Aus dem Institut für Reproduktionsmedizin der Tierärztlichen Hochschule Hannover Untersuchungen der Prolaktinsekretion im Zusammenhang mit der Freisetzung von LH und Testosteron sowie Thyroxin und Thyrotropin bei Beagle-Rüden INAUGURAL–DISSERTATION zur Erlangung des Grades eines Doktors der Veterinärmedizin (Dr. med. vet.) durch die Tierärztliche Hochschule Hannover Vorgelegt von Alexander Koch aus München Hannover 2004 1 Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. A.-R. Günzel-Apel 1. Gutachterin: Univ.-Prof. Dr. A.-R. Günzel-Apel 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. H.-O. Hoppen Tag der mündlichen Prüfung : 18.11.2004 Für Ulli, Jannes und Jordis INHALTSVERZEICHNIS 1 Einleitung 7 2 Schrifttum 8 2.1 Hypothalamus-Hypophyse-Gonaden-Achse 8 2.2 Prolaktin 9 2.2.1 Chemie und Biochemie 9 2.2.2 Synthese und Sekretion 9 2.2.2.1 Thyrotropin-Releasing-Hormon (TRH) 2.2.2.2 Einflüsse von Tages- und Jahreszeit sowie des 11 Sexualzyklus auf die Prolaktinsekretion 13 2.2.2.3 Einfluss des Alters auf die Prolaktinsekretion 15 2.2.2.4 Prolaktinantagonisten 16 2.3 Testosteron und Luteinisierendes Hormon (LH) 18 2.4 Akzessorische Geschlechtsdrüsen 20 2.5 Prolaktin und Schilddrüsenhormone 21 3 Eigene Untersuchungen 23 3.1 Material und Methoden 23 3.1.1 Versuchstiere 23 3.1.2 Versuchsablauf 24 3.1.2.1 Bestimmung des Gesundheitsstatus 24 3.1.2.2 Vorbereitung und Durchführung der Blutentnahmen 25 3.1.2.3 TRH-Test 26 3.1.2.4 Verabreichung des Prolaktinantagonisten Cabergolin und Entnahme weiterer Blutserumproben 3.1.2.5 27 Substitution mit Levo-(L)thyroxin (L-Thyroxin®, Henning) bei Rüden J 27 3.1.2.6 Hormonanalysen 27 3.1.2.6.1 Bestimmung der Prolaktinkonzentrationen 28 3.1.2.6.2 Bestimmung der LH-Konzentrationen 29 3.1.2.6.3 Bestimmung der Testosteronkonzentrationen 29 3.1.2.6.4 Bestimmung der T4- und TSH-Konzentrationen 31 3.1.2.6.5 Statistische Auswertung der erhobenen Daten 31 3.1.2.6.6 Hormonpulsanalysen 32 3.2 Ergebnisse 33 3.2.1 Geschlechtsgesunde Beagle-Rüde 33 3.2.1.1 Basale und unter Cabergolin-Medikation gemessene Prolaktinkonzentrationen 3.2.1.2 33 Konzentrationen von Thyroxin (T4) und Thyrotropin (TSH) sowie Prolaktin, LH und Testosteron im TRH-Test vor und unter Cabergolin-Medikation 36 3.2.1.3 Vergleich der Altersgruppen 41 3.2.1.4 Pulsanalyse von Prolaktin, LH und Testosteron 44 3.2.2 Einzelfalluntersuchungen 46 4 Diskussion 54 4.1 Geschlechtsgesunde Beagle-Rüden 54 4.1.1 TRH-Test 56 4.2 Einzelfälle 57 4.3 Schlussbetrachtung 61 6 Zusammenfassung 62 7 Summary 64 8 Literaturverzeichnis 66 9 Anhang 81 9.1 Individuelle Konzentrationsverläufe von Prolaktin, LH und Testosteron bei den geschlechtsgesunden Rüden 9.2 81 Individuelle Konzentrationsschwankungen von Prolaktin, LH und Testosteron bei den Rüden der 10 Einzelfalluntersuchungen 87 Danksagung 90 1. EINLEITUNG Die andrologische Untersuchung des Rüden umfasst üblicherweise die allgemeine Untersuchung, die morphologischen Untersuchung der Fortpflanzungsorgane, die Prüfung der Begattungsfähigkeit und die Samenanalyse. Ergeben sich aus den erhobenen Befunden Hinweise auf eine endokrine Störung, muss die Untersuchung durch die Einbeziehung spezifischer endokrinologischer Parameter zur Klärung des Verdachts erweitert werden. Das für die männliche Fortpflanzung wichtige Steroidhormon Testosteron wurde im Hinblick auf seine Synthese und Sekretion eingehend erforscht. Der vom Hypothalamus ausgehende und über die Hypophyse weitergeleitete pulsatile Sekretionsmodus wurde auch für Testosteron nachgewiesen (GÜNZEL-APEL 1990). Neben den Gonadotropinen FSH (Follikel Stimulierendes Hormon) und LH (Luteinisierungshormon) wird dem im Hypophysenvorderlappen gebildeten Prolaktin eine nicht unerhebliche Bedeutung für die männliche Reproduktion zugesprochen. So wird seine biologische Wirksamkeit insbesondere im Zusammenhang mit Wachstum und Funktion der akzessorischen Geschlechtsdrüsen (COSTELLO u. FRANKLIN 1994; COSTELLO et al. 1999, 2000), der Beeinflussung der Hodenfunktion und gonadotroper Hormone diskutiert (BARTKE et al. 1977 ,1978). Während über die Prolaktinsekretionsmuster der Hunde detaillierte Untersuchungen existieren (DE COSTER et al. 1983, KOOISTRA et. al 2000), wurden entsprechende Studien bisher nur lückenhaft und an zum Teil sehr heterogenem Biomaterial durchgeführt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, physiologische Sekretionsmuster von Prolaktin bei einer relativ homogenen Rüdengruppe (Beagle) zu erstellen und durch medikamentöse Einflussnahme in einen funktionellen Zusammenhang mit anderen Sexualhormonen zu betrachten. Darüber hinaus wurde im Hinblick auf die neuroendokrine Stimulation der Prolaktinsekretion der Einfluss von ThyreotropinReleasing-Hormon untersucht. 7 2 SCHRIFTTUM 2.1 Hypothalamus-Hypophyse-Gonaden-Achse Die übergeordneten Zentren der hormonellen Regulation sind im Hypothalamus und in der Hypophyse lokalisiert. Sie stellen mit den funktionell untergeordneten Gonaden die sogenannte Hypothalamus-Hypophyse-Gonaden-Achse dar. Als höchste Funktionseinheit und Koordinationsorgan zwischen Vegetativum und Endokrinum fungiert der Hypothalamus, der überwiegend aus einer Ansammlung von Neuronenkerngebieten besteht. Diese bilden ein Neurosekret, das durch axonalen Transport in den Hypophysenhinterlappen (Neurohypophyse) gelangt. Die kleinzelligen Kerne steuern die Hormonsekretion im Hypophysenvorderlappen, der Adenohypophyse durch Freisetzung von Releasing - Hormonen und Inhibiting – Faktoren. Die Regulation der Hypothalamus-Hypophyse-Gonaden-Achse stellt einen geschlossenen Regelkreis dar. Mit Beginn der Geschlechtsreife wird in stündlichen Intervallen, stimuliert von äußeren neuralen Reizen, das Gonadotropin-ReleasingHormon (GnRH) im Hypothalamus über das Hypothalamus – Hypophysen – Pfortadersystem in die Adenohypophyse abgegeben. GnRH bewirkt im Hypophysenvorderlappen die Ausschüttung des Luteinisierenden Hormons (LH) und des Follikelstimulierenden Hormons (FSH). Beide gonadotropen Hormone beeinflussen durch Rückkopplung die Pulsfrequenz der GnRH-Sekretion im Hypothalamus (REEVES 1980; ROMMEL 1983). Die gonadalen Sexualsteroide beeinflussen wiederum im „Negativen Feedback“, abhängig von bestimmten Schwellenwerten, die Freisetzung der Gonadotropine aus der Hypophyse, so dass sich der Regelkreis schließt. 8 2.2. Prolaktin 2.2.1. Chemie und Biochemie Prolaktin ist ein Proteohormon (Laktotropes Hormon, Mammotropes Hormon) und besteht aus einer tierartspezifischen Anzahl von zirkulär angeordneten Aminosäuren. Das Molekül kommt in unterschiedlichen Molekülmassen vor und besitzt mehrere Disulfidbrücken, von denen die Zentrale für die laktotrope Aktivität erforderlich ist (COWIE u. FORSYTHE 1975; DÖCKE 1994). Neben der monomeren Form des Prolaktins wurden bei verschiedenen Spezies auch glykolisierte Formen des Hormons in der Hypophyse, im Blutplasma und in der Amnionflüssigkeit nachgewiesen. Dem glykolisierten Prolaktin wird, abhängig von der Tierart, eine geringere biologische Aktivität, jedoch eine stärkere laktogene Wirkung zugeschrieben (LEWIS et al. 1984; LEWIS at al. 1985; MARKOFF et al. 1988). 2.2.2 Synthese und Sekretion Prolaktin ist in erster Linie hypophysären Ursprungs und somit Teil des Hypothalamus-Hypophysensystems. Es wird dort von sogenannten laktotropen Zellen der pars distalis des Hypophysenvorderlappens (Adenohypophyse) sezerniert, wobei die Biosynthese durch Abspaltung von größeren Vorläufermolekülen erfolgt (DÖCKE 1994). Die basale Sekretion von Prolaktin durch die Adenohypophyse scheint ohne Stimulation durch den Hypothalamus zu geschehen (NEILL und NAGY 1994). Der Hypothalamus übt in der Beeinflussung der Prolaktinsekretion einen primär hemmenden Effekt aus (LEONG et al. 1983). So führte eine funktionelle Trennung von Hypophyse und Hypothalamus bei Ratten Prolaktinkonzentrationen (EVERETT 1954, 1956). 9 zu einer Erhöhung der Der tonisch hemmende Einfluss des Hypothalamus auf die Prolaktinsekretion wird durch Neurotransmitter vermittelt. Als bedeutender Prolaktin - inhibierender Faktor (PIF) konnte das Katecholamin Dopamin identifiziert werden. Dopamin ist als inhibierender Neurotransmitter ein entscheidender Botenstoff im Zentralen Nervensystem. Die Sekretion des die Prolaktinsynthese beeinflussenden Dopamins geht von Neuronen des sogenannten Tuberoinfundibulären Dopaminergen Systems (TIDA) und des Tuberohypophysären Dopaminergen Systems (THDA) aus. Diese Neuronen sind Bestandteil des Nucleus periventricularis und Nucleus arcuatus im Hypothalamus. Von dort gelangt das Dopamin des TIDA über die Portalgefäße in die Adenohypophyse, wobei das sezernierte Dopamin des THDA direkt in den neurointermediären Bestandteil der Adenohypophyse gelangt (BEN-JONATHAN 1985; NEILL u. NAGY 1994). Als Neurotransmitter stellt Dopamin das Hauptsignal zur neuralen Inhibition der hypophysären Prolaktinfreisetzung dar (MAC LEOD 1976; BEN-JONATHAN 1985; LOPEZ et al. 1989). Die Stimulation der Prolaktinsekretion erfolgt zu einem wichtigen Teil durch äußere Reize. Hierzu gehören insbesondere Stressfaktoren und bei weiblichen Individuen der Saugstimulus während der Laktation (NEILL u. NAGY 1994). Zudem sind endogene Faktoren, insbesondere Hormone ovarialen Ursprungs, speziell Östrogene in der Lage, die Prolaktinsekretion zu stimulieren (NEILL u. NAGY 1994). Weitere endogene Substanzen, die die Prolaktinsekretion stimulieren können, sind das Thyrotropin-Releasing-Hormon (TRH) (LAFUENTE et al. 1994), das vasoaktive Intestinale Polypeptid (VIP) (KATO et al. 1978), Serotonin (GARTHWAITE u. HAGEN 1979) sowie Oxytocin (JOHNSTON u. NEGRO-VILAR 1988). Zudem scheinen an der dynamischen Regulation der Prolaktinfreisetzung aus dem Hypophysenvorderlappen verschiedene Produkte des Hypophysenzwischenlappens (Pars intermedia) maßgeblichen beteiligt zu sein (FRAWLEY 1994). Da, ausgelöst durch den Stimulus des Saugens in der Laktationsphase, die Freisetzung der Produkte des Hypophysenzwischenlappens einem Prolaktinanstieg vorausgehen, wird den Faktoren der Pars intermedia eine Funktion in der Modulation der laktationsbedingten Prolaktinfreisetzung zugesprochen (HILL et al. 1993). 10 Eine Hemmung der Pars intermedia führte zu einer Aufhebung der durch den Saugstimulus und durch Östrogene bedingten Prolaktinfreisetzung (MURAI u. BENJONATHAN 1987, 1990). Extrakte des neurointermediären Zwischenlappens sind andererseits in der Lage, eine Prolaktinfreisetzung dosisabhängig und zeitlich verkürzt zu stimulieren (HYDE u. BEN-JONATHAN 1989). Als potenter Faktor der Prolaktinstimulation konnte das sogenannte alpha-Melanocyten-Stimulierende Hormon (alpha-MSH) identifiziert werden (HiILL et al. 1993). Auch konnten funktionell aktive alpha-MSH-Rezeptoren auf laktotropen Zellen nachgewiesen werden (ZHENG et al. 1997). 2.2.2.1 Thyrotropin – Releasing -Hormon (TRH) Auch die Kontrolle der von der Schilddrüse sezernierten, stoffwechselaktiven Hormone Thyroxin und Trijodthyronin obliegt dem obersten Regelzentrum im Hypothalamus und der Hypophyse. Das TRH ist ein Tripeptid, das in erster Linie von Neuronen des Hypothalamus gebildet wird (SLEBODZINSKI 1994). Exogene Reize wie Kälte und der Saugstimulus führen zu einer Anregung der TRHSekretion. Stoffe wie Glukokortikoide und Dopamin wirken hemmend auf die TRHFreisetzung (SLEBODZINSKI 1994). TRH stimuliert die Ausschüttung des Glykoproteins Thyreotropin (TSH = ThyreoideaStimulierendes Hormon) in der Adenohypophyse. TSH steuert den Schilddrüsenstoffwechsel, indem es die Jodaufnahme in die Schilddrüse forciert, die Jodierung der Aminosäure Tyrosin und die Kondensation von Mono- bzw. Dijodtyrosin zu Tri(T3) bzw. Tetrajodthyronin (T4) aktiviert. Zudem setzt das TSH die Schilddrüsenhormone durch Proteolyse aus deren Speicherform Thyreoglobin frei und steuert ihre Freisetzung in die Blutbahn (DE GROOT 1979). Darüber hinaus fördert Thyreotropin die Proliferation der das Drüsengewebe der Schilddrüse bildenden Follikel und die (SLEBODZINSKI 1994). 11 Durchblutung der Schilddrüse Die TSH- Sekretion wird grundsätzlich vom Blutspiegel des T4 und T3 bestimmt. So ruft eine Verringerung der T4- und T3 –Konzentrationen eine vermehrte TSHSekretion hervor. Andererseits kommt es bei steigenden Schilddrüsenhormonkonzentration über ein negatives Feed-back zu einer Hemmung der TSH- Sekretion (SLEBODZINSKI 1994). Das TRH zeigte sich in einigen Studien als besonders potenter Prolaktinstimulierender Faktor. So führte die Gabe von TRH beim Schaft iatrogen zur stärksten Prolaktinfreisetzung (THOMAS et al. 1988). TRH scheint grundsätzlich in der Lage zu sein, die Prolaktinfreisetzung dosisabhängig in vitro und in vivo zu stimulieren. Auch beim Hund konnte demonstriert werden, dass die intravenöse Verabreichung von TRH zu einer Zunahme der Prolaktinsekretion führte. Diese Wirkung scheint über eine direkte Stimulation der laktotropen Zellen vermittelt zu sein (KAUFMANN et al. 1985). TRH-sensible Rezeptoren finden sich auf hypophysären Zellen und Prolaktin bildenden, sogenannten laktotropen Zellen (NEILL u. NAGY 1994). Die physiologische Rolle von TRH in der Regulation der Prolaktinsekretion wird widersprüchlich beschrieben. Die Wirkung von TRH als Prolactin-Releasing-Factor (PRF) und die Beeinflussung der Prolaktinsekretion scheinen von der Ansprechbarkeit prolaktin-sezernierender Zellen abzuhängen. Diese Sensitivität ist stark von äußeren neurogenen Reizen beeinflusst. So war ein zehnminütiger Saugstimulus in der Lage, den inhibitorischen Effekt von Dopamin aufzuheben und die Ansprechbarkeit der Prolaktinsekretion auf TRH und andere PRF zu verstärken (NAGY u. FRAWLEY 1990). Die TSH-Sekretion wird im Gegensatz zur Prolaktinsekretion kaum oder gar nicht von den Hauptstimuli Stress und Laktation beeinflusst (NEILL u. NAGY 1994). Die pulsatile Verabreichung von TRH hatte keine Steigerung der Sekretion von Prolaktin zur Folge. Das Absinken der Dopaminkonzentrationen führte zu einer erhöhten Sensitivität für TRH und andere Prolaktin stimulierenden Faktoren (NEILL u. NAGY 1994). 