This thesis concerns the investigation of the neuroprotective effects of the peptides relaxin-2 and relaxin-3. Previous studies have shown that intracerebral relaxin-2 reduces brain lesion size in an in vivo model of stroke, thereby providing evidence of a neuroprotective action of relaxin-2. This thesis set out to extend this work to determine whether or not relaxin-2 and relaxin-3 protected neural tissues from stroke in vivo and to determine the mechanisms by which relaxin-2 and relaxin-3 may protect astrocytes from injury by affecting migration, resistance to hypoxia and prevention of apoptosis. The first set of experiments show that relaxin-2 and relaxin-3 pre- and post-treatments following stroke induction protect neural tissues from cerebral damage in vivo. The next experiments show that relaxin-2 and relaxin-3 increase astrocyte migration in vitro through nitric oxide, phosphoinositide 3-kinase and matrix metalloproteinase-mediated pathways. A third set of experiments show that relaxin-2 and relaxin-3 treated astrocytes exhibited a higher viability compared to untreated astrocytes when exposed to oxygen glucose deprivation for 24 hours. Astrocytes that were cultured with relaxin-2 or relaxin-3 also showed a lower production of reactive oxygen species compared to astrocytes that were exposed to oxygen glucose deprivation alone. Finally, relaxin-2 and relaxin-3 protected astrocytes from 24-hour apoptosis injury that was induced by tumor necrosis factor alpha and hydrogen peroxide. Taken together these experiments provide evidence that relaxin-2 and relaxin-3 peptides protect neural tissues from the deleterious effects of cerebral ischemia in vivo and help elucidate some of the cellular mechanisms by which relaxin peptides might protect the brain. Furthermore, these data show that relaxin-2 and relaxin-3 act directly on astrocytes, the most numerous cell type in the brain, to increase astrocyte migration and to protect these cells from some of the deleterious effects of stroke, namely hypoxia and apoptosis.

Dem Geb�rbutterhals (Zervix) kommt als kaudalem bzw. unteren Anteil des Uterus w�hrend der Gravidit�t und Geburt eine besondere Rolle im Reproduktionstrakt zu. Einerseits fungiert die Zervix als uteriner Verschlussapparat, der den Schutz des Embryos bzw. Fetus und dessen Verbleiben im Uterus w�hrend der gesamten Gravidit�t gew�hrleistet. Andererseits muss die Zervix zum Zeitpunkt der Geburt in k�rzester Zeit erweichen und sich auf ein Vielfaches ihres Durchmessers erweitern k�nnen, um die Austreibung der Frucht zu erm�glichen (LEPPERT 1995; RATH et al. 1994; DANFORTH 1983). Um diesen gegens�tzlichen Aufgaben gerecht zu werden, bedarf es extremer geweberemodulierender Vorg�nge in diesem Organ, die unter endokriner Kontrolle von Hormonen wie z.B. �strogenen, Progesteron, Prostaglandinen, Oxytozin und Relaxin stehen (LINDZEY u. KORACH 1999; BRYANT-GREENWOOD u. SCHWABE 1994). Anhand des in der reproduktionsbiologischen Forschung etablierten Primatenmodells Wei�b�schelaffe (Callithrix jacchus) sollte mit der vorliegenden Arbeit ein �berblick �ber hormonelle, durch Relaxin und �stradiol induzierte Ver�nderungen in der Struktur der Extrazellul�ren Matrix des Bindegewebes, der Expression kollagenolytischer Enzyme (Matrix-Metalloproteinasen, MMPs), der Rezeptorexpression sowie der Blutgef��versorgung in der Zervix mittels histologischer, immunhistochemischer und molekularbiologischer Methoden erarbeitet werden. Dazu soll einerseits die Wirkung lokal und systemisch applizierten Relaxins und andererseits die Wirkung systemisch applizierten Relaxins mit der ebenfalls systemisch verabreichten �stradiols verglichen sowie ein m�glicher Kombinations-effekt beider Hormone auf das Gewebe der Zervix untersucht werden. Um direkt einen erweichenden Effekt des Hormons Relaxin auf die Zervix zu untersuchen, wurde ein in vivo-Versuch zur Bestimmung des Zervix-Innendurchmessers vor und nach lokaler Applikation von rekombinantem humanen (rh)Relaxin mittels speziell angefertigter Messr�hrchen unter Allgemeinan�sthesie der Tiere durchgef�hrt. Desweiteren erfolgte die histologische, immunhistochemische und molekularbiologische Untersuchung von Zervices weiblicher Wei�b�schelaffen aus 3 unterschiedlichen Versuchs-gruppen: 1) anatomisch und physiologisch intakte, zyklische Wei�b�schelaffen, 2) intakte, lokal mit rhRelaxin behandelte Tiere und 3) zur Ausschaltung endogener Hormonquellen ovariektomierter Wei�b�schelaffen, denen systemisch rhRelaxin oder 17β-�stradiol bzw. eine Kombination beider Hormone verabreicht wurde sowie einer unbehandelten Kontroll-gruppe. Die Organe wurden nach Entnahme geteilt. Ein Teil wurde f�r die histologischen und immunhistochemischen Untersuchungen in 4%igem Formalin fixiert und in Paraffin eingebettet, wohingegen der andere Organteil f�r die molekularbiologischen Versuche kryokonserviert wurde. Als histologische F�rbemethoden wurden die H�malaun-Eosin-F�rbung f�r einen �berblick �ber die Morphologie der Zervix, die Masson-Trichrom- bzw. Pikrosiriusrot-F�rbung zur Beurteilung der Struktur der kollagenen Fasern der Extrazellul�ren Matrix sowie die Siriusrot-F�rbung zur spezifischen Darstellung der eosinophilen Granulozyten im Gewebe der Zervix durchgef�hrt. Weiterhin wurden durch die Methode der indirekten Immunhistochemie mittels spezifischer Antik�rper die Expression der �strogen- und Progesteronrezeptoren (ERα u. PR), des �strogensynthese-Enzyms 17β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase-7 (17βHSD7), des Relaxins und des Relaxinrezeptors LGR7 sowie der kollagenolytischen Enzyme MMP-1, -2 und -9 dargestellt. Zur Ermittlung der Blutgef��anzahl im zervikalen Stroma wurde die Darstellung mittels Aktin-Antik�rpern angewendet. Zur Erg�nzung der immunhistochemischen Untersuchungen zur Proteinexpression der ge-nannten Parameter wurde die Expression des ERα und PR, des LGR7, des Relaxins und des vaskul�ren endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) auf mRNA-Ebene molekular-biologisch durch die Methode der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) bestimmt. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen zeigen deutlich, dass sowohl Relaxin als auch �stradiol einen geweberemodulierenden Einfluss auf die Zervix besitzen, wobei vermutlich unterschiedliche Mechanismen einerseits f�r Relaxin und �stradiol und andererseits f�r lokal bzw. systemisch wirkendes Relaxin von Bedeutung sind. Systemisch appliziertes �stradiol vermag die Sekretion des zervikalen Epithels, die Ein-wanderung von eosinophilen Granulozyten und die Expression von MMPs zu stimulieren. Es ist eine deutliche Auflockerung des Bindegewebes zu sehen. Diese Beobachtungen stimmen mit den Ergebnissen der intakten, zyklischen Tiere in der �strogen-dominierten sp�ten Follikelphase �berein. �stradiol scheint weiterhin die Sensibilit�t des zervikalen Gewebes gegen�ber Relaxin durch eine Stimulation der LGR7-Expression positiv zu beeinflussen. Die Behandlung mit Relaxin zeigt deutliche Unterschiede zwischen lokaler und systemischer Hormoneinwirkung. W�hrend eine systemische Relaxinapplikation durch Stimulation der LGR7-Expression im Gewebe die Wirkung lokal produzierten und auto- bzw. parakrin wirkenden Relaxins positiv zu modulieren scheint, ist v.a. nach lokaler Applikation dieses Hormons eine Erh�hung der Gef��anzahl sowie eine deutliche Auflockerung des Binde-gewebes zu sehen, die f�r eine Erweichung des Gewebes spricht, was durch die Erweiterung des Zervix-Innendurchmessers im in vivo-Versuch best�tigt werden konnte. Eine Kombination aus beiden Hormonen f�hrte in bezug auf die untersuchten Parameter zu durchgehend positiven und teilweise die einzeln erzielten Wirkungen �bertreffenden Ergebnissen. Dies l�sst den Schluss zu, dass sich Relaxin und �stradiol in ihren Wirkungen auf die Zervix des Wei�b�schelaffen gegenseitig erg�nzen und best�tigt die Feststellung von HUANG et al. (1997), dass diese beiden Hormone einen synergistischen Effekt auf das Gewebe der Zervix haben, der v.a w�hrend der Geburt eine Rolle spielt und hinsichtlich einer therapeutischen Anwendungen des Relaxins zur Geburtserleichterung bei den Primaten einschlie�lich des Menschen. / The cervix as the caudal or lower part of the uterus plays an important role within the female reproductive tract during pregnancy and parturition. On the one hand it has to protect the intrauterine from the outside milieu and to hold the embryo or fetus in the uterine cavity. On the other hand the cervix has to soften and widen immediately during parturition to deliver the fetus (LEPPERT 1995; RATH et al. 1994; DANFORTH 1983). For these opposed functions of the cervix an extreme tissue remodelling is essential, which is under endocrine control of hormones like estrogen, progesterone, prostaglandins, oxytocin and relaxin (LINDZEY u. KORACH 1999; BRYANT-GREENWOOD u. SCHWABE 1994). The aim of the presented study was to give an overview of the effects of the hormones relaxin and estradiol on the cervical tissue of the Common Marmoset, a well established primate model in reproductive sciences. Especially changes in the structure of the extracellular matrix (ECM) of the connective tissue, the expression of collagenolytic enzymes (matrix metalloproteinases, MMPs), receptor expression and blood vessel supply in the cervix should be analysed using histological, immunohistochemical and molecular biological methods. Therefore on the one hand the effect of locally versus systemically applied recombinant human (rh) relaxin and on the other hand the effect of systemically applied rh relaxin versus systemically applied 17β-estradiol as well as a combined effect of both hormones was to be investigated. First an in vivo experiment was carried out to show directly the softening or widening effect of relaxin on the cervix by measuring the intracervical diameter with special tubes under anesthesia before and after local relaxin treatment. Furthermore cervices from female marmosets of 3 different experimental groups were histologically, immunohistochemically and molecular biologically investigated: 1) anatomically and physiologically intact, cyclic Common Marmosets, 2) intact animals treated locally with rh relaxin and 3) ovariectomized animals systemically treated with rh relaxin, 17β-estradiol or with a combination of both hormones as well as an untreated control group. After euthanasia the organs were taken and separated. One part was fixated in 4% formalin and embedded in paraffin for the histological and immunohistochemical experiments, the other part was conserved at -80�C for the molecular biological investigations. To get an overview of the morphology of the cervix haematoxylin and eosin (H&E)-staining was used. Massons trichrom and picrosiriusred-stainings were used to investigate changes in the ECM-structure, especially the collagen fibres, siriusred stainig to show differences in the numbers of eosinophile granulocytes in the cervical tissue. Furthermore the indirect immunohistochemical method by means of specific antibodies was used to investigate the expression of estrogen and progesterone receptors (ERα, PR), the estrogen synthesizing enzyme 17β-hydroxysteroid dehydrogenase-7 (17βHSD7), relaxin and the relaxin receptor (LGR7) as well as the collagenolytic enzymes MMP-1, -2 and -9. The number of blood vessels in the cervical tissue was determined using specific Actin-antibodies. The immuno-histochemical results were completed by molecular biological investigation of the mRNA-expression of ERα, PR, LGR7, relaxin and the vascular endothelial growth factor (VEGF) using reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). The results of the presented study show an explicit tissue remodelling effect of both hormones, relaxin and estradiol, whereas different mechanisms for relaxin and estradiol on the one hand and for local and systemically acting relaxin on the other hand could probably exist. Systemically applied estradiol stimulates the secretion of the cervical epithelial cells, the immigration of eosinophile granulocytes and the expression of MMPs. An obvious loosening of the structure of the connective tissue is to be seen. These observations accord with the results from the intact, cyclic animals in the estrogene dominated late follicular phase. Estradiol further seems to have a positive impact on the sensibility of the cervical tissue towards relaxin by stimulating the expression of LGR7. The treatment with rh relaxin shows significant differences between local and systemic hormone application. Systemically applied relaxin seems to induce LGR7-expression and a local relaxin synthesis in the cervical tissue as a mechanism for a positive regulation of local relaxin effects. After local application of rh-relaxin an increased number of blood vessels could be detected as well as a loosening of the connective tissue structure validating an increase in the cervical diameter in the in vivo experiment. The combination of both hormones led to continuous positive and sometimes maximum results compared with the effects of relaxin and estradiol alone with regard to the investigated parameters. In conclusion, relaxin and estradiol seem to interact in their effects on the cervical tissue thus proving the possibility to act synergistically, which is important in physiological situations, especially during the parturition, and for treatment with relaxin under birth for uncomplicated delivery in primates including humans.

