Intrauterine Bälle („small uterine device“; IUDs) sind aus Glas, Plastik oder Metall und wer-den vaginal in den Uterus eingeführt. Bei Stuten werden IUDs im Turniersport zur Unterdrü-ckung der unerwünschten Verhaltensänderungen während der Rosse eingesetzt. Der Einsatz ist einfach, günstig und minimal invasiv. Der Effekt wird durch eine Verlängerung der primären lutealen Phase erzielt, wobei jedoch der exakte Ablauf des Wirkmechanismus bisher ungeklärt ist. Hypothesen wie eine Scheinträchtigkeit, ein Placeboeffekt bei den Besitzern und eine chronische Endometritis werden in der Literatur diskutiert. Für die Untersuchung wurden 30 Stuten in vier Gruppen (G) eingeteilt: G1: KB (künstlich besamt) und tragend (n=8); G2: KB, nicht-tragend (zyklisch; n=7); G3: IUD, verlängerte luteale Phase (n=7) IUD-P (IUD-Positiv); G4: IUD, reguläre luteale Phase (n=8) IUD-N (IUD-Negativ). Die Uterusbiospien wurden am Tag 15 post ovulationem entnommen. Das Ziel der Studie war, mittels immunhistologischer Untersuchungen die Expression des Enzyms Cyclooxygenase 2 (COX2), verschiedener uteriner Proteine (Uteroglobin, Uterofer-rin, Uterokalin), Hormonrezeptoren (Östrogen-, Progesteronrezeptor) und des Proliferations-markers Ki-67 Antigen in endometrialen Biopsien bei IUD-Stuten darzustellen sowie die erhobenen Befunde mit den Ergebnissen am equinen Endometrium künstlich besamter Stuten zu vergleichen. Weiter wurde in den Endometriumbioptaten das Auftreten von Entzündungszellen analysiert (neutrophile und eosinophile Granulozyten, Mastzellen, Lymphozyten, Plasmazellen und Makrophagen). Die statistische Auswertung erfolgte mittels SPSS (SPSS Software-GmbH München). Hinsichtlich der Altersverteilung sind die Stuten der Gruppe 1 (KB/tragend) jünger als Tiere der Gruppe 2 (KB/nicht-tragend). Ein entsprechendes Ergebnis kann für die Stuten der Grup-pe 3 (IUD-P) im Vergleich zu den Tieren der Gruppe 4 (IUD-N) erhoben werden. Darüber hinaus sind Angiopathien bei den Pferden der Gruppe 1 bzw. 3 geringer ausgeprägt als bei den Stuten der Gruppe 2 bzw. 4. Immunhistologisch sind die endometrialen Drüsenzellen der Tiere aus Gruppe 1 durch eine maximale Uterokalin-(UK)-Expression gekennzeichnet, wohingegen Uteroferrin (UF) ledig-lich schwach exprimiert wird. Eine COX2-Expression kann bei diesen Stuten nicht beobachtet werden. Im Vergleich zu den graviden Pferden (Gruppe 1) zeigen künstlich besamte, nicht-tragende Stuten (Gruppe 2) zwar eine ausgeprägte UF- und COX2-Expression, UK wird dagegen lediglich gering exprimiert. Die KB-tragenden (Gruppe 1) und nicht-tragenden (Gruppe 2) Tiere sind somit durch eine ihrem Reproduktionszyklus entsprechende Expression der genannten Marker gekennzeichnet. Die IUD-Stuten (Gruppe 3 und 4) dagegen zeigen eine variable COX2, UF- und UK-Expression. Keine statistisch signifikanten Unterschiede sind zwischen allen Gruppen in der UG- und der Ki-67 Antigen-Expression nachweisbar. Stuten mit einer verlängerten lutealen Phase (Gruppe 1 und 3) und hohen Progesteronwerten im Serum besitzen eine geringere ER- und PR-Expression als die Versuchstiere mit einer regulären lutealen Phase (Gruppe 2 und 4) und einer Östrogendominanz. Die Auszählung der Entzündungszellen zeigt keine statistisch signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Anzahl von neutrophilen und eosinophilen Granulozyten, Mastzellen, Plasmazellen