12 2.2.2.2 Einflüsse von Tages- und Jahreszeit sowie des Sexualzyklus auf die Prolaktinsekretion Die Prolaktinsekretion unterliegt wie die Sekretion der Gonadotropine und der Steroidhorme tageszeitlichen und jahreszeitlichen Schwankungen. Diese scheinen phylogenetisch darin begründet, die Fortpflanzungsaktivität und Aufzucht der Jungen auf die Jahreszeit einzugrenzen, in der die Überlebenschancen für Eltern- und Jungtiere am größten sind. Bei verschiedenen Tierarten scheint ein saisonaler Anstieg der Prolaktinkonzentration mit der Zunahme der Tageslichtdauer zu korrelieren, so dass die Prolaktinkonzentrationen im Frühsommer die höchsten Werte aufzeigen. So konnten bei Schafen die höchsten Prolaktinkonzentrationen während langer, die niedrigsten Prolaktinwerte bei kurzen Fotoperioden gemessen werden (LINCOLN et al. 1978; KENNAWAY et al. 1983). Beim Pferd korrelierte die Prolaktinkonzentration signifikant mit der Tageslichtlänge und nahm bei längeren Lichtregimen zu (EVANS et al. 1991). Untersuchungen beim Wildschwein zeigten die höchsten Prolaktinkonzentrationen im Juli und die niedrigsten Werte in den Wintermonaten ( RAVAULT et al. 1982). Auch bei Caniden konnte eine saisonale Prolaktinrhythmik nachgewiesen werden. Beim weiblichen und männlichen Wolf (Canis lupus) werden Prolaktinhöchstwerte im Frühsommer während der Monate April bis Juli und die tiefsten Konzentrationen im Oktober bis Januar beobachtet (KREEGER et al. 1991). Über einen Zeitraum von zwei Jahren erstellte Prolaktinprofile männlicher und weiblicher Hunde zeigten einen ähnlichen signifikanten saisonalen Rhythmus wie die des Wolfes mit niedrigen Prolaktinkonzentrationen in den Wintermonaten und höchsten Konzentrationen im Früh- bis Spätsommer. Diese saisonale Prolaktinrhythmik wurde dabei durch die Gonadenhormone nicht beeinflusst (KREEGER u. SEAL 1992). CORRADA et al. (2003) wiesen bei männlichen Hunden die niedrigsten Prolaktinkonzentrationen während der Monate November, Dezember und Januar und die höchste Prolaktinsekretion im Mai, Juni und Juli nach. 13 Zudem ergab sich eine signifikante Korrelation zwischen der Tageslichtdauer und der Prolaktinsekretion. Im Zyklusverlauf des weiblichen Wolfes und Hundes zeigt sich ein für diese Tierspezies charakteristisches Sekretionsverhalten von Prolaktin. Während die Prolaktinsekretion im Proöstrus und Östrus gering ist, zeigt sie einen signifikanten Anstieg während der zweiten Hälfte der Lutealphase bzw. zwischen dem 28. und 35 Trächtigkeitstag (DE COSTER et al. 1983; CONCANNON 1986; JÖCHLE 1997). Bei tragenden Hündinnen wurden die höchsten Prolaktinkonzentrationen um den Geburtstermin und zu Beginn der Laktation gemessen, gefolgt von einem zwei wöchigem Plateau hoher Konzentrationen und einem stetigen Abfall binnen vier bis fünf Wochen bis zum Absetzten der Welpen. Post partum werden die charakteristisch hohen Konzentrationsprofile insbesondere durch den Saugreiz der Welpen aufrechterhalten (CONCANNON et al. 1986). Ähnlich hohe Prolaktinkonzentrationen wurden bei nichtträchtigen Hündinnen mit Lactatio falsa sine graviditate (Pseudogravidität, Scheinträchtigkeit) gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass Hündinnen mit einer sogenannten offensichtlichen Pseudogravidität, einhergehend mit Anschwellung der Milchleisten sowie Milchsekretion, annährend gleich hohe Prolaktinkonzentrationen aufwiesen wie tragende und säugende Hündinnen. Bei der klinisch nicht offensichtlichen Form der Pseudogravidität waren die Prolaktinkonzentrationen signifikant niedriger (GRÜNAU 1994 ). KOOISTRA (2000) wies in unterschiedlichen Abschnitten der Lutealphasen einen pulsatilen Charakter der Prolaktinsekretion nach. Besonders hohe Pulsamplituden zeigten sich in der weiter fortgeschrittenen Gelbkörperphase (78 Tage post ovulationem), die signifikant höher als im Änöstrus waren. Auch beim männlichen Hund wurde eine pulsatile Prolaktinkonzentration im Tagesverlauf beschrieben. Die durchschnittlichen Prolaktinwerte waren jedoch beim Rüden deutlich geringer als bei Hündinnen (CORRADA et al. 2003) 14 2.2.2.3 Einfluss des Alters auf die Prolaktinsekretion Altersabhängige, signifikante Unterschiede von Prolaktinkonzentrationen konnten sowohl mit Hilfe basaler Prolaktinkonzentrationen im Blut als auch durch die Stimulierbarkeit der Prolaktinausschüttung nach TRH - Gabe belegt werden. So wurden bei Männern im Alter von über vierzig Jahren signifikant geringere Prolaktinkonzentrationen nachgewiesen als bei jüngeren Männern (SMIRNOVA et al. 1983). Nach TRH - Injektion zeigte sich bei 60 bis 80 Jahre alten Männern im Alter ein höherer, jedoch zeitlich verzögerter Anstieg der Prolaktinkonzentrationen im Vergleich zu Männern zwischen 20 und 29 Jahren (HOSSDORF u. WAGNER 1980). Dagegen unterschieden sich die basalen Prolaktinkonzentrationen in beiden Altersgruppen nicht (HOSSDORF u. WAGNER 1980). Auch ZAKHARIEVA et al. (1982) beschrieben keine altersabhängigen Veränderungen der Prolaktinkonzentration. Jedoch zeigte sich an Probanten verschiedener Altersstufen eine tendenzielle Reduktion der Plasmaprolaktinwerte in den höheren Altersstufen ab 44 Jahren. Bei Frauen nachgewiesen wurden als signifikant bei höhere altersgleichen, Prolaktinkonzentrationen männlichen im Probanden. Serum Dieser geschlechtsabhängige Unterschied war bei Gruppen höheren Alters nicht mehr zu erkennen (ZAKHARIEVA et al. 1982), da die Prolaktinkonzentrationen bei älteren Frauen absanken. Diesbezüglich wurde ein ursächlicher Zusammenhang zwischen der Abnahme der Ovarfunktion mit der Reduktion des stimulierenden Effektes der Östrogene auf die Prolaktinsekretion vermutet. 15 2.2.2.4 Prolaktinantagonisten Die in der Human– und Veterinärmedizin zur Senkung der Prolaktinsekretion verwendeteten Substanzen gehören hauptsächlich zur Gruppe der Ergotalkaloide. Die Prolaktininhibition dieser Wirkstoffgruppe beruht auf ihrer dopaminergen Wirkung. Die Substanzen binden an spezifischen Dopaminrezeptoren (D2Rezeptoren) der prolaktinbildenden Zellen im Hypophysenvorderlappen und hemmen dort die Prolaktinsekretion direkt (KRULICH et al. 1981; ARBEITER et al. 1988; POST el al. 1988). In der Veterinärmedizin werden Prolaktinantagonisten hauptsächlich zur Behandlung der klinisch übermäßig ausgeprägten Lactatio sine graviditate der Hündin angewendet (ARBEITER et al. 1988; JÖCHLE et al. 1994). Das bereits von ARBEITER und WINDING (1977) erfolgreich zur klinisch auffälligen Pseudogravidität der Hündin eingesetzte Ergotalkaloid Bromocriptin wird auch in der Humanmedizin hauptsächlich zur Behandlung von Prolaktinomen verwendet (COLAO et al. 1998). Zu den Prolaktinantagonisten neuerer Generation zählen der Dopamin 2-Rezeptor – agonist und das Wirkungspotenz synthetische und Ergotalkaloid Verträglichkeit scheint Cabergolin. Hinsichtlich seiner Cabergolin dem selben zur Wirkstoffgruppe gehörenden Bromocriptin überlegen (JÖCHLE et al. 1994; WEBSTER et al. 1994). Als häufigste Nebenwirkungen sind durch die Stimulation der Dopamin-Rezeptoren hervorgerufene gastrointestinale Störungen meist in Form von Erbrechen zu beobachten (VERHELST et al. 1999; WEBSTER et al. 1994). Cabergolin erwies sich bei einmaliger Gabe pro Tag als gut wirksam, ohne deutliche Nebenwirkungen auszulösen (ARBEITER et al. 1988; JÖCHLE et al. 1994). Die pharmakokinetischen Eigenschaften beim Menschen beschrieben DEL DOTTO und BONUCELLI (2003). Nach oraler Gabe werden höchste Konzentrationen im Plasma nach zwei bis drei Stunden erreicht. Die gleichzeitige oder unmittelbare Nahrungsaufnahme beeinflusst die Wirkungsqualität nicht. Bis zu 40 % des Cabergolins bindet sich dosisunabhängig an Plasmaproteine und wird hauptsächlich über die Leber metabolisiert. 16 Bei Hyperproteinämien führte die orale Verabreichung von Cabergolin in der Humanmedizin in den allermeisten Fällen zu einer deutlichen Reduzierung der Prolaktinkonzentrationen. Bei Männern und Frauen mit Makroprolaktinomen war eine weitgehende Reduktion von Tumormasse zu verzeichnen (COLAO et al. 1998; VERHELST et al. 1999). Die effektive Dosis zur Behandlung der klinischen und psychischen Symptome der Lactatio sine gravitate beim Hund wird mit 5 µg/KG KM bei einmaliger oraler Gabe pro Tag angegeben, wobei eine Verbesserung der klinische Symptomatik unabhängig von ihrer Ausprägung nach zwei bis vier Tagen offensichtlich wurde (JÖCHLE et al. 1994). Die Beeinflussung physiologischer Fortpflanzungsfunktionen durch Prolaktinantagonisten spielt in der Reproduktion bei Wildcaniden und beim Hund eine bedeutende Rolle. Die beim Wolf, Fuchs und domestizierten Hund weitgehend gleichlaufende jahresrhythmische Prolaktinsekretion mit dem Maximum kurz vor der Jahresmitte und dem Minimum vor Jahresende koordinieren das Fortpflanzungsgeschehen insbesondere bei wildlebenden Caniden in entschiedener Weise (KREEGER et al. 1991, 1992). Das beschriebene Phänomen der Lactatio sine graviditate scheint ein prolaktinabhängiger physiologischer Atavismus zu sein. Steigende Prolaktinkonzentrationen lösen bei allen weiblichen Tieren Brutpflegeverhalten und Laktationsbereitschaft aus, so dass die Überlebenschancen der Welpen steigen (JÖCHLE et al. 1994). Dieser Konzentrationsanstieg ist 30 bis 40 Tage nach der Ovulation bei tragenden und nichttragenden Hunden gleichermaßen zu beobachten (CONCANNON 1986). OKKENS et al. (1985) sowie JEUKENNE und VERSTEGEN (1997) bewirkten bei Hündinnen in der Lutealphase durch medikamentöse Prolaktinantagonisierung mit Cabergolin eine signifikante Verkürzung des Östrusintervalls. Die Gabe eines Dopaminagonisten im Anöstrus führte zur vorzeitigen Läufigkeitsinduktion (VERSTEGEN et al. 1999), woraus sich die Möglichkeit der Behandlung der Anöstrie bei der Hündin mit Hilfe dieser Wirkstoffgruppe ableitet (GOBELLO et al. 2002; JÖCHLE et al. 1989). Die endokrinen Mechanismen dieser Effekte werden kontrovers diskutiert. 17 Während OKKENS et al. (1985) die brunstauslösende Wirkung der Senkung der Prolaktinsekretion zuschrieben, gehen BEIJERINK et al. (2003) von einem direkten Einfluss von Dopamin auf die Gonadotropinfreisetzung aus, da sie zeigen konnten, dass durch niedrige Dosen eines Dopaminagonisten das Brunstintervall ohne Senkung der Prolaktinkonzentrationen signifikant verkürzt wurde. Essentiell ist die Prolaktinsekretion für das Fortbestehen der caninen Trächtigkeit, da Prolaktin ab dem 35. bis 40 Tag der Trächtigkeit die Gelbkörperfunktion aufrecht erhält (CONCANNON 1986; OKKENS et al.1990). Daher ist es durch medikamentöse Hemmung der Prolaktinsekretion möglich, in der zweiten Hälfte der Trächtigkeit einen Abort auszulösen (CONCANNON 1986; POST et al. 1988). Über die physiologische Bedeutung von Prolaktin in der Reproduktion des Rüden liegen so gut wie keine wissenschaftlichen Erkenntnisse vor. KREEGER et al. (1991,1992) gehen davon aus, dass der jahreszeitliche Prolaktineinfluss beim Wolf soziale Spannungen zwischen den männlichen Tieren abbaut, um ihren essentiellen Beitrag zur Brutpflege sicherzustellen. Über die Interaktionen der Prolaktinsekretion mit anderen für die Reproduktion bedeutsamen Steroidhormonen liegen beim Rüden nur einzelne wenige Studien vor. So konnte SHAFIK (1994) bei Rüden mit wöchentlichen Dosen von 600 µg/kg KGW eine reversible Degeneration der Tubuli seminiferi mit Azoospermie erreichen, wobei die Konzentrationen der Reproduktionshormone nicht signifikante Veränderungen erfuhren. 2.3 Testosteron und Luteinisierendes Hormon (LH) Dem hypophysären LH kommt eine zentrale Rolle in der hormonalen Regulation der Spermatogenese und testikulären Hormonsekretion zu. LH stimuliert die Testosteronsynthese in den Leydig-Zellen des Hodens (KEENEY u. EWING 1990). Hierbei werden insbesondere die enzymatisch gesteuerten Steroid-Syntheseschritte stimuliert (DUFAU et al. 1984 ). Die Stimulation der Leydig-Zellen durch LH hat beim gesunden Tier einen Anstieg der peripheren Testosteron-konzentration zur Folge (AMMAN u. SCHANBACHER 1983). 18 LH und Testosteron zeigten beim Hund ein pulsatiles Sekretionsmuster, wobei zeitlich versetzt den meisten LH-Gipfeln ein Testosteronpuls zugeordnet werden konnte (BRINCKMANN 1989; GÜNZEL-APEL et al. 1990). Die Testosteronkonzentrationen im Blut sind beim Rüden im Gegensatz zu anderen Säugetieren kaum von der Jahres- oder Tageszeit abhängig (DÖCKE 1981). Es konnten die höchsten Testosteronkonzentrationen bei jungen Rüden im Alter von 21 bis 23 Monaten und geringste Werte bei Rüden um den 7 Lebensmonat nachgewiesen werden. Bei älteren Rüden ab fünf Jahren nahmen die Testosteronkonzentrationen wieder ab (BRINCKMANN 1989 , GÜNZEL-APEL 1990). Hohe Prolaktinkonzentrationen wirken über eine Reduktion der Gonadotropinsynthese hemmend auf die Testosteronproduktion (HAFIEZ et al. 1972; BARTKE et al.1977; MC NELLY 1987) und setzen in der Folge die Hodenfunktion herab (BARTKE et. al 1978). Die Prolaktinsekretion scheint jedoch für die Hoden- entwicklung von essentieller Bedeutung zu sein. So konnte BARTKE (1966) demonstrieren, dass die Gonaden infertiler Mäuse mit einer durch Gendefekt bedingten limitierten Prolaktinsekretion durch Prolaktinsubstitution zur Entwicklung angeregt wurden. Bei Mäusen konnte zudem dargestellt werden, dass Prolaktin in der Lage ist, synergistisch mit LH die Spermatogenese zu stimulieren (BARTKE et al.1976). HAFIEZ et al. (1972) wiesen bei hypophysektomierten Ratten nach, dass kombinierte Gaben von LH und Prolaktin höhere Plasmatestosteronwerte zur Folge hatten als nach alleiniger LH-Gabe. Prolaktin scheint hierbei die Sensitivität der Hoden für LH zu steigern, was auch mit einer Erhöhung der Anzahl von LH-Rezeptoren einhergeht (BARTKE et al. 1976). Bei Ebern führte die exogene Verabreichung von Prolaktin zum Absinken der mittleren LH-Konzentrationen. Dabei blieb die Pulsation von LH unbeeinflusst, vielmehr war ein Abnahme der LH- Rezeptorkonzentration in den testikulären Zellmembranen nachzuweisen, ohne eine Veränderung in der Bindungsaffinität hervorzurufen (JEDLINSKA et al. 1995 ). Die Testosteronkonzentrationen stiegen zeitgleich an. 19 Die Senkung der Prolaktinkonzentrationen durch Verabreichung des Dopaminagonisten Bromocriptin zeigte dagegen keinen Einlfuss auf die LHSekretion. Die erniedrigte LH-Sekretion scheint hierbei die wesentliche Ursache für die unter den genannten Bedingungen zu beobachtende Gonadeninsuffizienz zu sein (JEDLINSKA et al. 1995). Der Mechanismus der Gonadotropinhemmung scheint am Hypothalamus zu greifen, an dem erhöhte Prolaktinkonzentrationen die zyklische und tonische Aktivität des GnRH negativ beeinflussen und dadurch eine pulsatile LH-Sekretion hemmen (BOHNET et al. 1975; BOUCHARD et al. 1985). Art und Umfang der Beeinflussung bzw. Hemmung der Gonadotropine, insbesondere von GnRH und LH durch die Prolaktinsekretion, scheinen tierartlich sehr unterschiedlich zu sein und sind im Einzelnen widersprüchlich beschrieben (MC NEILLY 1987). 