Einfluss einer Prostaglandin F2α-Applikation im Frühpuerperium auf die Fruchtbarkeit des Rindes einschließlich Wirtschaftlichkeitsprüfung

(1)

Aus der Klinik für Rinder (im Richard-Götze-Haus) Tierärztliche Hochschule Hannover

Einfluss einer Prostaglandin F

_.

-Applikation im Frühpuerperium auf die Fruchtbarkeit des Rindes

einschließlich Wirtschaftlichkeitsprüfung

INAUGURAL-DISSERTATION

zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin

(Dr.med.vet.)

durch die Tierärztliche Hochschule Hannover

Vorgelegt von Levke Brüggemeier

aus Schleswig

Hannover 2007

(2)

Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. M. Hoedemaker, Ph.D.

1. Gutachterin: Univ.-Prof. Dr. M. Hoedemaker, Ph.D.

2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. B. Meinecke

Tag der mündlichen Prüfung: 13.11.2007

Gefördert von: Intervet Deutschland GmbH, Unterschleißheim

(3)

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung ... 9

2 Literaturübersicht... 10

2.1 Bestandsbetreuung ... 10

2.2 Physiologisches Puerperium ... 10

2.3 Prostaglandin F_.: Chemie, Synthese und Vorkommen ... 11

2.4 Natürliches Prostaglandin F_. und seine Analoga ... 13

2.5 Wirkung von Prostaglandin F_.: Luteolyse und Uteruskinetik ... 14

2.6 Prostaglandin F_.und das Immunsystem ... 15

2.7 Einsatz von Prostaglandin F_. am einzelnen Tier... 16

2.8 Einsatz von Prostaglandin F_.auf Herdenbasis... 17

2.9 Einsatz von Prostaglandin F_.im Puerperium ... 18

2.9.1 Einmaliger strategischer Einsatz von PGF_. im Frühpuerperium ... 20

2.9.2 Mehrmaliger strategischer Einsatz von PGF_. im Frühpuerperium ... 22

2.9.3 Strategischer Einsatz von PGF_. im Puerperium nach dem 10. Tag... 24

2.10 Bedeutung und Vorkommen von Endometritiden ... 27

2.11 Ätiologie und Pathogenese von Endometritiden... 27

2.12 Diagnostik von Endometritiden... 30

2.13 Therapie von Endometritiden... 30

2.13.1 Klinische Wirksamkeit ... 31

2.13.2 Effekte auf die Fruchtbarkeit... 32

2.14 Wirtschaftlichkeit der Herdenfruchtbarkeit ... 35

3 Material und Methoden ... 36

3.1 Das Präparat: Preloban^®... 36

3.2 Der Betrieb ... 37

3.2.1 Haltungsform ... 37

3.2.2 Fütterung ... 39

3.2.3 Melktechnik, Milchleistung und Milchinhaltstoffe ... 39

3.3 Versuchs-, Beobachtungszeitraum und Ausschlusskriterien ... 40

(4)

3.4 Versuchsanordnung ... 41

3.4.1 Versuchsziel ... 41

3.4.2 Gruppeneinteilung ... 41

3.4.3 Injektionen der Versuchs- und Kontrolltiere... 42

3.4.4 Untersuchungen aller Tiere ... 43

3.4.5 Blutproben aller Tiere ... 43

3.5 Klinische Untersuchung... 44

3.5.1 Beurteilung der Körperkondition ... 45

3.5.2 Befunderhebung der rektalen Untersuchung... 45

3.5.3 Befunderhebung der vaginalen Untersuchung ... 47

3.6 Einteilung der Endometritiden... 49

3.7 Dokumentation ... 50

3.8 Progesteronbestimmung ... 51

3.9 Erkrankungen und Abgänge... 51

3.10 Fruchtbarkeitskennzahlen ... 52

3.11 Wirtschaftlichkeitsprüfung... 52

3.12 Statistische Auswertung ... 54

4 Ergebnisse ... 55

4.1 Anzahl und Alter der Tiere... 55

4.2 Kalbeverlauf... 55

4.3 Kälber ... 56

4.4 Geburtskomplikationen und Nachgeburtsverhaltung ... 57

4.5 Gruppeneinteilung und einheitliche Kontrollgruppen ... 57

4.6 Verbleib der Tiere ... 59

4.7 Puerperalkontrolle 1 ... 60

4.7.1 Uterusgröße... 61

4.7.2 Endometritis... 62

(5)

4.11 Wiedereinsetzten des Zyklus: Progesteronbestimmung... 78

4.12 Körperkondition im Verlauf des Puerperiums: BCS ... 82

4.13 Sterilitätskontrollen ... 86

4.14 Ovarialzysten... 88

4.15 Weitere Erkrankungen... 90

4.17 Abgänge ... 97

4.18 Kosten pro Trächtigkeit... 99

5 Diskussion ... 102

5.1 Uterusinvolution... 102

5.2 Endometritis... 104

5.3 Wiedereinsetzten des Zyklus... 106

5.4 Körperkondition im Verlauf des Puerperiums ... 107

5.5 Sterilitätskontrollen ... 108

5.6 Ovarialzysten... 109

5.8 Abgänge ... 112

5.9 Kosten pro Trächtigkeit... 112

5.10 Schlussfolgerungen ... 113

6 Zusammenfassung... 114

7 Summary ... 116

8 Literaturverzeichnis ... 118

9 Anhang ... 128

(6)

Abkürzungsverzeichnis

a. als

A. Arcanobacterium AB Antibiotikum allg. allgemein

AmPreisV Arzneimittelpreisverordnung a.p. ante partum

BCS Body Condition Score Bp Blutprobe

bzw. beziehungsweise ca. circa

CL Corpus Luteum COX Cyclooxygenase DBE Drittbesamungserfolg d.h. das heißt

E0 keine Endometritis

E1 / E2 / E3 Endometritis 1. / 2. / 3. Grades EBE Erstbesamungserfolg

ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay Endom. Endometritis

et al. et alii

ggr. geringgradig

GnRH Gonadotropin-Releasing-Hormon GOT Gebührenordnung für Tierärzte GTR Gesamtträchtigkeitsrate

GZ Güstzeit ha Hektar

i.m. intramuskulär Inj Injektion K Kontrollgruppe

(7)

KB künstliche Besamung

kg Kilogramm KR Konzeptionsrate l Liter

mg Milligramm ml Milliliter MW Mittelwert MwSt Mehrwertsteuer µg Mikrogramm

n Anzahl NaCl Natrium Chlorid

NGV Nachgeburtsverhaltung nmol Nanomol

o. ohne

OHG Osnabrücker Herdbuch eG Östr. Östradiol

OvSynch Ovulationssynchronisation Palp. Palpation

PGF2a Prostaglandin F2a

PGFM 13,14-dihydro-15-keto-PGF2.

p.p. post partum RZ Rastzeit

SD Standardabweichung Std. Stunde

TI Trächtigkeitsindex TMR Totale Mischration U Untersuchung u. und

u.a. unter anderem V Versuchsgruppe VZ Verzögerungszeit

(8)

z.B. zum Beispiel

ZBE Zweitbesamungserfolg ZKZ Zwischenkalbezeit

x ± s Mittelwert ± Standardabweichung

(9)

Einleitung _________________________________________________________________________________

9 1 Einleitung

Die Anwendung von Prostaglandin F_. im Frühpuerperium zur Verbesserung der Uterusinvolution mit positiven Auswirkungen auf die spätere Fertilität wurde in den letzten 20 Jahren kontrovers diskutiert. In jüngster Zeit wird dieses Therapie- und / oder Prophylaxekonzept für Milchrinder wieder vermehrt proklamiert, wobei aber nach wie vor eine gewisse Unsicherheit bezüglich der Effektivität dieser Maßnahme besteht.

In dieser Feldstudie soll durch zwei verschiedene Behandlungsschemata der Einfluss von PGF_. auf die Fruchtbarkeit einer Milchviehherde untersucht werden. Das Hormon wird während des Frühpuerperiums verabreicht. Die Ergebnisse der beiden Gruppen werden untereinander verglichen sowie einer Kontrollgruppe gegenübergestellt. Zur Datenerhebung finden postpartal Verlaufsuntersuchungen statt. Zusätzlich wird anhand von Blutproben das Wiedereinsetzten des Zyklus verfolgt. Abschließend wird die Wirtschaftlichkeit einer generellen Behandlung durch den Vergleich der Fruchtbarkeitskennzahlen geprüft.

Durch diese Studie soll dem gemeinsamen Bestreben von Landwirten und Tierärzten beigetragen werden, die Milchviehherden gesund zu erhalten und deren Fruchtbarkeit zu sichern.

(10)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

10

2 Literaturübersicht 2.1 Bestandsbetreuung

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Struktur der Landwirtschaft durch fortschreitende Intensivierung stark verändert (Mansfeld 1993). Die Anzahl der Milchviehbetriebe ist gesunken (Lotthammer 1992), wobei die Tierzahl pro Betrieb stetig zunimmt (Mansfeld 1993). Dieser Trend wird sich auch in den kommenden Jahren fortsetzen. Dadurch folgt eine Verlagerung des tierärztlichen Tätigkeitsfeldes.

