Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktor Medicinae Veterinariae an der Freien Universität Berlin

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1 Aus der Tierklinik für Fortpflanzung des Fachbereichs Veterinärmedizin der Freie Universität Berlin (Arbeitsgruppe Prof. Dr. Dr. habil. P. S. Glatzel) Zur Charakterisierung des dominanten Follikels der ersten Follikelwelle unter Berücksichtigung seines Einflusses auf den Erfolg der Superovulation im Rahmen des Embryotransfers beim Rind Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktor Medicinae Veterinariae an der Freien Universität Berlin Vorgelegt von Ahmed Ali Tierarzt aus Suez/Ägypten Berlin 2000 Journal-Nr Gefördert durch ein Promotionsstipendium der ägyptischen Regierung

2 Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereiches Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin Prodekan: Erster Gutachter: Zweiter Gutachter: Univ. -Prof. Dr. G. Hildebrandt Univ. -Prof. Dr. Dr. habil. P. S. Glatzel Univ. -Prof. Dr. K. D. Weyrauch Tag der Promotion: 17. Juli 2000

3 Meinen Eltern

4 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 1 2. Schrifttum Oogenese Follikulogenese Follikeldynamik Rekrutierung Selektion Dominanz Präovulatorische Follikelreifung Kernreifung Zytoplasmatische Reifung Muster der Steroidhormoneveränderungen Ovulation Superovulation Corpus luteum Endokrinologie des dominanten Follikels Steroidbiosynthese Wachstumsfaktoren Hormongehalt des dominanten Follikels in Abhängigkeit von Follikelgröße Entwicklungsstatus des dominanten Follikels Zyklusstadium Biotechnische Bedeutung des dominanten Follikels Bei Brunstsynchronisation mit Prostaglandin F 2 α Progesteron Gonadotropin Releasing Hormon Follikelablation Bedeutung des dominanten Follikels bei Superovulation Eigene Untersuchungen Material und Methoden Tiere Zyklusinduktion 36

5 Definitionen Plan der Untersuchungen Durchführung der Untersuchungen Untersuchungsabschnitt I: Zur morphologischen Charakterisierung 38 der Follikeldynamik bzw. des dominanten Follikels der ersten Follikelwelle bei Kühen und Färsen Untersuchungsabschnitt II: Zur funktionellen Charakterisierung 39 des dominanten Follikels am 10. Zyklustag Aspiration und Hormonanalyse der Flüssigkeit des dominanten Follikels 39 am 10. Zyklustag Reaktion des dominanten Follikels am 10. Zyklustag auf eine 44 PGF 2 α-applikation Beobachtung der Follikeldynamik nach Entfernung des dominanten 44 Follikels und PGF 2 α-applikation am 10. Zyklustag Untersuchungsabschnitt III: Zum Einfluß des dominanten Follikels 44 auf Follikelpopulation bzw.-reifung nach PMSG/PGF2α-Stimulation Probenentnahme aus dominanten Follikeln am 10. Tag des Zyklus Follikelpunktion, Follikelstimulation und Superovulation Oozytenklassifizierung aus stimulierten Follikeln Hormonanalysen in der Flüssigkeit von stimulierten Follikeln Statistische Auswertung Ergebnisse Charakterisierung der Follikeldynamik bei Kühen und Färsen 51 - Morphologie Follikelpopulation vom Tag der Brunst bis zum 10. Zyklustag Follikelgröße < 5 mm Follikelgröße 5-9 mm Follikelgröße > 9 mm Anbildung, Entwicklung sowie morphologische 54 Charakteristika von dominanten Follikeln der ersten Follikelwelle Anbildung, Entwicklung sowie morphologische Charakteristika 58 des größten untergeordneten Follikels der ersten Follikelwelle Anbildung, Entwicklung sowie morphologische Charakteristika 60 des Corpus luteum vom Tag 0 bis zum 10. Zyklustag

6 Intra- bzw. interovarielle Beziehung zwischen dominantem Follikel, 62 Corpus luteum, dem größten untergeordneten Follikel und der Follikelpopulation von der Brunst bis zum 10. Zyklustag Dominanter Follikel und Corpus luteum Dominanter Follikel und der größte untergeordnete Follikel Dominanter Follikel und Follikelpopulation Dominanter Follikel und Follikel < 5 mm Dominanter Follikel und Follikel 5-9 mm Funktionelle Charakterisierung des dominanten Follikels 71 am 10. Zyklustag Östradiol-17β- bzw. Progesterongehalt des dominanten Follikels 71 am 10. Zyklustag Reaktion des dominanten Follikels am 10. Zyklustag 74 auf die PGF 2 α-applikation Follikeldynamik nach Entfernung des dominanten Follikels und 77 PGF 2 α-applikation am 10. Zyklustag Einfluß des dominanten Follikels auf den Erfolg der Superovulation Gruppeneinteilung Einfluß des dominanten Follikels auf die Follikelpopulation nach 79 PMSG- bzw. PGF 2 α-stimulationsregime bei Färsen Einfluß des dominanten Follikels auf die Follikelreifung nach einem 81 PMSG- bzw.pgf 2 α- Stimulationsregime bei Färsen 4. Diskussion Zusammenfassung Summary Literaturverzeichnis 108

