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Vorlesung: FortpflanzungWintersemester 2006/7, 5. Fachsemester

- Hormone ovariellen Ursprungs, Prostaglandine Bildungsorte, Wirkung, Einsatzmöglichkeiten

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Hormone des Ovars

Östrogene

Bedeutung für den veterinärmedizinischen Einsatz haben Oxytozin, Gestagene und Östrogene.

Gestagene Androgene

Inhibin, AktivinOxytozin

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Östrogene- Steroidhormone

- Hormone, die bei beim juvenilen oder kastrierten weiblichen Nagetiere eine Verhornung des Vaginalepithels auslöst

(Definition über die Wirkung)

- natürliche Östrogene geordnet nach biologischer Wirksamkeit:- Östradiol-17ß (E2)- Östron (E1)- Östradiol-17- Östriol

- Synthesequellen: - Ovarfollikel (Granulosazellen), NNR, - Plazenta (bei einigen Tierarten)- Hoden (bei einigen Tierarten), - Embryonen (beim Schwein –

Trächtigkeitserkennung)

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Kapillare Zelle

Cytoplasma

= Steroidhormonrezeptor= Steroidhormon

H H H H

H

R

R

DNA

mRNA

Kern

Wirkungsprinzip eines Sexualsteroidhormons (sehr vereinfacht)

Protein

R R

- daneben auch nicht genomische Wirkung

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LH

FSH

cAMP

Cholesterin

Androstendion Testosteron

LH-Rezeptor

FSH-Rezeptor

cAMP cAMP

Aro

mat

ase

Aro

mat

ase

Thecazellen

Basalmembran

Granulosazellen

FSH

FSH-Rezeptor

Östrogensynthese

Östrogen Östrogen

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Steroidhormon-Synthese

Cholesterin(C27)

Pregnenolon(C21)

Progestagene(C21)

Glucocorticoide(C21)

Mineralocorticoide(C21)

Androgene(C19)

Östrogene(C18)

Mitochondrium

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Östrogene- im Blut zum größsten Teil an Proteine gebunden die freien Östrogene sind bilogsich aktiv

Beachte: bei einer Hypoproteinämie besteht bei einigen Tieren die Gefahr eines Hyperöstrogenismus

- Abbau bzw. Inaktivierung vor allem in der Leberdurch Einfügen von Hydroxylgruppen und Konjugation mit

Glucuron- oder Schwefelsäure

- Ausscheidung über Harn- und KotBeachte: Möglichkeit der Steroiddiagnostik aus Harn und Kot

vor allem bei Zoo- und Wildtieren

- Ausscheidungsmetabolite von Östrogenen:- Östronsulfat- Östradiol-17ß-glucuronid- Östriol

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ÖstrogenePhytoöstrogene:

Pflanzeninhaltsstoffe , die im Organismus eine dem Östrogen ähnliche Wirkung haben. Beispiele:

- Isoflavonoide aus Soja- Lignane aus Getreide- Cumestane aus Sprossen- prenylierteFlavoide aus Hopfen- Rhaponticin aus Rhabarberwurzeln

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ÖstrogeneMykotoxine mit östrogener Wirkung- Bedeutung als unerwünschte Futterinhaltsstoffe (Schwein) und als Kontamination von menschlichen Nahrungsmitteln

Zearalenon:- von Schimmelpilzen der Gattung Fusarium gebildet- Vorkommen des Toxins in Nutzpflanzen, die von Fusarium graminearum bzw. F. culmorum befallen wurden- insbesondere in Mais, Weizen, Gerste- Bindungsaffinität zu Östrogenrezeptoren etwa zehn- bis zwanzigfach geringer als die des 17-β-Östradiol, jedoch deutlich längere Halbwertszeit - Gefahr bei längerer Zufuhr über die Nahrung.- Östrogenwirkung wird durch seinen Metabolismus weiter gesteigert: Im Körper erfolgt ein reduktiver Umbau zu Derivaten, die überwiegend deutlich wirksamer sind.