Die Einzeltierbehandlung rückt in den Hintergrund und die Bestandsbetreuung gewinnt an Bedeutung. Ziel ist es, Krankheiten vorzubeugen, früher zu erkennen und schneller zu beheben. Dieses Ziel wird durch regelmäßige Untersuchungen und prophylaktische Behandlungen verfolgt (Mansfeld 1993). Mangelnde Fruchtbarkeit der Tiere ist das Hauptproblem (Lotthammer 1992). Die Fruchtbarkeit einer Milchviehherde ist ein multifaktorielles Geschehen (Fischer et al. 1998). Einfließende Faktoren sind Fütterung und Konstitution, Haltung und Management, genetisches Potential und Aufzucht. Mängel in diesen Gebieten sollten minimiert sein, um mit einem Fruchtbarkeitsprogramm den gewünschten Erfolg zu erzielen.

Ein wesentlicher Teil der Bestandsbetreuung findet im peripartalen Zeitraum statt.

Das ist die Phase im Produktions- und Reproduktionsgeschehen, die die meisten Gefahren für Managementfehler in sich birgt (Mansfeld 1993).

2.2 Physiologisches Puerperium

Der Zeitraum von der Abkalbung bis zur funktionellen und morphologischen Wiederherstellung des weiblichen Geschlechtsapparates wird als Puerperium bezeichnet und umfasst ungefähr 40 bis 42 Tage. Das Gesamtpuerperium wird in Abschnitte unterteilt. Das Frühpuerperium reicht von der Kalbung bis Tag 10 p.p. und ist durch hohe Uteruskontraktilität und Lochialfluss geprägt. Bis zum Ende der

(11)

Literaturübersicht _________________________________________________________________________________

11 Rückbildung der Gebärmutter zur normalen postpartalen Größe am 20. Tag (primipare Rinder) bis 25. Tag (pluripare Rinder) (Grunert 1993) spricht man vom klinischen Puerperium. Histologisch sind zu dem Zeitpunkt noch Veränderungen vorhanden. Aufgrund ultrasonografischer Untersuchungen wird das Ende der Uterusinvolution mit 40 Tagen p.p. angegeben (Grunert 1993), was als Ende des Gesamtpuerperiums bezeichnet wird. Nach der Abkalbung durchlaufen die Rinder eine azyklische Periode. Die Wiederaufnahme der Ovarfunktion verläuft bei bis zu 50

% der Tiere ohne äußere Brunstsymptome und mit verkürzter Progesteronphase.

Trotz schnellerer Uterusinvolution werden Färsen signifikant später zyklisch als Kühe (Stevenson u. Call 1988). Ein ungestörter Verlauf der regressiven und strukturerneuernden Vorgänge im Genitaltrakt von Milchrindern während der postpartalen Periode stellt eine unbedingte Voraussetzung für akzeptable Fertilitätsergebnisse dar (Michiel et al. 1999). Kühe mit gestörtem Puerperium haben eine eingeschränkte Fruchtbarkeit, sie nehmen erst mit größerer zeitlicher Verzögerung die normale Zyklusaktivität auf und zeigen geringere Konzeptionsraten (Oltenacu et al. 1983). Für die postpartale Gesundheit und Fruchtbarkeit des Milchrindes sollten folgende Ziele angestrebt werden (LeBlanc et al. 2002a):

• Vollständige Uterusinvolution

• Uterus frei von Infektionen

• Zyklisch zum Ende der freiwilligen Wartezeit

2.3 Prostaglandin F_.: Chemie, Synthese und Vorkommen

Prostaglandine sind ungesättigte C20-Hydroxy-Fettsäuren mit zwei Kohlenstoffseitenketten und Pentanring. Durch ihre 20 Kohlenstoffatome zählen sie zu den Eikosanoiden. Die Einordnung in die Gruppen A-F sowie die Zuordnung zu den Untergruppen erfolgt nach dem Lösungsverhalten und der chemischen Struktur.

Das Grundgerüst der Prostaglandine ist die Prostansäure.

(12)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

12

Die Prostaglandinsynthese erfolgt aus ungesättigten Fettsäuren in fast allen Zellen des Körpers (Löscher 2002). Wichtigste Vorstufe von PGF_2. ist die Arachidonsäure (Kroker 2002). Prostaglandine, die sich von der Arachidonsäure herleiten, haben den Index 2 (Silbernagl u. Despopoulos 1991). Im Körper wird die Arachidonsäure, die in der Phospholipidschicht der Zellmembranen als Ester vorliegt, durch Phospholipase A₂freigesetzt. Anschließend entsteht durch Cyclooxygenase (COX) und Peroxidase in einer Zweischritt-Reaktion die Umwandlung zum instabilen Prostaglandin H₂. Daraus werden unter anderem die biologisch aktiven Verbindungen Prostaglandin E₂, Prostaglandin D₂ und Prostaglandin F₂_. (PGF_.) gebildet (Silbernagl u.

Despopoulos 1991). Es gibt zwei Formen der Cyclooxygenase mit unterschiedlicher Aktivität (COX 1 und COX 2). COX 1 stellt regelmäßig Prostaglandin H₂her, während COX 2 kaum in Geweben vorkommt, jedoch induziert werden kann.

Die Biosynthese der Prostaglandine kann an unterschiedlichen Stellen pharmakologisch beeinflusst werden: Glukokortikoide (steroidale Antiphlogistika) hemmen das Enzym Phopholipase A₂. Nicht-steroidale Antiphlogistika hemmen die Cyclooxygenase (Löscher 2002).

Als körpereigene Substanzen kommen Prostaglandine in den meisten Geweben und Körperflüssigkeiten vor. Die Plasmakonzentration des inaktiven Hauptmetaboliten PGFM (13,14-dihydro-15-keto-PGF_.) ist zum Zeitpunkt der Abkalbung hoch und bleibt bei ungestörtem Puerperium für 7 bis 21 Tage erhöht (Lindell et al. 1982).

Nach der Abkalbung zeigt sich täglich ein kontinuierlicher Abfall (Del Vecchio et al.

1990, Thun et al. 1993). Der Basalwert von 0,5 nmol/l wird an Tag 11 (Thun et al.

1993) bzw. Tag 12 p.p. erreicht (Seals et al. 2002). Bei puerperalen Uterusinfektionen bleibt PGFM länger erhöht (Lindell et al. 1982) und liegt höher als bei nicht erkrankten Tieren (Thompson et al. 1987, Del Vecchio et al. 1994).

(13)

13 2.4 Natürliches Prostaglandin F_. und seine Analoga

Neben dem natürlichen PGF_. Dinoprost wurden seit den 70er Jahren synthetische Analoga entwickelt. Dazu zählen Tiaprost, Cloprostenol, Fenprostalen, Luprostiol, Fluprostenol und Etiproston. Die Halbwertszeit des natürlichen PGF_. beträgt lediglich eine Minute (Lewis 2003). Das originäre Prostaglandin wird bereits bei der ersten Passage von Lunge und Leber zu 90% enzymatisch zu 13,14-dihydro-15- keto-PGF_. (PGFM) abgebaut. PGFM hat eine Halbwertszeit von etwa 15 Minuten (Lewis 2003). Die synthetischen Agonisten haben durch günstigere Pharmakokinetik eine verlängerte therapeutische Wirksamkeit. Ihre Halbwertzeit wird mit 1 bis 34 Stunden angegeben (Kroker 2002). Prostaglandine werden überwiegend renal eliminiert.

Prostaglandine sind potente Gewebshormone und besitzen nach lokaler Applikation in geringer Dosis eine hohe Wirksamkeit. Die Dosierung für Dinoprost ist 0,05-0,07 mg/kg für Färsen und Kühe. Bei den Analoga sind die benötigten Wirkstoffmengen geringer, was die Gefahr von Rückständen in der Milch minimiert (Kudlac 1993). Sie liegen für Rinder zwischen 1 µg/kg (Cloprostenol) und 10-20 µg/kg (Etiproston- Trometamol) (Kroker 2002). Für Fenprostalen gilt eine 20fach (Eiler et al. 1989) und für Cloprostenol eine 50fach (Kudlac 1993) höhere luteolytische Potenz als für das natürliche PGF_.. Michiel et al. (1999) führten Untersuchungen mit dem PGF_.- Analogon Luprostiol in verschiedenen Dosierungen durch und kamen zu dem Schluss, dass die erzielten Ergebnisse dosisunabhängig waren. Als Nebenwirkungen treten beim Rind bei Anwendung des natürlichen Dinoprost zur Geburtseinleitung vermehrt Nachgeburtsverhaltungen auf. Überdosierungen führen zu Atemnot, Vomitus, Ataxie, Salivation, Puls- und Atemfrequenzerhöhung sowie häufigem Urinabsatz (Kroker 2002). Die Analoga zeigen erst bei vielfacher Überdosierung Nebenwirkungen, da sie sich durch begrenzte kontraktionsfördernde Eigenschaft auf die glatte Muskulatur auszeichnen (Kroker 2002).

(14)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

14

2.5 Wirkung von Prostaglandin F_.: Luteolyse und Uteruskinetik

Das im Uterus gebildete Prostaglandin F_. (White u. Dobson 1990) führt zur Luteolyse (Renegar et al. 1978). Durch Auflösung des Gelbkörpers wird dessen Sekretion aufgehoben und die Progesteronwerte im Serum fallen ab (Kroker 2002).

In der Veterinärmedizin wird die Wirkung von PGF_. überwiegend während des Interöstrus genutzt und gilt als allgemein anerkannt. Zwischen dem 6. und 17.

