mit Spermien in einer PBS-Lösung deutlich mehr PMNs nachgewiesen werden als bei einer Besamung mit Spermien in Seminalplasma oder nach Instillation von Seminalplasma alleine oder PBS- Lösung alleine.

ALGHAMDI et al. (2004, 2005) erzielten bei Stuten mit künstlich induzierter post-breeding Endometritis höhere Trächtigkeitsraten, wenn diese mit Spermien besamt wurden, die mit Seminalplasma verdünnt waren, im Vergleich zu Stuten, die konventionell mit Spermien in

Magermilchverdünner besamt wurden. Besonders bei der Besamung mit Tiefgefriersperma wurde dies als ein Vorteil gesehen, da hier die Besamungsintervalle nicht länger als 24 h sind, und so die zweite Besamung zu einem Zeitpunkt stattfindet, an dem die besamungsinduzierte Entzündung auch bei resistenten Stuten noch nicht beendet ist. ALGHAMDI et al. (2004) zeigten auch, dass das Seminalplasma bei Spermien, die mit Seminalplasma, Magermilchverdünner oder einer Mischung aus beidem verdünnt waren, signifikant die PMNs-Bindung an die Spermien verringerte, wenn diese in granulozytenreiche Uterussekrete gegeben wurden, die 12 h nach einer vorausgegangenen Besamung aus der Gebärmutter gewonnen worden waren.

Von FIALA et al. (2002) hingegen wurde nach intrauteriner Applikation von Seminalplasma oder Magermilchverdünner im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen ein deutlicher Anstieg der PMNs-Gehalte in der Uterusspülflüssigkeit nachgewiesen. Auch PORTUS et al. (2005) stellten nach Besamung mit 50 x 10⁶ Spermien in Seminalplasma oder Magermilchverdünner eine stärkerer Leukozyteninflux bei der mit Seminalplasma behandelten Gruppe fest. Dabei zeigte die Seminalplasmaguppe eine schwächere Uteruskontraktionsaktivität. Die verstärkte Entzündungsreaktion wurde hier mit den geringeren Gebärmutterkontraktionen, und der dadurch verlangsamten uterinen Clearance in Zusammenhang gebracht.

Um einen Einfluss auf den PMNs-Einstrom in den Uterus durch die Samenzellen selbst komplett auszuschließen, instillierten PALM et al. (2006) Stuten intrauterin entweder jeweils 5 ml einer PBS-Lösung, Seminalplasma, Magermilchverdünner oder Eigelbverdünner. In der nach 12 h nach Instillation durchgeführten Uteruslavage konnten keine Unterschiede im Leukozytengehalt zwischen den einzelnen Gruppen festgestellt werden. Allerdings ließen sich in der entnommenen Endometriumsbiopsie signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen nachweisen. So zeigte sich die geringste endometriale Reaktion 12 h nach Instillation in der Eigelbverdünnergruppe. PALM et al. postulierten hier die folgenden zwei Möglichkeiten:

Entweder verursachte der Eigelbverdünner tatsächlich eine geringere endometriale Immunantwort, oder der PMNs-Einstrom in das Endometrium bzw. das Uteruslumen war zu diesem Zeitpunkt noch nicht auf seinem Höhepunkt und es lag eine verzögerte Immunantwort vor.

BOLLWEIN et al. (2001) wiesen dopplersonographisch einen stärkeren Blutfluss in der

hatten. Bei einer Infusion von steriler Kochsalzlösung oder Magermilchverdünner in die Gebärmutter konnte keine Veränderung im Blutfluss nachgewiesen werden, was auf das Einsetzen einer stärkeren uterinen Entzündungsreaktion beim Einsatz von Seminalplasma hindeuten könnte.

Die Bestandteile des Seminalplasmas, die für den immunsuppressiven Effekt verantwortlich sein sollen, wurden von TROEDSSON et al. (1999, 2005) soweit klassifiziert, als dass es sich um Proteine mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 100.000 handelt. Auch konnten zwei unterschiedliche Proteingruppen ermittelt werden, die einerseits die Opsonisation der vitalen Samenzellen und die Bindung der PMNs an vitale Samenzellen unterdrücken und andererseits dies aber bei toten und strukturveränderten Spermien förderten. In einem In- vitro-Experiment verbesserte natürliches Seminalplasma die Bindung und Phagozytose von apoptotischen und toten Spermien durch PMNs signifikant, wohingegen Seminalplasmaproteine nur die PMN-Bindung an apoptotische und tote Samenzellen verbesserten, aber keinen Effekt auf die Phagozytose ausübten (TROEDSSON et al. 2006).

TÖPFER-PETERSEN et al. (2005) gelang es die wichtigsten Seminalplasmaproteine drei großen Proteinklassen zuzuordnen: den Fn-2 Proteinen, den CRISP Proteinen (Cysteine-rich secretory proteins) und den Spermadhesinen.