First, a preliminary study was conducted looking for the optimum sperm concentration to be used for analysis with the Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA). Results showed that 75x106 sperm cells/mL is the optimum one. Then, the actions of relaxin on sperm motility were evaluated by determining the effect of relaxin on full motility characteristics of spermatozoa during storage, using CASA; then identifying the relaxin receptors on spermatozoa, and finally establishing actions of relaxin in intraspermatic cAMP content. Motile spermatozoa were selected through percoll gradient and incubated for 1 hour with 4 relaxin concentrations at 37°C, during four days. Relaxin affected sperm motility (P<0.05). This action appears associated with the presence of relaxin receptors RXFP1 and RXFP2 that were found in spermatozoa. However, the cAMP levels were not affected by relaxin (P<0.05). This study indicates a beneficial action of relaxin on sperm motility; however, its mechanism of action requires further research.

Die hier im Rahmen einer kumulativen Habilitation vorgelegten Arbeiten fassen die wichtigsten Ergebnisse des Autors zum Thema "Neue Mediatoren in der Pathophysiologie der Herzinsuffizienz" zusammen. Folgende neurohumorale Faktoren waren dabei Gegenstand klinischer und experimenteller Untersuchungen: Relaxin, Urotensin-II, Endothelin-1 und Adrenomedullin. Das wichtigste Ergebnis der klinischen und experimentellen Untersuchungen ist die Charakterisierung des Schwangerschaftshormones Relaxin als kompensatorisch wirksamer Mediator und Gegenspieler des Vasokonstriktors Endothelin-1. Aufgrund des Spektrums der biologischen Eigenschaften von Relaxin - funktioneller Endothelin-1-Antagonismus, Vasodilatation, Fibrosehemmung, Pro-Angiogenese, Föderung der glomerulären Filtration und Abschwächung renaler Vasokonstriktoreneffekte - erscheint das Konzept einer therapeutischen Nutzung des Peptides naheliegend. Von besonderem Interesse könnten wegen des ausgeprägten Endothelinantagonismus und der anti-fibrotischen Eigenschaften die Effekte von Relaxin bei pulmonalvaskulärer Hypertonie sein. Bezüglich der Stellung von Urotensin-II in der Pathophysiologie der Herzinsuffizienz sprechen die gewonnenen klinischen Daten zunächst nicht für eine signifikante Rolle des Peptides. Diese Fragestellung und auch die Frage nach der physiologischen Bedeutung von Urotensin-II sind derzeit Gegenstand einer sehr kontroversen wissenschaftlichen Debatte, so dass weitere und umfangreichere Studien zur endgültigen Klärung nötig sind. Schließlich wurde in einem Flusskammermodell erstmalig der bei Herzinsuffizienz typischerweise erhöhte pulmonalvaskuläre Druck als Regulator der pulmonalendothelialen Mediatorsynthese identifiziert, was klinische Daten zur pulmonalen Freisetzung von Endothelin-1 und Adrenomedullin bestätigt und ergänzt. Diese Befunde sollten Anlaß sein, nun die Signaltransduktion ("Mechanotransduktion") druckinduzierter Prozesse zu untersuchen, welche im Gegensatz zur Transduktion scherabhängiger Vorgänge bisher kaum Gegenstand von Forschungsarbeiten war. / This work comprises a summary of the author s experimental and clinical results regarding "Novel mediators in the pathophysiology of heart failure", including investigations on relaxin, endothelin-1, adrenomedullin, and urotensin-II. In this context, identification of the pregnancy hormone relaxin as compensatory mediator and counterplayer to the vasoconstrictor endothelin-1 represents the most intriguing and important result of these studies. In spite of the spectrum of biological properties of relaxin - functional antagonism towards endothelin-1, vasodilation, inhibition of fibrosis, promotion of angiogenesis, stimulation of glomerular filtration and mitigation of renal vasoconstrictor effects - the therapeutical use of relaxin in heart failure seems to be a compelling concept. Given the pronounced functional endothelin antagonism and the profound anti-fibrotic effects of relaxin its use in pulmonary hypertension may be of particular interest. With regard to the relevance of urotensin-II the clinical data presented here do not confirm the view that this peptide plays a significant role in heart failure. However, this point as well as the physiological importance of urotensin-II are currently subject to a controversial scientific debate; therefore, additional studies are necessary to unravel these questions. Finally, using a novel flowchamber model, pulmonary vascular pressure - typically elevated in heart failure - was characterized as regulator of pulmonary endothelial mediator synthesis. These findings corroborate and extend clinical data showing pulmonary vascular release of endothelin-1 and adrenomedullin in patients with heart failure. Based on these results it appears rewarding to investigate signaling mechanisms of pressure-related vascular processes ("mechanotransduction"), which are poorly understood at present.

Seit Beginn des 20. Jahrhunderts ist Relaxin bekannt als Schwangerschaftshormon, das unter anderem zur pränatalen Weitung des Geburtskanals beiträgt. Erst in den letzten Jahren wurden weitere Wirkungen des Peptidhormons beschrieben. So beeinflusst Relaxin den Gefäßtonus, die Nierenfunktion sowie die Kollagenbilanz des Bindegewebes. Als Angriffsstelle des Peptidhormons wurden im Jahre 2002 zwei membranständige Rezeptoren, LGR7 und LGR8, identifiziert. Im Rahmen dieser Arbeit an HeLa- und THP-1-Zellen konnte nun erstmals gezeigt werden, dass Relaxin als Agonist mit dem Glukokortikoidrezeptor interagiert. Zunächst konnte mit Hilfe von Koimmunpräzipitationen eine Bindung von Relaxin an den Rezeptor nachgewiesen werden. 30 Minuten nach Behandlung mit Relaxin kam es zu einer Translokation von Relaxin und Glukokortikoidrezeptoren in den Zellkern. Eine transiente Transfektion mit einem GRE-Luziferase-Konstrukt zeigte eine Aktivierung von „glucocorticoid response elements“ (GRE) nach Inkubation mit Relaxin. Funktionell führte Relaxin zu einer verminderten TNFalpha-Sekretion von Makrophagen nach Stimulation mit bakteriellem Endotoxin. Mittels PCR, Western Blots sowie 3H-Dexamethason-Inkorporation konnte eine Zunahme funktionell aktiver Glukokortikoidrezeptoren nach Behandlung mit Relaxin gezeigt werden. Alle beschriebenen Effekte des Relaxins ließen sich durch Koinkubation mit dem Glukokortikoidrezeptor-Antagonisten RU-486 aufheben. / Relaxin has been known as a central hormone of pregnancy responsible for the dilatation of the birth canal since the beginning of the 20th century. Recent studies elucidated several new effects of relaxin such as regulation of vasotonus, renal function, and collagen turnover. In 2002, two G-protein-coupled receptors, LGR7 and LGR8, were identified as relaxin receptors. The present study shows for the first time that relaxin interacts as an agonist with glucocorticoid receptors (GR) in HeLa- and THP-1-cells. Initially, co-immunoprecipitation experiments revealed binding of relaxin to glucocorticoid receptors. Treatment with relaxin led to translocation of relaxin and glucocorticoid receptors into the nucleus within 30 minutes. After stimulation with relaxin, cells transiently transfected with GRE-luciferase constructs demonstrated activation of glucocorticoid receptors. At the functional level, relaxin reduced – in GR-dependent manner - TNFalpha-secretion of macrophages after stimulation with bacterial endotoxin. An increase of functionally active glucocorticoid receptors after incubation with relaxin was shown by PCR, western blots, and incorporation of 3H-labeled dexamethasone. All investigated effects of relaxin were abolished by co-treatment with the glucocorticoid receptor antagonist RU-486.