Zyklustag kann bei 90 % der Kühe eine erfolgreiche Luteolyse verzeichnet werden (Macmillan u. Henderson 1983, Folman et al. 1990, Rosenberg et al. 1990). Neben der direkten Luteolyse wird indirekt eine neue Brunst induziert. Laut der vergleichenden Studie von Ferguson und Galligan (1993) sind durchschnittlich 75 % der Tiere nach drei bis vier Tagen bzw. 86-95 % nach sieben Tagen im Zyklus.

Außer einer Luteolyse kann PGF_. Kontraktionen der Gebärmutter stimulieren (Young u. Anderson 1986, Löscher 2002) und zur Sekretion von Gonadotropinen führen (Heuwieser u. Mansfeld 1999). Durch Auflösung des Trächtigkeitsgelbkörpers kommt es zum Progesteronabfall, wodurch die intrazelluläre Kalziumkonzentration im Myometrium ansteigt (Kroker 2002). Die Folge sind Uteruskontraktionen, die aufgrund des schnellen Abbaus von kurzer Dauer sind. Neben der Kontraktionsbereitschaft der Gebärmutter ist auch die Tubenmotilität beeinflusst, jedoch wird diese Wirkung kaum medizinisch genutzt (Grunert u. Zerbe 1999). Bei Laboruntersuchungen am isolierten Uterushorn war eine dosisunabhängige Kontraktion durch Fenprostalen über 10 – 15 Minuten messbar. In derselben Studie konnte jedoch in vivo weder an frisch gekalbten noch an zyklischen Kühen nach Verabreichung einer luteolytischen Dosis Uteruskinetik beobachtet werden (Eiler et al. 1989). Durch eine intravenöse Applikation von Dinoprost zeigten sich wenige Tage p.p. Gebärmutterkontraktionen. Eine intramuskuläre Verabreichung war hingeben wirkungslos (Kündig et al. 1990). In weiteren Feldstudien wurden verbesserte postpartale Uterusinvolutionen auf Prostaglandine oder ihre Analoga zurückgeführt (Bonnett et al. 1990, Fernandes 2002, Nakao et al. 1997) und ihnen

(15)

15 eine positive Wirkung auf die Uteruskontraktion zugeschrieben (Lindell u. Kindahl 1983, Young u. Anderson 1986).

Hirsbrunner et al. (1998) konnten darstellen, dass die Uterusmotilität durch PGF_.- Applikation im Diöstrus bei Milchkühen zunimmt. Die höchsten Werte wurden 15-30 Minuten nach der intramuskulären Injektion gemessen. Die Intensität und Dauer der Motorik ist dosisabhängig (Hirsbrunner et al. 1999). Man vermutet, dass bei geringeren Dosen nicht alle Rezeptoren angesprochen werden.

2.6 Prostaglandin F_. und das Immunsystem

Prostaglandine und andere Arachidonsäuremetaboliten beeinflussen das Immunsystem (Seals et al. 2002). PGF_. wirkt als proinflammatorisches Molekül, indem es verschiedene Zytokine aktiviert und eventuell die Produktion von Leukotrien B4 im Uterus anregt (Lewis 2003). Zytokine und Leukotriene steigern die Phagozytose und die Lymphozytenaktivität. Auf bovine neutrophile Granulozyten konnte in vivo chemische Anziehung durch PGF_. festgestellt werden (Hoedemaker et al. 1992). Exogenes Prostaglandin F_. steigert die körpereigene PGF_.-Sekretion und fördert so in vivo die Immunabwehr (Lewis 2003). Des Weiteren stellte Lewis (2003) die Hypothese auf, dass exogenes PGF_. trotz endogen hoher Progesteronwerte das Immunsystem stimulieren könnte.

PGF_. spielt als Eikosanoid eine wichtige Rolle bei Entzündungen (Thun et al. 1993).

Bei Endometritiden sind im Plasma erhöhte PGFM-Werte feststellbar (Bekana et al.

1996, Lindell et al. 1982), die man eventuell zur Diagnostik heranziehen kann (Del Vecchio et al. 1994). Kühe, die später eine Endometritis entwickeln, haben puerperal niedrigere PGFM-Werte als Tiere, die keine entwickeln (Nakao et al. 1997, Seals et al. 2002). Erst kurz vor und während des klinischen Auftretens sind die Werte des Metaboliten erhöht (meist Tag 15-21 p.p., also zu Zeiten des physiologischen Abfalls). Folglich sind von der Herde abweichende und vor allem niedrige PGFM- Werte in den ersten zwei Wochen p.p. als Indikator für mögliche Uterusinfektionen ab

(16)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

16

der dritten Woche p.p. nutzbar (Seals et al 2002). Es wird eingeräumt, dass die Messung von PGFM erst einfacher und kostengünstiger werden muss, bevor sie Einzug in die Praxis erhält.

2.7 Einsatz von Prostaglandin F_. am einzelnen Tier

Prostaglandin wird in der Buiatrik zum einen am einzelnen Tier und zum anderen auf Herdenbasis eingesetzt. Am einzelnen Tier wird PGF_. als luteolytisches Agens zur Ovulationssynchronisation, Brunstinduktion, Abort- und Geburtseinleitung sowie zur Therapie von Ovarialzysten, Pyometra und Endometritis genutzt (Burton u. Lean 1995, Kudlac 1993, Paisley et al. 1986). Das Vorhandensein eines Gelbkörpers wird meistens per rektaler Untersuchung kontrolliert, selten mittels Milchprogesterontest oder Ultraschalluntersuchung (Heuwieser u. Mansfeld 1999).

Diese Art der Hormonanwendung verspricht relativ sichere Erfolge, da die Hemmung der physiologischen oder pathologischen Gelbkörpersekretion angestrebt wird (Grunert u. Zerbe 1999). Die Rückbildung eines Corpus luteum cyclicum wird zur Zyklusverkürzung nach übersehener Brunst oder bei stillbrünstigen Tieren eingesetzt. Für biotechnische Maßnahmen wie den Embryotransfer können Spender- und Empfängertiere synchronisiert sowie Superovulationen provoziert werden (Kudlac 1993). Die Auflösung eines Trächtigkeitsgelbkörpers führt zur Abort- bzw.

Geburtseinleitung. Eine Geburtseinleitung kann bei Mastitis, kleinen Färsen oder verlängerter Trächtigkeit angezeigt sein. Eine Geburtseinleitung durch PGF_2. ist wegen der häufig folgenden Nachgeburtsverhaltungen nicht empfehlenswert (Kudlac 1993). Diese bedingen stets Puerperalstörungen in Form von verzögerter Uterusinvolution und Endometritis, beeinträchtigen die Fruchtbarkeit und führen vermehrt zu Abgängen (Oltenacu et al. 1983, Risco et al. 1994, Sobiraj et al. 1998,

Wischral et al. 2001). Bei Fruchtmumifikationen wird PGF_. therapeutisch eingesetzt.

Durch ein Corpus luteum pseudograviditatis wird bei einer Pyometra pathologischer Uterusinhalt geschützt. Durch Luteolyse wird eine Brunst samt Uteruskontraktionen

(17)

17 induziert. Dadurch wird der unerwünschte Inhalt ausgetrieben. Zusätzlich werden die Selbstreinigungskräfte des Endometriums aktiviert (Grunert u. Zerbe 1999). Zur Therapie einer Pyometra kann es nötig sein, nach 11 bis 14 Tagen erneut PGF_2. zu applizieren.

2.8 Einsatz von Prostaglandin F_. auf Herdenbasis

Seit den 80er Jahren werden strategische PGF_.-Applikationen auf Herdenbasis durchgeführt. Unter einem strategischen Einsatz versteht man Applikationen zu einem zuvor festgelegten Zeitpunkt. Es werden alle Tiere einer Herde gleichermaßen behandelt. Solche strategischen Applikationen finden während des Puerperiums statt (siehe Kapitel 2.9) oder werden mit dem Ziel der Brunstinduktion bzw.

Brunstsynchronisation durchgeführt. Das gleichzeitige Auftreten der Brunst in der Herde hat den Vorteil, dass die Tiere besser sichtbar brünstig werden (Heuwieser u.

Mansfeld 1999). Folglich wird die Brunstbeobachtung erleichtert und der optimale Besamungszeitpunkt ist besser zu ermitteln. Durch strategischen Einsatz von Prostaglandin F_. hat sich die Brunstnutzungsrate signifikant erhöht (Drillich 1999, Tischer 1998). Es gibt verschiedene Strategien. Man grenzt die Programme mit vorheriger Selektion auf vorhandene Gelbkörper vom sogenannten „Prescreening“, also ohne vorherige Selektion, ab. Durch zwei Injektionen im Abstand von 14 Tagen ohne Selektion konnten 90 % der Tiere in Brunst gebracht werden (Ferguson u.

Galligan 1993). Zudem wurde es ihrer Meinung nach möglich, die meisten Besamungen unter der Woche durchzuführen. Durch strategische PGF_.- Anwendung konnten Zeit und Kosten gesenkt werden (Drillich 1999, Ferguson u.

Galligan 1993, Tischer 1998). Die Effektivität eines strategischen Prostaglandinprogramms kann durch einen geringen Besamungserfolg beeinträchtigt werden. Durch Brunstsynchronisation ließ sich zwar die Rastzeit, aber nicht die Güstzeit verkürzen (Drillich 1999). In einer anderen Studie waren durch zweiwöchige Applikationen bis zur Besamung (ab Tag 22 p.p.) Rast- und Güstzeit verkürzt, aber

(18)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

18

bei gesunden Kühen war der Erstbesamungserfolg herabgesetzt (Tenhagen u.

