Für ein erfolgreiches Management in Milchviehbetrieben ist eine hohe Fruchtbarkeitsleistung eine wichtige Voraussetzung. Im Anschluss an die Kalbung sind vor allem Endometritiden maßgeblich an Störungen der Fruchtbarkeit beteiligt. Häufig bleiben jedoch subklinische Endometritiden unentdeckt und verursachen hohe wirtschaftliche Verluste. Um einen tieferen Einblick in die zellulären Vorgänge des Endometriums zu gewinnen, kann die Analyse der Gen-Expression wertvolle Informationen liefern. In der Literatur werden zahlreiche Zytokine und Enzyme diskutiert, die im Zusammenhang mit der Vorbereitung des Endometriums auf die Implantation eine wichtige Rolle spielen. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der mRNA-Expression von ausgewählten pro-inflammatorischen Systemen im bovinen Endometrium. Die Gewinnung endometrialer Zellen erfolgte minimal invasiv mittels der Cytobrush®-Methode. Mit Hilfe der quantitativen RT-PCR wurde die mRNA- Expression der Entzündungsmediatoren bovines granulozytäres chemotaktisches Protein 2 (bGCP-2), der Cyclooxygenasen 1 und 2 (COX-1/-2), Haptoglobin, der Interleukine 1ß (IL-1ß), 6 (IL-6) und 8 (IL-8) sowie des Tumor Nekrose Faktors alpha (TNFα) untersucht. Im ersten Teil der Studie erfolgte die Untersuchung der mRNA-Expression anhand von Schlachthofmaterial in Abhängigkeit vom Entnahmeort (ipsilaterales, contralaterales Horn, Corpus) sowie von der Zyklusphase. Die Uteri (n=8 pro Zyklusphase) wurden in folgende Zyklusphasen eingeteilt: prä- (Tag 19-21) und postovulatorische Phase (Tag 1-5) sowie frühe (Tag 6-12) und späte Lutealphase (Tag 13-18). Alle untersuchten Mediatoren konnten im bovinen Endometrium nachgewiesen werden. bGCP-2, IL-1ß und IL-8 wurden zum Zeitpunkt um die Ovulation signifikant höher expremiert als in der Lutealphase. Es konnten keine signifikanten Expressionsunterschiede zwischen den Entnahmeorten (ipsilaterales und contralaterales Horn, Corpus) festgestellt werden. Auf einem Milcherzeugerbetrieb wurde die Expression der Entzündungsmediatoren im Endometrium von gesunden Kühen sowie Kühen mit subklinischer und klinischer Endometritis unter Feldbedingungen untersucht (jeweils n=9). Die Unterscheidung zwischen gesunden Tieren und Tieren mit subklinischer Endometritis erfolgte anhand des prozentualen Anteils an PMN im Endometrium. Betrug der Anteil an PMN über 5%, so wurden die Tiere als subklinisch krank eingestuft. Kühe mit eitrigem Vaginalausfluss wurden als klinisch krank beurteilt. Die Probengewinnung erfolgte 21 bis 27 Tage post partum. Im Vergleich zu gesunden Kühen wiesen Tiere mit subklinischer und klinischer Endometritis eine signifikant höhere mRNA-Expression der Faktoren bGCP-2, IL-1ß, IL-8 sowie TNFα im Endometrium auf. Im dritten Teil der Studie wurde die mRNA-Expression im Endometrium von Erstkalbinnen (n=5) im Verlauf des Puerperiums untersucht. Die Probengewinnung erfolgte 10, 17, 24, 31, 38 und 45 Tage nach der Kalbung. bGCP-2, COX-2, Haptoglobin, IL-1ß, IL-6, IL-8 sowie TNFα wurden am 17. Tag signifikant höher expremiert als am 31. Tag post partum. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit lässt sich schließen, dass die angewendete Methode zur Diagnostik von subklinischen Endometritiden geeignet ist. Der Ort der Probenentnahme hatte keinen Einfluss auf das Ergebnis. Somit ist es von untergeordneter Bedeutung, ob die Proben vom ipsilateralen, contralateralen Horn oder aus dem Corpus entnommen werden. Es muss berücksichtigt werden, dass die untersuchten Entzündungsmediatoren physiologisch während des Sexualzyklus sowie im Puerperium expremiert werden. Eine Untersuchung der Gen-Expression unter Beachtung der Zyklusphase erscheint ab dem 24. Tag nach der Kalbung sinnvoll, um subklinische Endometritiden bei der Milchkuh besser zu diagnostizieren.
High reproductive performance is required for successful management of dairy farms. After calving, especially endometritis is one of the main reasons for reproductive failure. However, subclinical endometritis remains undetected in many cases and causes a high financial loss. To elucidate the cellular processes in the endometrium, the acquisition of the gene expression of selected transcripts will provide helpful information. In the literature, numerous cytokines and enzymes were discussed to play important roles in preparing the endometrium for implantation. The aim of the present study was to examine of the mRNA expression of pro-inflammatory systems in the bovine endometrium. Endometrial cells were harvested by using the cytobrush®-method. Quantitative RT-PCR was performed to investigate the mRNA expression of inflammatory mediators as bovine granulocyte chemotactic protein 2 (bGCP-2), cyclooxygenases 1 and 2 (COX-1/-2), haptoglobin, interleukins 1ß (IL-1ß), 6 (IL-6) and 8 (IL-8) as well as tumor necrosis factor alpha (TNFα). In the first part of the present study, endometrial cells were collected at a local slaughterhouse. The mRNA expression was examined in relation to different regions of the uterus (ipsilateral, contralateral horn and corpus) as well as during the estrous cycle (n=8 for each phase). Bovine uteri were classified into the following four phases: pre- (day 19-21) and postovulatory phase (day 1-5), early luteal phase (day 6-12) and late luteal phase (day 13-18). All of the investigated mediators were detected in the bovine endometrium. bGCP-2, IL-1ß and IL-8 were significantly higher expressed around ovulation compared to the luteal phase. Concerning the different regions of the uterus, there was no significant difference observed between the ipsilateral, contralateral horn and the corpus. On a commercial dairy farm, the expression of the inflammatory mediators were investigated under field conditions in the endometrium of healthy cows as well as of cows with subclinical and clinical endometritis (n=9 for each group). The differentiation between healthy cows and cows with subclinical endometritis was performed in relation to the percentage of PMN in the endometrium. Subclinical endometritis was diagnosed when the percentage of PMN exceed 5%. Purulent vaginal discharge was defined as a sign for clinical endometritis. Endometrial samples were harvested between 21 and 27 days post partum. Cows with subclinical or clinical endometritis showed a significant higher mRNA expression of the mediators bGCP-2, IL-1ß, IL-8 and TNFα compared to the group of healthy cows. In the third part of the study, the mRNA expression was examined in the endometrium of heifers (n=5) directly after calving. Samples were collected on days 10, 17, 24, 31, 38 and 45 post partum. bGCP-2, COX-2, haptoglobin, IL-1ß, IL-6, IL-8 and TNFα were expressed significantly higher on day 17 compared to day 31 post partum. In addition to the results of the present study, it can be concluded that the used method is appropriate in diagnosing subclinical endometritis. Furthermore, it is not important whether the endometrial cells were collected from the ipsilateral, the contralateral horn or the corpus. It has to be considered, that the investigated cytokines were expressed physiologically during the estrous cycle and the post partum period. For a better diagnostic of subclinical endometritis in dairy cows, the mRNA expression should be investigated after day 24 post partum.
