AGTK Wehrend Vorlesung: Fortpflanzung Wintersemester 2006/7, 5. Fachsemester - Hormone des Hypothalamus, hypophysäre und extrahypophysäre Gonadotropine

AGTK Wehrend Hormoneinsatz - Eingriff in Regelkreise - Wechselwirkung Reproduktion – Metabolismus - Wirkung ist abhängig von - Dosis - Zeitpunkt der Applikation - Strenge Indikationsstellung nach Zyklusansprache

AGTK Wehrend Indikationen - Substitution: Kompensation eines relativen oder absoluten Hormonmangels Bespiele: Östrogengabe bei Inkontinenz Gestagengabe bei Gelbkörperinsuffiziens - Stimulation: Anregung einer endogenen Hormonwirkung Bespiele: Läufigkeitsinduktion mit eCG - Inhibition: Unterdrückung einer endogenen Hormonsynthese Bespiele: Läufigkeitsunterdrückung mit Gestagenen

AGTK Wehrend Hypothalamus Hypophysenvorderlappen Ovar FSH, LH GnRH Steroidhormone Inhibin Hierarchie der Hormone Hypothalamus-Hypophysen-Ovar-Achse

AGTK Wehrend Hypothalamus - Dirigent des endokrinen Orchesters - Bereich des Zwischenhirns, welcher durch zahlreiche Nervenbahnen mit unterschiedlichen Arealen des Gehirns verbunden ist. - Sonderstellung hat die Epiphyse (Regulator photoperiodischer Hormonfreisetzung) - hypothalamische Hormone: - Liberine (Releasing-Hormone): fördern die Ausschüttung nachgeordneter Hormone - Statine (Inhibiting-Hormone): unterdrücken die Ausschüttung nachgeordneter Hormone

AGTK Wehrend Hypothalamus - pulsatile Freisetzung von GnRH in das Pfortadersystem - GnRH-Sekretionsmuster sind tierartspezifisch Steuerung der GnRH-Ausschüttung: - Pulsgenerator im Nucleus infundibularis - negative Rückkopplung der Sexualsteroide - saisonaler Einfluss durch Melatonin - Stress und, und, und

AGTK Wehrend Hypothalamus - Hypophyse Körperzellen GonadenMilchdrüse Gelbkörper NNR Schilddrüse Glucocorticoide T3, T4 HypothalamusGHRHSomatostatinGnRHPRHDopaminCRHTRH Hypophysen- vorderlappen STH FSH LH Prolaktin ACTH TSH

AGTK Wehrend Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) - Dekapeptid - Synthese und Speicherung im Hypothalamus - verschiedene Analoga im Handel - Wirkung: Freisetzung von LH und FSH - Finale gemeinsame Signalsubstanz des Gehirnes, die das Reproduktionsgeschehen reguliert (Fernald und White, 1999). - immunmodulierende Wirkung bei Jungsauen temporärer Nachweis (+ Rezeptor) in Thymus und Milz - These: Neurotransmitter (beim Ochsenfrosch bewiesen)

AGTK Wehrend GnRH - Neuropeptid, Dekapetid - Viele Tiere besitzen zwei oder mehr GnRH-Formen Bezeichnung Vorkommen l-GnRH-1Neunauge (lamprey) l-GnRH-3Neunauge (lamprey) t-GnRH-1Manteltier (tunicate) t-GnRH-2Manteltier (tunicate) t-GnRH-3Manteltier (tunicate) t-GnRH-4Manteltier (tunicate) t-GnRH-5Manteltier (tunicate) t-GnRH-6Manteltier (tunicate) t-GnRH-7Manteltier (tunicate) t-GnRH-8Manteltier (tunicate) t-GnRH-9Manteltier (tunicate) Bezeichnung Vorkommen pj-GnRHPejerreyfisch (pejerrey) hr-GnRHHering (herring) cf-GnRHWels (catfish) df-GnRHDornhai (dogfish) c-GnRH-1Huhn (chicken) c-GnRH-2Huhn (chicken) s-GnRHLachs (salmon) r-GnRHAmphibien (amphibia) sb-GnRHMeerbrase (seabream) m-GnRHSäugetier (mammalia) gp-GnRHMeerschweinchen (guinea pig) Verschiedene Isoformen bei einem Lebewesen: Mensch: m-GnRH, s-GnRH, df-GnRH einige Manteltiere: sechs verschiedene Isoformen