Heuwieser 1999).

Zusätzlich zur Brunst kann auch die Ovulation synchronisiert werden (Pursley et al.

1995). Dadurch ist es möglich Besamungen erfolgreich ohne Brunstbeobachtung durchzuführen (Heuwieser u. Mansfeld 1999). Diese sogenannte Ovulationssynchronisation (OvSynch) ist in den USA durch Erweiterung der Prostaglandinprogramme um GnRH-Applikationen entwickelt worden. Bei Kühen ist dieses Programm wirkungsvoll, nicht hingegen bei Färsen. Es empfiehlt sich nur die Anwendung bei Betrieben mit längerfristigen Problemen, z.B. im Bereich der Brunstbeobachtung (Heuwieser u. Mansfeld 1999). In einem Betrieb mit Fruchtbarkeitsproblemen konnte die Fruchtbarkeitsleistung durch ein OvSynch- Programm mit anschließender terminierter Besamung verbessert werden (Surholt 2001). Trotz der hohen zusätzlichen Kosten zeigte sich ein wirtschaftlicher Vorteil.

2.9 Einsatz von Prostaglandin F_. im Puerperium

Über strategische Prostaglandinapplikationen im Puerperium gibt es sehr unterschiedliche Meinungen. Es soll die kontraktionsfördernde Eigenschaft des exogenen Prostaglandins auf die Uterusmuskulatur genutzt werden (Young 1989, Schofield et al. 1999). Die gesteigerte Motilität soll zu einer verbesserten Uterusinvolution führen und dadurch Lochien und Bakterien ausschwemmen (Nakao et al. 1997, White u. Dobson 1990). Unterstützend wirkt eine Verminderung der Durchblutung (Burton u. Lean 1995). Es handelt sich nicht um einen luteolytischen Effekt, da basale Progesteronwerte vorliegen (Young et al. 1984) bzw. da sich Effekte unabhängig von Gelbkörpern oder Progesteronwerten zeigen (Schofield et al.

1999, Tenhagen u. Heuwieser 1999). Durch PGF_.-Suppression kann postpartal eine deutliche Abnahme der Spontanmotorik des Uterus verzeichnet werden (Thun et al.

1993). Zusätzlich zur Steigerung der Uteruskinetik soll bei den behandelten Tieren die reguläre Ovartätigkeit nach der Abkalbung schneller wieder einsetzen. Dadurch

(19)

19 können mehr Zyklen bis zur Besamung durchlaufen werden (Tenhagen u. Heuwieser 1999), was wiederum den Erstbesamungserfolg erhöht (Schofield et al. 1999, Seguin et al. 1983). Die Fruchtbarkeit einer Herde soll proportional zur Anzahl der Zyklen vor dem 60. Tag p.p. steigen (Thatcher u. Wilcox 1973). Ein beschleunigter Selbstreinigungseffekt durch wiederholtes Auftreten der Brunst wird angenommen (Mansfeld et al. 1999).

Der Mechanismus des exogenen PGF_., der außer der Steigerung der Uterusmotorik Vorteile bringen könnte, ist bislang weitgehend ungeklärt (Burton u. Lean 1995, Tenhagen u. Heuwieser 1999). Möglich sei ein direkter Effekt auf die Sekretion von Gonadotropinen, was einen früheren Östrus erklären würde (Peters 1989). Jedoch hat eine Studie ergeben, dass PGF_. bei postpartalen Kühen weder eine Ausschüttung des Luteinisierungshormons noch eine Ovulation hervorrufen konnte (Gümen u. Seguin 2003). Gesichert ist nur, dass es sich vor dem ersten Zyklus nicht um einen luteolytischen Effekt handeln kann (Peters 1989). Es fehlen Kenntnisse über die Dichte der Rezeptoren für PGF_. im puerperalen Myometrium (Michiel et al.

1999). Exogenes Prostaglandin soll die endogene PGF_.-Sekretion stimulieren und dadurch die Immunfunktion stärken (Lewis 2003).

Auch über den optimalen Zeitpunkt der Hormongabe wird diskutiert. Während der ersten fünf Tage p.p. zeigt sich eine kontinuierliche Abnahme der Ansprechbarkeit auf Prostaglandin, was sich durch Reduzierung spontaner Uterusbewegungen darstellt (Thun et al. 1993). Nach Auffassung von Michiel et al. (1999) sind eher in der ersten als in der zweiten Hälfte des Puerperiums Effekte zu erzielen. Schofield et al. (1999) vertreten die Ansicht, dass eine PGF_2.-Verabreichung nicht früher als 14 Tage p.p. stattfinden sollte.

Michiel et al. (1999) merkten an, dass der Geburtsverlauf zu berücksichtigen sei, da nach Dystokien das natürliche Prostaglandin bzw. dessen Stoffwechselprodukt PGFM länger im Blut existiert als nach normalen Abkalbungen. Der Vergleich von 21 Versuchen (insgesamt 2646 Rinder) ergab eine signifikant kürzere Güstzeit der mit

(20)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

20

Hormon behandelten Tiere gegenüber den Kontrolltieren. Bei Tieren mit gestörtem Puerperium war der Unterschied deutlicher (3,3 Tage) als beim Durchschnitt aller Tiere (2,6 Tage) (Burton u. Lean 1995). Der Erfolg einer Prostaglandinapplikation während des Puerperiums ist von der Fruchtbarkeitsleistung der Herde abhängig (Young 1989, Archbald et al. 1990). Bei einem unterdurchschnittlichen Besamungserfolg oder gestörtem Puerperiumsverlauf lassen sich leichter positive Effekte erzielen. Bei Herden mit überdurchschnittlichem Besamungserfolg scheint eine solche Prophylaxebehandlung eher kontraindiziert (Young 1989). Es gibt nur sehr wenige Studien, die negative Effekte proklamieren (Burton u. Lean 1995).

Aus bisherigen Untersuchungen sind Vergleiche schwer zu ziehen, da sie zu verschieden aufgebaut sind (Burton u. Lean 1995). Sie unterscheiden sich besonders in der Anzahl der untersuchten Tiere, den verwendeten Prostaglandinen, den Injektionszeiträumen, der Häufigkeit der Injektionen, dem Vorhandensein von Kontrollgruppen als auch der zur Bewertung der Fruchtbarkeit herangezogenen Parameter. In den Tabellen 1 bis 3 sind die Studien nach den Zeitpunkten der Prostaglandinapplikationen p.p. gegliedert.

2.9.1 Einmaliger strategischer Einsatz von PGF_. im Frühpuerperium

Durch einmaligen strategischen Einsatz von PGF_. bis Tag zwei nach der Geburt konnten Armstrong et al. (1989), Tian und Noakes (1991) und Fernandes (2002) keine Effekte auf den Puerperiumsverlauf und die Fruchtbarkeit feststellen. Im Gegensatz dazu führte eine Hormonapplikation am achten Tag zum früheren Einsetzten der ersten Brunst gegenüber den Kontrolltieren (White u. Dobson 1990).

Nach erfolgter Geburtshilfe war dieser Effekt deutlicher zu sehen (Versuchsgruppe Ø Tag 34, Kontrollgruppe Ø Tag 44) als bei Tieren, die keine Hilfe bei der Geburt erhielten (Versuchsgruppe Ø Tag 37, Kontrollgruppe Ø Tag 40). Nakao et al. (1997) stellten neben dem früheren Einsetzen des Zyklus auch eine schnellere Uterusinvolution fest. Die Güstzeit bei den behandelten Tieren war kürzer und der

(21)

21 Erstbesamungserfolg höher als bei den Kontrolltieren. In dieser Studie könnte das breite Spektrum an positiven Effekten unter anderem durch die aufgetretenen Dystokien und Nachgeburtsverhaltungen begründet sein, da Tiere mit niedriger Fertilität oder gestörtem Puerperium leichter einen positiven Effekt zeigen als Tiere ohne Komplikationen (Young 1989, Archbald et al. 1990).

Es ist unklar, worauf die vermeintlichen Effekte von PGF_. im Frühpuerperium zurückzuführen sind, da sowohl bei physiologischen als auch bei pathologischen Verhältnissen endogen genug aktive Substanz vorliegen müsste (Michiel et al. 1999).

