AGTK Wehrend

Vorlesung: FortpflanzungWintersemester 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 absolutenHormonmangelsBespiele: Östrogengabe bei Inkontinenz

Gestagengabe bei Gelbkörperinsuffiziens

- Stimulation: Anregung einer endogenen HormonwirkungBespiele: Läufigkeitsinduktion mit eCG

- Inhibition: Unterdrückung einer endogenen HormonsyntheseBespiele: Läufigkeitsunterdrückung mit Gestagenen

AGTK Wehrend

Hypothalamus

Hypophysenvorderlappen

Ovar

FSH, LH

GnRH

Steroidhormone

Inhibin

- -

- +

Hierarchie der HormoneHypothalam

us-Hypophysen-O

var-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 Gonaden MilchdrüseGelbkörper

NNRSchilddrüse

GlucocorticoideT3, T4

Hypothalamus GHRH Somatostatin GnRH PRH DopaminCRHTRH

Hypophysen-vorderlappen

STHFSHLH

ProlaktinACTHTSH

+ +

+ + + + +

+ -+ ++ + -

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-FormenBezeichnung Vorkommenl-GnRH-1 Neunauge (lamprey)l-GnRH-3 Neunauge (lamprey)t-GnRH-1 Manteltier (tunicate) t-GnRH-2 Manteltier (tunicate)t-GnRH-3 Manteltier (tunicate)t-GnRH-4 Manteltier (tunicate)t-GnRH-5 Manteltier (tunicate)t-GnRH-6 Manteltier (tunicate)t-GnRH-7 Manteltier (tunicate)t-GnRH-8 Manteltier (tunicate) t-GnRH-9 Manteltier (tunicate)

Bezeichnung Vorkommenpj-GnRH Pejerreyfisch (pejerrey)hr-GnRHHering (herring)cf-GnRH Wels (catfish) df-GnRH Dornhai (dogfish)c-GnRH-1 Huhn (chicken)c-GnRH-2 Huhn (chicken)s-GnRH Lachs (salmon)r-GnRH Amphibien (amphibia)sb-GnRH Meerbrase (seabream)m-GnRH Säugetier (mammalia) gp-GnRH Meerschweinchen

(guinea pig) Verschiedene Isoformen bei einem Lebewesen:

Mensch: m-GnRH, s-GnRH, df-GnRHeinige 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-GnRH Glu – His – Tryp – Ser – Tyr – Gly – Leu – Arg – Prol – Gly – NH2

l-GnRH 3 Glu – His – Tryp – Ser – His – Asp – Trp – Lys – Prol – Gly – NH2

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 Buserelinhöhere 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 GonadorelinMaximaldosis: 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 (50 - 75 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: 12 - 18 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: 12- 18 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- 0,01g/ 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: - D2-Dopaminagonist- 2 x täglich, 20-40 g/kg Tagesdosis, oral- nur humanmedizinische Präparate- Nebenwirkungen: Erbrechen, Depression, u.a.

Cabergolin: - D2-Dopaminagonist (spezifischer)- 1-2 x täglich, 5 g/kg Tagesdosis, oral- vetmed Produkt Galastop® CEVA- weniger Nebenwirkungen, längere Halbwertszeit

Metergolin: - Antiserotoniner Effekt- 2 x täglich, 200-400 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