Canine Mammatumoren (CMT) sind eine der häufigsten Todesursachen bei Hündinnen (SIMON et al. 2001). Durch ihre periphere Lage sind zumeist nicht die Primärtumoren, sondern ihre Metastasen lebensbedrohlich, da diese häufig wichtige Organe wie Lunge Herz und Gehirn befallen (CLEMENTE et al. 2010). Aktuell angewandte Untersuchungsmethoden zur Erkennung von Metastasierung können entweder das invasive Wachstum beschreiben oder bereits bestehende Metastasen detektieren, jedoch fehlen bislang molekulare Marker, die frühzeitig und zuverlässig das metastatische Potential eines CMT anzeigen bevor Metastasen aufgetreten sind. Das Peptidhormon Relaxin ist in zahlreichen physiologischen und pathologischen Situationen beim Menschen als ein Induktor von Matrixmetalloproteinasen (MMP) bekannt (TOO et al. 1984; UNEMORI und AMENTO 1990; PALEJWALA et al. 2001; BINDER et al. 2002; KLONISCH et al. 2007; HENNEMAN et al. 2008). MMP sind Schlüsselenzyme des Bindegewebsabbaus, der jeder Metastasierung vorausgehen muss (WOODHOUSE et al. 1997). Bei der Frau ist im Blut messbares Relaxin ein Marker für metastatischen Brustkrebs (BINDER et al. 2004), für die Hündin scheint dagegen der Relaxinblutspiegel nicht aussagekräftig zu sein (SCHWEIZER 2010). Möglicherweise wird aber Relaxin lokal im caninen Mammagewebe exprimiert wie von GOLDSMITH et al. (1994) und SILVERTOWN et al. (2003) postuliert, so dass es wie in humanen Tumoren auto- oder parakrin Invasivität und Metastasierung (KLONISCH et al. 2007) fördern könnte. Daher sollte in der vorliegenden Arbeit die intratumorale Expression des Relaxins und seiner Rezeptoren sowie bekannter Faktoren des Bindegewebsabbaus untersucht und auf ihre prognostische Eignung überprüft werden. In zwei Studienabschnitten (LAMP et al. 2009; LAMP et al. 2011) wurden CMT-Gewebeproben von n=31 (LAMP et al. 2009) respektive n=59 Hündinnen (LAMP et al. 2011) mittels quantitativer Reverse-Transkriptase-Polymerasekettenreaktion (qRT-PCR) auf ihre Expression von Relaxin, seinen Rezeptoren, RXFP1 und RXFP2, sowie den Matrixmetalloproteinasen MMP-1, -2, -3, -9 und MMP-13, den Östradiolrezeptoren, ERα und ERβ, und dem Progesteronrezeptor (PR) analysiert. In beiden Studienabschnitten wurden die Plasmakonzentrationen der Hormone Relaxin, Östradiol und Progesteron auf mögliche Zusammenhänge mit der lokalen Genexpression überprüft. Im zweiten Studienabschnitt (LAMP et al. 2011) wurde darüber hinaus die Expression von Relaxin und RXFP1 auch immunhistologisch an n=9 CMT-Proben untersucht und in einer Multivarianzanalyse die prognostische Eignung aller untersuchten Parameter getestet. Die Expressionsanalyse konnte zeigen, dass CMT sowohl ein bisher unbekannter Ort der Relaxinexpression beim Hund sind als auch den Hauptrezeptor des Relaxins, RXFP1, exprimieren. Diese Ergebnisse der mRNA-Untersuchung ließen sich immunhistologisch bestätigen. Darüber hinaus ergab die immunhistologische Untersuchung, dass Relaxin vorwiegend im myoepithelialen Anteil der untersuchten CMT exprimiert wird. In den epithelialen CMT-Zellen fand sich die stärkste RXFP1-Reaktivität, so dass RXFP1 mit der von anderen Autoren beschriebenen MMP-2- und MMP-9-Expression in epithelialen Zellen kolokalisiert ist (PAPPARELLA et al. 1997; HIRAYAMA et al. 2002; PAPPARELLA et al. 2002). Die quantitativen Expressionsanalysen zeigten Korrelationen der Expressionsintensitäten von Relaxin, RXFP1 und MMP-2 auf. Die RXFP1 Expression war in dieser Studie sogar ein unabhängiger Marker für Metastasierung mit einem 15-fach höheren Risiko für Metastasierung für Patienten mit einer Expression oberhalb des studienspezifischen Cut-Offs. Alle untersuchten lokalen Genexpressionen waren von den systemischen Plasmakonzentrationen von Relaxin, Östradiol und Progesteron unabhängig. Die Resultate legen eine Bedeutung des intratumoral exprimierten Relaxins für eine auto- oder parakrine Steuerung der MMP-Expression, die für Invasivität und Metastasierung wichtig ist, nahe. Aufgrund des mRNA-Nachweises, der Kolokalisation der Proteine von RXFP1 und MMP-2 und -9 sowie der Korrelation der Genexpression von Ligand (Relaxin), Rezeptor (RXFP1) und Effektormolekül (MMP-2) ist es wahrscheinlich, dass CMT über das Relaxin eine autonome Steuerung ihrer Invasivität vornehmen können. RXFP1 scheint dabei eine Regulationsfunktion in der Relaxinsensibilität der CMT-Zelle zuzukommen, die in Zukunft durch die Messung der RXFP1-Expressionsintensität prognostisch nutzbar sein könnte. Zudem ist RXFP1 im CMT damit auch ein möglicher Ansatzpunkt für eine neue, auf Relaxinanaloga basierende, antimetastatische Therapie, die bereits an humanen Tumorzellen und in Mausmodellen erprobt wird (FENG et al. 2007; HOSSAIN et al. 2010). Durch den Nachweis von Relaxin und RXFP1 im CMT und ihre wahrscheinliche Relevanz für die Metastasierung ergeben sich somit neue Möglichkeiten für eine exaktere Prognose und verbesserte antimetastatische Therapie von CMT sowie die Chance, den Hund als Modell für die Erforschung Relaxin basierter Therapien des humanen Brustkrebses zu nutzen. / Canine mammary tumours (CMT) are one of the main reasons of death in female dogs (SIMON et al. 2001). Due to its peripheral location, it is normally not the primary tumour, but its metastases, which are life-threatening as they often impair the function of vital organs, such as lung, heart or brain (CLEMENTE et al. 2010). Currently used techniques for the detection of metastasis can either barely describe invasive growth patterns or detect already existing metastases. Molecular markers to determine the metastatic potential early and reliably, before metastatic spreading has occurred, are still lacking. The peptide hormone relaxin is well known as an inductor of matrix metalloproteinases (MMP) in numerous physiological as well as pathological situations in humans (TOO et al. 1984; UNEMORI und AMENTO 1990; PALEJWALA et al. 2001; BINDER et al. 2002; KLONISCH et al. 2007; HENNEMAN et al. 2008). MMP are key-enzymes of connective tissue remodelling which is a prerequisite for metastasis (WOODHOUSE et al. 1997). In women, the plasma relaxin concentration is a marker for metastatic breast cancer (BINDER et al. 2004). However, in dogs, the concentration of circulating relaxin seems to have no diagnostic value (SCHWEIZER 2010). But, possibly relaxin is expressed locally in the canine mammary tissue as postulated by GOLDSMITH et al. (1994) and SILVERTOWN et al. (2003) and it could therefore act as a pro-invasive and pro-metastatic factor in an auto- or paracrine manner as it does in various human tumours (KLONISCH et al. 2007). Thus, the present study should examine the intratumoural expression of relaxin and its receptors as well as factors of