Tabelle 1: Einmaliger strategischer Einsatz von PGF_. im Frühpuerperium (V (V1, V2) = Versuchsgruppe (Anzahl der Tiere), K = Kontrollgruppe, EBE = Erstbesamungserfolg, ^O keine / ¹ mit und ohne / ² Komplikation bei der Kalbung oder Nachgeburtsverhaltung, Injektionszeitpunkt: Angaben in Tagen nach der Abkalbung) Autor Behandlung Injektions- Ergebnisse

(Jahr) (Tierzahl) zeitpunkt

Armstrong et al. V: Fenprostalen (107¹) Kalbetag kein Effekt (1989) K: unbehandelt (119¹)

Fernandes V: Cloprostenol^O bis Tag 2 V1: kein Effekt (2002) K: NaCl^O (V2: siehe Tabelle 2)

(gesamt 217)

Tian und V: Dinoprost (5^O) Tag 2 kein Effekt Noakes (1991) K: NaCl (5^O)

White und V: Dinoprost (113¹) Tag 8 erste Brunst früher Dobson (1990) K: unbehandelt (113¹)

Nakao et al. V: Fenprostalen (78²) Tag 7-10 Uterusinvolution früher (1997) K: NaCl (63²) Zyklus früher

EBE höher Güstzeit kürzer weniger Endometritis

(22)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

22

2.9.2 Mehrmaliger strategischer Einsatz von PGF_. im Frühpuerperium

Beim mehrmaligen strategischen Einsatz von PGF_. im Frühpuerperium stellte Fernandes (2002) neben einer statistisch signifikant verbesserten Uterusinvolution auch eine verkürzte Güstzeit fest. Bei zweifacher Prostaglandingabe setzte der Zyklus durchschnittlich bei 66,70 (± 28,81) Tagen ein. Im Vergleich dazu waren die einmal injizierte Versuchsgruppe mit 87,92 (± 35,63) und die Placebogruppe erst mit 92,29 (± 33,19) Tagen zyklisch. Ebenso waren nach doppelter Injektion signifikant weniger Besamungen (1,96) bis zur erfolgreichen Konzeption notwendig als nach einmaliger (2,02) oder gar keiner Hormongabe (2,17). Guilbault et al. (1988) hatten trotz wiederholter Applikationen keinen Effekt feststellen können und führten dies auf endogen ohnehin hohe PGF_.-Werte zurück. Da auch bei viermaliger Injektion weder Effekte noch eine Kumulation zu verzeichnen war, wurde eine kinetische Wirkung von Fenprostalen abgewiesen (Burton et al. 1987). Lindell und Kindahl (1983) hingegen erzielten durch zweimal tägliche Applikationen an den Tagen 3 bis 13 p.p.

einen positiven Effekt auf die Uteruskontraktion und somit eine schnellere Uterusinvolution als unbehandelte Tiere aus früheren Studien.

(23)

23 Tabelle 2: Mehrfacher strategischer Einsatz von PGF_. im Frühpuerperium (V = Versuchsgruppe (Anzahl der Tiere), K = Kontrollgruppe, ^O keine / ¹ mit und ohne / ² Komplikation bei der Kalbung / Nachgeburtsverhaltung, Injektionszeitpunkt: Angaben in Stunden (Std.) bzw. Tagen nach der Abkalbung, Inj. = Injektionen)

Autor Behandlung Injektionsanzahl Ergebnisse (Jahr) (Tierzahl) und -zeitpunkte

Fernandes V: Cloprostenol^O 2 Injektionen: Uterusinvolution besser (2002) K: NaCl^O bis Tag 2 und Güstzeit kürzer

(gesamt 217) Tag 3-5 Zyklus früher weniger Besamungen (V1: siehe Tabelle 1)

Burton et al. V: Fenprostalen (8²) 4 Injektionen: kein Effekt (1987) K: NaCl (4²) 12, 36, 60, 84 Std.

Guilbault V: Dinoprost¹ tägliche Inj.: kein Effekt et al. K: NaCl¹ bis Tag 11

(1988) (gesamt 24)

Lindell und V: Dinoprost (3^O) täglich 2 Inj.: Uterusinvolution früher Kindahl (1983) Tage 3-13 Uteruskontraktion erhöht

(24)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

24

2.9.3 Strategischer Einsatz von PGF_. im Puerperium nach dem 10. Tag

Die Untersuchungen zum strategischen Einsatz von Prostaglandin F_.nach Ablauf des Frühpuerperiums zeigten verschiedenste Ergebnisse. McClary et al. (1989) stellten keine Veränderungen von Güstzeit und Erstbesamungserfolg fest, jedoch benötigten die Tiere der Hormongruppe weniger künstliche Besamungen als die Kontrolltiere. Da die Ergebnisse unabhängig von Progesteronwerten waren, schloss man auf eine direkte Wirkung des PGF_. auf den Uterus. In einer weiteren Studie (Schofield et al. 1999) sank die Anzahl der Inseminationen bis zur Konzeption von 2,0 auf 1,3. Zusätzlich suchten die Autoren gezielt die Erklärung für die verkürzte Güstzeit nach einer PGF_.-Applikation. Nachdem die Östrusintensität unbeeinflusst war, führte man als Begründung das bis zu zehn Tage frühere Einsetzen des ersten Östrus an. Dadurch gab es mehr regulär durchlaufene Zyklen bis zur Belegung. Es wurde angenommen, dass dadurch der durchschnittlich von 60 auf 80 % gesteigerte Erstbesamungserfolg zurückzuführen sei. Außerdem bemerkten Schofield et al.

(1999) die positiven Effekte sowohl bei Tieren mit hohen Milchprogesteronwerten (Gelbkörper vorhanden) als auch bei Tieren mit niedrigen Werten. Die Milchproben wurden ab dem 40. Tag p.p. gezogen, um das Wiedereinsetzen des Zyklus zusätzlich abzusichern. Folglich habe es wohl eine direkte Wirkung auf den Uterus gegeben und keine Luteolyse am Ovar. Erhöhte Kontraktionen könnten zur beschleunigten Rückbildung sowie einer Reinigung des Uteruslumens von Geburtsrückständen und Pathogenen führen.

Bei einer einmaligen Applikation zwischen dem 14. und 28. Tag p.p. konnten Morton et al. (1992) keine signifikanten Effekte auf Rastzeit, Güstzeit, Gesamtträchtigkeitsrate und Erstbesamungserfolg feststellen. Im Gegensatz dazu zeigte sich bei zwei Studien (Young et al. 1984, Young u. Anderson 1986) jeweils eine Verkürzung der Güstzeit der Tiere der Hormongruppen gegenüber den Kontrolltieren. Die Erstbesamungserfolge der behandelten Tiere waren um 25 % (Young et al. 1984) bzw. 9 % (Young u. Anderson 1986) höher als bei den Kontrolltieren. Dies war auch bei den Tieren der Fall, die basale Progesteronwerte im

(25)

25 Plasma aufwiesen, also keinen aktiven Gelbkörper hatten. Sie begründeten die Erfolge mit einem positiven kontraktilen Effekt auf die Gebärmutter. Exogenes PGF_. stimuliert die Uterusinvolution und steigert dadurch die Fruchtbarkeit (Young u.

Anderson 1986, Lindell u. Kindahl 1983). Zusätzlich vermuteten Young et al. (1984) ein geringeres Auftreten von subklinischen Uterusinfektionen. Durch eine einmalige Applikation zwischen dem 20. und 24. Tag p.p. setzte laut Benmrad und Stevenson (1986) der Zyklus früher ein, was besonders bei erkrankten Tieren zu früheren Konzeptionen führte und weniger künstliche Besamungen erforderte. Auch Bonnett et al. (1990) konnten durch kleinere Uterushörner und weniger Uterusentzündungen der Versuchstiere gegenüber den Kontrolltieren einen positiven Einfluss auf die Fruchtbarkeit feststellen.

Die einmalige Applikation gegen Ende des Puerperiums erbrachte laut Pankowski et al. (1995) keinen Effekt auf den Erstbesamungserfolg und die Gesamtträchtigkeitsrate. Stevenson und Call (1988) kamen zu folgenden Ergebnissen: Durch einmalige Applikation von Dinoprost zwischen dem 11. und 25.

Tag p.p. konnten keine Unterschiede bezüglich Güstzeit, Erstbesamungserfolg und Gesamtträchtigkeitsrate zwischen Hormon- und Kontrollgruppe festgestellt werden.

Bei einmaliger Dinoprost-Injektion zwischen dem 25. und 40. Tag p.p. gab es nur zwischen den kranken Tieren der Versuchsgruppe und den Kranken der Kontrollgruppe signifikante Unterschiede. Die Erkrankten der Hormongruppe hatten verlängerte Güstzeiten und es wurden mehr Besamungen bis zur erfolgreichen Konzeption benötigt im Vergleich zu den erkrankten Kontrolltieren. Diese negativen Folgen, für die man keine Erklärung fand, traten nur bei Anwendung nach dem 33.

Tag p.p. auf.

Eine zweimalige Applikation an Tag 12 und 26 p.p. steigerte den Erstbesamungserfolg bei Tieren mit Dystokie oder Nachgeburtsverhaltung (Risco et al. 1994). Auch Pankowski et al. (1995) stellten durch eine doppelte Verabreichung eine verbesserte Fruchtbarkeit gegenüber den Kontrolltieren fest. Diese äußerte sich durch eine Steigerung des Erstbesamungserfolges um 11 % sowie eine Erhöhung der Trächtigkeitsrate um 10 %.

(26)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

26

Tabelle 3: Strategischer Einsatz von PGF_. im Puerperium nach dem 10. Tag (V (V1, V2) = Versuchsgruppe (Anzahl der Tiere), K = Kontrollgruppe, ^O keine / ¹ mit und ohne / ² Komplikation bei der Kalbung / Nachgeburtsverhaltung, Injektionszeitpunkt:

Angaben in Tagen nach der Abkalbung, 1x / 2x = ein- / zweimalige Applikation, Palp.