sowie Lymphozyten zwischen den Gruppen. Im Stratum compactum ist die Zahl der Makrophagen in Gruppe 1 (tragend) signifikant höher als in Gruppe 2 (zyklisch), ebenfalls zeigt sich ein Anstieg dieser Zellen von der Gruppe 4 zu 3, allerdings ist diese Erhöhung nicht statistisch signifikant. Ein Placeboeffekt bei den Besitzern kann nahezu ausgeschlossen werden, da die Expression der Proteine (UF, UK) und COX2 in den IUD-Stuten, im Vergleich zu den KB-Stuten, signi-fikante Unterschiede aufweist. Da im eigenen Untersuchungsgut zwischen den tragenden Stuten (Gruppe 1) und den IUD-Stuten der Gruppe 3 (vlP)/“Scheinträchtigkeit“ ein signifikant unterschiedliches Expressionsverhalten hinsichtlich des Enzyms COX2 und des Proteins UF besteht, kann die Hypothese einer Scheinträchtigkeit ebenso als unwahrscheinlich eingestuft werden. Bei keiner der IUD-Stuten konnte eine chronische Endometritis nachgewiesen werden, somit ist auch diese Hypothese als Ursache des IUD-Effektes eher unwahrscheinlich. Die erhöhte Anzahl an Makrophagen in der Gruppe 3 könnte jedoch hinweisend auf einen lokalen Effekt der IUDs im Sinne einer Fremdkörperreaktion sein. Da hinsichtlich des Auftretens einer Endometritis zwischen resistenten und empfänglichen Tieren unterschieden wird, könnte somit die erhöhte Anzahl an Makrophagen in der Gruppe 3 möglicherweise als Hinweis auf „Endometritis empfängliche Stuten“ gewertet werden und dies eine Ursache für die variierende Wirksamkeit der Rosseunterdrückung mittels IUDs darstellen. Die eigenen Untersuchungen zeigen ferner, dass die IUD-Stuten mit verlängerter lutealer Phase (IUD-positive Wirkung, Gruppe 3) jünger sind im Vergleich zu den Tieren, die trotz IUD eine Luteolyse (IUD-negative Wirkung, Gruppe 4) aufweisen. Zudem weisen die IUD-P Tiere geringere An-giopathien auf. Möglicherweise sind zudem das Alter und die Perfusion des Uterus bedeutend für die Wirksamkeit der IUDs in Equiden. Abschließend kann somit der Wirkmechanismus der IUDs auch mittels der durchgeführten Untersuchungen nicht endgültig geklärt werden. Unter Berücksichtigung der erhobenen Be-funde sollten zukünftige Studien insbesondere Untersuchungen zu Entzündungsmediatoren, wie z.B. Zytokine, beinhalten.

Intrauterine Bälle („small uterine device“; IUDs) sind aus Glas, Plastik oder Metall und wer-den vaginal in den Uterus eingeführt. Bei Stuten werden IUDs im Turniersport zur Unterdrü-ckung der unerwünschten Verhaltensänderungen während der Rosse eingesetzt. Der Einsatz ist einfach, günstig und minimal invasiv. Der Effekt wird durch eine Verlängerung der primären lutealen Phase erzielt, wobei jedoch der exakte Ablauf des Wirkmechanismus bisher ungeklärt ist. Hypothesen wie eine Scheinträchtigkeit, ein Placeboeffekt bei den Besitzern und eine chronische Endometritis werden in der Literatur diskutiert. Für die Untersuchung wurden 30 Stuten in vier Gruppen (G) eingeteilt: G1: KB (künstlich besamt) und tragend (n=8); G2: KB, nicht-tragend (zyklisch; n=7); G3: IUD, verlängerte luteale Phase (n=7) IUD-P (IUD-Positiv); G4: IUD, reguläre luteale Phase (n=8) IUD-N (IUD-Negativ). Die Uterusbiospien wurden am Tag 15 post ovulationem entnommen. Das Ziel der Studie war, mittels immunhistologischer Untersuchungen die Expression des Enzyms Cyclooxygenase 2 (COX2), verschiedener uteriner Proteine (Uteroglobin, Uterofer-rin, Uterokalin), Hormonrezeptoren (Östrogen-, Progesteronrezeptor) und des Proliferations-markers Ki-67 Antigen in endometrialen Biopsien bei IUD-Stuten darzustellen sowie die erhobenen Befunde mit den Ergebnissen am equinen Endometrium künstlich besamter Stuten zu vergleichen. Weiter wurde in den Endometriumbioptaten das Auftreten von Entzündungszellen analysiert (neutrophile und eosinophile Granulozyten, Mastzellen, Lymphozyten, Plasmazellen und Makrophagen). Die statistische Auswertung erfolgte mittels SPSS (SPSS Software-GmbH München). Hinsichtlich der Altersverteilung sind die Stuten der Gruppe 1 (KB/tragend) jünger als Tiere der Gruppe 2 (KB/nicht-tragend). Ein entsprechendes Ergebnis kann für die Stuten der Grup-pe 3 (IUD-P) im Vergleich zu den Tieren der Gruppe 4 (IUD-N) erhoben werden. Darüber hinaus sind Angiopathien bei den Pferden der Gruppe 1 bzw. 3 geringer ausgeprägt als bei den Stuten der Gruppe 2 bzw. 4. Immunhistologisch sind die endometrialen Drüsenzellen der Tiere aus Gruppe 1 durch eine maximale Uterokalin-(UK)-Expression gekennzeichnet, wohingegen Uteroferrin (UF) ledig-lich schwach exprimiert wird. Eine COX2-Expression kann bei diesen Stuten nicht beobachtet werden. Im Vergleich zu den graviden Pferden (Gruppe 1) zeigen künstlich besamte, nicht-tragende Stuten (Gruppe 2) zwar eine ausgeprägte UF- und COX2-Expression, UK wird dagegen lediglich gering exprimiert. Die KB-tragenden (Gruppe 1) und nicht-tragenden (Gruppe 2) Tiere sind somit durch eine ihrem Reproduktionszyklus entsprechende Expression der genannten Marker gekennzeichnet. Die IUD-Stuten (Gruppe 3 und 4) dagegen zeigen eine variable COX2, UF- und UK-Expression. Keine statistisch signifikanten Unterschiede sind zwischen allen Gruppen in der UG- und der Ki-67 Antigen-Expression nachweisbar. Stuten mit einer verlängerten lutealen Phase (Gruppe 1 und 3) und hohen Progesteronwerten im Serum besitzen eine geringere ER- und PR-Expression als die Versuchstiere mit einer regulären lutealen Phase (Gruppe 2 und 4) und einer Östrogendominanz. Die Auszählung der Entzündungszellen zeigt keine statistisch signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Anzahl von neutrophilen und eosinophilen Granulozyten, Mastzellen, Plasmazellen sowie Lymphozyten zwischen den Gruppen. Im Stratum compactum ist die Zahl der Makrophagen in Gruppe 1 (tragend) signifikant höher als in Gruppe 2 (zyklisch), ebenfalls zeigt sich ein Anstieg dieser Zellen von der Gruppe 4 zu 3, allerdings ist diese Erhöhung nicht statistisch signifikant. Ein Placeboeffekt bei den Besitzern kann nahezu ausgeschlossen werden, da die Expression der Proteine (UF, UK) und COX2 in den IUD-Stuten, im Vergleich zu den KB-Stuten, signi-fikante Unterschiede aufweist. Da im eigenen Untersuchungsgut zwischen den tragenden Stuten (Gruppe 1) und den IUD-Stuten der Gruppe 3 (vlP)/“Scheinträchtigkeit“ ein signifikant unterschiedliches Expressionsverhalten hinsichtlich des Enzyms COX2 und des Proteins UF besteht, kann die Hypothese einer Scheinträchtigkeit ebenso als unwahrscheinlich eingestuft werden. Bei keiner der IUD-Stuten konnte eine chronische Endometritis nachgewiesen werden, somit ist auch diese Hypothese als Ursache des IUD-Effektes eher unwahrscheinlich. Die erhöhte Anzahl an Makrophagen in der Gruppe 3 könnte jedoch hinweisend auf einen lokalen Effekt der IUDs