connective tissue remodelling and evaluate their prognostic abilities. In two sections of the study (LAMP et al. 2009; LAMP et al. 2011), CMT-tissue samples from n=31 bitches (LAMP et al. 2009) and n=59 bitches (LAMP et al. 2011), respectively, were analysed for their expression of relaxin, its receptors RXFP1 and RXFP2, MMP-1, -2, -3, -9 and MMP-13 as well as the oestradiol receptors ERα and ERβ and the progesterone receptor (PR) using quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR). Additionally, the plasma concentrations of the hormones relaxin, oestradiol and progesterone were tested for possible connections with the local gene expression. In the second section of the study, the expression of relaxin and RXFP1 was also examined immunohistologically in n=9 CMT tissue samples (LAMP et al. 2011) and the prognostic value of all parameters examined was assessed by a multivariate analysis. The expression analysis showed that CMTs are a novel site of expression of relaxin and its main receptor RXFP1 in the dog. These results were confirmed by the immunohistological examination. Moreover, the immunohistological analysis demonstrated that relaxin seems to be expressed mainly in myoepithelial cells. However, the strongest signals for RXFP1 were located in epithelial cells of the CMT, thus RXFP1 is colocalised with the expression of MMP-2 and MMP-9 reported in epithelial CMT-cells (PAPPARELLA et al. 1997; HIRAYAMA et al. 2002; PAPPARELLA et al. 2002). The quantitative expression analysis revealed correlations of expression intensities for relaxin, RXFP1 and MMP-2. The expression of RXFP1 presented as an independent marker for metastasis with a 15-fold risk increase for patients with an expression intensity above the study-specific cut-off. All local gene expressions examined where independent from systemic plasma concentrations of relaxin, oestradiol and progesterone. The results propose an important role for intratumourally expressed relaxin as an auto- or paracrine modulator of MMP expression, which is important for invasiveness and metastasis. Due to the mRNA detection, the protein colocalisation of RXFP1 with MMP-2 and MMP-9 as well as the correlation of gene expressions of the ligand (relaxin), the receptor (RXFP1) and the effector (MMP-2) it is highly probable that CMT can autonomously regulate their invasiveness via locally expressed relaxin. RXFP1 seems to have a regulatory function in the relaxin responsiveness of CMT cells, which may be of prognostical use in the future. In addition, RXFP1 is also a possible target for a novel antimetastatic therapy based on relaxin analoga which has been tested in human tumour cells and mice (FENG et al. 2007; HOSSAIN et al. 2010). The detection of relaxin and RXFP1 in the CMT and their probable relevance for metastasis could be a basis for a more precise prognosis of CMT, improved anti-metastatic therapies in the dog and the use of the dog as a model for relaxin-based therapies of human breast cancer.

Die Implantation einer Blastozyste im Uterus stellt für den maternalen Organismus eine große Herausforderung dar. Neben morphologischen Veränderungen des Endometriums sind Anpassungen auch im Immun- und Gefäßsystem notwendig. Kenntnisse über die verantwortlichen Faktoren für diese Prozesse sind bei Menschen und anderen Primaten noch immer unvollständig. Dabei sind Implantationsstörungen oftmals Ursache von Fruchtbarkeitsproblemen (SHARKEY und SMITH 2003). Besonders im Bereich der assistierten Reproduktion stellen implantationsbedingte Probleme eine Hauptursache für geringe Erfolgsraten dar (APLIN und KIMBER 2004). Das Ziel der Erforschung von Mechanismen im Zusammenhang mit der Implantation ist es, ein besseres Verständnis für die physiologischen und auch pathologischen Vorgänge zu erlangen. In dessen Folge die Erkenntnisse für die Behandlung von Implantationsstörungen genutzt werden könnten. Anhand des in der reproduktionsbiologischen Forschung etablierten Primatenmodells des Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus) wurde in der vorliegenden Arbeit die Expression ausgewählter Faktoren in verschiedenen Zyklusphasen mit dem Schwerpunkt der Implantationsphase untersucht. Dafür wurden zeitlich genau terminierte Uterusproben von konzeptiven und nicht-konzeptiven Tieren entnommen und molekularbiologisch, histologisch und immunhistochemisch analysiert. Erstmals konnte im Uterus von Weißbüschelaffen die zeitliche und räumliche Regulierung von Choriongonadotropin (CG), Östradiolrezeptor-α (ERα), Östradiolrezeptor-ß (ERß), Progesteronrezeptor (PR), Aromatase (ARO), 17β-Hydroxysterois-Dehydrogenase Typ 7 (17β-HSD7) sowie Relaxin (RLN) und Relaxinrezeptor (RXFP1) auf Gen- und Proteinebene in verschiedenen Zyklusphasen in der vorliegenden Vollständigkeit dargestellt werden. Alle in dieser Arbeit untersuchten Faktoren zeigten eine rezeptorspezifische Veränderung der Expressionsmuster, auf räumlicher und zeitlicher Ebene im Verlauf des Implantationsprozesses. Es konnte dargestellt werden, dass die feto-maternale Kommunikation bereits vor dem direkten Kontakt der Blastozyste mit dem Endometrium beginnt. So wurde bei konzeptiven Tieren eine verstärkte Expression von CG, ERα, PR, 17β-HSD7 und RXFP1 in der Implantationsphase nachgewiesen. Diese Faktoren sind geeignete Kandidaten für weiterführende Untersuchungen und Evaluierung von Markern für die Präimplantationsphase und rezeptiven Uteri von Weißbüschelaffen. Die ebenfalls untersuchten Faktoren ERβ, ARO und RLN zeigten Expressionsmuster, welche erst nach der Implantation bei konzeptiven Tieren Unterschiede aufwiesen. Aus diesem Grund sind diese Faktoren nicht als frühe Marker der Implantationsphase geeignet, gleichwohl sie wichtige Funktionen in der Postimplantationsphase übernehmen. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass nicht alleine ein einzelner Faktor eine herausragende Bedeutung im Implantationsprozess hat, sondern vielmehr ein äußerst komplexes Netzwerk von Signalen nötig ist, um eine erfolgreiche Gravidität zu gewährleisten. Die Aufgabe der Steroidrezeptoren ERα und PR liegt in der grundlegenden Bereitstellung eines rezeptiven Uterus während des Implantationszeitfensters. Gleichzeitig erfolgt eine sehr genau koordinierte Regulation dieser Steroidrezeptoren über die lokal produzierten Faktoren CG, ARO, 17β-HSD7, RLN und der Rezeptoren RXFP1 und ERβ. Neben den morphologischen Veränderungen des Endometriums, sind einzelne Faktoren auch bei der Angiogenese und Entwicklung der maternalen Immuntoleranz beteiligt. Es kann demnach davon ausgegangen werden, dass die präzise Regulation dieser Faktoren eine essentielle Voraussetzung für den Erfolg der Implantation und Gravidität ist.