2.4 Akzessorische Geschlechtsdrüsen Bei Ratten und Mäusen wurde ein weitreichender Einfluss der Prolaktinsekretion auf Entwicklung und Stoffwechsel der Prostata nachgewiesen. So zeigte sich ein offensichtlicher stimulierender Effekt von Prolaktin auf das Wachstum und die Sekretionsfähigkeit der Prostata ( COSTELLO u. FRANKLIN 1994). Neben Testosteron greift Prolaktin in den Citrat- (COSTELLO u. FRANKLIN 1994) und Zink-Stoffwechsel der Prostata ein (LIU et al. 1997). Im Rahmen des Citratstoffwechsels der Prostatazellen betrifft dies die durch das sogenannte Pyruvatdehydrogenase-E1-alpha-Gen und das M-Aconitase-Gen wichtigen Enzyme M-Aconitase und Pyrovatdehydrogenase (COSTELLO et al. 2000 a u. b). Die hohe Akkumulation von Zink durch die epithelialen Prostatazellen wird Prolaktin und Testosteron gleichermaßen zugeschrieben, da der sogenannte Plasma-Zink-Transporter der Prostatazellen durch Prolaktin und Testosteron beeinflusst wird (LIU et al. 1997; COSTELLO et al. 1999). 20 2.5 Prolaktin und Schilddrüsenhormone Da sich TRH als potenter Prolaktin-Releasing-Faktor (PRF) erwiesen hat, ist eine besondere Relation zwischen Prolaktin- und Schilddrüsenhormonsekretion zu vermuten. So beschrieben CHASTAIN und SCHMIDT (1980) beim Hund eine im Verlauf einer primären Schilddrüsenunterfunktionen (Hypothyreose) entstandene Hyperprolaktinämie. Auch CORTESE et al. (1997) beschrieben bei einer Hündin eine klinisch manifeste, mit Galaktorrhoe einhergehende Hyperprolaktinämie als Folge einer primären Hypothyreose. Es wurde vermutet, dass die bei primärer Hypothyreose dauerhaft niedrigen Schilddrüsenhormonkonzentrationen im Rahmen einer kompensatorischen Steigerung zu übermäßiger Freisetzung des im Hypothalamus gebildeten TRH geführt hat (CORTESE et al. 1997), welche eine dauerhafte Stimulation der Prolaktinkonzentration mit einer klinisch offensichtlichen Galaktorrhoe zur Folge hatte. Aufgrund des Zeitpunktes und der Dauer der Galaktorrhoe war ein Zusammenhang mit dem physiologischen zyklischen Prolaktinanstieg auszuschließen. Er wird davon ausgegangen, dass eine auf eine Schilddrüsenunterfunktion beruhende Galaktorrhoe beim Menschen nur bei hochgradiger Störung der Schilddrüse auftritt (FRANTZ 1978). Zudem scheinen klinisch offensichtlichen Galaktorrhoen, die mit Hypothyreose einhergehen, häufig weiteren, die Prolaktinsekretion stimulierenden Faktoren wie Stress und Saugstimulus zu Grunde zu liegen (KLEIMBERG et al. 1977). Beim Hund werden Infertilität sowie Veränderungen des Zyklusverlaufs im Zusammenhang mit einer Schilddrüsenunterfunktion beschrieben (PETER et al. 1989; FONTBONNE et. al. 1993). Neben verlängerten Läufigkeitsintervallen, Azyklie und Libidoverlust werden Hodenatrophie, Oligo- und Azoospermie als Folge der Hypothyreose genannt (FELDMANN u. NELSON 1987). 21 Dagegen wird eine Kausalität zwischen der Hypothyreose und Störungen der Reproduktion bei Rüde und Hündin bezweifelt, da ein eindeutiger Beweis bisher nicht erbracht wurde (JOHNSON 2002). Entsprechend konnten JOHNSON et al. 1999 bei Beagle-Rüden mit experimentell ausgelöster Hypothyreose keine Beeinträchtigung der Reproduktion beobachten. 22 3. EIGENE UNTERSUCHUNGEN 3.1 MATERIAL UND METHODEN 3.1.1 Versuchstiere Für die Untersuchungen wurden acht allgemein- und geschlechtsgesunde BeagleRüden im Alter von 12 Monaten bis sechs Jahren des Instituts für Reproduktionsmedizin der Tierärztlichen Hochschule Hannover herangezogen. Zusätzlich standen drei zehnjährige Beagle-Rüden zur Verfügung, die von ihrem reproduktiven Status her nicht intakt waren. Es handelte sich um einen kastrierten Rüden (I) sowie zwei Rüden mit Mikrorchie und Azoospermie (Rüde J und K). Ein bei Rüde K durchgeführter TRH-Stimulationstest ergab folgenden Verlauf : T4 µg/dl TSH ng/ml 0,95 0,56 20 min. Probe - 2,31 120 min. Probe 1,2 - 180 min. Probe 1,6 - O-Probe Im Bezug auf die von HOPPEN et. al. (1997) beschriebenen Referenzwerte für eine euthyreote Schilddrüsenstimulation im TRH-Test lässt sich ein niedriger T4-Basalwert und ein erhöhter TSH-Ausgangswert von ≥ 0,45 ng/ml feststellen. Nach TRH-Gabe erfolgt eine geringe Stimulation der T4- Konzentration, während TSH deutlich stimuliert wird. Aufgrund dieser Befunde wurde der Rüde K als hypothyreot gewertet. Die drei Rüden (I-K) wurden als Einzelfälle erfasst, ausgewertet und beschrieben. Die Haltung der Tiere erfolgte jeweils in Gruppenhaltung zu je drei bis vier Tieren. Ihnen standen je zwei mit Stroh eingestreute Schutzhütten und ein Auslauf zur Verfügung. Die Tiere erhielten einmal täglich ein handelsübliches Fertigfutter und Wasser ad libitum. 23 Tabelle 1: Tiermaterial: Alter und Gewicht der geschlechtsgesunden Beagle – Rüden Rüde Alter Gewicht (kg) A 12 Monate 15,5 B 12 Monate 16,2 C 13 Monate 14,8 D 24 Monate 15,4 E 5 Jahre 14,9 F 5 Jahre 15,2 G 5 Jahre 15,1 H 6 Jahre 15,3 I 10 Jahre 14,8 J 10 Jahre 13,9 K 10 Jahre 14,8 3.1.2 Versuchsablauf 3.1.2.1 Bestimmung des Gesundheitsstatus Vor Versuchbeginn wurden bei den Rüden eine vollständige andrologische Untersuchung nach dem von KRAUSE (1966) und GÜNZEL-APEL (1994) vorgegebenen untersuchung Untersuchungsgang wurde durch Kreislaufsystems festgestellt. organspezifischer Leber- und die durchgeführt. Die Untersuchung Zudem wurden Nierenparameter des klinische Atmungs- Blutproben sowie ein zur Allgemeinund Herz- Untersuchung Differentialblutbild entnommen. Die Untersuchung der Genitalorgane, der Hodensack und Hoden, der Nebenhoden, Samenstrang und Prostata wurde durch eine Sonographie ergänzt. Ferner wurden anhand von zwei, im Abstand von drei Tagen, gewonnenen Ejakulaten die Spermabeschaffenheit überprüft. Aufgrund der erhobenen Befunde und gestellten Diagnosen wurden die Rüden A bis H der geschlechtsgesunden Gruppe, die Rüden I bis K den Einzelfällen zugeordnet. 24 3.1.2.2 Vorbereitung und Durchführung der Blutentnahmen Vor Beginn der Blutentnahmen wurden die Tiere an die hierfür vorbereiteten Versuchsräume gewöhnt. Die Hunde wurden dafür in Gruppen von jeweils vier Tieren eingeteilt und über einen Zeitraum von etwa drei Wochen in einen abgeschlossenen, geräuscharmen Raum verbracht und etwa drei Stunden unter Aufsicht dort belassen. Dafür wurde bewusst ein den Rüden völlig fremder Raum gewählt, um Einflüsse gewohnter Abläufe, wie z.B. die Samengewinnung, auf die Hormonsekretion zu vermeiden. Alle Rüden wurden folgendem Versuchsplan unterworfen : Tag 1 : Gewinnung einer Blutprobenserie zur Erstellung basaler Hormonsekretionsmuster. Tag 6 : Durchführung eines TRH-Testes. Tag 12 bis 40 : Verabreichung von Cabergolin in einer Dosierung von 5 µg/kg einmal täglich per os. Tag 34 : Gewinnung einer zweiten Blutprobenserie zur Erstellung basaler Hormonsekretionsmuster unter Prolaktininhibition. Tag 40 : Durchführung eines zweiten TRH-Testes unter Prolaktininhibition 25 Vor Beginn der Blutentnahme wurden die Tiere in den Raum gebracht. Die Entnahme der Blutprobenserien erfolgten im 15-minütigen Abständen zwischen 8.30 und 14.30 Uhr, so dass eine Blutprobenserie aus 25 Einzelblutproben bestand. Für die Gewinnung der Blutproben wurde eine Vordergliedmaße im Bereich der Vena cephalica antebrachii rasiert, desinfiziert und mit einer sterilen Venenverweilkanüle versehen. Um während der Probengewinnung die Durchlässigkeit des Venenkatheters zu gewährleisten, wurde zur Verhinderung der Koagulation der Mandrin jeweils während der Blutentnahme mit Heparinlösung benetzt. Die Blutproben wurden in Serumröhrchen aufgefangen und danach 10 Minuten lang bei 3000 U/min. zentrifugiert. Das dekantierte Serum wurde in Kunststoffröhrchen überführt und bei –20 Grad Celsius bis zur Hormonbestimmung tiefgefroren. 3.1.2.3 TRH –Test Mit der Durchführung der TRH-Testes wurde vormittags begonnen. Sie erfolgte in Anlehnung an das von HOPPEN et al. (1997) modifizierte Testverfahren. Hierzu wurden die Hunde in die Untersuchungsräume gebracht. Nach dem Anlegen eines Venenverweilkatheters in der oben bereits beschriebenen Weise erfolgte zunächst die Entnahme einer sogenannten 0-Probe in ein Blutserumröhrchen (Sarstedt, Nümbrecht). Unmittelbar danach wurde das Präparat Protirelin (TRH-Ferring®, Ferring, Kiel) in einer Dosierung von 0,01 mg /Kg (10 µg /kg KM) intravenös verabreicht. Die weiteren Blutproben wurden 20, 120 und 180 Minuten nach der TRH- Gabe entnommen. Die Blutproben wurden bei 3000 U/min 10 Minuten lang zentrifugiert, das gewonnene Serum in Kunststoffröhrchen (Sarstedt/Nümbrecht) verbracht und zur Lagerung bei –20 °C eingefroren. 26 3.1.2.4 Verabreichung des Prolaktinantagonisten Cabergolin und Entnahme weiterer Blutserumproben : Mit der Verabreichung des Prolaktinantagonisten Cabergolin wurde eine Woche nach der Durchführung des ersten Schilddrüsenstimulationstests begonnen. Hierzu wurde den Hunden das Präparat Galastop® (Ceva Saint animale) in der empfohlenen Dosierung von 5µg/kg KM gegen Mittag kurz vor der Futteraufnahme mit einer Spritzpipette oral verabreicht. 3.1.2.5 Substitution mit Levo-(L)thyroxin (L-Thyroxin®, Henning) bei Rüden K. Im Anschluss an die unter Prolaktinhemmung angefertigte zweite Blutprobenserie und den TRH-Test wurde die Cabergolingabe wie bei den anderen Tieren abgesetzt. Dreißig Tage später wurde dem Rüden K aufgrund der bei diesem Tier diagnostizierten Hypothyreose pro Tag L-Thyroxin in einer Dosierung von 20 µg/kg KM oral verabreicht und diese Behandlung über einen Zeitraum von 120 Tagen fortgeführt. Nach den ersten 65 Tagen wurde eine weitere Blutprobenserie von 25 Einzelproben von sechs Stunden gewonnen. 3.1.2.6 Hormonanalysen In allen aus den Blutprobenserien stammenden Blutserumproben wurden die Hormone Prolaktin, LH und Testosteron bestimmt. In den aus den TRH -Tests resultierenden Proben wurden zudem Thyroxin (T4) und Thyrotropin (TSH) analysiert. 27 3.1.2.6.1 Die Bestimmung der Prolaktinkonzentration Prolaktinkonzentration wurden im Institut für Companion Animals (Faculteit Diergeneeskunde) der Univerität in Utrecht durchgeführt mittels eines heterologen Radioimmunoassays (RIA) nach RICHARDS et al. (1980) gemessen. Der Prolaktinstandard wurde aus ganzen, frisch gefrorenen caninen Hypophysen nach der Methode von REICHERT (1975) hergestellt, nach der Methode von BEVERS et al. (1978) mit 125 J markiert und als Tracer verwendet. Als erster Antikörper kam ein in Kaninchen gegen ovines Prolaktin gezogenes Antiserum NIHP-S11 (LANDEGHEM VAN u. WIEL VAN DE 1978) in einer Endverdünnung von 1:160000 zur Anwendung. Die Kreuzreaktion gegen Canines Growth Hormone (lot D 1080 A) belief sich auf 0,08%. Als zweiter Antikörper wurde ein gegen Kanincheneiweiß gezogenes Gamma-Immunglobulin (IgG) in einer Verdünnung von 1: 50 verwendet. Die gesamte Analyse wurde bei 4 ˚ C durchgeführt. Alle Verdünnungen wurden in 0,01 molaren Phosphatpuffer mit einem Gehalt von 1% bovinen Serumalbumin (BSA) hergestellt. Es wurden 200 Mikroliter des Prolaktinstandards mit 25-400 Mikroliter der Plasmaproben sowie 200 Mikroliter des Antiserums in einer Endverdünnung von 1:160000 inkubiert und mit dem oben genannten Phosphatpuffer auf insgesamt 500 Mikroliter ergänzt. Nach 24 Stunden Inkubation erfolgte die Zugabe des markierten Tracers (100 Mirkoliter Puffer mit 10000 cpm). Die Inkubation wurde anschließend weitere 48 Stunden fortgesetzt. Nach der 48-stündigen Inkubation wurden jeweils 200 Mikrogramm des zweiten Antikörpers zugegeben. Nach weiteren 48 Std. wurden die Proben bei 3000 U/min 30 Minuten lang zentrifugiert, der Überstand wurde dekandiert und die Radioaktivität durch die Verwendung eines Gammaspektrometers gemessen. Die unterste Nachweisgrenze des Assays liegt bei 0,8 ng/ml, der Intraassay-Variationskoeffizient bei 3,5 % und der Interassay-Variationskoeffizent bei 11,8 %. 28 3.1.2.6.2 Bestimmung der LH-Konzentration Die LH-Konzentrationen wurde im Institut für Companion Animals der Universität Utrecht mittels eines heterologen Radioimmunoassays (RIA) bestimmt. Es wurde ein oviner LH-Antikörper (GDN Nr. 15) und ein LH-Standard (LER 1685-1) aus caninen Hypophysen verwendet. Die praktische Durchführung des RIAs erfolgte nach der bereits von NETT et al. (1975) und OKKENS et al. (1990) beschriebenen Verfahrensweise. Die Sensitivität des Assays betrug 200 pg und wurde definiert durch die Menge caninen LH-Standards, welcher signifikant die Bindung des radiojodierten ovinen LH mit dem LH-Antiserum verhindert. 3.1.2.6.3 Die Analyse Bestimmung der Testosteronkonzentration der Testosteronkonzentration im Blutplasma wurde mittels Radioimmunoassay (RIA) im Endokrinologischen Labor (Zentrumsabteilung für chemische Analytik und Endokrinologie) der Tierärztlichen Hochschule Hannover vorgenommen. Die Extraktion von Testosteron aus dem Plasma erfolgte mit Essigsäureethylester. Zur Trennung der organischen von der wässrigen Phase wurden die Proben im Kryostaten bei –34 °C gefroren, die organische Phase dekantiert und in der Vakuumzentrifuge eingedampft. Die Extrakte wurden mit EDTA Puffer (pH 7,2; 10 mmol pro L + 0,1% Lysozym) Tritium-markiertem Testosteron sowie Antiserum bei 4 ˚C für 14-16 Stunden inkubiert. Als Antiserum wurde Testosteron-Antiserum Nr. 35 (Dr. Klinger, medizinische Universität, Lübeck) in einer Endverdünnung von 1:330000 verwendet. 29 Die Kreuzreaktionen des Antiserums sind in Tabelle 2 dargestellt: Tabelle 2: Kreuzreaktionen des Testosteron-Antiserum HL35: Hormon Kreuzreaktion in % Testosteron 100 5α-Dihydrotestosteron 48 Dehydroepiandrosteron 2,3 Androstendion 1,7 Östron < 0,1 Östradiol < 0,1 Östriol < 0,1 Cortisol < 0,1 11-Desoxycorticosteron < 0,1 Progesteron < 0,1 17α-Hydroxyprogesteron < 0,1 Nach der Inkubation wurde das freie Testosteron durch gekühlte Dextran-AktivLösung (2 mg/0,5 ml) gebunden und das Gemisch bei 300 U/min zentrifugiert, dekantiert und die Radioaktivität des gebundenen Testosterons im Überstand mittels Flüssigkeits-Szintillations-Spektrometer gemessen. Alle Untersuchungen wurden als Doppelmessungen durchgeführt. Die untere Nachweisgrenze des Assays liegt bei 20 pg/ml, der Intraassay-Variationskoeffizient Variationskoeffizient bei 0,5 %. 30 bei 1,1 % und der Interassay- 3.1.2.6.4 Bestimmung der Thyroxin-(T4) und TSH-Konzentrationen Die Bestimmung der T4- und TSH-Konzentrationen wurden im Endokrinologischen Labor der Zentrumsabteilung für chemische Analytik und Endokrinologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover durchgeführt. Für die Messung der Thyroxinkonzentrationen wurde der Immulite Canine Total T4 Assay des Herstellers Diagnostic Products Corporation (DPC) Los Angeles - USA verwendet. Es handelt sich um einen Ein-Phasen Chemilumineszenz Immunoassay. Die Messung der TSH-Konzentration wurde mit dem Immulite Canine TSH Assay des obengenannten Herstellers durchgeführt. Auch dabei handelte es sich um einen Chemilumineszenz Immunoassay. Die laborspezifischen Referenzwerte lagen für T4 bei 1,3 – 4,0 µg/dl und für TSH bei ≤0,5 ng/ml (HOPPEN et al. 1997). 