2.2.2 Endometrose

Der Begriff Endometrose wurde durch KENNEY (1992) eingeführt und ersetzte den bis dahin üblichen Begriff der „chronisch degenerativen Endometritis“. Die Endometrose umfasst als Überbegriff alle degenerativen Veränderungen des Endometriums.

SCHOON et al. (1994a, 1997) definierten die Endometrose der Stute wie folgt : „Es handelt sich um periglanduläre Fibrosen sowie zirkumskripte oder diffuse Alterationen glandulärer Epithelien innerhalb der betroffenen Areale.“

Die Endometrose beschreibt also eine Bindegewebszubildung um einzelne Drüsen oder Drüsenkomplexe, die in der Lamina propria des Endometriums liegen. Die Fibrose beginnt von der glandulären Basalmembran aus und kann mit der Zeit sogenannte fibrotische Nester ausbilden (KENNEY 1978, KENNY und DOIG 1986, SCHOON et al 1992). Die Folge ist

eine Obliteration der Drüsenausgänge und damit eine Sekretabflussstörung, die in einer zystischen Dilatation der Uterindrüsen endet (KENNEY 1978, KENNEY und DOIG 1986, SCHOON 1992). Aufgrund des Druckes, der durch den Sekretstau in den Drüsenlumina entsteht, kommt es zu einer Atrophie oder pleomorphen Umgestaltung der Drüsenepithelien und es wird eine sogenannte „zyklusasynchrone glanduläre Differenzierung“ beobachtet (SCHOON et al. 1994a).

Die Pathogenese der Endometrose ist bis jetzt noch nicht ausreichend geklärt. KENNEY (1978) vermutete, dass eine chronische Entzündung des Endometriums und damit eine chronische Reizung der Stromazellen der Lamina propria diese zu einer vermehrten Kollagenfaserbildung anregen würde. SCHOON et al. (1995) stellten aber fest, dass Fibrosen auch ohne chronisch entzündetes Endometrium entstehen. Sicher war nur, dass die Stärke der Ausprägung der Endometrose altersassoziiert zu sein scheint (RICKETTS und ALONSO 1991). Fibrotische Veränderungen des Endometriums treten hauptsächlich bei alten Stuten auf, und auch der Grad der degenerativen Alterationen nimmt mit dem Alter zu, wobei keine Beziehung zu der Anzahl der Abfohlungen besteht (SCHOON et al. 1994a, 1994b).

Aufgrund des degenerativen Charakters der Erkrankung gilt die Endometrose als irreversibel (KENNEY 1978).

Die Diagnose „Endometrose“ kann nur über eine Endometriumsbiopsie gestellt werden (SCHOON et al. 1997). Die Beurteilung des Fibrosegrades erfolgt dann mit Hilfe der histologischen Untersuchung und Einteilung nach KENNEY und DOIG (1986) in die Kategorien I, IIa, IIb und III aufgrund der entzündlichen Veränderungen des Endometriums, der Anzahl der Bindegewebsschichten, der Anzahl von fibrotischen Nestern pro definierter Fläche und dem Ausmaß der Lymphlakunenbildung. Bei der Prognosestellung wird die Güstzeit der Stute zusätzlich berücksichtigt.

SCHOON et al. (1997) forderten noch die zusätzliche Berücksichtigung folgender Punkte im Beurteilungsschema: Alter der Stute, Differenzierung der Art der Endometrose, Beurteilung von Gefäßveränderungen wie z.B. Angiosklerosen, Interpretation der „Fehldifferenzierung des Endometrium“ und eine Einteilung der Befunde in reversibel und irreversibel, da dies von KENNEY und DOIG (1986) nicht beachtet wurde, hinsichtlich der Prognosestellung für die betroffenen Stuten aber von Bedeutung ist (siehe auch Kapitel 3.1.1.5).

2.3 Uterusmotilität

2.3.1 Uterusmotilität vor und nach der Besamung bei der Stute

Die Messung der Uterusmotilität bei der Stute im Zyklus und vor und nach der Besamung erfolgte unter anderem per transrektaler Ultrasonographie (M- und B-Mode), per intrauteriner Druckmessung mit Open-end-Kathetern, Ballonkathetern oder Mikrotransducern, per Elektromyographie (EMG), oder per Szintigraphie (siehe Kapitel 2.1.3).

Dabei konnte ein Unterschied in der Kontraktionsaktivität im Östrus und im Diöstrus festgestellt werden. Generell war die Gesamtkontraktionsaktivität bei zyklischen Stuten während der Zeit der Luteolyse (Tag 14-18 des Zyklus) am stärksten (CROSS und GINTHER 1988, GRIFFIN und GINTHER 1990, JONES et al. 1991).