= Palpation, EBE = Erstbesamungserfolg, KB´s = künstliche Besamungen) Autor Behandlung Injektionsanzahl Ergebnisse

(Jahr) (Tierzahl) und -zeitpunkte

McClary V: Dinoprost (80²) 1x Tag 14 - 16 kein Effekt (auf Güstzeit, EBE) et al. (1989) K: NaCl (84²) weniger KB´s bis Konzeption

Schofield V: Dinoprost¹ 1x Tag 21 Zyklus früher

et al. K: NaCl¹ kein Effekt auf Östrusintensität (1999) (gesamt 86) weniger KB’s bis Konzeption

EBE höher

Stevenson V1: Dinoprost (215²) V1:1x:Tag 11-25 V1: kein Effekt

und Call V2: Dinoprost (190²) V2:1x:Tag 25-40 V2: Tiere mit Komplikationen:

(1988) K: NaCl (218²) Güstzeit erhöht, mehr KB’s bis Konzeption

Young et al. V: Dinoprost (64¹) 1x Tag 14-28 Güstzeit kürzer (1984) K: unbehandelt (64¹) EBE höher

Young u. V: Dinoprost (74¹) 1x Tag 14-28 Güstzeit kürzer Anderson K: unbehandelt (74¹) EBE höher (1986)

Morton et V: Dinoprost (196¹) 1x Tag 14-28 kein signifikanter Effekt al. (1992) K: unbehandelt (196¹)

Risco et al. V: Dinoprost (116²) 2x Tag 12 & 26 EBE höher (1994) K: unbehandelt (113²)

Benmrad u. V: Dinoprost (59²) 1x Tag 20-24 Zyklus früher

Stevenson K: NaCl (59²) Güstzeit kürzer (besonders (1986) Tiere mit Komplikationen)

weniger KB’s bis Konzeption

Bonnett et V: Cloprostenol (50²) 1x Tag 26 Uterushörner kleiner

al. (1990) K: NaCl (42²) weniger Uterusentzündungen

Pankowski V1: Dinoprost (443¹) V1: 1xTag 25-32 V1: kein Effekt

et al. V2: Dinoprost (461¹) V2: 2xTag 25-32 V2: EBE höher und (1995) K: rektale Palp.(472¹) &Tag 39-46 Trächtigkeitsrate höher

(27)

27 2.10 Bedeutung und Vorkommen von Endometritiden

Endometritiden mindern die Produktivität der Milchrinder durch herabgesetzte Fruchtbarkeit, Lebenszeit und Milchleistung (Rajala u. Gröhn 1998). Das Risiko, die Herde wegen Unfruchtbarkeit zu verlassen, erhöht sich um den Faktor 1,7 (LeBlanc et al. 2002a). Es wird ein Zusammenhang von Endometritiden und steigenden Abgängen wegen Unfruchtbarkeit proklamiert (Sheldon u. Noakes 1998, Pepper u.

Dobson 1987, Steffan et al. 1984). Im Vergleich peripartaler Erkrankungen (Milchfieber, Nachgeburtsverhaltung, Endometritis und Ovarialzysten) zeigten Endometritiden die größten Einwirkungen auf die Reproduktionsleistung (Borsberry u. Dobson 1989). Bei Gebärmutterinfektionen bilden sich Uterus und Zervix verspätet zurück (Del Veccio et al. 1994). Oft sind keine Funktionskörper auf den Ovarien zu palpieren und die erste Ovulation ist um 9 bis 19 Tage verzögert (LeBlanc et al.

2002a). Dadurch werden die Erkrankten durchschnittlich 32 Tage später tragend als Tiere ohne Komplikationen (Borsberry u. Dobson 1989, LeBlanc et al. 2002a). Der Erstbesamungserfolg ist um 3,1 % verringert (Oltenacu et al. 1983). Neben diesen Leistungsminderungen können Endometritiden auch Folgeerkrankungen wie Azetonämie, Labmagenverlagerung, Harnwegsinfektionen nach sich ziehen (De Kruif 1999). In diversen Untersuchungen wurden zwischen 34 und 41 % Endometritiden bzw. Genitalkatarrh diagnostiziert (Lewis 1997, Oltenacu et al. 1983, Tenhagen u.

Heuwieser 1999, Tischer 1998, Surholt 2001). In einer Studie hatten 30,1 % der Tiere eitrigen Vaginalausfluss, bei 16,9 % waren dadurch die Fruchtbarkeitsparameter verschlechtert, bei 13,2 % unbeeinflusst (LeBlanc et al.

2002a).

2.11 Ätiologie und Pathogenese von Endometritiden

Die Endometritis ist als Entzündung des Endometriums definiert (De Kruif 1999, Lewis 1997). Sie entsteht durch Bakterien, die meist während der Abkalbung in den Uterus gelangen (Smith u. Risco 2002). Bis zum vierten Tag p.p. ist eine

(28)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

28

aufsteigende Infektion noch sehr leicht möglich, da die Zervix, die sonst als anatomische Barriere ein Ventil darstellt, geöffnet ist (Bouters u. Vandeplassche 1977). Nach einer normalen Geburt kommt es zu einer leichten Infektion, die den Kühen keine Probleme bereitet. Ab dem zweiten Tag p.p. phagozytieren neutrophile Granulozyten (80 %) und Makrophagen (20 %) die Erreger und es kommt zu einer schnellen Elimination (Bouters u. Vandeplassche 1977). Durch ständige Kontamination mit wechselnden Bakterien bis zum Ende der Uterusinvolution entwickeln 90 % der Milchrinder eine milde, „nicht pathologische“ Endometritis (Lewis 1997). In einer anderen Studie konnte durch Biopsien gezeigt werden, dass normale Abkalbungen nicht zwingend mit Infektionen einhergehen. In 90,2% der Proben wurden keine Bakterien nachgewiesen (Bekana et al. 1996). Wenn die Schleimhautproben Bakterien enthielten, dann war das Puerperium auch klinisch gestört. Oft lassen sich verschiedenste Bakterien aus dem Uterussekret isolieren:

Gram-positive, Gram-negative, aerobe und anaerobe (Lewis 1997). Die größten Mengen von Arcanobacterium (A.) pyogenes sind in der zweiten Woche vorzufinden und bis Ende der dritten Woche sind die meisten Bakterien eliminiert (Bekana et al.

1996), außer es entwickelt sich eine Pyometra. Es scheint als haben andere Bakterien als A. pyogenes und Gram-negative Anaerobier keinen messbaren Einfluss auf die spätere Fertilität (Griffin et al. 1974). Wenn A. pyogenes noch nach dem 21. Tag p.p. nachzuweisen ist, dann entwickelt sich eine schwere Endometritis und der Erstbesamungserfolg ist geringer (Griffin et al. 1974, Lewis 1997). Mehrere Monate nach der ersten Abkalbung fanden sich bei Milchrindern Antikörper gegen A.

pyogenes, jedoch waren diese während des Puerperiums in denselben Tieren noch nicht nachweisbar (Paisley et al. 1986). Das erklärt, warum der Erreger am Tag 10 p.p. bei wesentlich mehr Färsen (30 %) als Kühen (6 %) mit Endometritis vorzufinden war.

Prädisponierende Faktoren für Endometritiden sind Schwergeburten, Retentio secundinarum, Zwillingsgeburten und Kühe ab der dritten Laktationsperiode (LeBlanc et al. 2002a). Nachgeburtsverhaltungen führen immer zu ernsten Uterusentzündungen, auch nach normal verlaufener Abkalbung (De Kruif 1999).

(29)

29 Hingegen sind keine jahreszeitlichen Einflüsse festzustellen (LeBlanc et al. 2002a).

Ob es nach einer erschwerten Geburt zur Entwicklung einer Endometritis kommt, ist bedingt durch die Anzahl und Virulenz der Erreger, den Puerperiumsverlauf und die intrauterine Abwehr (De Kruif 1999). Unter pathologischen Bedingungen kann die Phagozytose wenige Tage bis drei Wochen verspätet einsetzten (Bouters u.

Vandeplassche 1977). Dann schafft der Körper es meist nicht, die Erreger zügig zu eliminieren und es entwickelt sich eine akute Endometritis. Bei der milden Form der akuten Endometritis ist der Ausfluss leicht übelriechend und der Uterus dickwandig.

Die hochgradige Form der akuten Endometritis (Lochiometra) ist durch dünnflüssigen, sehr übelriechenden Ausfluss gekennzeichnet. Das Endometrium ist hyperämisch, oberflächliches Epithel löst sich ab und wird nekrotisch (Lewis 1997).

Die Gebärmutter ist dünnwandig und das Allgemeinbefinden kann durch die Toxine der Bakterien beeinträchtigt sein (Smith u. Risco 2002). Durch Einwanderung neutrophiler Granulozyten wird der Ausfluss je nach Schweregrad milchig bis purulent. Die Endometritis geht in die chronische Phase über. Die erste Brunst unterstützt durch Östrogeneinfluss den Heilungsprozess. Wenn der Gelbkörper sich nicht zurückbildet, entsteht eine Pyometra (Lewis 1997). Bei einer Pyometra kommt es selten zur spontanen Heilung, da die Kühe anöstrisch sind. Folglich kann der gebildete Eiter sehr lange im Uterus verbleiben und die Wand irreparabel schädigen (De Kruif 1999). Bei Färsen kommt eine Pyometra nur selten vor.

Unterschiedliche Schweregrade der Schleimhautentzündung lassen sich durch die Art des Ausflusses definieren. Entzündungen mit mukösem oder mukopurulentem Ausfluss haben oft keine Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit (LeBlanc et al. 2002a).