Brustkrebs ist die häufigste Krebstodesursache bei Frauen in den Industrienationen mit einer jährlich ansteigenden Neuerkrankungsrate (Senn und Niederberger 2002). Durch vorangegangene Untersuchungen wurde bereits deutlich, dass das Peptidhormon Relaxin unter in vitro Bedingungen maßgeblich zur Tumorprogression von Mammakarzinomen beiträgt (Binder et al. 2002). Die vorliegende Arbeit hat untersucht, ob Relaxin diese Wirkung auch in vivo auf Mammakarzinome ausübt. Relaxin ist ein multifunktionales Hormon. Es ist ein Aktivator verschiedenerWachstumsund Transkriptionsfaktoren (Samuel et al. 2007a) und nimmt eine Schlüsselfunktion im Bindegewebsstoffwechsel ein, indem es durch eine Steigerung der MMP-Expression zur bindegewebigen Erweichung führt (Unemori et al. 1996). Im Krebsgeschehen schafft das Peptidhormon damit die Voraussetzungen für Tumorwachstum und Metastasierung (Bingle et al. 2002). Für die Fragestellung der vorliegenden Arbeit wurde das Brustkrebsmodell der BalbneuT- Maus eingesetzt, die aufgrund der transgenen HER2-Überexpression spontan Mammakarzinome entwickelt. Es wurden 45 weibliche Tiere mit beginnendem Wachstum von Mammatumoren auf eine Relaxin- (n=22) und eine Kontrollgruppe (n=23) aufgeteilt. Den Tieren wurde über eine unter das Nackenfell implantierte osmotische Minipumpe (Fa. Alzet, Modell 2004; Kupertura, Kanada) im Falle der Relaxin-Gruppe Relaxin und im Falle der Kontrollgruppe isotone Natriumchloridlösung verabreicht. Danach wurden die Tiere 10-49 Tage beobachtet und daraufhin eingeschläfert. Es wurden die Tumoren, Biopsien von Leber, Lunge und Nieren sowie Blutproben entnommen. Um beurteilen zu können, ob die Tumoren der Relaxin-behandelten Tiere ein schnelleres Wachstum zeigten, wurden Tumorvolumina und -gewichte zu den unterschiedlichen Tötungszeitpunkten erfasst. Weiterhin wurden im Tumorgewebe immunhistochemisch der Proliferationsmarker Ki67, der Makrophagenmarker MAC 387, der Relaxinrezeptor RXFP1 sowie die Steroidhormonrezeptoren für 17!-Östradiol (ER) und Progesteron (PR) bestimmt. Zusätzlich wurde die RXFP1-spezifische mRNA molekularbiologisch im Tumorgewebe dargestellt. Außerdem wurden die peripheren Hormonkonzentrationen von Relaxin, 17!-Östradiol (E2) und Progesteron (P4) ermittelt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit konnten den Beweis erbringen, dass Relaxin auch in vivo dasWachstum von Mammakarzinomen unterstützt. Relaxin bewirkte im vorliegenden Experiment eine Rekrutierung von Tumor-assoziierten Makrophagen (TAMs) ins tumorumgebenden Bindegewebe. Dadurch erfolgte dort die Synthese verschiedener Faktoren und Enzyme, welche zur bindegewebigen Erweichung, Apoptosehemmung und zu einer gesteigerten Zellproliferation führten (Bingle et al. 2002; Devetzi et al. 2008). Weiterhin induzierte die exogene Relaxingabe eine vermehrte E2-Synthese, was sich ebenfalls wachstumsfördernd und apoptosehemmend auswirkte und somit die Tumorproliferation unterstützt hat (Catalano et al. 2009; Lewis-Wambi und Jordan 2009). Die Expression des RXFP1 im Tumorgewebe wurde durch Relaxin über eine gesteigerte E2- Synthese (Wilson et al. 2008) gefördert, ebenso wie die Expression des ER. Weiterhin führte Relaxin zu einer gesteigerten P4-Synthese und zur gesteigerten Expression des PR im Tumorgewebe über einen derzeit noch unbekannten Mechanismus. Aufgrund der maßgeblichen Bedeutung des Peptidhormons für das Progressionsverhalten von Mammakarzinomen kann die Bestimmung der Relaxinblutspiegel bei Brustkrebspatientinnen deshalb in Zukunft ein wichtiges Hilfsmittel bei der Wahl der richtigen Therapie und bei der Prognosebeurteilung werden.