3.1.2.6.5 Statistische Auswertung der erhobenen Daten Die statistische Auswertung der endokrinologischen Befunde erfolgte im Rechenzentrum des Instituts für Statistik und Biometrie der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Für die Berechnungen kam das Datenverarbeitungsprogramm SAS (Statistical Analysis System) zur Verwendung. Verglichen wurden die basalen und unter Cabergolin-Medikation ermittelten Hormonkonzentrationen sowie die bei den Rüden A, B, C und D einerseits und den Rüden E, F, G und H andererseits gemäß Altersstruktur gemessenen Hormonkonzentrationen. Verglichen wurden die basalen Hormonkonzentrationen mit und ohne Verabreichung des Medikamentes sowie eventuelle Unterschiede in den Altersgruppen der reproduktionsmedizinisch intakten Rüden. Als statistische Berechnungsverfahren kamen der Tukey-Test (t-Test) für gepaarte Beobachtungen sowie der Wilcoxon two sample test (u-Test) im Falle fehlender Normalverteilung zum Einsatz. 31 Signifikante Unterschiede werden entsprechend ihrem p-Wert angegeben : * ** *** 3.1.2.6.6 > 95 % Sicherheitswahrscheinlichkeit =<5 % Irrtumswahrscheinlichkeit (p ≤ 0,05) > 99 Sicherheitswahrscheinlichkeit % =<1 % Irrtumswahrscheinlichkeit (p ≤ 0,01) > 99,9 % Sicherheitswahrscheinlichkeit = < 0,1 % Irrtumswahrscheinlichkeit (p ≤ 0,001) Hormonpulsanalysen Zur Auswertung der Prolaktin-, LH- und Testosteronpulsanalyse kam das PulsarProgram nach MERRIAM u. WACHTER (1982) zur Anwendung. Das Programm identifiziert sekretorische Peaks als individuelle Serie eines Hormons nach Höhe und Dauer anhand einer geraden Grundline (Baseline). Zu Grunde gelegt werden die Pulslänge und -höhe als Kriterium für die Anerkennung als Spitzenwert. Die Pulslänge bestimmt die Erkennungsschwelle, so dass breite Peaks nicht so hoch zu sein brauchen wie schmale, um als Spitzenwert angesehen zu werden. Als Pulskriterien wurden verwendet: G(1): 3,98, G(2): 2,4, G(3): 1,68, G(4): 1,2, G(5): 0,93. Ein Wert wird beispielsweise als Peak identifiziert, wenn er alleine höher ist als der festgelegte Konzentrationsausschlag G(1) oder er mit einem folgenden Konzentrationswert ein Wertepaar bildet, bei dem die beiden Konzentrationen höher als G (2) sind usw.. Ausgewertet wurden die Sekretionsverläufe der geschlechtsgesunden Rüden A bis H. 32 3.2 ERGEBNISSE : Es werden folgende Abkürzungen verwendet: n = Anzahl der Einzelwerte ±SD = Standardabweichung Min = Minimum Max = Maximum Mw = Arithmetisches Mittel min. = Minuten 3.2.1 Geschlechtsgesunde Beagle-Rüden 3.2.1.1 Basale und unter Cabergolin-Medikation gemessene Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen Dargestellt werden die Ergebnisse aus den Blutprobenserien (je 25 Einzelproben). Tabelle 3: Basale Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen der geschlechtsgesunden Rüden A bis H (n = Anzahl der Einzeltiere) Rüde Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) n = 25 n = 25 n = 25 Mw ±SD Min Max Mw ±SD Min Max Mw ±SD Min Max A 2,9 0,2 2,4 3,3 3,2 0,9 2,1 5,4 2,8 0,8 0,8 4,3 B 3,4 0,2 3,2 3,8 4,5 1,3 2,3 8,4 3,6 0,4 2,8 4,5 C 2,6 0,1 2,2 2,8 5,5 2,0 3,1 14,1 1,8 0,8 0,5 3,3 D 3,1 0,3 2,2 3,9 3,9 1,3 1,4 7,3 3,8 1,5 1,4 6,5 E 3,1 0,4 2,0 3,8 4,3 0,9 2,9 6,4 3,0 0,9 1,4 4,5 F 3,2 0,2 2,8 3,7 7,1 1,5 4,8 11,1 2,1 1,2 0,3 4,3 G 2,9 0,3 2 3,4 5,1 1,2 3,8 8,3 1,5 0,6 0,6 2,7 H 3,3 0,3 2,7 3,8 3,3 0,5 2,0 4,4 1,6 1,4 0,3 5,4 33 Tabelle 4: Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen der geschlechtsgesunden Rüden A bis H unter Cabergolin-Medikation (n = Anzahl der Einzeltiere) Rüde Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) n = 25 n = 25 n = 25 Mw ±SD Min Max Mw ±SD Min Max Mw ±SD Min Max A 2,6 0,2 2,2 3,2 2,5 0,4 1,7 3,2 4,2 0,9 2,8 5,6 B 2,9 0,2 2,4 3,3 3,2 0,9 1,8 4,9 3,4 0,6 2,4 5 C 2,6 0,1 2,4 2,9 4,3 1,0 2,6 6,1 3,4 0,7 2,2 4,6 D 2,8 0,2 2,1 3,2 4,0 1,4 2,1 7,5 1,9 0,7 0,7 2,9 E 3,1 0,3 2,5 3,7 5,3 2,0 2,6 9,3 3,0 1,1 1,2 4,9 F 3,2 0,2 2,8 3,5 7,7 1,7 5,5 12,2 1,5 0,8 0,5 3,0 G 2,7 0,2 2,4 3,0 5,0 0,7 3,5 6,5 1,2 0,6 0,5 2,3 H 2,8 0,3 2,1 3,2 3,1 0,5 1,9 4,3 0,8 0,7 0,2 3,4 Tabelle 5: Mittlere Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen der geschlechtsgesunden Rüden als Basalwerte und unter Cabergolin-Medikation (n = Anzahl der Tiere) Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) n=8 n=8 n=8 Kontrolle Cabergolin Kontrolle Cabergolin Kontrolle Cabergolin Mw 3,0 2,9 4,6 4,4 2,5 2,4 ±SD 0,3 0,2 1,3 1,7 0,9 1,2 Min 2,6 2,6 3,2 2,5 1,5 0,8 Max 3,4 3,2 7,1 7,6 3,8 4,2 Prolaktin: Kontrolle: Medikation = ≤0,05 34 7 ng/ml Kontrolle 6 Cabergolin 5 4 3 2 1 0 Prolaktin LH Testosteron Abb. 1: Mittlere Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen der geschlechtsgesunden Rüden vor (Basalwerte) und unter Cabergolin-Medikation Die Verabreichung des Prolaktinantagonisten Cabergolin über 22 Tage führte zu einer signifikanten Abnahme der mittleren Prolaktinkonzentrationen (p≤0,05). Die mittleren Konzentrationen von LH und Testosteron zeigten ein weitgehend gleichbleibendes mittleres Niveau. Die intraindividuellen Schwankungen der Messwerte waren sowohl bei LH als auch bei Testosteron unter der Cabergolin-Gabe deutlicher ausgeprägt. Die Mittelwerte waren bei einigen Tieren in der Kontrollphase geringer, bei anderen höher als in der Medikationsphase. 35 3.2.1.2 Konzentrationen von Thyroxin (T4) und Thyrotropin (TSH) sowie von Prolaktin, LH und Testosteron im TRH-Test vor und unter Cabergolin-Medikation Tabelle 6: TSH- und T4 - Konzentrationen der geschlechtsgesunden Rüden A bis H 0-, 20-, 120- und 180 Minuten nach TRH-Injektion ohne Cabergolin-Medikation (Kontrolle) T4 (µg/dl) Hund TSH (ng/ml) 0 min. 120 min. 180 min. 0 min. 20 min. A 1,3 2,5 2,4 0,09 0,59 B 1,2 2,1 2,8 0,04 0,23 C 0,3 1,1 1,1 0,13 0,35 D 1,0 2,3 3,3 0,19 0,38 E 1,4 2,3 3,0 0,05 0,35 F 1,5 2,7 3,2 0,08 0,42 G 0,8 2,1 2,6 0,20 0,52 H 1,9 2,7 3,3 0,09 0,26 Rüde H zeigt hinsichtlich des definierten Referenzbereiches von 1,7 –4,0 µg/dl einen T4-Basalwert im unteren Bereich der Norm (1,9 µg/dl). Alle anderen Rüden zeigen T4-Konzentrationen unterhalb des euthyreoten Konzentrationsbereiches. Die basalen TSH-Konzentrationen sind im Normbereich von ≤ 0,45 ng/ml. Nach intravenöser TRH-Gabe ist bei Rüde C ein Anstieg der T4 -Basalkonzentration von < 1 µg/dl zu verzeichnen. Dies kann hinsichtlich des beschriebenen Referenzbereiches (Hoppen et al. 1997) als nicht ausreichende Stimulierbarkeit gewertet werden. Alle anderen Rüden zeigten eine ausreichende Stimulation der T4- und TSH Basalkonzentrationen nach intravenöser TRH-Gabe. 36 Tabelle 7: Mittlere T4- und TSH - Konzentrationen aller geschlechtsgesunden Rüden ohne Cabergolin-Medikation (n = Anzahl der Rüden) T4 (µg/dl) TSH (ng/ml) n=8 n=8 0 min. 120 min. 180 min. 0 min. 20 min. Mw 1,2 2,2 2,7 0,10 0,40 ±SD 0,5 0,5 0,7 0,06 0,10 Min 0,3 1,1 1,1 0,04 0,23 Max 1,9 2,7 3,3 0,20 0,60 Tabelle 8: TSH- und T4 - Konzentrationen der geschlechtsgesunden Rüden A bis H 0-, 20-,120- und 180 Minuten nach TRH-Injektion unter Cabergolin-Medikation T4 (µg/dl) Hund TSH (ng/ml) 0 min. 120 min. 180 min. 0 min. 20 min. A 1,9 1,9 2,0 0,07 0,43 B 1,8 2,6 2,9 0,05 0,16 C 1,0 1,6 1,7 0,08 0,16 D 0,8 2,1 2,3 0,07 0,39 E 0,6 1,5 2,0 0,09 0,39 F 1,3 2,3 3,0 0,1 0,33 G 0,8 2,1 2,5 0,13 0,57 H 1,1 1,4 2,6 0,08 0,29 Die basalen T4-Konzentrationen befinden sich bei allen Rüden im unteren Referenzbereich bzw. bei Rüde D, E und G unter der Normgrenze. Nach TRH-Gabe kommt es bei Rüde A zu keiner Stimulation der T4 –Konzentrationen. Der Anstieg der T4-Konzentration bei Rüde C beträgt 180 Minuten nach der TRH-Gabe 0,7 µg/dl und liegt damit unter der für eine euthyrote Stimulation definierten Konzentrationsanstieg von mindestens 1µg/dl. Die basalen TSH-Konzentrationen befinden sich bei allen Rüden im Normbereich und steigen nach TRH-Gabe an. 37 Tabelle 9: Mittlere T4- und TSH-Konzentrationen aller geschlechtsgesunden Rüden unter Cabergolingabe (n = Anzahl der Rüden) T4 (µg/dl) TSH (ng/ml) n=8 n=8 0 min. 120 min. 180 min. 0 min. 20 min. Mw. 1,2 1,9 2,4 0,08 0,34 ±SD 0,5 0,4 0,5 0,02 0,14 Min. 0,7 1,4 1,7 0,05 0,16 Max 1,9 2,6 3,0 0,13 0,57 Die mittleren Konzentrationen von T4 und TSH waren ohne Medikation (Kontrolle) und unter Cabergolin annährend identisch. Bei allen geschlechtsgesunden Rüden befanden sich die basalen T4 –Konzentrationen mit und ohne Cabergolin-Medikation im unteren Bereich des definierten euthyreoten Normbereiches. Die T4-Basalkonzentrationen einiger Rüden beliefen sich mit und ohne CabergolinMedikation unter der Norm. Die basalen TSH-Konzentrationen waren mit und ohne Cabergolin-Medikation unter dem Referenzbereich von 0,45 ng/ml. Nach TRH-Gabe war bei allen geschlechtsgesunden Rüden mit und ohne Cabergolin-Gabe ein Anstieg der TSH- Konzentrationen messbar. Bei Rüde C kam es nach TRH - Gabe zu keinem, einer euthyreoten Stimulation entsprechenden Konzentrationsanstieg (Tab. 8). 38 16 14 * ng/ml Kontrolle Cabergolin 12 10 8 6 4 2 0 0 20 120 180 Minuten nach TRH-Injektion Abb. 2: Mittlere Prolaktinkonzentrationen aller geschlechtsgesunden Rüden vor (0 min.) und 20-,120- und 180- min. nach TRH-Injektion ohne Medikation (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation In dem vor der Cabergolingabe durchgeführten TRH-Test führte die intravenöse Verabreichung von TRH nach zwanzig Minuten zu einem Anstieg der mittleren Prolaktinkonzentrationen vom 3,8 ±0,9 ng/ml (Zeitpunkt 0) auf 9,1 ±5,9 ng/ml. Nach 120 und 180 Minuten sanken die mittleren Prolaktinkonzentrationen wieder auf ein basales Niveau von 4,2 ±1,0 ng/ml (120 min.) und 3,6 ±0,7 ng/ml (180 min.) ab. Unter der Cabergolin-Medikation war ein entsprechender Prolaktinanstieg nach 20 Minuten nicht zu verzeichnen (vor TRH: 3,0 ±0,2 ng/ml, nach 20 Minuten 3,3 ±0,5 ng/ml). Damit war die Differenz zwischen den 20-Minuten-Werten ohne und unter Cabergolin-Gabe signifikant (p ≤0,05). 39 LH (ng/ml) 8 Kontrolle 7 Cabergolin 6 5 4 3 2 1 0 0 20 120 180 Minuten nach TRH-Injektion Abb. 3: Mittlere LH-Konzentrationen aller geschlechtsgesunden Rüden vor (0 min.) und 20-,120- und 180- min. nach TRH-Injektion ohne Medikation (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation 6 Testosteron (ng/ml) Kontrolle 5 Cabergolin 4 3 2 1 0 0 20 120 180 Minuten nach TRH-Injektion Abb. 4: Mittlere Testosteronkonzentrationen aller geschlechtsgesunden Rüden vor (0 min.) und 20-, 120- und 180- min. nach TRH-Injektion ohne Medikation (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation 40 Die mittleren Blutserumkonzentrationen von LH und Testosteron blieben nach TRHInjektion unabhängig von der Cabergolin-Gabe jeweils auf basalem Niveau. Signifikante Konzentrationsunterschiede waren vor (Kontrolle) und nach CabergolinGabe nicht zu erkennen. 3.2.1.3 Vergleich der Altersgruppen Die mittleren Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen der ein- bis zweijährigen Rüden (A-D) wurden mit denen der fünf- bis sechsjährigen verglichen. 4 Kontrolle Prolaktin (ng/ml) 3,5 Cabergolin 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Gruppe 1 (n = 4) Gruppe 2 (n = 4) Abb. 5: Mittlere Prolaktinkonzentrationen der Rüden A bis D (Gruppe 1; n = 4) und der Rüden E bis H (Gruppe 2; n = 4) ohne (Kontrolle) und unter CabergolinMedikation Bei beiden Altersgruppen war ein Absinken der mittleren Prolaktinkonzentrationen Cabergolin zu verzeichnen. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den mittleren Prolaktinkonzentrationen der Gruppe 1 und 2 vor und unter Cabergolin-Medikation. 41 8 Kontrolle Cabergolin LH (ng/ml) 7 6 5 4 3 2 1 0 Gruppe 1 (n =4) Gruppe 2 (n=4) Abb. 6: Mittlere LH-Konzentrationen der Rüden A bis D (Gruppe 1; n = 4) und der Rüden E bis H (Gruppe 2; n =4) ohne (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation Die mittleren LH-Konzentrationen zeigten bei Gruppe 2 höhere Werte als bei Gruppe 1. Unter Cabergolin-Gabe stieg die mittlere LH-Konzentration der Rüden E-H (Gruppe 2) von 5,0 ±1,0 ng/ml um 0,3 ng/ml auf 5,3 ±1,2 ng/ml. In der Gruppe 1 war ein Absinken von LH von 4,3 ±1,4 ng/ml um 0,8 ng/ml auf 3,5 ±0,9 ng/ml zu verzeichnen. Statistisch ergaben sich jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Altersgruppen 1 und 2 vor und unter Cabergolin-Medikation. 42 4,5 4 Testosteron (ng/ml) Kontrolle Cabergolin 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Gruppe 1 (n =4) Gruppe 2 (n=4) Abb. 7: Mittlere Testosteronkonzentrationen der Rüden A bis D (Gruppe 1; n = 4) und der Rüden E bis H (Gruppe 2; n =4) ohne (Kontrolle) und unter CabergolinMedikation Die mittleren Testosteronkonzentrationen waren bei den Rüden der Gruppe 1 höher (3,0 ±0,9 ng/ml) als bei den älteren Rüden der Gruppe 2 (1 ±1,0 ng/ml). Unter Cabergolin-Gabe stieg Testosteron um 0,2 ng/ml in Gruppe 1 an, während in Gruppe 2 ein Absinken um 0,2 ng/ml zu beobachten war. Es zeigten sich jedoch keine signifikanten Unterschiede der mittleren Testosteronkonzentrationen zwischen den Altersgruppen vor und unter Cabergolin-Gabe. 43 3.2.1.4 Pulsanalyse von Prolaktin, LH- und Testosteron Prolaktin Mit Hilfe des Pulsar-Programms wurden für Prolaktin keine Pulse identifiziert. LH Tabelle 10: Anzahl, Zuordnung und Konzentration der LH-Pulse von Rüde A bis H ohne (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation LH Rüde Anzahl der Pulse Zuordnung Konzentration (Proben-Nr). (ng/ml) Kontrolle Medikation Kontrolle Medikation Kontrolle Medikation A 2 0 8 / 12 - 5,4 / 5,2 - B 2 0 1 / 12 - 8,4 / 6,7 - C 1 1 5 10 14,1 6,1 D 2 1 13 / 20 4 7,3 / 5,4 4,0 E 0 1 - 4 - 5,8 F 0 1 - 17 - 12,2 G 0 0 - - - - H 0 0 - - - - In den basalen LH-Profilen waren lediglich bei den Rüden A bis D einzelne Pulse zu erkennen. Unter Cabergolin-Medikation war die Pulsrate bei diesen Tieren geringer. In der Gruppe der fünf bis sechsjährigen Rüden (E bis F) war unter CabergolinMedikation nur bei den Rüden E und F ein einzelner Peak zu erkennen. 44 Folglich erbrachte die Pulsanalyse bei den geschlechtsgesunden Tieren kein eindeutig pulsatiles Sekretionsverhalten von LH. Testosteron Tabelle 11: Anzahl, Zuordnung und Konzentration der Testosteronpulse von Rüde A bis H ohne (Kontrolle) und unter Cabergolineinfluss Testosteron Rüde Anzahl der Zuordnung Konzentration Pulse (Proben-Nr.) (ng/ml) Kontrolle Medikation Kontrolle Medikation Kontrolle Medikation A 2 0 2/10 - 4,3 / 3,3 - B 0 0 - - - - C 4 1 D 2 2 9 / 15 4/14 6,1/ 6,5 2,9/2,7 E 3 1 11 /16 / 24 5 3,7 / 4,2 / 3,9 3,9 F 2 2 10 / 19 2,8/3,0 3,1 / 4,3 2,8/3,0 G 4 2 H 2 3 7 / 11 / 16 / 22 1 / 10 / 15 / 20 4 / 25 11 7/24 1/11/25 1,5 / 2,6 / 3,3 / 3,0 2,0 / 2,7 / 2,2 / 2,4 5,4 / 2,5 4,5 2,1/1,7 3,4/1,0/1,7 Abgesehen von Rüde B wurden bei allen Tieren Testosteronpulse identifiziert. Es ließen sich jedoch nur einzelne Peaks ermitteln. Insgesamt war die Anzahl der Pulse unter Cabergolin-Medikation niedriger. 