Schon das Abprobieren der Stute am Hengst zwei Tage vor und am Tag der Ovulation führte zu einer Erhöhung des intrauterines Druckes (STECCO et al. 2003).

JONES et al. (1991) wiesen nach, dass es nach dem Deckakt zu einer kurzen deutlichen Steigerung der elektromyographischen Aktivität der Gebärmutter von 17 auf 40 Ausschläge pro Minute kam. Aufgrund des schnellen Einsetzens der Reaktion, wurde diese nicht für hormoninduziert gehalten.

Auch ultrasonographisch (M-mode) konnte verdeutlicht werden, dass es nach dem Deckakt zu frequenteren Kontraktionen mit höherer Amplitude und längerer Dauer kam (CAMPBELL u.

ENGLAND 2003). Die Richtung der uterinen Kontraktionen ließ sich mit Hilfe von radioaktiv markierten Spermatozoen und Szintigraphie ermitteln (KATILA et al. 2000). Hier zeigte sich eine 30 Minuten andauernde zirkuläre Bewegung des Spermas von der Cervix hin zur Uterushornspitze und zurück. Grund dieser gerichteten Kontraktionen sollte einerseits der Transport der Spermatozoen zum Ovidukt, und andererseits die Entfernung von Zelltrümmern und nicht intakter Samenzellen aus dem Uterus sein. Die gleiche Kontraktionsbewegung beobachteten TROEDSSON et al. (1998) mittels Elektromyographie. Auch hier kam es zu einer ca. halbstündigen initialen Verstärkung der Kontraktionen mit einer erneuten Aktivitätssteigerung im Zeitraum von 4 bis 12 h post inseminationem. TROEDSSON et al.

führten ersteres auf eine initiale Oxytocinausschüttung zurück. Die zweite Phase der uterinen

Aktivität interpretierten sie als Folge der postinseminatorischen Entzündung der Gebärmutter und der damit verbundenen Ausschüttung von Prostaglandinen.

Für eine Steigerung der Uterusmotilität nach der Besamung spricht auch, dass bereits 8 Minuten nach der Bedeckung Spermien in der Uterushornspitze nachgewiesen werden konnten. Diese Strecke, vom Ort der Samendeponierung im Uteruskörper bis zur Hornspitze, könnte in so kurzer Zeit nicht durch die Eigenmotilität der Spermien bewältigt werden (KATILA et al. 2000).

Das Ausmaß der uterinen Kontraktionen nach der künstlichen Besamung wurde auch in Beziehung zum intrauterin verbrachten Flüssigkeitsvolumen gesetzt (CAMPBELL und ENGLAND 2003, 2004, 2006): So konnte durch eine Besamung mit 80 ml Frischsperma eine deutliche Steigerung der Gebärmutteraktivität erreicht werden, wohingegen eine Besamung mit 10 ml Frischsperma oder die Instillation von 150 ml einer Kochsalzlösung keinen Effekt zeigte. Die Autoren gingen daher von einer volumenabhängigen dehnungsinduzierten Myometriumsaktivität aus.

In einer Studie von SINNEMAA et al. (2005) konnte hingegen kein Einfluss des Inseminatvolumens auf die Kontraktionsaktivität der Gebärmutter nach der Besamung nachgewiesen werden. In dieser Studie wurden die Stuten mit 1 x 10⁹ Spermien, verdünnt in 2 oder 100 ml Magermilchverdünner besamt, und die Kontraktionsaktivität szintigraphisch und ultrasonographisch ermittelt. Die Anzahl der Kontraktionen unterschied sich hier nicht signifikant nach der Besamung mit 2 oder 100 ml, außer zum Zeitpunkt 4 h nach der Besamung, an dem bei der Gruppe mit dem großen Inseminatvolumen noch vermehrte Uteruskontraktionen festgestellt wurden. Insgesamt zeigte sich aber eine sehr große Variation in der Kontraktionsaktivität bei den einzelnen Stuten.

2.3.2 Uterusmotilität vor und nach der Besamung bei anderen Tierarten

Auch bei anderen Tierarten als dem Pferd konnte frühzeitig ein Unterschied in der uterinen Aktivität vor und nach der Besamung / Bedeckung festgestellt werden.

Rind

VANDENMARK und HAYS (1952, 1954) postulierten, dass die Gebärmutter aktiv am Spermientransport beteiligt sein müsste, da bereits 2 bis 4 Minuten nach der Bedeckung Samenzellen im Ovidukt nachgewiesen werden konnten, also nach einer Transportzeit, die unmöglich nur durch eine Fortbewegung aufgrund der Eigenbeweglichkeit der Spermien ermöglicht wird.

