Embryonic resorption – a longitudinal ultrasonographic study in the model species European brown hare (Lepus europaeus PALLAS, 1778)

Abstract

Embryonic resorption is a common phenomenon in polytocous mammals. The process of resorption is not associated with any obvious clinical symptoms. Therefore, studies are usually based on post mortem examinations or counts after ovariohysterectomy (OHE). The present study is the first longitudinal in vivo investigation describing the incidence and morphology of embryos undergoing resorption in a small polytocous species, the European brown hare (Ebh) (Lepus europaeus). High frequency ultrasonographic examinations enabled early detection of resorption sites from day 8 of pregnancy onwards. Resorptions were monitored in context of embryonic and fetal development and classified into (i) preimplantation resorptions, (ii) peri-implatation resorptions and (iii) post-implantation resorptions. In total, 42% of embryos underwent resorption. Parallel monitoring of the ovaries revealed in 91% of the cases the regression of a CL while an embryo underwent resorption. The number of resorptions did not significantly differ from the number of CL in regression suggesting a one-resorption-to-one-regression-relationship. Two minimally invasive ultrasound guided biopsy techniques were established for the genetic analysis of resorption sites. Resorption material was gained in vivo by aspiration of resorption fluid or by biopsy of extraembryonic tissue from the placenta (CVS). Further analysis was performed by microsatellite analysis (paternity testing) and SRY testing. Paternity was determined in 11 of the fluid aspirates (n = 28) and six of the placental biopsies (n = 8). The lower success rate in the fluid samples is attributed to the high abundance of maternal cells which was confirmed by analysis of fluid sample smears. By SRY testing male sex of the resorbing embryo was identified in ten of the fluid samples (n =28) and one of the placental samples (n = 8). A negative influence of the biopsy techniques on the viability of the remaining embryos or the reproductive performance of the mother was not observed.

Die embryonale Resorption ist ein Phänomen, das bei allen polytoken Säugetiere auftritt. Da der Resorptionsprozess nicht mit deutlich erkennbaren klinischen Symptomen assoziiert ist, beruhen Studien in der Regel auf post mortem Zählungen oder Zählungen nach Ovariohysterektomie (OHE). Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Resorptionsrate und Morphologie embryonaler Resorptionen beim Europäischen Feldhasen (EFh) (Lepus europaeus). Zum ersten Mal wurden bei einem kleinen polytoken Säugetier in vivo Langzeituntersuchungen von embryonalen Resorptionen durchgeführt. Hochauflösende Ultraschalluntersuchungen ermöglichten die Detektion embryonaler Resorptionen ab Tag 8 der Trächtigkeit. Dabei wurden die Resorptionen im Zusammenhang mit der embryonalen und fetalen Entwicklung ultrasonographisch untersucht und in (i) prä-implantative, (ii) periimplantative und (iii) post-implantative Resorptionsstadien eingeteilt. Insgesamt wurden 42% aller Embryonen resorbiert. Parallele Verlaufsuntersuchungen der Ovarien zeigten, dass in 91% der Fälle der Resorptionsprozess von einem regressierenden GK begleitet wurde. Dabei unterschied sich die Anzahl an Resorptionen nicht signifikant von der Anzahl regressierender GK, was auf einen Eins-zu-eins-Zusammenhang zwischen Resorption und GK-Regression hinweisen könnte. Die Entwicklung von zwei ultraschall-gestützten Biopsietechniken ermöglichte weitergehende genetische Untersuchungen des in Resorption befindlichen Embryos. Resorptionsmaterial wurde in vivo gewonnen durch Aspiration von Resorptionsflüssigkeit oder durch Stanzbiopsie von extraembryonalem Plazentagewebe. Anschließend wurde das Material mittels Mikrosatelliten-Analyse (Vaterschaftsnachweis) und SRY-Gen- Bestimmung analysiert. Bei 11 der Aspirationsbiopsien (n = 28) und sechs der Plazentabiopsien (n = 8) konnte die Vaterschaft bestimmt werden. Die geringere Erfolgsrate bei den Aspirationsbiopsien lässt sich auf eine hohe Abundanz mütterlicher Zellen in der Aspirationsflüssigkeit zurückführen, was durch Analyse des Aspirationsbioptats in Ausstrichen bestätigt werden konnte. Die Identifizierung des männlichen Geschlechts durch SRY-Gen-Bestimmung gelang bei 10 der Aspirationsbiopsien (n = 28) und einer der Plazentabiopsien (n = 8). Ein negativer Einfluss der Biopsietechniken auf die weitere Entwicklung der verbleibenden Embryonen oder die zukünftige Fortpflanzungsleistung der Mutter konnte nicht beobachtet werden.