AGTK Wehrend Rezeptorbindung l-GnRH-III - Schwein: selektive FSH-Ausschüttung - Alternativsubstanz zu eCG These: Dekapeptid, Aminosäuren an der Stelle 5 bis 8 scheinen für die FSH-Ausschüttung spezifisch zu sein (Mccann et al., 2002). m-GnRHGlu – His – Tryp – Ser – Tyr – Gly – Leu – Arg – Prol – Gly – NH 2 l-GnRH 3Glu – His – Tryp – Ser – His – Asp – Trp – Lys – Prol – Gly – NH 2 Rezeptoraktivierung

AGTK Wehrend Gonadotropin-Releasing-Hormon Wirkung: - Ausschüttung von endogenen LH - dieser Effekt ist verstärkt bei östrogener Sensibilisierung (positives Östrogenfeedback) - Erstinjektion sensibilisiert die Hypophyse, so dass eine Zweitinjektion innerhalb von 30 – 90 Minuten zu einer stärkeren LH- Ausschüttung führt Zur Verfügung stehende Wirkstoffe: - Gonadorelin: Dekapeptid (Gonavet Veyx, Fertagyl) - Buserelin: Nonapeptid (Receptal) bis zu 100fach stärkere Wirkung als Gonadorelin - Fertirelin:Nonapeptid geringere biologische Aktivität als Buserelin höhere biologische Aktivität als Gonadorelin - Lecirelin: Nonapeptid (Dalmarelin)

AGTK Wehrend Gonadotropin-Releasing-Hormon Indikationen Rind: - Ovulationsinduktion - Behandlung von Follikel-Theka-Zysten - Azyklie - Anregung der Ovarfunktion post partum Beachte beim GnRH-Einsatz post partum: - innerhalb der ersten 2. Wochen post partum ist die LH- Ausschüttung reduziert - keine Gabe vor dem 10. Tag post partum - immer mit einer Luteolyse koppeln, da sonst die Gefahr der Pyometraentwicklung - nach Dystokie verringerte Reaktion

AGTK Wehrend Gonadotropin-Releasing-Hormon Dosierung: Mindestdosis: 60 g Gonadorelin Maximaldosis:1,5 mg Gonadorelin in diesem Bereich ist die LH-Ausschüttung dosisabhängig Applikationsweise: i. m., s. c., i. v.

AGTK Wehrend Gonadotropin-Releasing-Hormon Indikationen Schwein: - Ovulationsinduktion im Zusammenhang mit der terminorientierten Besamung Ovulationsinduktion durch hCG (500 I. E.) oder GnRH-Analogon ( g) Beispiel Jungsauen: - 18 Tage je 20 mg Altrenogest (Regumate) - eCG-Injektion (800 I. E.) 41 – 42 Stunden nach letzter Regumategabe - hCG oder GnRH-Analogon 78 – 80 Stunden später - KB 1: 24 Stunden später - KB 2: Stunden nach KB 1 Beispiel Altsauen: - eCG-Injektion (800 I. E.; bei primiparen Sauen 1000 I. E.) 24 Stunden nach dem Absetzen - hCG oder GnRH-Analogon 72 Stunden (4 Wochen Laktation), 78 – 80 3 Wochen Laktation - KB 1: 24 Stunden später - KB 2: Stunden nach KB 1

AGTK Wehrend Gonadotropin-Releasing-Hormon Indikationen Pferd: - Ovulationsinduktion Indikationen Schaf/Ziege: - Ovulationsinduktion Indikation Hund: - hormonelle Kastration (Down-Regulation) - Ovarialzysten - Ovulationsinduktion/verlängerte Läufigkeit Indikation Katze/Kaninchen - Ovulationsinduktion

AGTK Wehrend Ovulationsinduktion bei verlängerter Läufigkeit (Hund) - zweimalige Gabe von 0,2 g/kg Buserelin i. v. im Abstand von 90 Minuten - eine Behandlung im Proöstrus kann zu einer Luteinisierung der Follikel ohne Ovulation führen Behandlung von Ovarialzysten (Hund) - vorher Ausschluss Uteruserkrankungen und Hyper- östrogenismus - 0,01 g/ i. v. Buserelin - nach einer Woche kontrollieren - kein Erfolg – doppelte Dosis - kein Erfolg – chirurgische Intervention

AGTK Wehrend Melatonin - Synthese und Speicherung in der Epiphyse - wird in Dunkelheit vermehrt synthetisiert und freigesetzt - Indikation: Induktion der Zuchtsaison bei Schaf und Pferd Schaf: subcutanes Implantat für 50 – 60 Tage - Bisher in Deutschland nicht zugelassen

AGTK Wehrend Melatonin Dunkelheit Epiphyse Melatonin Hypothalamus Hypophysenvorderlappen GnRH Stimulation FSH LH Endogene Opioide, Dopamin