Wenn der Ausfluss eitrig oder der Durchmesser des Gebärmutterhalses am Tag 20 p.p. größer 7,5 cm ist, ist mit einer negativen Beeinflussung zu rechnen.

(30)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

30

2.12 Diagnostik von Endometritiden

Zur Diagnostik stehen rektale Palpation, Vaginoskopie, zytologische, bakteriologische und histologische Untersuchungen von Uterusschleim- bzw.

Uterusschleimhautproben zur Verfügung (Lewis 1997). Biopsien werden sehr wenig genutzt, da sie selten zusätzliche Erkenntnisse bringen und zudem selbst invasiv sind (LeBlanc et al. 2002a). Die Rektaluntersuchung ist die am meisten genutzte Methode. Obwohl gezeigt werden konnte, dass die Vaginoskopie eine größere Übereinstimmung mit bakteriologischen Infektionen hat (Dohmen et al. 1995, Miller et al. 1980), ist sie in der Praxis kaum etabliert. In einer Studie konnten 44 % der Endometritiden ohne Vaginoskopie nicht diagnostiziert werden (LeBlanc et al.

2002a). Verlauf und Folgen für die Fruchtbarkeit waren unbeeinflusst davon, ob der pathogene Ausfluss äußerlich sichtbar war oder erst bei der vaginoskopischen Untersuchung festgestellt wurde. Da es weder iatrogene Verletzungen noch Infektionen durch diese zusätzliche Art der Untersuchung gab, proklamieren LeBlanc et al. (2002a) die Kombination von rektaler und vaginaler Untersuchung zur Endometritisdiagnostik.

2.13 Therapie von Endometritiden

Die Meinungen über die ideale Endometritistherapie sind kontrovers (Lewis 1997).

Die Therapeutika können lokal (Antibiotika, Antiseptika) oder systemisch (Antibiotika, Hormone) verabreicht werden (De Kruif 1999). Die verschiedenen Ansätze verfolgen dasselbe Ziel. Zum einen sollen die pathogenen Bakterien eliminiert, zum anderen die Abwehr und Reparation des Uterus gesteigert werden (LeBlanc et al. 2002b).

Grundsätzlich ist bei einer Endometritis die Absorption von Medikamenten verringert (Gustafsson 1984). Intrauterine Applikationen hemmen die leukozytäre Phagozytose für mehrere Tage (Paisley et al. 1986). Irritierende Therapeutika wie Antiseptika und Oxytetrazyklin führen zu einer akuten, nekrotisierenden Endometritis (Seguin et al.

1974). Dadurch setzt der Uterus zunächst für zwei bis vier Tage kein und

(31)

31 anschließend viel Prostaglandin frei (De Kruif 1999). Dies kann den Zyklus verkürzen (Applikation am Tag 4-5 des Zyklus) oder verlängern (Applikation am Tag 16-19 des Zyklus) (Seguin et al. 1974). Die gewebefreundlicheren Chemotherapeutika sollen gezielt die Erreger bekämpfen. Nachteilig sind die Wartezeiten auf Fleisch und Milch.

Außerdem sind sie oft ineffektiv, da die Bakterien abgekapselt oder bei chronischen Endometritiden schon nicht mehr vorhanden sein können (De Kruif 1999).

Systemische Antibiotika müssen mehrere Tage verabreicht werden. Als Hormone werden Prostaglandine und Östrogene zur Endometritistherapie eingesetzt (LeBlanc 2002b). Östrogen soll die eigene Abwehr des Uterus steigern. PGF_. induziert durch Luteolyse eine Brunst mit Uteruskontraktionen (Paisley et al. 1986).

2.13.1 Klinische Wirksamkeit

Die diversen Therapien wurden unter den Aspekten klinische Wirksamkeit oder Beeinflussung der Fruchtbarkeitsparameter (Kapitel 2.13.2) verglichen. Die klinischen Erfolge waren für PGF_. 49-77 % (Steffan et al. 1984, Sheldon u. Noakes 1998, Murray et al. 1990, LeBlanc et al. 2002b), Östradiol 50-63 % (Olson 1996, Sheldon u. Noakes 1998) und intrauterine Antibiotika 49-77 % (Steffan et al. 1984, Murray et al. 1990, Sheldon u. Noakes 1998, LeBlanc et al. 2002b). Meistens zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen systemischer Prostaglandin- und lokaler Antibiotikatherapie (Callahan u. Horstman 1987, LeBlanc et al. 2002b, Murray et al. 1990). Bei Untersuchungen von Sheldon und Noakes (1998) war intrauterin verabreichtes Oxytetrazyklin grundsätzlich gleich erfolgreich wie systemisch verabreichtes Östradiol und Prostaglandin. Jedoch sprachen milde Endometritiden am besten auf die intrauterinen Antibiotika an. Callahan und Horstman (1987) konnten zudem keinen Unterschied zwischen den behandelten Tieren und der Kontrollgruppe feststellen. Auch laut De Kruif (1999) sollte man bei zyklischen Tieren chronische Endometritiden nicht therapieren und sich bei anöstrischen Tieren darauf fokussieren, den Zyklus zu reaktivieren. Etwa 75 % der Endometritiden werden bereits nach einer Behandlung geheilt. Die übrigen sind meist nach zwei oder mehr

(32)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

32

Wiederholungen auskuriert (Sheldon u. Noakes 1998). Das deckt sich mit den Ergebnissen von LeBlanc et al. (2002b), wo auch nur 4 % der behandelten Tiere nach ein bis zwei Anwendungen noch eitrigen Ausfluss hatten. Bei Geruchsabweichungen sinken die Therapieerfolge um 17 % (Sheldon u. Noakes 1998). Wenn ein Corpus luteum vorhanden ist, sind die Heilungsaussichten mit PGF_2. am besten (Murray et al. 1990, Sheldon u. Noakes 1998). Jedoch sahen Pepper und Dobson (1987) keinen Einfluss durch Milchprogesteronwerte oder Gelbkörper.

Tabelle 4: Therapie von Endometritiden: Klinische Wirksamkeit (AB = Antibiotikum intrauterin, PGF2. = Prostaglandin F2a intramuskulär, Östr. = Östradiol intramuskulär, ggr. Endom. = geringgradige Endometritis)

Autor Therapie Therapie- Beurteilung,

(Jahr) erfolg [%] weitere Ergebnisse

Steffan et al. AB : PGF_. 49 : 49 nicht signifikant

(1984) leichter Vorteil PGF_.

Sheldon und AB: PGF_.:Östr. 73:67:63 nicht signifikant

Noakes (1998) ggr. Endom.: Vorteil AB

Murray et al. AB : PGF_. 69 : 74 nicht signifikant (1990)

LeBlanc et al. AB : PGF_. 77 : 77 nicht signifikant (2002b)

2.13.2 Effekte auf die Fruchtbarkeit

Grundsätzlich haben zur Endometritistherapie angewandte intrauterine Antibiotika und Prostaglandine gleiche Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit. Es konnten nur geringe, statistisch nicht signifikante Vorteile für PGF_. festgestellt werden (Gustafsson 1984). Der Erstbesamungserfolg ist bei früh (vor 40 Tagen p.p.) behandelten Tieren höher als bei später behandelten Tieren und hängt zudem von der Schwere der Infektion ab (Pepper u. Dobson 1987). Nach hochgradiger

(33)

33 Endometritis ergaben sich 33 %, nach mittelgradiger 43 % und nach geringgradiger 57 % Erstbesamungserfolg. Die klinischen Ergebnisse haben keinen signifikanten Zusammenhang mit der Trächtigkeitsrate (LeBlanc et al. 2002b). Eine Prostaglandinbehandlung (20-26 Tag p.p.) bei vorhandenem Gelbkörper bringt eine Steigerung der Trächtigkeitsrate, aber ohne Gelbkörper eine Verschlechterung.

Daher sollte man PGF_2. erst ab der vierten Woche p.p. therapeutisch einsetzen (LeBlanc et al. 2002b). Der Vergleich von Oxytetrazyklin (intrauterin), Penicillin (intrauterin) und einer Kontrollgruppe ergab keinen zeitlichen Unterschied bis zur Konzeption (Thurmond et al. 1993). Die Güstzeiten waren bei der PGF_.-, der Antibiotikum- und der Placebogruppe gleich (Callahan u. Horstman 1987, Steffan et al. 1984). Bei einer anderen Studie wurden die Tiere nach lokaler Chemotherapie zwischen Tag 27-33 p.p. schneller trächtig als die Kontrolltiere (LeBlanc et al.

2002b). Die tendenziellen Unterschiede zwischen PGF_. und Antibiotikum waren nicht signifikant. Laut Steffan et al. (1984) war das Intervall zwischen Therapie und Konzeption durch Prostaglandin um 24 Tage und durch lokales Antibiotikum um 16 Tage verkürzt gegenüber der Kontrollgruppe. Bei Sheldon und Noakes (1998) war der Zeitraum von Therapie bis Konzeption in der Prostaglandingruppe 18 Tage und in der Antibiotikumgruppe 16 Tage kürzer als in der Östradiolgruppe.