Sie zeigten anhand intrauteriner Druckmessung bei östrischen Rindern, dass es zu einer gesteigerten Uterusmotilität bei Anwesenheit eines Bullen, beim Belecken und Beriechen des Rindes durch das männliche Tier und beim Aufspringen durch den Bullen kam. Die stärksten tetanischen Kontraktionen wurden beim Deckakt selbst gemessen.

Auch durch manuelle Stimulation der Cervix, wie bei der künstlichen Besamung, konnte eine erhöhte uterine Aktivität festgestellt werden. Die Autoren sahen eine Oxytocinausschüttung als Ursache für die gesteigerten Kontraktionen an.

Dass es eine zyklische Variation der myometrialen Aktivität gibt, zeigten BOURKE et al.

(1988). Dabei wurden Rinder in der follikulären und in der lutealen Phase des Zyklus in den Uteruskörper oder die Uterushörner besamt und anschließend über 30-180 Minuten die Gebärmutterkontraktionen hysteroskopisch beobachtet. Es kam in beiden Fällen zu einer gesteigerten Aktivität des Uterus, wobei die Kontraktionen in der Follikelphase deutlich stärker und frequenter als in der Lutealphase waren. In beiden Gruppen wurde das Inseminat sowohl in craniale als auch in caudale Richtung bewegt. Auch ein Transport in das zum dominanten Follikel kontralaterale Uterushorn wurde beobachtet.

Schaf

LEHRER et al. zeigten (1978/79) bei sechs Schafen, dass die Myometriumsaktivität nach dem natürlichen Deckakt oder nach künstlicher Besamung (ohne Angabe des Orts der Samendeponierung) ähnlich anstieg. Über einen intrauterinen Druckaufnehmer wurde vor der Bedeckung eine durchschnittliche Frequenz von 3,7 Kontraktionen pro Minute mit einer Amplitude von 26,5 cm H2O ermittelt. Nach Bedeckung bzw. künstlicher Besamung kam es zu einer Steigerung der Aktivität um das 1,1-1,7-fache. Bei zwei Tieren wurde eine Angstsituation hergestellt, indem ein Hund bei der Bedeckung im Raum anwesend war. Hier

kam es bei einem Tier zur Verringerung, und bei dem anderen Tier nur noch zu einem geringen Anstieg der Uterusmotilität.

Dass beim Schaf eine generell höhere uterine Kontraktionsaktivität im Östrus vorliegt, zeigten GILBERT et al. (1992). Auch die Empfindlichkeit auf intravenöse Oxytocingaben war in den Tagen -2, -1 und 0 (Tag der Ovulation) am stärksten.

HOUDEAU et al. (2002) stellten fest, dass es beim Schaf nach einer, von ihnen als

„schwierig“ klassifizierten intracervikalen künstlichen Besamung, zu einer höheren Oxytocinausschüttung und einer länger andauernden uterinen Kontraktionsaktivität kam, als nach einer „einfachen“ Besamung. Da es nach exogener Oxytocingabe zu einer ähnlichen uterinen Reaktion kam, gingen HOUDEAU et al. als Ursache von einer reflektorischen Oxytocinausschüttung aus.

Schwein

Bei der Sau wurde durch LANGENDIJK et al. (2002) die Rolle der Uteruskontraktionen beim Spermientransport mit Hilfe von Clenbuterol und Cloprostenol untersucht.

Zur Bestimmung der Fertilität an sich wurden die Tiere 28 h vor der Ovulation besamt und 5 Tage post ovulationem getötet, um die Anzahl der Embryonen und unbefruchteten Eizellen festzustellen. Zur Bestimmung der Spermienverteilung wurde eine andere Gruppe 20 h vor der Ovulation besamt und 12 h später getötet. Beide Gruppen bekamen 10 Minuten vor der Besamung entweder nur sterile Kochsalzlösung (Kontrolle), 0,6 mg Clenbuterol oder 1 mg Cloprostenol in steriler Kochsalzlösung intrauterin verabreicht.

Die Fertilität ging in beiden Gruppen gegenüber der Kontrolle zurück. Die Spermienverteilung zeigte für Clenbuterol im cranialen Uterushorn, in der uterotubalen Verbindung und im Eileiteristhmus eine erhöhte, für Cloprostenol eine erniedrigte Anzahl von Spermatozoen. Die relative Anzahl von Spermien in der uterotubalen Verbindung und im Ovidukt im Vergleich zum Uterus war aber auch bei Clenbuterol erniedrigt.

Die Autoren gingen daher davon aus, dass die Suppression der Kontraktionen durch Clenbuterol die Transportzeit der Spermien durch die Gebärmutter erheblich verlängert, und somit die Fähigkeit der Spermatozoen vermindert, in den Eileiter zu gelangen. Bei zu starken Kontraktionen, wie sie durch Cloprostenol ausgelöst wurden, sollte hingegen eine transuterine