45 3.2.2 Einzelfalluntersuchungen Rüde I (kastriert, 10 Jahre alt). Tabelle 12: Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen (Mw, ±SD ,Min ,Max) des Rüden I vor (Basalwert) und unter Cabergolingabe (n= Anzahl der Einzelwerte) Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) Kontrolle Cabergolin n = 25 n = 25 Mw. ±SD Min Max Mw. ±SD Min Max 2,0 0,2 1,8 2,7 1,4 0,1 1,3 1,8 9,6 1,7 6,6 14,1 8,5 1,5 6,0 11,6 - - - - - - - - Die mittleren Prolaktinkonzentrationen des kastrierten Rüden I beliefen sich vor Cabergolin-Gabe (Kontrolle) auf 2,0 ±0,2 ng/ml und unter der Cabergolin-Medikation auf 1,4 ±0,1 ng/ml (Tabelle 11), so dass auch hier von einer Suppression der Prolaktinsekretion durch Cabergolin ausgegangen werden kann. Das mittlere Prolaktinniveau war bei diesem Tier niedriger als bei den acht intakten Rüden (Tab. 5-7). Die mittleren LH-Konzentrationen betrugen vor Cabergolin-Gabe 9,6 ng/ml ±1,7 ng/ml und danach 8,5 ±1,5 ng/ml. Im Vergleich zu den mittleren LHWerten der acht geschlechtsgesunden Rüden (Tab. 5-7) beliefen sie sich auf höherem Niveau. Die Testosteronkonzentrationen sind in Tabelle 12 nicht aufgeführt, da sie aufgrund der Gonadektomie überwiegend unter der Nachweisgrenze lagen. 46 Tabelle 13: Konzentrationen von T4 und TSH sowie von Prolaktin, LH und Testosteron des Rüden I vor und 20-, 120-, und 180 Minuten nach TRH-Injektion vor (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation Kontrolle 0 min. 20 min, Cabergolin 120 180 min. min. 0 min. 20 min. 120 180 min. min. 1,4 1,1 T4 (µg/dl) 1,3 - 2,1 2,4 0,9 - TSH (ng/ml) 0,14 0,40 - - 0,14 0,43 3,2 7,4 3,2 2,5 1,3 3 1,2 1,2 14,1 12,8 8,5 8,7 9,5 10,4 5,2 7,0 - - - - - - - - Prolaktin ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) Der basalen T4-Wert des Rüden I beläuft sich ohne Cabergolin-Medikation im unteren Normbereich und ist nach Cabergolingabe unter dem Referenzbereich messbar. Die basalen T4-Werte zeigen ohne und mit Cabergolin-Medikation nach TRH-Gabe einen für im Vergleich zu einer euthyreoten Stimulation nicht ausreichenden Konzentrationsanstieg von ≤1µg/dl. Die Konzentrationen der basalen TSH-Werte ohne und mit Cabergolin-Medikation sind im Normbereich von ≤0,45 ng/ml messbar und zeigen einen deutlichen Anstieg nach TRH- Gabe. Das Niveau der Stimulation von TSH durch TRH ist ohne und mit Cabergolin-Medikation annährend identisch. 47 Der vor der TRH-Injekton gemessene Prolaktineinzelwert von 3,2 ng/ml lag deutlich über den während der ersten Blutprobenserie gemessenen Einzelwerten und entsprach damit dem bei den intakten Tieren unter Kontrollbedingungen bestehenden Niveau. Die Prolaktinkonzentration stieg bei dem Rüden I in der Kontrollphase wie bei den intakten Tieren (Abb. 2) 20 Minuten nach TRH-Gabe deutlich und sank auf Basalwerte ab. Unter der Cabergolin-Medikation war der 0-Wert von Prolaktin deutlich geringer als vor der Medikation. Ein entsprechend hoher Anstieg wie in der Kontrolle ohne Cabergolin-Einfluss war nicht zu erkennen. Er war jedoch deutlicher ausgeprägt als bei allen anderen Rüden. Die LH-Konzentrationen ließen vor und nach Cabergolingabe keinen Einfluss der TRH-Injektion erkennen. Rüde J (Mikrorchie, Azoospermie ; 10 Jahre alt) Tabelle 14: Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen (Mw, ±SD, Min, Max) des Rüden J vor (Basalwert) und unter Cabergolingabe (n= Anzahl der Einzelwerte) Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) Kontolle Cabergolin n = 25 n = 25 Mw ±SD Min Max Mw. ±SD Min Max 1,9 0,1 1,8 2,1 1,4 0,1 1,3 1,5 8,4 3,5 4,2 17,6 9,6 1,5 6,7 13,9 1,7 0,9 0,4 3,2 3,6 0,9 1,9 5,8 Die mittlere Prolaktinkonzentration des Rüden J war im Vergleich zu den intakten Rüden niedriger. 48 Das Absinken der mittleren Hormonkonzentration nach Cabergolin-Gabe von 1,9 ±0,1ng/ml (Kontrolle) auf 1,4 ±0,1 ng/ml zeigt auch bei Rüden J wie bei Rüden I und den acht geschlechtsgesunden Rüden der Kontrollgruppe eine Suppression der Prolaktinsekretion durch Cabergolin. Das Konzentrationsniveau der mittleren LHKonzentrationen ist verglichen mit den acht Rüden der Kontrollgruppe vergleichsweise hoch, wobei die mittlere Testosteronkonzentration im Kontrolldurchgang auf ähnlichem Niveau war wie die bei den intakten Rüden C,G und H . (Tab.3). Die mittleren LH- und Testosteronkonzentrationen zeigen nach Cabergolin-Gabe einen vergleichsweise deutlichen Anstieg von LH: 8,4 ±3,5 ng/ml auf 9,6 ±1,5 ng/ml und von Testosteron: 1,7 ±0,9ng/ml auf 3,6 ±0,9.ng/ml. Ein vergleichbarer Anstieg der mittleren Testosteronkonzentration um etwa das Doppelte war auch bei Rüden C und A zu beobachten (Tab. 3-4) Tabelle 15: Konzentrationen von T4 und TSH sowie von Prolaktin, LH und Testosteron des Rüden J vor und 20-, 120-, und 180 Minuten nach TRH-Injektion vor (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation Kontrolle T4 (µg/dl) TSH (ng/ml) PRL (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) Medikation 120 180 min. min. - 2,8 2,6 1,2 0,16 0,54 - - 0,10 2,2 4,9 2,8 2,4 5,7 5,2 4,5 0,7 0,6 0,2 0 min. 20 min. 1,7 120 180 min. min. 2,1 2,2 0,55 - - 1,4 1,3 1,2 1,3 5,4 11,5 9,6 5,8 5,9 0,2 2,7 3,6 1,2 0,8 49 0 min. 20 min. Nach TRH-Injektion war sowohl unter Kontrollbedingungen als auch unter Cabergolin-Medikation ein deutlicher, einer Euthyreose entsprechender Anstieg von T4 und TSH zu verzeichnen (Tab. 15), der 20 Minuten nach der Injektion seinen Höhepunkt aufwies und nach 120- und 180 Minuten wieder abbrach. Unter Cabergolin war bei diesem Rüden wie bei den intakten Tieren kein Anstieg der Prolaktinkonzentrationen zu erkennen. Die LH-Konzentrationen zeigten im ersten TRH-Test (Kontrolle) ein relativ konstantes Niveau und im zweiten TRH-Test (Medikation) ein Absinken der Werte nach TRH-Injektion. Die Testosteronkonzentrationen sanken im Verlauf des ersten TRH-Tests von einem relativ niedrigem Ausgangspunkt (0,7 ng/ml) weiter ab. Unter Cabergolingabe war der Ausgangspunkt höher (2,7 ng/ml). Nach 20 Minuten war ein geringfügiger Anstieg auf 3,6 ng/ml zu verzeichnen, dem niedrigere Werte folgten. Rüde K (Mikrorchie, Azoospermie, Verdacht auf Hypothyreose) Tabelle 16: Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen (Mw, ±SD, Min, Max) des Rüden K vor (Basalwert) und unter Cabergolingabe (n= Anzahl der Einzelwerte) Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) Kontolle Cabergolin n= 25 n = 25 Mw ±SD. Min. Max. Mw. ±SD Min. Max. 1,5 0,1 1,3 1,6 1,3 0,1 1,1 1,4 3,3 1,3 1,9 5,9 5,1 1,8 2,8 10,3 1,3 0,8 0,7 3,2 4,1 1,1 2,1 6,0 Die mittlere LH-Konzentration (Tab. 15), lag in der medikationsfreien Phase geringfügig unter, während der Cabergolingabe über dem Niveau der acht intakten Tiere (Tab.3-4). 50 Ähnlich verhielten sich die mittleren Testosteronwerte, bei denen unter der Cabergolin-Medikation ebenfalls ein Anstieg im Vergleich zur Kontrollphase zu verzeichnen ist. Tabelle 17: Konzentrationen von T4 und TSH sowie von Prolaktin, LH und Testosteron des Rüden K vor und 20-, 120-, und 180 Minuten nach TRH-Injektion vor (Kontrolle) und unter Cabergolin-Medikation Kontrolle 20 120 180 min. min. min. 1,0 - 1,9 2,1 0,5 0,26 1,10 - - 0,17 1,8 4,0 2,0 2,0 2,0 1,8 1,4 2,6 1,8 0,5 0 min. T4 (µg/dl) TSH (ng/ml) Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) Medikation 20 120 180 min. min. min. 1,4 1,1 0,79 - - 1,4 1,3 1,4 1,4 1,8 5,3 5,5 4,3 2,5 0,2 3,7 3,3 2,0 1,8 0 min. Obwohl sich bei dem Rüden K vor Versuchsbeginn anhand eines TRH-Tests der Verdacht auf eine Hypothyreose ergab, war in dem nach der ersten Blutprobenserie durchgeführten TRH-Test bei relativ geringer T4-Ausgangskonzentration (0-min. 1,0 µg/dl) nach 180 Minuten eine Anstieg um mehr als 1 µg/dl auf 2,1 µg/dl zu verzeichnen (Tab. 15). Im zweiten TRH-Test war unter der Cabergolin-Medikation keine entsprechende Stimulation der Schilddrüse nachweisbar. Der 0-min.-Wert lag zudem mit 0,5 µg/dl deutlich unter dem Normwert von 1,3 µg/dl. Die Ausgangskonzentration (0-Min.) von TSH war mit und ohne Cabergolingabe im Normbereich von ≤0,45 ng/ml messbar (Tab. 17). Die Stimulation der TSH-Konzentrationen fiel in beiden TRH-Tests (Kontrolle und Medikation) im Vergleich zu allen anderen Tieren am höchsten aus. 51 Die mittlere Prolaktinkonzentration stieg im Kontrolldurchgang zwanzig Minuten nach TRH-Gabe wie bei den anderen Tieren um mehr als das Doppelte an. Dieser Konzentrationsanstieg blieb unter der Cabergolin-Medikation wiederum aus. Die mittlere LH- und Testosteronkonzentration sank in beiden TRH-Tests (Kontrolle u. Medikation) vom Ausgangswert 0 min. kontinuierlich ab. Nach Cabergolin- Medikation ist wie bei Rüde J ein deutlicher Anstieg der mittleren basalen LH- und Testosteronkonzentration erkennbar. Tabelle 18: Prolaktin-, LH- und Testosteronkonzentrationen (Mw, ±SD, Min, Max) des Rüden K unter L-Thyroxin-Substitution (n= Anzahl der Einzelwerte) Prolaktin (ng/ml) LH (ng/ml) Testosteron (ng/ml) Mw ±SD Min Max 1,8 0,2 1,5 2,2 3,0 1,9 1,5 8,1 1,4 1,1 0,2 4,2 Unter der L-Thyroxin-Substitution bei Rüden K von 20 µg/kg zweimal täglich per os war die mittlere Prolaktinkonzentration höher als in der ersten Blutprobenserie (Kontrolle); 1,5 ±0,1 ng/ml (Tab. 15) und unter Cabergolin-Medikation 1,3 ±0,1ng/ml (Tab. 14). Die mittleren LH- und Testosteronkonzentrationen waren unter L-Thyroxinsubstitution auf ähnlichem Niveau wie in der ersten Blutprobenserie (Kontrolle, Tab. 14). Im Vergleich zu den unter Cabergolin-Medikation ermittelten Durchschnittswerten waren sie deutlich geringer ( LH: 5,1 ±1,8 vs. 3,0 ±1,9 ng/ml; Testosteron: 4,1 ±1,1 vs. 1,4 ±1,1 ng/ml). 52 Kontrolle Cabergolin 8 ng/ml 7 6 5 4 3 2 1 0 0 20 120 180 Minuten nach TRH-Injektion Abb. 8: Mittlere Prolaktinkonzentrationen der Rüden I bis K vor (0 min.) und 20-, 120und 180- min. nach TRH-Injektion ohne Medikation (Kontrolle) und unter CabergolinMedikation Zwanzig Minuten nach der TRH-Injektion kam es vor der Cabergolin-Gabe (Kontrolle) bei allen drei Rüden zu einem deutlichen Anstieg der Prolaktinkonzentrationen um 4,2 ng/ml (Rüde I) , 2,7 ng/ml (Rüde J) und 2,2 ng/ml (Rüde K). Die Stimulation der mittleren Prolaktinsekretion durch TRH fiel im Vergleich zu den intakten Rüden geringer aus (vgl. Abb. 2 ). Bei den Rüden I und K war wie bei den geschlechtsgesunden Rüden eine Stimulation der mittleren Prolaktinkonzentration nach TRH- Gabe unter Cabergolin-Medikation ausgeblieben. 53 4 DISKUSSION 4.1 Geschlechtsgesunde Beagle-Rüden Die in der vorliegenden Arbeit bei den geschlechtsgesunden Rüden gemessenen basalen Prolaktinkonzentrationen belaufen sich bei relativ geringen Standardabweichungen auf niedrigerem Niveau verglichen mit anderen an Rüden durchgeführten Studien. So wurde mittels Radioimmunoassay von KREEGER et al. (1991) eine jährliche mittlere Prolaktinkonzentration von 4,2 ±0,6 ng/ml, von SHAFIK et al. (1994) bei Messungen im Abstand von drei Monaten von 4,6 ±0,8 ng/ml gemessen. CORRADA et al. (2003) wiesen mit Hilfe eines Enzym Immunometrischen Assays vergleichsweise niedrige mittlere Prolaktinkonzentrationen von 1,7 ±0,2 ng/ml im Verlauf eines Jahres nach. Somit scheinen die zwischen verschiedenen Studien vorhandenen Unterschiede absoluter Messwerte auf die Uneinheitlichkeit der verwendeten Assays zurückzuführen zu sein. Die von BRINCKMANN (1989) und GÜNZEL-APEL et al. (1990) beschriebenen Hormonverläufe von LH und Testosteron zeigten pulsatile und zeitversetzte LH- und Testostensekretionen. In dieser Deutlichkeit ließ sich eine mit den genannten Studien vergleichbare LH- und Testosteronsekretion nicht erkennen. Bei einigen Tieren blieb insbesondere eine nachweisbare LH-Pulsation aus. Die bei den einzelnen Tieren individuell stark unterschiedlichen Sekretionskurven von LH und Testosteron ließen keinen Zusammenhang mit der CabergolinMedikation erkennen. Diese Ergebnisse sind sicherlich mit stark individuellen Schwankungen der LH- und Testosteronsekretion zu erklären. KOOISTRA (2000) beschrieb bei Beagle-Hündinnen eine deutliche pulsatile Prolaktinsekretion, die in Abhängigkeit vom Stadium der Lutealphase variierte. Eine entsprechende Pulsatilität ist in der vorliegenden Studie nicht zu erkennen. 54 In den überwiegenden Abschnitten der Sekretionsverläufe bilden die Prolaktinsekretionen eine meist flache Sekretionskurve ohne größere Pulsation (Abb. 9-12/ Anhang). Dies kann durch den geschlechtsspezifischen Unterschied erklärt werden, der beim Rüden zu einer niedrigeren basalen Prolaktinkonzentration führt und sich von den zyklusabhängigen, teilweise erheblichen pulsatilen Sekretions- schwankungen von Prolaktin der Hündinnen unterscheidet. Unter dem Einfluss des Prolaktinantagonisten Cabergolin kam es bei allen acht Rüden zu einer geringfügigen, jedoch im Durchschnitt aller Messwerte signifikanten Reduktion der mittleren Prolaktinkonzentration. Die mittleren Konzentrationen von LH zeigten, ähnlich wie beim männlichen Schwein beschrieben (JEDLINSKA et al. 1995), keine signifikante Veränderung unter der Verabreichung von Cabergolin. Dasselbe gilt für die mittleren Testosteronkonzentrationen. Auch diese wurden bei insgesamt geringfügiger Abnahme 2,5 ±0,9 ng/ml (Kontrolle) auf 2,4 ±1,2 ng/ml (Medikation) individuell unterschiedlich von mehr oder weniger deutlichen Abnahmen (n = 4), Anstiegen (n=2) oder Konstantheit (n=2) des Niveaus gekennzeichnet (Tab. 4 u. 5). Im Bezug auf die peripheren Prolaktinkonzentrationen konnte in der vorliegenden Studie gezeigt werden, dass Cabergolin, in der zur Behandlung der Lactatio sine graviditate und zur Läufigkeitsinduktion üblichen Dosis von 5 µg/kg KM einmal pro Tag p.o. verabreicht, auch bei Rüden in der Lage ist, die basale Prolaktinsekretion zu senken. Durch die zweimalige, tägliche orale Gabe des Dopaminagonisten Bromocriptin in gleicher Dosierung (5µg/kg KM.) war nach BEIJERINK et al. (2003) ein signifikanter Abfall der mittleren basalen Prolaktinkonzentrationen bei Hündinnen auch nach 70 -77 Tagen nicht nachzuweisen. Dennoch konnten die Läufigkeitsintervalle signifikant verkürzt werden, so dass die Auffassung vertreten wurde, die Läufigkeitsinduktion und Beeinflussung der Gonadotropinsekretion seien von der Prolaktinsekretion unabhängig und scheinen über Dopamin vermittelt zu werden. Dagegen gingen OKKENS et al. (1985) zunächst von einem möglichen Zusammenhang zwischen dem Abfall der Prolaktinkonzentrationen nach täglichen, zweimaligen Gaben von Bromocriptin in einer Dosierung von 250 µg/Tier und dem Anstieg der LH-Konzentrationen mit Induktion der Läufigkeit und Verkürzung der Zyklusdauer aus. 55 Da die mittleren LH- und Testosteronkonzentrationen durch die ca. dreiwöchige Gabe von Cabergolin in der vorliegenden Studie nicht signifikant verändert wurden, ist eine Beeinflussung prolaktinantagonisierende der LH-Sekretion Wirkung des durch Cabergolin die in dopaminerge dieser Studie bzw. nicht nachzuvollziehen. 