7 0. Abkürzungen Abb. BP Cl COK DF E 2 EGF FF FGF FSH GnRH guf GV HCG I.E. i.m. i.v. IGF IGFBP LH MI MII ml mm n ng P 4 PDGF pg PGF 2 α PMSG RIA Abbildung Bindungsproteine Corpus luteum Cumulus Oozyten Komplexe dominanter Follikel Öestradiol-17β Epidermal Growth Faktor Follikelflüssigkeit Fibroblast Growth Faktor follikelstimulierendes Hormon Gonadotropin Releasing Hormon größter untergeordneter Follikel Ruhekern-Stadium Human Chorionic Gonadotropin internationale Einheit intramuskulär intravenös Insulin Like Growth Faktor Insulin Like Growth Faktor Bindungsproteine luteinisierendes Hormon Metaphase I-Stadium Metaphase II-Stadium Milliliter Millimeter Anzahl Nanogramm Progesteron Platelate-Derived Growth Faktor Pikogramm Prostaglandin F 2 α Pregnant Mare Serum Gonadotropine Radio-Immuno-Assay

8 µl Mikroliter SD Standardabweichung Tab. Tabelle TGF Transforming Growth Faktor ZT Zyklustag

9 Danksagung Allen, die mir bei der Erstellung der vorliegenden Dissertation behilflich waren, sei an dieser Stelle herzlich gedankt. Herrn Prof. Dr. Dr. habil. P. S. Glatzel möchte ich herzlich danken für die Überlassung des Themas und die Betreuung der Untersuchungen sowie Anregungen, Ratschläge und die jederzeit gewährte Unterstützung bei der Verfassung der Arbeit. Ebenso danke ich allen Mitarbeitern der Tierklinik Fortpflanzung der FU Berlin, insbesondere Herrn Dr. A. Lange, Herrn M. Gilles, Herrn Dr. P. Klocke, Herrn B. Tenhagen für die praktische und wissenschaftliche Unterstützung meiner Untersuchungen sowie für das förderliche und angenehme Arbeitsklima. Herrn R. Voigtsberger danke ich für die Unterstützung und wertvollen Anregungen bei der praktischen Durchführung der Untersuchungen. Frau Chemieingenieur Ch. Birkelbach danke ich für die Ausführung der umfangreichen Hormonbestimmung. Mein besonderer Dank gilt Herrn Dr. A. Görlach und Herrn W. Kanitz für die angenehme Kooperation. Frau G. Bassir danke ich für das hilfreiche Lektorat. Ein besonderer Dank gilt meiner Familie für ihre Unterstützung.

10 Lebenslauf Name Ahmed Ali Geburtsdatum Geburtsort Staatsangehörigkeit Familienstand Schulbildung Universitätsstudium Staatsexamen Suez, Ägypten ägyptisch verheiratet, 2 Kinder Primary-School, Assiut-Ägypten Prep-School, Assiut, Ägypten Secondary-School, Assiut-Ägypten an der Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Assiut, Ägypten. Mai 1987 (sehr gut mit Ehren) Pflichtmilitärdienst Oktober November 1988 Berufstätigkeit November Juni 1992, Assistent an Dept. Theriogenologie, Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Assiut, Ägypten. Erstellung einer Magisterarbeit (Thema: Some studies on the postpartum period in cattle) Juni 1992, Erlangen des Magistergrades Seit Juli 1992, Oberassistent Auslandsstipendium Oktober 1995, Beginn des Auslandsstipendiums der ägyptischen Regierung in Deutschland. Oktober Februar 1996, Sprachkurse am Goethe Institut in Berlin Februar 1996, Beginn der Arbeit an der Dissertation 1997/1998, Besuch 2 Semester an Fachbereich Veterinärmedizin, FU- Berlin. Januar 1999, Examen rigorosum an Fachbereich Veterinärmedizin, FU- Berlin.

11 Selbständigkeitserklärung Hiermit bestätige ich, daß die vorliegende Arbeit selbständig und nur unter Zuhilfenahme der angegebenen Literatur, erstellt habe. Berlin, den Ahmed Ali