AGTK Wehrend Melatonin GnRH LH Short-day breeder Melatonin GnRH LH Long-day breeder

AGTK Wehrend Luteinisierungshormon (LH) - Synthese und Speicherung im Hypophysenvorderlappen - Glykoprotein - wird nicht synthetisch hergestellt - soll eine LH-Wirkung erreicht werden, wird GnRH oder hCG eingesetzt - Indikationen: sehe GnRH

AGTK Wehrend Humanes Choriongonadotropin (hCG, Urofollitropin) - Wird während der Gravidität in der humanen Plazenta gebildet - wird mit dem Harn ausgeschieden und aus diesem gewonnen - Wirkung: wie endogenes LH - Indikationen: siehe GnRH zur Verfügung stehendes Präparat: - Ovogest Nachteil: - großes Molekül – Gefahr der Antikörperbildung

AGTK Wehrend Equines Choriongonadotropin (eCG) - Alte Bezeichnung: Pregnant mare serum gonadotrophin - Wird während der Gravidität in der equinen Plazenta gebildet (45. – 120. Tag) - Glykoprotein mit langes Halbwertszeit und damit einer langen Wirkdauer - Wirkung: im Vordergrund steht FSH-Wirkung

AGTK Wehrend Equines Choriongonadotropin (eCG) Indikation Schwein: - Anregung des Follikelwachstums - Brunstsynchronisation - Zeitpunkt der Applikation: - nach letzter Altrenogestgabe 36 – 42 Stunden - nach dem Absetzen 24 Stunden - Dosierung: Jungsauen 750 – 800 I. E. Primipara 1000 I. E. Altsauen 750 – 800 I. E. Indikation Wiederkäuer: - Superovulation im Rahmen des Embryotransfer Indikation kl. Wdk: - Zyklusinduktion

AGTK Wehrend Follikelstimulierendes Hormon (Follitropin, FSH) - Glykoprotein aus der Adenohypophyse - Präparate werden aus Hypophysen hergestellt - Wirkung: Follikelentwicklung, Östrogensynthese Indikationen: - Anregung des Follikelwachstums - Alternative zu eCG aber deutlich kürzere Halbwertszeit zur Verfügung stehendes Präparat: - Pluset (in Mischung mit LH, wird aus Hypophysen von Schweinen gewonnen)

AGTK Wehrend Prolaktin - Polypeptid - Wirkung:- Mammogenese - Brutpflegeverhalten - Laktogenese - Luteotroph - Brutpflegeverhalten - negative Rückkopplung auf Gonadotropinausschüttung - keine Prolaktinpräparate - in der Kleintiermedizin Antiprolaktine Tierartliche Unterschiede

AGTK Wehrend Prolaktin Ausschüttung aus der Adenohypophyse (HVL) (lactotrophen Zellen) - daneben Prolaktin extrahypophysealen Ursprungs Inhibitoren: Dopamin aus dem Hypothalamus Bindet an D-Rezeptoren der lactotrophen Zellen Hemmung der Prolaktinausschüttung D-Rezeptor-Antagonisten

AGTK Wehrend Antiprolaktine Bromokriptin: - D 2 -Dopaminagonist - 2 x täglich, g/kg Tagesdosis, oral - nur humanmedizinische Präparate - Nebenwirkungen: Erbrechen, Depression, u.a. Cabergolin: - D 2 -Dopaminagonist (spezifischer) x täglich, 5 g/kg Tagesdosis, oral - vetmed Produkt Galastop® CEVA - weniger Nebenwirkungen, längere Halbwertszeit Metergolin: - Antiserotoniner Effekt - 2 x täglich, g/kg Tagesdosis, oral - vetmed Produkt Contralac® Virbac - Verhaltensveränderungen Unspezifisch: Östrogene, Gestagene, Testosteron

AGTK Wehrend Antiprolaktine Potenzielle Indikationsgebiete: - Lactatio sine graviditate - Vorverlegung der Läufigkeit - Gesäugerückbildung - Absetzen der Welpen - Abortinduktion Behandlungswürdigkeit? < 4 Monaten infertil Mastitistherapie, Mammatumor-OP Behandlungswürdigkeit? Zeitpunkt

AGTK Wehrend Oxytozin - wird in der Neurohypophyse gelagert und von dort freigesetzt - daneben auch ovarielle Synthese - Nonapeptid - kurze Halbwertszeit - Wirkung:- Kontraktion glatter Muskulatur - Wirkung ist vom Rezeptorausstattung abhängig - Indikationen: - Wehenanregung - Milchejektion - Geburtsauslösung - Förderung der Uterusrückbildung direkt post partum