Canine Mammatumoren (CMT) sind eine der häufigsten Todesursachen bei Hündinnen (SIMON et al. 2001). Durch ihre periphere Lage sind zumeist nicht die Primärtumoren, sondern ihre Metastasen lebensbedrohlich, da diese häufig wichtige Organe wie Lunge Herz und Gehirn befallen (CLEMENTE et al. 2010). Aktuell angewandte Untersuchungsmethoden zur Erkennung von Metastasierung können entweder das invasive Wachstum beschreiben oder bereits bestehende Metastasen detektieren, jedoch fehlen bislang molekulare Marker, die frühzeitig und zuverlässig das metastatische Potential eines CMT anzeigen bevor Metastasen aufgetreten sind. Das Peptidhormon Relaxin ist in zahlreichen physiologischen und pathologischen Situationen beim Menschen als ein Induktor von Matrixmetalloproteinasen (MMP) bekannt (TOO et al. 1984; UNEMORI und AMENTO 1990; PALEJWALA et al. 2001; BINDER et al. 2002; KLONISCH et al. 2007; HENNEMAN et al. 2008). MMP sind Schlüsselenzyme des Bindegewebsabbaus, der jeder Metastasierung vorausgehen muss (WOODHOUSE et al. 1997). Bei der Frau ist im Blut messbares Relaxin ein Marker für metastatischen Brustkrebs (BINDER et al. 2004), für die Hündin scheint dagegen der Relaxinblutspiegel nicht aussagekräftig zu sein (SCHWEIZER 2010). Möglicherweise wird aber Relaxin lokal im caninen Mammagewebe exprimiert wie von GOLDSMITH et al. (1994) und SILVERTOWN et al. (2003) postuliert, so dass es wie in humanen Tumoren auto- oder parakrin Invasivität und Metastasierung (KLONISCH et al. 2007) fördern könnte. Daher sollte in der vorliegenden Arbeit die intratumorale Expression des Relaxins und seiner Rezeptoren sowie bekannter Faktoren des Bindegewebsabbaus untersucht und auf ihre prognostische Eignung überprüft werden. In zwei Studienabschnitten (LAMP et al. 2009; LAMP et al. 2011) wurden CMT-Gewebeproben von n=31 (LAMP et al. 2009) respektive n=59 Hündinnen (LAMP et al. 2011) mittels quantitativer Reverse-Transkriptase-Polymerasekettenreaktion (qRT-PCR) auf ihre Expression von Relaxin, seinen Rezeptoren, RXFP1 und RXFP2, sowie den Matrixmetalloproteinasen MMP-1, -2, -3, -9 und MMP-13, den Östradiolrezeptoren, ERα und ERβ, und dem Progesteronrezeptor (PR) analysiert. In beiden Studienabschnitten wurden die Plasmakonzentrationen der Hormone Relaxin, Östradiol und Progesteron auf mögliche Zusammenhänge mit der lokalen Genexpression überprüft. Im zweiten Studienabschnitt (LAMP et al. 2011) wurde darüber hinaus die Expression von Relaxin und RXFP1 auch immunhistologisch an n=9 CMT-Proben untersucht und in einer Multivarianzanalyse die prognostische Eignung aller untersuchten Parameter getestet. Die Expressionsanalyse konnte zeigen, dass CMT sowohl ein bisher unbekannter Ort der Relaxinexpression beim Hund sind als auch den Hauptrezeptor des Relaxins, RXFP1, exprimieren. Diese Ergebnisse der mRNA-Untersuchung ließen sich immunhistologisch bestätigen. Darüber hinaus ergab die immunhistologische Untersuchung, dass Relaxin vorwiegend im myoepithelialen Anteil der untersuchten CMT exprimiert wird. In den epithelialen CMT-Zellen fand sich die stärkste RXFP1-Reaktivität, so dass RXFP1 mit der von anderen Autoren beschriebenen MMP-2- und MMP-9-Expression in epithelialen Zellen kolokalisiert ist (PAPPARELLA et al. 1997; HIRAYAMA et al. 2002; PAPPARELLA et al. 2002). Die quantitativen Expressionsanalysen zeigten Korrelationen der Expressionsintensitäten von Relaxin, RXFP1 und MMP-2 auf. Die RXFP1 Expression war in dieser Studie sogar ein unabhängiger Marker für Metastasierung mit einem 15-fach höheren Risiko für Metastasierung für Patienten mit einer Expression oberhalb des studienspezifischen Cut-Offs. Alle untersuchten lokalen Genexpressionen waren von den systemischen Plasmakonzentrationen von Relaxin, Östradiol und Progesteron unabhängig. Die Resultate legen eine Bedeutung des intratumoral exprimierten Relaxins für eine auto- oder parakrine Steuerung der MMP-Expression, die für Invasivität und Metastasierung wichtig ist, nahe. Aufgrund des mRNA-Nachweises, der Kolokalisation der Proteine von RXFP1 und MMP-2 und -9 sowie der Korrelation der Genexpression von Ligand (Relaxin), Rezeptor (RXFP1) und Effektormolekül (MMP-2) ist es wahrscheinlich, dass CMT über das Relaxin eine autonome Steuerung ihrer Invasivität vornehmen können. RXFP1 scheint dabei eine Regulationsfunktion in der Relaxinsensibilität der CMT-Zelle zuzukommen, die in Zukunft durch die Messung der RXFP1-Expressionsintensität prognostisch nutzbar sein könnte. Zudem ist RXFP1 im CMT damit auch ein möglicher Ansatzpunkt für eine neue, auf Relaxinanaloga basierende, antimetastatische Therapie, die bereits an humanen Tumorzellen und in Mausmodellen erprobt wird (FENG et al. 2007; HOSSAIN et al. 2010). Durch den Nachweis von Relaxin und RXFP1 im CMT und ihre wahrscheinliche Relevanz für die Metastasierung ergeben sich somit neue Möglichkeiten für eine exaktere Prognose und verbesserte antimetastatische Therapie von CMT sowie die Chance, den Hund als Modell für die Erforschung Relaxin basierter Therapien des humanen Brustkrebses zu nutzen. / Canine mammary tumours (CMT) are one of the main reasons of death in female dogs (SIMON et al. 2001). Due to its peripheral location, it is normally not the primary tumour, but its metastases, which are life-threatening as they often impair the function of vital organs, such as lung, heart or brain (CLEMENTE et al. 2010). Currently used techniques for the detection of metastasis can either barely describe invasive growth patterns or detect already existing metastases. Molecular markers to determine the metastatic potential early and reliably, before metastatic spreading has occurred, are still lacking. The peptide hormone relaxin is well known as an inductor of matrix metalloproteinases (MMP) in numerous physiological as well as pathological situations in humans (TOO et al. 1984; UNEMORI und AMENTO 1990; PALEJWALA et al. 2001; BINDER et al. 2002; KLONISCH et al. 2007; HENNEMAN et al. 2008). MMP are key-enzymes of connective tissue remodelling which is a prerequisite for metastasis (WOODHOUSE et al. 1997). In women, the plasma relaxin concentration is a marker for metastatic breast cancer (BINDER et al. 2004). However, in dogs, the concentration of circulating relaxin seems to have no diagnostic value (SCHWEIZER 2010). But, possibly relaxin is expressed locally in the canine mammary tissue as postulated by GOLDSMITH et al. (1994) and SILVERTOWN et al. (2003) and it could therefore act as a pro-invasive and pro-metastatic factor in an auto- or paracrine manner as it does in various human tumours (KLONISCH et al. 2007). Thus, the present study should examine the intratumoural expression of relaxin and its receptors as well as factors of