im Sinne einer Fremdkörperreaktion sein. Da hinsichtlich des Auftretens einer Endometritis zwischen resistenten und empfänglichen Tieren unterschieden wird, könnte somit die erhöhte Anzahl an Makrophagen in der Gruppe 3 möglicherweise als Hinweis auf „Endometritis empfängliche Stuten“ gewertet werden und dies eine Ursache für die variierende Wirksamkeit der Rosseunterdrückung mittels IUDs darstellen. Die eigenen Untersuchungen zeigen ferner, dass die IUD-Stuten mit verlängerter lutealer Phase (IUD-positive Wirkung, Gruppe 3) jünger sind im Vergleich zu den Tieren, die trotz IUD eine Luteolyse (IUD-negative Wirkung, Gruppe 4) aufweisen. Zudem weisen die IUD-P Tiere geringere An-giopathien auf. Möglicherweise sind zudem das Alter und die Perfusion des Uterus bedeutend für die Wirksamkeit der IUDs in Equiden. Abschließend kann somit der Wirkmechanismus der IUDs auch mittels der durchgeführten Untersuchungen nicht endgültig geklärt werden. Unter Berücksichtigung der erhobenen Be-funde sollten zukünftige Studien insbesondere Untersuchungen zu Entzündungsmediatoren, wie z.B. Zytokine, beinhalten.:INHALTSVERZEICHNIS I ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS VI 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 2 2.1 Rosseunterdrückung bei Pferden 2 2.2 Sexualzyklus und Gravidität der Stute 3 2.2.1 Der Sexualzyklus der Stute 3 2.2.2 Die equine Gravidität 3 2.2.3 Endokrine Regulation des Sexualzyklus und der frühen Trächtigkeit 6 2.2.3.1 Luteolyse und maternale Trächtigkeitserkennung 7 2.2.4 Immunhistologische Untersuchungen des Endometriums im Zyklusverlauf und während der Gravidität 9 2.2.4.1 Östrogen- und Progesteronrezeptoren 9 2.2.4.2 Ki-67 Antigen 10 2.2.4.3 Cyclooxygenase 2 10 2.3 Sekretorische Aktivität des Uterus 11 2.3.1.1 Uterokalin 11 2.3.1.2 Uteroferrin 12 2.3.1.3 Uteroglobin 13 2.4 Pathologie des equinen Endometriums 14 2.4.1 Histopathologische Veränderungen 14 2.4.1.1 Endometrose 14 2.4.1.2 Endometritis 16 2.4.2 Zelluläre Infiltrationen 17 2.4.2.1 Neutrophile Granulozyten 17 2.4.2.2 Makrophagen 18 2.4.2.3 Lymphozyten und Plasmazellen 18 2.4.2.4 Mastzellen 19 2.4.2.5 Eosinophile Granulozyten 19 2.4.3 Endometriumbiopsie als diagnostisches Mittel 20 2.5 Rosseunterdrückung bei Pferden 22 2.5.1 Methoden zur Rosseunterdrückung 22 2.5.2 Intrauterine devices (IUDs) 23 2.5.2.1 Allgemeine Betrachtung 23 2.5.3 IUDs zur Rosseunterdrückung bei Pferden 24 2.6 Fazit aus der Literatur bezogen auf die initiale Fragestellung dieser Arbeit 30 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 31 3.1 Tiergut, Material und Probenherkunft 31 3.2 Nähere Charakterisierung des Tiergutes 31 3.3 Methoden 32 3.3.1 Probenentnahme und Probenaufbereitung 32 3.3.2 Anfertigung und Färbung der Schnitte 34 3.3.3 Lichtmikroskopische Auswertung und Kategorisierung 34 3.4 Histologische Spezialfärbungen 36 3.4.1 Unna-Pappenheim-Färbung (Methylgrün-Pyronin-Färbung) zur Identifizierung von Plasmazellen 36 3.4.2 Panoptische Färbung nach Pappenheim (kombinierte May-Grünwald-Giemsa-Färbung) zur Identifizierung von neutrophilen und eosinophilen Granulozyten sowie Mastzellen 36 3.5 Immunhistologische Methoden 37 3.5.1 Immunhistologische Kontrollen 37 3.5.2 Auswertung der immunhistologischen Untersuchung 37 3.6 Statistische Untersuchung 39 4 ERGEBNISSE 40 4.1 Anamnestische Untersuchungsbefunde 40 4.1.1 Zusammensetzung