(34)

Literaturübersicht

_________________________________________________________________________________

34

Tabelle 5: Therapie von Endometritiden: Effekte auf die Fruchtbarkeit (AB = Antibiotikum intrauterin, AB1 = Oxytetrazyklin, AB2 = Penicillin, PGF_. = Prostaglandin F2a intramuskulär, Östr. = Östradiol intramuskulär, allg. = allgemein, T – Konz = Intervall Therapie bis Konzeption, EBE = Erstbesamungserfolg, o. CL = ohne Corpus Luteum, p.p. = post partum)

Autor (Jahr) Parameter Effekt / Beurteilung Therapiegruppen

Gustafsson (1984) Fruchtbarkeit allg. kein signifikanter Effekt,

AB: PGF_. leichter Vorteil PGF_.

Steffan et al. (1984) Güstzeit kein signifikanter Effekt

AB : PGF_. : Placebo T – Konz AB 16 Tage kürzer als Placebo,

PGF_. 24 Tage kürzer als Placebo

Callahan und

Horstman (1987) Güstzeit kein signifikanter Effekt AB : PGF_. : Placebo

Pepper u. Dobson (1987) EBE abhängig vom Therapiezeitpunkt AB : PGF_. : Östradiol abhängig vom Grad der Endometritis

Thurmond et al. (1993) Güstzeit kein signifikanter Effekt AB1 : AB2 : Placebo

Sheldon u. Noakes (1998) T – Konz AB 16 Tage kürzer als Östradiol, AB : PGF_. : Östradiol PGF_. 18 Tage kürzer als Östradiol

LeBlanc et al. (2002b) Güstzeit AB Vorteil (Tag 27-33 p.p.)

AB : PGF_. : Placebo Trächtigkeitsrate PGF_. mit CL Vorteil (Tag 20-26 p.p.), PGF_. o. CL Nachteil (Tag 20-26 p.p.)

Tenhagen und Heuwieser (1999) und Tischer (1998) verglichen strategische Prostaglandinprogramme mit intrauterin applizierten desinfizierenden Lösungen (Lotagen^®) zur Behandlung von chronischen Endometritiden. PGF_. wurde jeweils 14-tägig verabreicht. Beide Untersuchungen ergaben für Prostaglandin signifikant verbesserte Brunstnutzungsraten sowie verkürzte Rast- und Güstzeiten. Die Konzeptionsrate und der Erstbesamungserfolg waren in der Lotagen^®-Gruppe besser (Tenhagen u. Heuwieser 1999). Tischer (1998) stellte bei diesen Parametern keine

(35)

35 Unterschiede zwischen den Gruppen fest. Zudem zeigte sich bei ihr, dass die strategische Anwendung von PGF_. wirtschaftliche Vorteile hatte.

2.14 Wirtschaftlichkeit der Herdenfruchtbarkeit

Um die Wirtschaftlichkeit einer Herdenfruchtbarkeit festzustellen, werden die Kosten und indirekten Verluste ermittelt. Die Kostenfaktoren sind Besamungen, Tierarzt und Medikamente. Sie stellen nur einen geringen Anteil der Gesamtkosten dar (Tenhagen et al. 1998). Verluste entstehen durch verlängerte Güstzeiten und Remontierung wegen Unfruchtbarkeit. Die nicht realisierten Gewinne stellen einen wesentlich größeren Anteil dar als die Tierarztkosten (Tenhagen et al. 1998).

Zwischenkalbezeiten von über 365 Tagen bedeuten für den Betrieb wirtschaftliche Verluste. Verluste pro zusätzlichem Güsttag (>85 Tage p.p.) werden in neueren Studien mit 2 bis 5 ¼DQJHJHEHQ5HPRQWLHUXQJVNRVWHQEHODXIHQVLFKDXIELV 425 ¼ 'LHVH .RVWHQ N|QQHQ EHWUiebsspezifisch stark variieren (Tischer 1998). Je nach Fruchtbarkeitsprogramm und Betrieb ergeben sich Kosten pro Trächtigkeit in Höhe von 150 – 380 ¼,Q7DEHOOHVLQGGLH.RVWHQ]XU:LUWVFKDIWOLFKNHLWVSUIXQJ der Herdenfruchtbarkeit aus der Literatur angegeben.

Tabelle 6: Kosten zur Wirtschaftlichkeitsprüfung der Herdenfruchtbarkeit (* umgerechnet in ¼

Autor (Jahr) Kosten pro Remontierungs- Grenzkosten Kosten pro Güsttag (>85) kosten pro kg Milch Trächtigkeit Tischer (1998)* 4,25 - 5,35 ¼ 386,15 ¼ 0,19 ¼ 321,60 - 380,91 ¼ Drillich (1999)* Ø 2,56 ¼ Ø 255,65 ¼ - 152,21 - 162,65 ¼ Surholt (2001)* Ø 2,56 ¼ Ø 409,03 ¼ - 295,52 - 308,74 ¼ Gossen (2003) Ø 2,50 ¼ 425,20 ¼ 0,08 ¼ 171,40 - 241,78 ¼

(36)

Material und Methoden

_________________________________________________________________________________

36

3 Material und Methoden

3.1 Das Präparat: Preloban^®

Preloban^® wird von der Firma Intervet Deutschland GmbH, Unterschleißheim, hergestellt. Als synthetischer Prostaglandin-F_.-Agonist zählt es zur Gruppe der Hormone. Das Präparat ist für Rinder und Schweine zugelassen. Die Wartezeit beträgt für essbares Gewebe 1 Tag, für Milch 0 Tage. 1 ml enthält als arzneilich wirksamen Bestandteil 0,075 mg (R)-Cloprostenol. Weitere Anteile sind der wirksame Bestandteil 1,000 mg Chlorocresol und die sonstigen Bestandteile Natriumhydroxid, Zitronensäure-Monohydrat sowie Wasser für Injektionszwecke.

Laut Herstellerangaben bewirkt Preloban^® bei Behandlungen während des Interöstrus oder bei persistierendem Gelbkörper eine Luteolyse. Dadurch wird der durch Progesteron verursachte negative Rückkopplungsmechanismus aufgehoben.

Es kommt zum Eintreten der Brunst und Ovulation. Cloprostenol hat laut Hersteller eine 200-400fach höhere luteolytische Wirkung als das natürliche Prostaglandin Dinoprost. Synthetisch hergestelltes Cloprostenol liegt als racemische Mischung vor, nur das rechtsdrehende D-(+)-Enantiomer entfaltet eine therapeutische Wirkung. Das Präparat ist für folgende Anwendungsgebiete für Rinder zugelassen:

• Verlegung des Brunst-/Ovulationszeitpunktes sowie Zyklussynchronisation bei Tieren mit ovulatorischem Zyklus bei Anwendung während des Interöstrus

• Brunstlosigkeit und Gebärmuttererkrankungen bei Zyklusblockade durch Progesteron

Laut Dosierungsanleitung entspricht eine Dosis pro Rind 2 ml (0,150 mg Cloprostenol/Tier). Preloban^® ist zur intramuskulären und subkutanen Injektion geeignet. Der Hersteller weist zur Verringerung von Anaerobierinfektionen darauf hin, dass verschmutzte Hautbezirke unbedingt zu vermeiden sind. Während der Studie sind durch Preloban^®-Injektionen keine Anaerobierinfektionen aufgetreten. Das Präparat wurde intramuskulär appliziert.

(37)

Material und Methoden _________________________________________________________________________________

37 Nicht anzuwenden ist das Präparat bei tragenden Tieren, bei denen eine Einleitung eines Abortes oder einer Geburt nicht erwünscht ist, sowie bei Tieren mit spastischen Erkrankungen des Atmungsapparates und des Magen-Darm-Traktes.

3.2 Der Betrieb

Die Untersuchungen wurden in einem milcherzeugenden Betrieb in Sachsen durchgeführt. Der Betrieb gliederte sich in die Bereiche Milch- und Pflanzenproduktion. Zu den Mitarbeitern der Milchviehanlage zählten u.a. ein betriebseigener Tierarzt, zwei Veterinäringenieure und ein Besamungstechniker. Bei Studienbeginn bestand die Herde aus 1776 Milchrindern und insgesamt 1926 Jungrindern der Rasse Holstein Friesian. 1550 Kühe waren laktierend. Das mittlere Alter der Milchrinder war 4,2 Jahre. Die durchschnittliche Nutzungsdauer betrug 2,1 Laktationen. Die Datenerfassung im Betrieb wurde mittels eines computergestützten Herdenprogramms durchgeführt. Mit Hilfe dieses Computerprogramms wurden wöchentliche Aktionslisten für die tierärztlichen Tätigkeiten im Rahmen der zuchthygienischen Maßnahmen erstellt. Die landwirtschaftliche Nutzfläche des Betriebes betrug 5330 ha, davon 4230 ha Ackerland und 1100 ha Grünland.

Eine Übersicht über betriebsrelevante Daten befindet sich in Tabelle 7.

3.2.1 Haltungsform

Die Milchrinder wurden in zwei Anlagen in Gruppen zu je 100 Tieren gehalten. Die Boxenlaufställe waren mit Gummiliegematten und Spaltenboden versehen. Zu einem geringen Anteil waren auch die Spalten mit Gummimatten ausgelegt (Treibergang, Klauenpatienten- und Kolostrumgruppe). Eine Erweiterung des Mattenbereiches war in Planung. Im Reproduktionsbereich, dem ein Krankenstall angegliedert war, war Anbindehaltung. Während der Studie wurde eine neue Gruppeneinteilung eingeführt, wonach Färsen und Kühe strikt getrennt wurden. Sie befanden sich weiterhin in