connective tissue remodelling and evaluate their prognostic abilities. In two sections of the study (LAMP et al. 2009; LAMP et al. 2011), CMT-tissue samples from n=31 bitches (LAMP et al. 2009) and n=59 bitches (LAMP et al. 2011), respectively, were analysed for their expression of relaxin, its receptors RXFP1 and RXFP2, MMP-1, -2, -3, -9 and MMP-13 as well as the oestradiol receptors ERα and ERβ and the progesterone receptor (PR) using quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR). Additionally, the plasma concentrations of the hormones relaxin, oestradiol and progesterone were tested for possible connections with the local gene expression. In the second section of the study, the expression of relaxin and RXFP1 was also examined immunohistologically in n=9 CMT tissue samples (LAMP et al. 2011) and the prognostic value of all parameters examined was assessed by a multivariate analysis. The expression analysis showed that CMTs are a novel site of expression of relaxin and its main receptor RXFP1 in the dog. These results were confirmed by the immunohistological examination. Moreover, the immunohistological analysis demonstrated that relaxin seems to be expressed mainly in myoepithelial cells. However, the strongest signals for RXFP1 were located in epithelial cells of the CMT, thus RXFP1 is colocalised with the expression of MMP-2 and MMP-9 reported in epithelial CMT-cells (PAPPARELLA et al. 1997; HIRAYAMA et al. 2002; PAPPARELLA et al. 2002). The quantitative expression analysis revealed correlations of expression intensities for relaxin, RXFP1 and MMP-2. The expression of RXFP1 presented as an independent marker for metastasis with a 15-fold risk increase for patients with an expression intensity above the study-specific cut-off. All local gene expressions examined where independent from systemic plasma concentrations of relaxin, oestradiol and progesterone. The results propose an important role for intratumourally expressed relaxin as an auto- or paracrine modulator of MMP expression, which is important for invasiveness and metastasis. Due to the mRNA detection, the protein colocalisation of RXFP1 with MMP-2 and MMP-9 as well as the correlation of gene expressions of the ligand (relaxin), the receptor (RXFP1) and the effector (MMP-2) it is highly probable that CMT can autonomously regulate their invasiveness via locally expressed relaxin. RXFP1 seems to have a regulatory function in the relaxin responsiveness of CMT cells, which may be of prognostical use in the future. In addition, RXFP1 is also a possible target for a novel antimetastatic therapy based on relaxin analoga which has been tested in human tumour cells and mice (FENG et al. 2007; HOSSAIN et al. 2010). The detection of relaxin and RXFP1 in the CMT and their probable relevance for metastasis could be a basis for a more precise prognosis of CMT, improved anti-metastatic therapies in the dog and the use of the dog as a model for relaxin-based therapies of human breast cancer.

Die Implantation einer Blastozyste im Uterus stellt für den maternalen Organismus eine große Herausforderung dar. Neben morphologischen Veränderungen des Endometriums sind Anpassungen auch im Immun- und Gefäßsystem notwendig. Kenntnisse über die verantwortlichen Faktoren für diese Prozesse sind bei Menschen und anderen Primaten noch immer unvollständig. Dabei sind Implantationsstörungen oftmals Ursache von Fruchtbarkeitsproblemen (SHARKEY und SMITH 2003). Besonders im Bereich der assistierten Reproduktion stellen implantationsbedingte Probleme eine Hauptursache für geringe Erfolgsraten dar (APLIN und KIMBER 2004). Das Ziel der Erforschung von Mechanismen im Zusammenhang mit der Implantation ist es, ein besseres Verständnis für die physiologischen und auch pathologischen Vorgänge zu erlangen. In dessen Folge die Erkenntnisse für die Behandlung von Implantationsstörungen genutzt werden könnten. Anhand des in der reproduktionsbiologischen Forschung etablierten Primatenmodells des Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus) wurde in der vorliegenden Arbeit die Expression ausgewählter Faktoren in verschiedenen Zyklusphasen mit dem Schwerpunkt der Implantationsphase untersucht. Dafür wurden zeitlich genau terminierte Uterusproben von konzeptiven und nicht-konzeptiven Tieren entnommen und molekularbiologisch, histologisch und immunhistochemisch analysiert. Erstmals konnte im Uterus von Weißbüschelaffen die zeitliche und räumliche Regulierung von Choriongonadotropin (CG), Östradiolrezeptor-α (ERα), Östradiolrezeptor-ß (ERß), Progesteronrezeptor (PR), Aromatase (ARO), 17β-Hydroxysterois-Dehydrogenase Typ 7 (17β-HSD7) sowie Relaxin (RLN) und Relaxinrezeptor (RXFP1) auf Gen- und Proteinebene in verschiedenen Zyklusphasen in der vorliegenden Vollständigkeit dargestellt werden. Alle in dieser Arbeit untersuchten Faktoren zeigten eine rezeptorspezifische Veränderung der Expressionsmuster, auf räumlicher und zeitlicher Ebene im Verlauf des Implantationsprozesses. Es konnte dargestellt werden, dass die feto-maternale Kommunikation bereits vor dem direkten Kontakt der Blastozyste mit dem Endometrium beginnt. So wurde bei konzeptiven Tieren eine verstärkte Expression von CG, ERα, PR, 17β-HSD7 und RXFP1 in der Implantationsphase nachgewiesen. Diese Faktoren sind geeignete Kandidaten für weiterführende Untersuchungen und Evaluierung von Markern für die Präimplantationsphase und rezeptiven Uteri von Weißbüschelaffen. Die ebenfalls untersuchten Faktoren ERβ, ARO und RLN zeigten Expressionsmuster, welche erst nach der Implantation bei konzeptiven Tieren Unterschiede aufwiesen. Aus diesem Grund sind diese Faktoren nicht als frühe Marker der Implantationsphase geeignet, gleichwohl sie wichtige Funktionen in der Postimplantationsphase übernehmen. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass nicht alleine ein einzelner Faktor eine herausragende Bedeutung im Implantationsprozess hat, sondern vielmehr ein äußerst komplexes Netzwerk von Signalen nötig ist, um eine erfolgreiche Gravidität zu gewährleisten. Die Aufgabe der Steroidrezeptoren ERα und PR liegt in der grundlegenden Bereitstellung eines rezeptiven Uterus während des Implantationszeitfensters. Gleichzeitig erfolgt eine sehr genau koordinierte Regulation dieser Steroidrezeptoren über die lokal produzierten Faktoren CG, ARO, 17β-HSD7, RLN und der Rezeptoren RXFP1 und ERβ. Neben den morphologischen Veränderungen des Endometriums, sind einzelne Faktoren auch bei der Angiogenese und Entwicklung der maternalen Immuntoleranz beteiligt. Es kann demnach davon ausgegangen werden, dass die präzise Regulation dieser Faktoren eine essentielle Voraussetzung für den Erfolg der Implantation und Gravidität ist.