4.1.1 TRH-Test Bei den intakten Beagle-Rüden wurden überwiegend T4-Basalkonzentrationen gemessen, die sich unter dem von HOPPEN et al. 1997 beschriebenen Referenzwerten für eine euthyreote Schilddrüsenfunktion befanden bzw. im unteren Normbereich zu messen waren. Im Hinblick auf die durchgehend physiologischen TSH-Werte im Referenzbereich von ≤0,45 ng/ml und die bei den meisten Rüden nachgewiesene angemessene Stimulation der T4- und TSH- Konzentrationen nach TRH-Gabe kann von einer euthyreoten Schilddrüsenfunktion und –stimulation gesprochen werden. Lediglich bei dem Rüden C kam es sowohl ohne als auch unter Cabergolin-Medikation zu keiner ausreichenden Stimulation der T4 Werte, so dass bei diesem Rüden eine subklinische Hypothyreose in Betracht zu ziehen ist. Andererseits sprechen die niedrigen TSH- Basalwerte sowie ihre Stimulierbarkeit nach TRH-Gabe in beiden TRH-Tests gegen eine Schilddrüsenunterfunktion. Der ausbleibende Anstieg der T4Konzentration in dem unter Cabergolin-Medikation durchgeführten TRH-Test beim Rüden A ist schwer zu interpretieren (Tab. 8). Unter Berücksichtigung des euthyreoten Konzentrationsanstiegs im ersten TRH-Test (Kontrolle) und nach TRHInjektion, entsprechend einer normalen Schilddrüsenfunktion mit ansteigenden TSHKonzentration in beiden TRH-Tests, ist bei diesem Rüden wahrscheinlich nicht von einer Hypothyreose auszugehen. Der innerhalb von zwanzig Minuten nach intravenöser Verabreichung von TRH ausgelöste signifikante Anstieg der Prolaktinsekretion bestätigt TRH als wirkungsvollen Prolaktin-Releasing Faktor entsprechend den von LAFUENTE et al. (1994) beschriebenen Zusammenhängen. 56 In der vorliegenden Studie wurde diese TRH- vermittelte Stimulation der Prolaktinsekretion durch Prolaktinantagonisierung (Cabergolin) bei allen Rüden unterdrückt. Ein vorübergehendes Absinken der Konzentrationen des prolaktininhibierenden Dopamins kann zu einer Erhöhung der Ansprechbarkeit von prolaktinsezernierenden laktotrophen Zellen auf TRH führen (FAGIN u. NEILL 1981; NEILL u. NAGY 1994). Es ist anzunehmen, dass die dopaminagonistische Wirkung von Cabergolin entsprechend inhibierend auf die Ansprechbarkeit dieser Zellen auf TRH gewirkt hat. Die gleichzeitige Erhaltung der Stimulierbarkeit von TSH durch die TRH-Injektion unter Cabergolin-Medikation unterstreicht die untergeordnete Rolle von TRH für die spezifische Regulierung der Prolaktinsekretion. Es muss davon ausgegangen werden, dass es entsprechend den von NEILL und NAGY (1994) beschriebenen Zusammenhängen zwischen TRH, Dopamin und Prolaktin zu einer wechselnden, insbesondere durch exogene Reize ausgelösten Ansprechbarkeit der laktotropen Prolaktin sezernierenden Zellen auf den Prolaktininhibierenden Faktor (Dopamin) oder auf Prolaktin Releasing Faktoren kommt. Eine der hypothalamisch-hypophysären Regulation wie TRH entsprechende Steuerung der Prolaktinsekretion durch TRH und Dopamin erscheint vor dem Hintergrund der Ergebnisse der vorliegenden Studie unwahrscheinlich. 4.2 Einzelfälle Die mittleren basalen Prolaktinkonzentrationen der drei zehnjährigen Rüden (1,5 ±0,1 ng/ml bis 2,0 ±0,2 ng/ml vs. 2,6 ±0,3 bis 3,4 ±0,2 ng/ml) waren im Vergleich zu den acht intakten Beagle-Rüden deutlich geringer. Daraus lässt sich eine altersabhängige Reduktion der Prolaktinsekretion beim männlichen Hund ableiten, wie sie schon von ZAKHARIEVA et al. (1982) und SMIRNOVA et al. (1983) beim Mann beschrieben wurde. Unter der Cabergolin-Gabe war bei allen drei Rüden eine Suppression der mittleren Prolaktinsekretion zu erkennen, die der bei den acht intakten Beagle-Rüden weitgehend entsprach. 57 Die basalen mittleren LH-Konzentrationen des kastrierten Rüden I lagen mit 9,6 ±1,7 ng/ml auf einem höheren Niveau als bei den acht intakten, jüngeren Tieren (3,2 ±0,9 bis 7,1 ±1,5 ng/ml) und den beiden 10-jährigen Rüden mit Mikrorchie (J: 8,4 ±3,5; K: 3,3 ±1,3 ng/ml), was den kompensatorischen Regelmechanismen innerhalb der Hypothalamus-Hypophyse-Gonaden-Achse als Reaktion auf das Fehlen der Gonaden als Sekretionsort für Testosteron zuzuschreiben ist (BRINKMANN 1989, GÜNZEL-APEL et al. 1990). Die basalen mittleren Testosteronkonzentrationen der Rüden J und K, die eine mit Azoospermie einhergehende Mikrorchie aufwiesen, lagen im Bereich der bei den acht intakten Rüden gemessenen Werte ( J: 2,1 ±1,0 ng/ml; K: 1,5 ±0,9 ng/ml vs. A-H: 1,5 ±0,6 bis 3,8 ±1,5 ng/ml). Unter der CabergolinMedikation war die mittlere LH-Konzentration beim Rüden I geringer, bei den Rüden J und K höher als während der Kontrollphase (I: 9,6 ±1,7 ng/ml vs. 8,5 ±1,5 ng/ml J: 8,4 ±3,5 vs. 9,6 ±1,5 ng/ml; K: 3,3 ±1,3 vs. 5,1 ±1,8 ng/ml). Dies entsprach den auch bei den intakten Rüden beobachteten individuell wechselnden LH-Konzentrationen vor und unter Cabergolin-Gabe. Die mittlere Testosteronkonzentration war bei den Rüden J und K unter der Cabergolin-Medikation um 2,4 ng/ml höher als im Kontrolldurchgang, so dass bei diesen beiden Tieren sowohl LH als auch Testosteron einen Anstieg unter Prolaktininhibierung zeigten, während bei allen anderen Tieren, bei denen die mittlere Konzentration von LH und Testosteron vor und unter Cabergolin um mehr als 0,5 ng/ml variierte, die Differenz stets ein unterschiedliches Vorzeichen ( + oder -) trug. Insgesamt ist anhand der vorliegenden Daten kein eindeutiger Zusammenhang zwischen der unterdrückten Prolaktinsekretion und der LH- und Testosteronsekretion zu erkennen. BRINCKMANN (1989) und GÜNZEL-APEL et al. (1990) beobachteten, dass bei Rüden im achten Lebensjahr im Rahmen des Seniums eine Abnahme der mittleren LH-Hormonkonzentrationen an eine Reduktion der Testosteronkonzentrationen gekoppelt war. Die Daten der vorliegenden Studie zeigten die niedrigsten Testosteronkonzentrationen bei den ältesten Rüden (J- K) und die höchsten bei den jungen Rüden (A-D). Das Testosteron-Niveau der fünf bis sechsjährigen Rüden E- H liegt dazwischen. 58 Die mittleren LH-Konzentrationen waren bei den zehnjährigen Rüden der Einzelfalluntersuchungen am höchsten und bei den ein- bis zweijährigen Tieren am niedrigsten. Es muss davon ausgegangen werden, dass die vergleichsweise geringen Testosteronkonzentrationen der Rüden J und K neben Alterseinflüssen auf die Mikrorchie zurückzuführen sind. So scheinen die vergleichsweise hohen LHKonzentrationen in dieser Altersgruppe Ausdruck des negativen Feedbackmechanismus der endokrinen Autoregulation zu sein, der zu einem kompensatorischen Sekretionsanstieg von LH führte. Ein direkter Altersvergleich der ein bis zweijährigen Rüden A bis D und der fünf- bis sechsjährigen Tiere E bis H zeigt keine signifikanten Unterschiede der mittleren Prolaktin-, LH und Testosteronkonzentrationen. Eventuell sind die Versuchsgruppen zahlenmäßig zu klein, um die tendenziellen und individuellen Konzentrationsunterschiede zwischen den Gruppen statistisch untermauern zu können. Zwanzig Minuten nach der TRH-Injektion kam es unter Kontrollbedingungen wie bei den acht geschlechtsgesunden Tieren bei allen drei Rüden zu einem deutlichen Anstieg der Prolaktinkonzentrationen. Die Stimulation durch TRH fiel jedoch im Vergleich zu den intakten Tieren geringer aus (Abb. 8) Bei dem kastrierten Tier (Rüde I) der die stärkste Stimulation bei allen drei Rüden der Einzelfalluntersuchungen im TRH-Test der Kontrolle aufwies, wurde auch eine herabgesetzte Stimulation unter Cabergolingabe (Tab. 13) erreicht. Diese Stimulation blieb bei allen anderen untersuchten Rüden aus. Die nachgewiesene Hemmung der Hodenfunktion und Gonadotropinsekretion durch hohe Prolaktinkonzentrationen (BARTKE et al. 1978) sowie die Einflüsse von Prolaktin auf die Hodenentwicklung (BARTKE 1965), die LH-Bindungskapazität (BARTKE 1976, BEX und BARTKE 1977) und Testosteronsekretion (HAFIEZ et al. 1972) lassen einen regulatorischen Mechanismus von Prolaktin auf die Hodenfunktion erkennen. Die relativ hohe Prolaktinsekretion und ein im Vergleich zu den anderen Rüden hoher Prolaktinanstieg nach TRH-Injektion auch unter Cabergolin-Einfluss können bei dem kastrierten Rüden I als hypophysäre Kompensation der Prolaktinsekretion auf die fehlenden Gonaden interpretiert werden. 59 So kann der Anstieg der Prolaktinkonzentration bei dem Rüden I nach TRH-Gabe unter Cabergolin-Einfluss als kompensatorisch erhöhte Stimulierbarkeit interpretiert werden, vergleichbar mit erhöhten LH-Sekretionen, die bei Gonadeninsuffizienz nachweisbar sind. Die mittleren LH- und Testosteronkonzentrationen ließen weder vor noch unter Prolaktininhibition einen klaren Effekt der TRH-Gabe erkennen und verhielten sich wie bei den acht intakten Rüden individuell unterschiedlich. 60 4.3. Die Schlussbetrachtung : Rolle von Prolaktin im Rahmen der Fortpflanzungsphysiologie wird unterschiedlich beurteilt. Eine nicht unerhebliche tierartspezifische Wirkung scheint jedoch unbestritten. Da beim Rüden kaum Studien über das physiologische Sekretionsverhalten von Prolaktin auch im Zusammenhang mit Testosteron und LH durchgeführt wurden, bestand das Anliegen dieser Arbeit in der Untersuchung des physiologischen Sekretionsverhaltens bei einer weitgehend homogenen Gruppe intakter Beagle-Rüden. Neben der Erstellung von sechsstündigen Basissekretionsmustern von Prolaktin, LH und Testosteron wurden Verlaufsprofile unter medikamentöser Untersuchung von Prolaktin durchgeführt. Darüber hinaus wurde der Effekt einer kurzfristigen Stimulation von Prolaktin durch TRH auch im Hinblick auf die Sekretion von LH und Testosteron geprüft. Die Ergebnisse dieser Studie erbrachten keine deutlichen Zusammenhänge zwischen der Prolaktin-Sekretion einerseits und der Sekretion von LH- und Testosteron andererseits. Altersabhängige Unterschiede waren insbesondere bei den im Senium befindlichen und als Einzelfälle betrachteten Tieren zu verzeichnen. Aufgrund der bei einem 10-jährigen kastrierten Rüden erhobenen Befunde ist zu vermuten, dass weiterführende Studien bei Tieren verschiedenen Alters vor und nach Kastration zusätzliche Hinweise auf die Bedeutung von Prolaktin für die männliche Reproduktion erbringen könnten. Auch andere interessante Tendenzen wie die sinkenden Prolaktinkonzentrationen im Alter sollten an einem größeren Tierkollektiv überprüft werden. Der ausbleibende Stimulus von TRH auf die Prolaktinsekretion unter Cabergolin-Einfluss erlaubte Rückschlüsse auf die Rolle von TRH bei der Regulation der physiologischen Prolaktinsekretion und bestätigt diesbezügliche Aussagen anderer Autoren (FAGIN u. NEILL 1981; NEILL u. NAGY 1994). Die Prolaktinkonzentration konnte durch Cabergolin in der beschriebenen Dosierung in geringem Maße aber doch signifikant gesenkt werden. Interessant erscheint der Einfluss höherer Cabergolindosen ebenso, wie die Erzeugung einer temporären Hyperprolaktinämie (z. B. durch Metoclopramid), um mögliche Interaktionen zwischen Prolaktin, LH und Testosteron erkennen zu können. Als weiterer Aspekt bietet sich für zukünftige Studien der Zusammenhang zwischen Prolaktin und Erkrankungen der Prostata an. 61 6 ZUSAMMENFASSUNG Alexander Koch Untersuchungen der Prolaktinsekretion im Zusammenhang mit der Freisetzung von LH und Testosteron sowie Thyroxin und Thyrotropin bei Beagle-Rüden In der vorliegenden Arbeit wurden die Sekretionsmuster von Prolaktin, LH und Testosteron sowie der Schilddrüsenhormone T4 und TSH bei acht geschlechtsgesunden Beagle-Rüden im Alter von ein bis zwei Jahren (n=4) und fünf bis sechs Jahren (n=4) untersucht. Drei zehnjährige Beagle-Rüden wurden als Einzelfälle betrachtet. Dabei handelte es sich um einen Kastraten und um zwei Tiere mit Mikrorchie und Azoospermie. Die Hormonprofile wurden anhand von Blutprobenserien untersucht, die in den Morgenstunden über einem Zeitraum von sechs Stunden im Abstand von 15 Minuten entnommen wurden. Fünf Tage nach der ersten Blutprobenserie (Kontrolle) wurde ein TRH-Test durchgeführt. Danach wurde den Tieren einmal täglich der Prolaktinantagonist Cabergolin in einer Dosierung von 5 µg/kg KM. oral verabreicht. 22 Tage nach der Cabergolin-Gabe wurde die zweite Blutprobenserie (Medikation) entnommen. Die Medikation wurde fortgeführt und nach fünf Tagen ein zweiter TRH-Test durchgeführt. Es konnte keine pulsatile Prolaktinsekretion bei den intakten Beagle-Rüden nachgewiesen werden. Die mittleren Prolaktinkonzentrationen wurden bei den geschlechtsgesunden Tieren durch die Gabe von Cabergolin signifikant gesenkt, während die mittleren Konzentrationen von LH und Testosteron keinen Einfluss der Cabergolin-Medikation erkennen ließen. Nach der intravenösen Injektion von TRH kam es zu einem deutlichen und kurzfristigen Anstieg der Prolaktinkonzentration. Nach 120 Minuten und 180 Minuten lag wieder ein basales Niveau vor. Unter dem Einfluss von Cabergolin blieb der Anstieg von Prolaktin nach der TRH-Injektion aus. Die Konzentrationen von LH und Testosteron zeigten keine einheitliche Reaktion auf die TRH-Injektion. Die mittleren Prolaktinkonzentrationen der zehnjährigen Rüden (Einzelfälle) waren im Vergleich zu den intakten Rüden geringer. 62 Nach TRH-Gabe kam es ebenfalls zu einem Anstieg der Prolaktinkonzentration. Unter der Cabergolin-Medikation war nur bei dem kastrierten Rüden ein geringer Anstieg von Prolaktin nach TRH-Gabe zu beobachten. Bei den anderen beiden Rüden blieb ein Anstieg der Prolaktinkonzentrationen wie bei den geschlechtlich intakten Tieren aus. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verabreichung des Prolaktinhemmers Cabergolin in der zur Behandlung der Lactatio falsa sine graviditate verwendeten Dosis auch beim Rüden die Prolatinsekretion signifikant senken kann. Der markante Anstieg der Prolaktinsekretion nach TRH-Gabe bestätigt die bereits beschriebene Rolle von TRH als potenten Prolactin Releasing Factor. Die Erhaltung der TRH-induzierten spezifischen Reaktion von Thyroxin und TSH unter PRL-Suppression und das Unvermögen der TRH-Gabe, die prolaktininhibierende Dopaminwirkung aufzuheben, unterstreicht jedoch die unspezifische Rolle von TRH für die Regulierung der Prolaktinsekretion, welche primär von der Ansprechbarkeit der laktotrophen Zellen abzuhängen scheint. 