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ÖstrogeneWirkung:Allgemein:- Induzieren die Bildung von Progesteronrezeptoren- Durchblutungssteigerung- verringerte Natrium- und Wasserausscheidung - gesteigerte Proteinsynthese- Förderung der Abwehr- feed-back-Mechanismen auf Gonadotropinausschüttung

Vulva:- Ödematisierung, Größenzunahme, Rötung der Schleimhaut

Vagina:- Steigerung der Mitoserate – Zunahme der Vaginalepitheldicke- Veränderung der Zellmorphologie, Färbeverhalten- Zunahme der ExfoliationBedeutung: Allen-Doisy-Test (historisch), exfoliative

Vaginalzytologie, Brunsterkennung

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ÖstrogeneWirkung:Zervix:- Öffnung- Sekretion

Uterus:- Endometrium: Proliferationsphase- Myometrium: Kontraktion

Eileiter:- tube locking- Kontraktionen

Verhalten:- rezeptives Verhalten

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ÖstrogeneDiagnostische Bedeutung:- Östronsulfat zur Trächtigkeitsdiagnostik Pferd, Neuweltkameliden

Pferd: nach Tag 80 der Gravidität- exfoliative Vaginalzytologie Hündin

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ÖstrogeneTherapeutische Bedeutung:- Die Anwendung von Estriol bei Lebensmittel liefernden Tieren ist nicht erlaubt.- Die Anwendung bei Schlachtpferden ist nur erlaubt, wenn eine Eintragung im Equidenpass erfolgt und eine Wartezeit von 6 Monaten eingehalten wird.

- Hündin: NidationsverhütungBehandlung der HarninkontinenzLäufigkeitsinduktion

- Präparate:Incurin: ÖstriolMenformon-K: Östradiol-17ß

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Progesteron- Steroidhormone, Gestagene

- Hormone, die am Endometrium eine Sekretion bewirken und für die Aufrechterhaltung der Gravidität verantwortlich sind

- Gestagen (lat. gestare tragen): Stoffklasse, die die Wirkung von Progesteron hatnatürliche und synthetische Gestagene

- Synthesequellen: - Gelbkörper (Luteinzellen), NNR, - Plazenta (bei einigen Tierarten)

- Halbwertszeit des endogenen Gestagenes liegt bei 1 – 3 Minuten

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GestageneWirkung:- Zervikalschluß- endometriale Sekretionsphase- Verminderung der Spontanmotilität des Myometriums durch: - Verringerung der Verfügbarkeit von intrazellulärem Ca2+

- Verminderung der Erregbarkeit durch Beeinflussung des Membranpotentials

- Minderung der Wirkung „kontraktionsfördernder“ Hormone (z. B. Östrogene)

- Verhinderung der Zell-zu-Zell-Kommunikation (Gap junctions)

- negative Rückkopplung auf die Gonadotropinausschüttung

- beteiligt an der Laktogenese und Mammogenese

- Stimulation der Wachtumshormonsynthese

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Gestagenetherapeutische Bedeutung :- Läufigkeitsunterdrückung (Hund, Katze, Pferd)- Corpus-luteum-Insuffiziens (Hund, Pferd)- Zyklussynchronisation (Pferd, Rind, Schwein, kl. Wdk.)- Zyklusinduktion (Pferd, Rind, kl. Wdk.)- Zystenbehandlung (Rind, Meerschweinchen)

Präparate:- Progesteron ad us vet.: zugelassen für Rinder, zur Injektion,

Progesteron- Prid alpha 1,55 g: Spirale aus rostfreier Stahllamelle (11 cm lang und 4,6 cm breit), überzogen mit einem Silikon-Elastomer

(pharmakologisch inertes Material), das langsam und in konstanter Dosierung Progesteron freigibt, Rind

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AGTK Wehrend Tage

5 10 15 20 25

Pro

ges

tero

n

(mm

ol/l

)L

H (

I. E

./ml)

5 10 15 20 25

Konzentration von Progesteron und LH bei einer Kuh mit eingesetzter Prid-

Spirale

ReboundeffektVermehrtes („überschießendes“) Wiederauftreten eines Symptoms nach Beendigung einer Behandlung bzw. bei Nachlassen der Arzneimittelwirkung

Tage

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GestagenePräparate:- Antifertil N: Chlormadinonacetat

RinderPreßlinge

- Synchrosyn: Chlormadinonacetat Rinder, Pferde

Chlormadinonazetat (CAP) ist ein oral wirksames synthetisches Gestagen mit geringgradiger, antiandrogener Eigenschaft. In verschiedenen Versuchsmodellen hat der Wirkstoff eine mehrfach höhere gestagene Wirksamkeit im Vergleich zum Progesteron, welche durch Chlorierung am C6-Molekül erreicht wurde.