63 7 SUMMARY Alexander Koch Investigations of the prolactin secretion in connection with the release of LH and testosterone as well as thyroxine and thyrotropine in male beagles. In the present study the secretion patterns of prolactin, LH and testosterone as well as T 4 and TSH taken from eight clinically healthy male dogs at the age of one to two (n=4) and five to six years (n=4) were investigated. Three ten-year-old male beagles were examinated as special cases. One dog was castrated and two dogs of the special cases have microorchia and azoospermia. The secretion patterns were analysed by means of series of blood samples which were collected in the morning hours over a period of six hours, with intervals of 15 minutes between the samples. Five Days after the first collection of the blood samples (control) a test for provocation of the T4 and TSH by exogenous TRH (TRH-test) was done. After the TRH-test the dogs were treated orally once a day with 5 mcg/kg/ BW cabergoline, an inhibitor of the prolactin secretion. After 22 days of treatment with cabergoline a second serie of blood samples (medication) was taken. The treatment was continued for five days and a second TRH-test was done. There was no evidence of a pulsatile secretion of prolactin in the eight intact male dogs. The mean prolactin concentrations were significantly lowered by the treatment of cabergoline while the mean values of LH and testosterone showed no influence of the treatment of cabergoline. After the intravenous injection of TRH a clear and short-term increase of prolactin occurred. After 120 and 180 minutes the concentration of prolactin declinded to basic values. Under the treatment of cabergoline an increase of prolactin concentration failure to apear. 64 The concentrations of LH and testosterone didn’t show a uniform reaction to the injection of TRH. The mean prolactin concentrations of the ten-year-old beagles (special cases) were comparatively lower than the values of the intact beagles. After TRH administration an increase of prolactin was evident as well. Under the treatment of cabergoline a low increase of prolactin was only evident in the castrated male dog. An increase of prolactin failed to happen in the other dogs. The results show that an administration of the prolactinhibitor cabergoline in the dose used for the of treatment of the lactatio falsa sine graviditate also decreases the prolactin secretion in the male dog significantly. The sharp increase of the prolactin secretion after TRHadministration confirm the already described role of TRH as a potent prolactin releasing factor. The maintenance of the TRH induced specific reaction of Thyroxine and TSH under Prolactin-suppression and the failure of TRH to stop the prolactininhibiting effect of dopamine indicates the unspecific role of TRH in the regulation of the prolactin secretion which primarily depends on the sensivity of the lactotrophs. 65 8 LITERATURVERZEICHNIS AMANN, R. P. u. SCHANBACHER, B. D. (1983): Physiology of male reproduction. J. Anim. Sci. 57, 380-403 ARBEITER, K. u. WINDING, W. (1977): Zur Behandlung der lactatio sine graviditate und von Milchstauungen im Anschluss an die Geburt mit dem Antiprolaktin 2-Br-Ergocriptin. Kleintierpraxis 22, 271-278 ARBEITER, K., BRASS, W., BALLABIO, R. u. JÖCHLE, W. (1988): Treatment of pseudopregnancy in the bitch with cabergoline, an ergoline derivate. J. small Anim. Pract. 29, 781-788 BARTKE, A. (1966): Reproduction of female dwarf mice treated with prolactin. J. Reprod. Fertil. 11, 203-206 BARTKE, A. (1976): Pituary-testis relationships. In: P.O. Hubinot, M. L’Hermite u. J Schweers (Hersg.): Sperm action. Verlag Karger, Basel, S. 136-152 BARTKE, A., HAFIEZ, A., BEX, F.J. u. DALTERIO, S. (1978): Hormonal interactions in regulation of androgen secretion. Biol. Reprod. 18 , 44-45 66 BARTKE, A., SMITH, M. S., MICHAEL, S. D., PERON, F. G. u. DALTERIO, S. (1977): Effects of experimentally-induced chronic hyperprolactinemia on testosterone and gonadotropin levels in male rats and mice. Endocrinology 100, 182-186 BEIJERINK, N. J., DIELEMAN, S. J., KOOISTRA, H. S. u. OKKENS, A. C. (2003): Low doses of bromocriptine shorten the interestrous interval in the bitch without lowering plasma prolactin concentration. Theriogenology 60, 1379-1386 BEN - JONATHAN, N. (1985): Dopamin: a prolactin-inhibiting hormone. Endocrinol. Rev. 6, 564-589 BEVERS, M. M., WILLEMSE, A. H. u. KRUIP, T. A. M. (1978): Plasma prolactin levels in the sow during lactation and the post-weaning period as measured by radioimmunoassay. Biol. Reprod. 19, 628-634 BOHNET, H. G., WIEST, H. J., DAHLEN, H.G. u. SCHNEIDER, H.P. (1975): Die pulsatile LH-Fluktuation (Spiking) in Abhängigkeit vom zirkulierenden Prolaktin. Untersuchungen bei physiologischer (Puerperium), bei funktionell pathologischer sowie unter TRH induzierter Hyperprolaktinämie. Endokrinologie 66,158-172 BOUCHARD, P., LAGOGUEY, M., BRAILLY, S. u. SCHAISON, G.(1985): Gonadotropin-releasing hormone pulsatile administration restores luteinizing hormone pulsatility and normal testosterone levels in males with hyperprolactinemia. J. Clin. Endocrinol., 60, 258-262 67 BRINCKMANN, H. G. (1989): Untersuchungen der physiologischen LH- und Testosteronrhythmik bei BeagleRüden verschiedener Altersgruppen. Hannover, Tierärztliche Hochschule, Diss. CHASTAIN, C. B. u. SCHMIDT, B. (1980): Galactorrhoea associated with hypothyreoidism in intact bitches. J. Am. Anim. Hosp. Assoc. 16, 851-854 COLAO, A., ANNUNZIATO, L. u. LOMBARDI, G. (1998): Treatment of prolactinomas. Ann. Med. 5, 452-459 CONCANNON, P. W. (1986): Canine pregnancy and Parturtion. Vet. Clin. North Am. Small Anim. Pract. 16, 453,472 CORRADA, Y., CASTEX, G., SOSA, Y. u. GOBELLO, C. (2003): Secretory patterns of prolactin in dogs : circannual and ultradian rhythms. Reprod. Dom. Anim., 38 , 219-223 CORTESE, L. , OLIVIA, G., VERSTEGEN, J., CIARAMELLA, P. u. PERSECHINO, A. (1997): Hyperprolactinaemia and galactorrhoea associated with primary hypothyroidism in a bitch. J. Small Anim. Pract. 38, 572-575 COSTELLO, L. C. u. FRANKLIN, R. B. (1994): Effect of prolactin on the prostate. Prostate 24, 162-166 68 COSTELLO, L.C., LIU, Y., ZOU, J., FRANKLIN, R. B. (1999): Evidence for zinc uptake transporter in human prostate cancer cells which is regulated by prolactin and testosterone. J. Biol. Chem. 25 , 17499-17504 COSTELLO, L.C., LIU, Y., ZOU, J., FRANKLIN, R. B. (2000 a): The pyruvat dehydrogenase E1 alpha gene is tetosterone and prolactin regulated in prostate epithelial cells. Endrocrinol. Res. 26, 23-39 COSTELLO, L.C., LIU, Y., ZOU, J., FRANKLIN, R. B. ; (2000 b): Mitochondrial aconitase gene expression is regulated by testosterone and prolactin in prostate epithelial cells. Prostate 42, 196-202 COWIE, A. T. u. FORSYTHE I. A. (1975): Biology of Prolaktin Pharmacol. Therap. B 1, 437-457 DE COSTER, R., BECKERS, J. F., BEERENS, D. u. DE MEY, J. (1983): A homologous radioimmunoassay for canine prolactin: plasma levels during the reproductive cycle. Acta Endocinol. 103, 473-478 DE GROOT, L. J. (1979): Thyroid physiology: endocrine and neural relationships. In: L.J. De Groot (Hrsg.): Endocrinology, Vol. I, Grune and Stratton, New York, S. 373-386. DEL DOTTO, P. u. BONUCELLI, U. (2003): Clinical pharmacokinetics of cabergoline. Clin. Pharmacokinet. 42 , 633-645 69 DÖCKE, F. (1994): Prolaktin In : F. Döcke (Hrsg.): Veterinärmedizinische Endokrinologie. 3 Auflage, Verlag Enke, Stuttgart, 205 - 211 DUFAU, M. L., WINTERS, C., HATTORI, M., AQUILANO, D. , BARANAO, J. L. S., NOZU, K., BAUKAL, A. u. CATT, K. J. (1984): Hormonal regulation of androgen production by the leydig cell. J. Steroid. Biochem 20,161-173 EVANS, M.J., ALEXANDER, S. L., IRVINE, C.H., LIVESEY, J. H. u. DONALD, R. A. (1991): In vitro and in vivo studies of equine prolactin secretion throughout the year. J. Reprod. Fert. Suppl. 44, 27-35 EVERETT, J. W. (1954): Luteotrophic function of autografts of the rat hypophysis. Endocrinology 54, 685-690 EVERETT, J. W. (1956): Functional corpora lutea maintained for months by autografts of rat hypophysis. Endocrinology 58, 786-796 FONTBONNE, A., SILIART, B. u. BADINAND, F. (1993): Hormonal findings in dogs and bitches showing reproductive disorders. J. Reprod. Fert. Suppl. 47, 553-554 FAGIN, K.D. u. NEILL, J.D. (1981): The effect of dopamine on thyrotropin-releasing hormone-induced prolactin secretion in vitro. Endocrinology 108, 1835-1840 70 FRANTZ, A. G. (1978): Prolactin. New England J. med., 298, 201-207 FRAWLEY, LS., (1994): Role of hypophyseal neurointermediate lobe in the dynamic release of prolactin. Trends. Endocrinol. Metab. 5, 107-112 GARTHWAITE, T.L. u. HAGEN, T.C. (1979): Evidence that serotonin stimulates a prolactin-releasing factor in the rat. Neuroendocrinology 29, 215-220 GOBELLO, C., CASTEX, G. u. CORRADA, Y. (2002): Use of cabergoline to treat primary and secondary anestrus in dogs. J. Am. Vet. Med. Assoc., 11, 1653-1654 GRÜNAU, B. (1994): Zur Bedeutung von Prolaktin bei der Pseudogravidität der Hündin. Diss. Tierärztliche Hochschule Hannover GÜNZEL-APEL A. R., BRINCKMANN, H. G., HOPPEN, H. O. (1990): Dynamik der LH- und Testosteron-Sekretion bei Beagle-Rüden verschiedener Altersgruppen. Reprod. Dom. Anim. 25, 78-86 HAFIEZ , A.A., LLOYD, C. W. u. BARTKE, A. (1972): The role of prolactin in the regulation of testis function: the effect of prolactin and luteinizing hormone on the plasma levels of testosterone and androstenedione in hypophysectomized rats. J. Endocrinol. 52, 327-332 71 HILL, J. B., LACY, E. R., NAGY, G. M., GORCS, T. J. u. FRAWLEY, L. S. (1993): Does alpha-melanocyte-stimulating hormone from the pars intermedia regulate suckling-induced prolactin-release? Supportive evidence from morphological and functional studies. Endocrinology 133, 2991-2997 HOPPEN, H. O., LOHMANN, P., SCHLOTE, S., GÜNZEL-APEL, A. R., MÜLLERKÖNIG, A., GRÜNAU B., HÄMMERLING, R., LEIDINGER, K., MORISSE, B. u. NOLTE I. (1997): Die Messung von caninem TSH zur Diagnostik der Hypothyreose des Hundes. Der praktische Tierarzt 78, 13-17 HOSSDORF, T. u. WAGNER, H. (1980): Prolaktin - Sekretion bei gesunden Männern und Frauen unterschiedlichen Alters. Aktuelle Gerontologie 10, 119-126 HYDE, J.F., BEN-JONATHAN, N. (1989): The posterior pituitary contains a potent prolactin-releasing factor: in vivo studies. Endocrinology 125, 736-741 JEDLINSKA, M., ROZEWIECKA, L. u. ZIECIK, A.J. (1995): Effect of hypoprolactinaemia and hyperprolactinaemia on LH-secretion, endocrine function of testes and structure of seminiferous tubules in boars. J. Reprod. Fertil. 103, 265-272 JEUKENNE, P. u. VERSTEGEN, J. (1997): Termination of dioestrus and induction of oetrus in dioestrus nonpregnant bitches by the prolactin antagonist Cabergoline. J. Reprod. Fert. Suppl. 51, 59-66 72 JOHNSTON, C.A. u. NEGRO-VILIAR, A. (1988): Role of oxytocin on prolactin secretion during proestrus and in different physiological and pharmacological paradigms. Endocrinology 122, 341-350. JOHNSON, C. A., OLIVER, N. B. u. NACHREINER, R. F. (1999): Effect of 131 I-induced hypothyroidism on indices of reproductive function in male dogs. J. Vet. Int. Med. 13, 104-110. JOHNSON, C. A. (2002): Thyreoid Issues in Reproduction. Clin. Tech. Small Anim. Pract., 17, 129-132 JÖCHLE, W., ARBEITER, K., POST, K., BALLABIO, R u. D’VER, A.S. (1989): Effects on pseudopregnancy,pregnancy and interoestrous intervals of pharmacological suppression of prolactin secretion in female dogs and cats. J. Reprod. Fertil. Suppl. 39,199-207 JÖCHLE, W. , HEIMM, U. u. HEIMM, G. (1994): Scheinträchtigkeit und deren Behandlung mit Cabergolin. Kleintierpraxis 39, 561-566 JÖCHLE, W. (1997): Prolactin in canine and feline reproduction. Reprod. Dom. Anim. 32, 183-193 KATO, Y., IWASAKI, Y., IWASAKI, J., ABE, H., YANAIHARA, N. u. IMURA, H. (1978): Prolactin release by vasoactive intestinal polypeptide in rats. Endocrinology 103, 554-558 73 KAUFMANN, J., OLSON, P.N.,REIMERS, T. J., ALLEN, S. F., SODERBERG, S. F, NETT,T. M., WHEELER, S. L. u. WINGFIELD, W. E. (1985): Serum concentrations of thyroxine, 3-5-3’-triiodothyronine, thyrotropin and prolactin in dogs before and after thyrotropin-releasing hormone administration. Am. J. Vet. Res. 46, 486 KEENEY, D.S. u. EWING, L. L. (1990): Effects of hypophysectomie and alterations in spermatogenetic function on leydig cell volume, number, and proliferation in adult rats. J. Androl. 11, 367-378 KENNAWAY, D. J., SANFORD, L. M. u. GODFREY, B. u. FRIESEN, H. G. (1983): Patterns of progesterone, melatonin and prolactin secretion in ewes maintained in four different photoperiods. J. Endocrinology 97, 229-242 KLEIMBERG, D. I. , NOEL, G. L. u. FRANTZ, A. G. (1977): Calactorhhoea: a study of 235 cases , including 48 with pituary tumors. N. Engl. Med. 296, 589-600 KOOISTRA, H. S. (2000): Pulsatile secretion patterns of prolactin and α-melanocyte-stimulating hormone during the luteal phase and mid-anoestrus in beagle bitches. Adenohypophyseal function in healthy dogs and in dogs with pituitary disease Proefschrift, Universität Uetrecht, Kapitel 8, 135-147 KRAUSE, D. (1965): Zur Fertilitätsuntersuchung beim Hund. Dtsch Tierärztl. Wochenschr. 1 , 3-10 74 KREEGER, T. J., SEAL, U. S., COHEN, Y. u. PLOTKA, E. D. (1991): Characterization of prolactin secretion in gray wolves (Canis lupus). Can. J. Zool. 69, 1366-1374 KREEGER, T. J. u. SEAL, U. S. (1992): Circannual prolactin rhythm in intact dogs housed outdoors. Chronobiologia 19, 1-8 KRULICH, L., MCCANN, S, u. MAYFIELD, M. (1981): On the mode of prolactin release inhibiting action of the serotonin receptor blockers metergoline, methysergide and cyproheptadine. Endocrinology 108, 1115-1124 LAFUENTE, A., MARCO, J. u. ESQUIFINIO, A. I. (1994): Physiological roles of thyrotrophin-releasing hormone and vasoactive intestinal peptide on the pulsatile secretory patterns of prolactin in pituitary-grafted female rat. J. Endocrinol. 142, 581-586 LANDEGHEM, A. A. J. VAN U. WEIL, D. F. M. VAN DE (1978): Radioimmunoassay for procine prolactin: Plasma levels during lactation, suckling and weaning and after TRH administration. Acta Endocr. 88, 653-667 LEONG, D.A., FRAWLEY, S.L., NEILL. J.D. (1983): Neuroendocrine control of prolactin secretion. Annu. Rev. Physiol. 1983 45 :109-127 LEWIS, U. J., SINGH, R. N., LEWIS, L. J., SEAVEY, B. K. u. SINHA, Y. N. (1984): Glycosylated ovine prolactin. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 81, 385-390 75 LEWIS, U. J., SINGH, R. N., SINHA, Y. N., VANDERLAAN, W. P. (1985): Glycosylated human prolactin. Endocrinology 116, 359-363 LINCOLN, G. A., MCNEILLY, A. S. u. CAMERON, C. L. (1978): The effects of a sudden decrease or increase in daylight on prolactin secretion in the ram. J. Reprod. Fert. 52, 305-311 LIU, Y., FRANKLIN, R. B. u. COSTELLO, L.C.(1997): Prolactin and testosterone regulation of mitochondrial zinc in prostate epithelial cells. Prostate 30, 26-32 LOPEZ, F. J., DOMINGUEZ, J. R., SANCHEZ-FRANCO, F., NEGRO-VILIAR, A. (1989): Role of dopamine and vasoactive intestinal peptide in the control of pulsatile prolactin secretion. Endocrinology 124, 527-535 MARKOFF, E., SIGEL, M. B., LACOUR, N., SEAVEY, B. K., FRIESEN, H. G., LEWIS U. J. (1988): Glycosylation selectively alters the biological activity of prolactin. Endocrinology 123, 1303-1306 MACLEOD, R.M. (1976): Regulation of prolactin secretion. In: Martini, L., Ganong, W.F., (Hrsg,) : Frontiers in Neuroendocrinology. Vol 4. Raven Press, New York, S. 169-194 MC NEILLY, A. S. (1987): Prolactin and the control of gonadotrophin secretion. J. Endocrinol. 115, 1-5 76 MERRIAM, G. R. u. WACHTER, K. W. (1982): Algorithms for a study of episodic hormone secretion. Am. J. Physiol 243, 310-318 MURAI, I. u. BEN-JONATHAN, N. (1987): Posterior pituary lobectomy abolishes the suckling-induced rise in prolactin (PRL): evidence for a prolactin releasing factor in the posterior pituitary. Endocrinology 121, 205-211 MURAI, I. u. BEN-JONATHAN, N. (1990): Acute stimulation of prolactin release by estradiol : mediation by the posterior pituitary. Endocrinology 126, 3179-3184 NAGY, G. M., FRAWLEY, L. S. (1990): Suckling increases the proportion of mammotropes responsive to various prolactinreleasing-stimuli. Endocrinology 127, 2079-2084 NEILL, J. D. (1980): Neuroendocrine regulation of prolactin secretion. In : Martini L, Ganong WF., (eds.): Frontiers in neuroendocrinology, Vol. 6, New York :Raven Press ,129-155 NEILL, J. D. u. NAGY, G. M. (1994): Prolactin secretion and its control. In: E. Knobil, E. u. Neill, J. (Hrsg.): The Physiology of Reproduction Raven Press, New York, S. 1833-1860 NETT, T. M., AKBAR, A. M., PHEMISTER, R. D., HOLST, P. A., REICHERT, L. E Jr. u. NISWENDER, G. D. (1975): Levels of luteinizing hormone, estradiol and progesterone in serum during the estrous cycle and pregnancy in the beagle bitch. Proc. Soc. exp. Biol. Med. 148, 136-139 77 OKKENS, A. C., BEVERS, M. M., DIELEMANN, S. J. u. WILLEMSE, A. H. (1985): Shortening of the interoestrus interval and the lifespan of the corpus luteum of the cyclic dog by bromocriptine treatment. Vet. Quart. 7, 173-176 OKKENS, A. C., BEVERS, M. M., DIELEMAN, S. J. u. WILLEMSE, A. H. (1990): Evidence for prolactin as the main luteotrophic factor in the cyclic dog. Vet. Quart. 12 , 193-201 PETER, A. T., GAINES, J. D., u. SMITH C. L. (1989): Association of weak estrous signs and irregular estrous cycles with hypothyroidism in a bitch. Can. Vet. J. 30, 957-958 POST, K., EVANS, L. E., JÖCHLE, W. (1988): Effects of Prolactin Suppression with Cabergoline on the pregnancy of the bitch. Theriogenology 6, 1233-1241 RAVAULT, J. P., MARTINAT-BOTTE, F., MAUGET, R., MARTINAT, N., LOCATELLI, A. u. BARITEAU, F. (1982): Influence of the duration of daylight on prolactin secretion in the pig: hourly rhythm in ovariectomized females, monthly variation in domestic (male and female) and wild strains during the year. Biol. Reprod. 27, 1084-1089 REEVES, J. J. (1980): Neuroendocrinology of reproduction. In: Hafez, E. S. E. (Hrsg.): Reproduction in farm animals. 4 Aufl. Verlag Lea und Febiger, Philadelphia, S.114-129 REICHERT, L.E. (1975): Purification of anterior pituitary hormones. In: S.P. Colowick u. N.O. Kaplan (Hrsg.): Methods of Enzymology, XXXVII Academic Press, New York , S. 360-381 78 RICHARDS, G. E., HOLLAND, F. J., AUBERT, M. L., GANONG, W. F., KAPLAN, S. L., u. GRUMBACH, M. M. (1980): Regulation of prolactin and growth hormone secretion. Neuroendocrinology 30 ,139-143. ROMMEL, W. (1983): Neuroendokrine Regulation der Fortpflanzung In : F. Schätz u. W. Leidl (Hrsg.) Küst/Schätz, Fortpflanzungsstörungen bei den Haustieren. 6. Aufl. Verlag Enke, Stuttgart, S. 19-40 SHAFIK, A. (1994): Prolactin injektion, a new contraceptive method: experimental study. Contraception 50,191-199 SLEBODZINSKI, A. (1994): Regulation der Schilldrüsenfunktion. In: F. Döcke (Hrsg.): Veterinärmedizinische Endokrinologie 3. Aufl. Gustav Fischer Verlag Jena, Stuttgart, S. 248-251 SMIRNOVA, L. K., SEMENOV, V. A., KHOMASURIDZE, A. G. u. PETUKHOVA, L. V. (1983): Plasma prolactin levels in men of various age groups. Probl. Endokrinol. (Mosk) 29: 30-33 THOMAS, G. B., CUMMINS, J. T., GRIFFIN, N. u. CLARKE, I. J. (1988): Effect and site of action on hypothalamic neuropeptides on prolactin release in sheep. Neuroendocrinology 48, 252-257 79 VERHELST, J., ABS, R., MAITER, D., VAN DEN BRUEL, A., VELKENIERS, B., MOCKEL, J., LAMBERIGTS, G., PETROSSIANS, P., COREMANS, P., MAHLER, C., STEVENAERT A., VERLOOY, J., RAFTOPOULOS, C. u. BECKERS, A. (1999) : Cabergoline in the treatment of hyperprolactinemia : a study in 455 patients. J. Clin. Endocrinol. Metab. 7, 2518-2522 VERSTEGEN, J. P., ONCLIN, K., SILVA, L. D., CONCANNON, P. W. (1999): Effect of stage of anestrus on the induction of estrus by the dopamine agonist cabergoline in dogs. Theriogenology 51, 597-611 WEBSTER, J., PISCITELLI, G., POLLI, A., FERRARI, CI., ISMAIL, I. u. SCANLON, M. F. (1994): A comparison of cabergoline and bromocriptine in the treatment of hyperprolactinaemic amenorrhea. Cabergoline comparative study Group. N. Engl. J. Med. 14, 904-909 ZAKHARIEVA, S., KIRIAKOV, A., ZLATEV, O., KAVRUKOVA, I. U. ANKOV, V. (1982): Plasma prolactin in middle-aged and elderly, hypertension patients over 60 and in persons with hyperlipoproteinemia. Vutr. Boles 21, 75-79 ZHENG, T., VILLALOBOS, C., NUSSER, K. D., GETTYS, T. W., FAUGHT, W. J., CASTANO, J. P. u. FRAWLEY, L. S. (1997): Phenotypic characterization and functional correlation of alpha-MSH to pituitary cells. Am. J. Physiology 272, 282-287 80 9. ANHANG 9.1 Individuelle Konzentrationsverläufe von Prolaktin, LH und Testosteron bei den geschlechtsgesunden Rüden 4,5 Prolaktin (ng/m l) 4 3,5 3 2,5 2 1,5 Rüde A 1 Rüde B Rüde C 0,5 Rüde D 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserum proben im 15- m inütigen Abstand Abb. 9: Prolaktinkonzentrationen der Rüden A bis D vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 3,5 Prolaktin (ng/m l) 3 2,5 2 Rüde A Rüde B 1,5 Rüde C 1 Rude D 0,5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserum proben im 15-m inütigen Abstand Abb. 10: Prolaktinkonzentrationen der Rüden A bis D unter Cabergolin-Medikation 81 4,5 Prolaktin (ng/ml) 4 3,5 3 2,5 2 Rüde E Rüde F 1,5 Rüde G 1 Rüde H 0,5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 11: Prolaktinkonzentrationen der Rüden E bis H vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 4 Prolaktin (ng/ml) 3,5 3 2,5 2 Rüde E 1,5 Rüde F 1 Rüde H Rüde G 0,5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 12: Prolaktinkonzentrationen der Rüden E bis H unter Cabergolin-Medikation 82 16 Rüde A LH (ng/m l) Rüde B 14 Rüde C 12 Rüde D 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 13: LH-Konzentrationen der Rüden A bis D vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 8 Rüde A LH (ng/ml) Rüde B 7 Rüde C Rüde D 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 14: LH-Konzentrationen der Rüden A bis D unter Cabergolin-Medikation 83 12 Rüde E LH (ng/ml) Rüde F 10 Rüde G Rüde H 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 15: LH-Konzentrationen der Rüden E bis H vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) Rüde E 14 Rüde F LH (ng/ml) Rüde G 12 Rüde H 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 16: LH-Konzentrationen der Rüden E bis H unter Cabergolin-Medikation 84 7 Rüde A Testosteron (ng/ml) Rüde B 6 Rüde C Rüde D 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 17: Testosteronkonzentrationen der Rüden A bis D vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 6 Rüde A Testosteron (ng/ml) Rüde B Rüde C 5 Rüde D 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 18: Testosteronkonzentrationen der Rüden A bis D nach Cabergolin-Medikation 85 6 Rüde E Testosteron (ng/m l) Rüde F 5 Rüde G Rüde H 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserum konzentrationen im 15-m inütigen Abstand Abb. 19: Testosteronkonzentrationen der Rüden E bis H vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 6 Testosteron (ng/m l) 5 Rüde E 4 Rüde F Rüde G 3 Rüde H 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserum proben im 15-m inütigen Abstand Abb. 20: Testosteronkonzentrationen der Rüden E bis H unter Cabergolin-Medikation 86 9.2 Individuelle Konzentrationsverläufe von Prolaktin, LH und Testosteron bei den Rüden der Einzelfalluntersuchungen 3,5 Rüde I Rüde K Rüde J Prolaktin (ng/ml) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 21: Prolaktinkonzentrationen der Rüden I bis K vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 2 Rüde I Rüde K Rüde J Prolaktin (ng/ml) 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigem Abstand Abb. 22: Prolaktinkonzentrationen der Rüden I bis K unter Cabergolin-Medikation 87 20 18 Rüde I Rüde K Rüde J LH (ng/ml) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 23: LH-Konzentrationen der Rüden I bis K vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 16 Rüde I Rüde K Rüde J LH (ng/ml) 14 12 10 8 6 4 2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigem Abstand Abb. 24: LH-Konzentrationen der Rüden I bis K unter Cabergolin-Medikation 88 25 3,5 Rüde K Rüde J Testosteron (ng/ml) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigem Abstand Abb. 26 : Testosteronkonzentrationen der Rüden K und J vor Cabergolin-Medikation (Kontrolle) 7 Rüde K Rüde J Testosteron (ng/m l) 6 5 4 3 2 1 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Anzahl der Blutserumproben im 15-minütigen Abstand Abb. 27: Testosteronkonzentrationen der Rüden K und J unter CabergolinMedikation 89 10. DANKSAGUNG Mein ganz besonderer Dank gilt Frau Prof. Dr. Anne-Rose Günzel-Apel für die freundliche Aufnahme in das Institut für Reproduktionsmedizin, für die Überlassung des interessanten Themas, die persönliche Betreuung und gewährte Unterstützung sowie die wertvollen Erfahrungen, die ich auf dem Gebiet der Reproduktionsmedizin sammeln durfte. Ganz herzlich möchte ich den Mitarbeitern der Universität Utrecht, Frau Thea Blanckenburg und Herrn Dr. S. J. Dielemann, für die freundliche Aufnahme und Betreuung sowie die nette Unterstützung bei der Durchführung der Hormonmessungen danken. Ein ganz großer Dank gilt Herrn Prof. Hoppen für die fachliche Beratung sowie Frau Niederstucke von der Endokrinologischen Abteilung für die Unterstützung und Hilfsbereitschaft beim Messen der Proben. Herrn Dr. Martin Beyerbach möchte ich für die freundliche und kompetente Unterstützung bei der Bearbeitung statistischer Fragen bedanken. Mein Dank gilt auch Herrn Dr. Hans Kooistra für die Bereitstellung der Pulsanalyse. Danken möchte ich auch der Kleintierabteilung des Instituts für Reproduktionsmedizin, insbesondere Frau Dr. Christina Bunck sowie den gesamten Tierpflegern für die jederzeit gewährte Unterstützung bei der Durchführung der Untersuchungen und Blutentnahmen. Bei allen Mitarbeitern und Doktoranden des Instituts für Reproduktionsmedizin möchte ich mich für eine gute und lehrreiche Zeit sowohl fachlich als auch privat bedanken. Meinen Freunden und Bundesbrüdern der Teutonia möchte ich für die Unterstützung, die Unterkunft und die frohen Stunden danken. Großer Dank gilt auch meinen Mitarbeitern von der Tierärztlichen Klinik in Oerzen für die gute Zusammenarbeit sowie die so häufig erbrachte Mehrarbeit während meiner Abwesenheit. Mein ganz großer Dank gilt meinen Eltern für die Ausbildung, die Sie mir ermöglichten und die große Unterstützung und Liebe. Meinem Vater Dr. Herbert Koch danke ich für die fortwährende Unterstützung und fachliche Inspiration. Schließlich danke ich Ulli, Sonnenstrahlen in meinem Leben 90 Jordis und Jannes, den Eidesstattliche Erklärung Hiermit erkläre ich, dass ich die Dissertation mit dem Titel : Untersuchungen der Prolaktinsekretion im Zusammenhang mit der Freisetzung von LH und Testosteron sowie Thyroxin und Thyrotropin bei Beagle-Rüden selbständig verfasst habe. Bei der Anfertigung wurden folgende Hilfen Dritter in Anspruch genommen: 1. Die fachliche Beratung wurde von Frau Prof. Dr. med. vet. Anne-Rose Günzel-Apel vom Institut für Reproduktionsmedizin der Tierärztlichen Hochschule Hannover übernommen. 2. Die statistische Auswertung der Ergebnisse wurde nach Beratung durch Herrn Dr. M. Beyerbach im Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung der Tierärztlichen Hochschule Hannover unter Verwendung des Statistikprogramms SAS® vorgenommen. 3. Die Prolaktin und LH -Analysen wurden unter der fachlichen Beratung und Hilfe von Herrn Dr. S. J. Dielemann und Frau T. Blanckenburg vom Institut für Companion Animals der veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Utrecht durchgeführt. Die Pulsanalyse stellte Herr Dr. H. Kooistra vom gleichen Institut in Uetrecht zur Verfügung. 4. Die Bestimmungen von Testosteron, T4 und TSH wurden unter Hilfe von Frau Niederstucke vom endokrinologischen Labor (Zentrumsabteilung für chemische Analytik und Endokrinologie) der Tierärztlichen Hochschule Hannover durchgeführt. Ich habe keine entgeltliche Hilfe von Vermittlung- bzw. Beratungsdiensten in Anspruch genommen. Niemand hat von mir unmittelbar oder mittelbar entgeltliche Leistungen für Arbeiten erhalten, die im Zusammenhang mit dem Inhalt der vorgelegten Dissertation stehen. Ich habe die Dissertation an folgenden Instituten angefertigt: Institut für Reproduktionsmedizin der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Institut für Companion Animals der veterinärmedizinischen Fakultät Universität Utrecht. Endokrinologisches Labor der Zentrumsabteilung für chemische Analytik und Endokrinologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Teile der Arbeit wurden als Posterpräsentation auf der Gemeinschaftstagung für Fortpflanzung im Februar 2004 in München vorgestellt. Ansonsten wurde die Dissertation bisher für keine Prüfung oder Promotion oder für einen ähnlichen Zweck eingereicht. Ich versichere, dass ich die vorstehenden Angaben nach besten Wissen vollständig und der Wahrheit entsprechend gemacht habe, Alexander Koch