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GestagenePräparate:- Delvosteron: Proligeston

Hunde, KatzenInjektionDepotgestagen

Proligeston besitzt eine hohe Affinität für Progesteron- und Glukokortikoidrezeptoren (Glukokortikoidagonist). Es wirkt im Vergleich zu Progesteron nur leicht progestagen. Es induziert die Produktion von Wachstumshormon in der Milchdrüse (nicht in der Hypophyse!).Die hemmende Wirkung von Proligeston auf die Achse Hypothalamus-Hypophyse-Nebenniere, der proligeston-induzierte Glukokortikoidexzess und die übermässige Bildung von Wachstumshormon erklären die zahlreichen potenziellen Nebenwirkungen.

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GestagenePräparate:- Perlutex: Medroxyprogesteronacetat (MPA)

Hunde, KatzenTablette

MPA hat eine 20-30 mal stärkere ovulationshemmende Wirkung als Progesteron. Neben der gestagenen Hauptwirkung (sekretorische Umwandlung des Endometriums, ovulationshemmende Wirkung) können andere pharmakologische Wirkungen ausgelöst werden. Dies ist bei MPA, da es nicht nur an Progesteron-, sondern auch an den Glukokortikoidrezeptoren bindet, die glukokortikoide Wirkung. Durch die glukokortikoide Wirkung ist MPA in der Lage, den Kohlenhydratstoffwechsel auslenken. Bei Langzeitapplikation von Gestagenen werden bei Hündinnen Mammahyperplasien beobachtet, auch bei der Katze gibt es dazu Hinweise.

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GestagenePräparate:- Regumate: Altrenogest (Allyltrenbolon)

zuchtreife Jungsauenoral einzugebene Flüssigkeit

- Regumate Equine: Altrenogest (Allyltrenbolon) Stutenoral einzugebene Flüssigkeit

Aufgrund seiner Lipidlöslichkeit penetriert es die Zielzellen. Durch Hemmung der Ausschüttung von Gonadotropinen kommt es zu einer Zyklusblockade. Bei einer Gabe über 15-18 Tage beim Schwein wird die Entwicklung der Follikel zu sprungreifen Tertiärfollikeln unterbunden. Nach Absetzen werden wieder Gonadotropine freigesetzt, die Follikel gelangen zur Sprungreife, die Brunst setzt in einem zeitlichen Abstand von 4-5 Tagen ein.Plasma-Peaks werden nach 3-6 Stunden erreicht. Die Halbwertszeit beträgt rund 10 Tage beim Schwein.

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Prostaglandine- Abkömmlinge von 3 – 4 fach ungesättigten Fettsäuren

wichtige Vorstufe: Arachidonsäure

- Synthesequellen: in fast allen Geweben

- in der Veterinärmedizin wird nur Prostaglandin F 2 und seine Analoga verwendet

Wirkungen:- Luteolyse (nach tierartspezifischer Refraktärzeit)- spasmogen auf die glatte Muskulatur

Indikationen:- Zyklussynchronisation- Trächtigkeitsunterbrechung- Pyometratherapie- Follikel-Luteinzysten-Behandlung- Geburtseinleitung

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Prostaglandin PGF 2

- natürliche Prostaglandine - synthetische Prostaglandine

Prostaglandin PGF2-Agonisten

Natürliche Prostaglandine Präparat: DinolyticHalbwertszeit bei 2 – 3 Minuten

Synthetische ProstaglandinePräparate: Tiaprost, Luprostinol, Cloprostenol, EtiprostonBesonderheit: (+)-Cloprostenol: rechtsdrehende Enatiomer

besitzt 3,5 fache höhere biologische Wirkung als das Racemat (Mischung aus + und -)

Unterschiede in der Halbwertszeit

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Prostaglandine

Prostaglandinapplikation

Zeitpunkt der Luteolyse ist abhängig vom Stand der FollikelentwicklungAbfall des Progesterons 24 Std. nach Injektion

Synchronisationseffekt ist eingeschränkt- Tiere, die in der Refraktärphase sind - Tiere, bei denen bereits eine Luteolyse stattgefunden hat- Östrusrate empfänglicher Tiere:

75 % innerhalb von 3 - 4 Tagen85 – 95 % innerhalb von 7 Tagen

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Prostaglandine

vor der Applikation:- Tiere sollten sicher nicht tragend sein- erwarteter Östrusbeginn sollte nutzbar sein

- Brunstbeobachtung- Besamung

- beachte Freiwillige Wartezeit- Kostenanalyse

Gefahren durch Prostaglandingabe:- Asthmatiker und Schwangere- Gefahr von Infektionen an der Injektionsstelle- „Prostaglandinnebel“