der Gruppen 40 4.1.2 Altersverteilung 41 4.2 Histopathologische Untersuchungsbefunde am Endometrium 41 4.2.1 Prävalenz der Endometritis im Untersuchungsgut 42 4.2.2 Prävalenz der Endometrose im Untersuchungsgut 43 4.2.3 Prävalenz der Angiosklerose im Untersuchungsgut 44 4.2.4 Kategorisierung 45 4.3 Immunhistologische Untersuchungen der Cyclooxygenase 2 46 4.3.1 Ergebnisse im Gruppenvergleich 47 4.4 Immunhistologische Untersuchungen zum Nachweis der endometrial synthetisierten Proteine 48 4.4.1 Uteroferrin (UF) 48 4.4.1.1 Uteroferrin-Expression im luminalen Epithel und den Zellen der Ausführungsgänge 49 4.4.1.2 Uteroferrin-Expression in den Drüsenzellen 49 4.4.1.3 Gesamtscore der Uteroferrin-Expression 50 4.4.1.4 Ergebnisse im Gruppenvergleich 51 4.4.1.5 Graduelle Abweichung des Ssc in der Endometrose 53 4.4.2 Uterokalin (UK) 53 4.4.2.1 Uterokalin-Expression im luminalen Epithel und den Zellen der Ausführungsgänge 53 4.4.2.2 Uterokalin-Expression in den Drüsenzellen 54 4.4.2.3 Gesamtscore der Uterokalin-Expression 55 4.4.2.4 Ergebnisse im Gruppenvergleich 55 4.4.2.5 Graduelle Abweichung des Ssc in der Endometrose 56 4.4.3 Uteroglobin (UG) 57 4.4.3.1 Uteroglobin-Expression in den basalen Drüsenzellen (bDr) 58 4.4.3.2 Ergebnisse im Gruppenvergleich 59 4.4.3.3 Graduelle Abweichung des Ssc in der Endometrose 60 4.4.4 Zusammenfassung Proteinexpression 61 4.5 Immunhistologische Ergebnisse zum Nachweis von Steroidhormonrezeptoren 62 4.5.1 Östrogenrezeptoren 62 4.5.1.1 Östrogenrezeptor-Expression im luminalen Epithel (LE) und den Ausführungsgängen (AS) 62 4.5.1.2 Östrogenrezeptor-Expression in den Drüsenzellen (DZ) 63 4.5.1.3 Östrogenrezeptor-Expression in den Stromazellen (SZ) 63 4.5.1.4 Ergebnisse im Gruppenvergleich 65 4.5.2 Progesteronrezeptoren 65 4.5.2.1 Progesteronrezeptor-Expression im luminalen Epithel (LE) und den Ausführungsgängen (AS) 66 4.5.2.2 Progesteronrezeptor-Expression in den Drüsenzellen (DZ) 66 4.5.2.3 Progesteronrezeptor-Expression in den Stromazellen (SZ) 66 4.5.2.4 Ergebnisse im Gruppenvergleich 67 4.6 Ki-67 Antigenexpression 67 4.7 Vergleichende histomorphologische und immunhistologische Untersuchung des Endometriums hinsichtlich des Auftretens von Entzündungszellen 68 4.7.1 T-Lymphozyten 68 4.7.1.2 Ergebnisse im Gruppenvergleich 69 4.7.2 B-Lymphozyten 70 4.7.2.1 Ergebnisse im Gruppenvergleich 71 4.7.3 Plasmazellen 72 4.7.3.1 Ergebnisse im Gruppenvergleich 73 4.7.4 Makrophagen 74 4.7.4.1 Ergebnisse im Gruppenvergleich 74 4.7.5 Neutrophile Granulozyten 76 4.7.5.1 Ergebnisse im Gruppenvergleich 77 4.7.6 Eosinophile Granulozyten 78 4.7.6.1 Ergebnisse im Gruppenvergleich 78 4.7.7 Mastzellen 79 4.7.7.1 Ergebnisse im Gruppenvergleich 80 4.7.8 Zusammenfassung der Ergebnisse hinsichtlich der Auszählung der Entzündungszellpopulationen 81 5 DISKUSSION 83 5.1 Ziel der Arbeit 83 5.2 Kritische Beurteilung des Untersuchungsmaterials und der Untersuchungsmethoden 83 5.3 Abschließende Betrachtung der Resultate 84 5.3.1 KB-Stuten 84 5.3.2 IUD-Stuten 86 6 ZUSAMMENFASSUNG 93 7 SUMMARY 95 8 LITERATURVERZEICHNIS 97 9 ANHANG 122 9.1 Charakterisierung des Tiergutes 122 9.2 Immunhistologie 123 9.2.1 Verfahrensschritte der immunhistologischen Untersuchungen 123 9.2.2 Besondere Verfahren 124 9.2.3 Antigennachweis mittels monoklonaler AK nach der Peroxidase-anti-Peroxidase-Methode (PAP) 124 9.2.4 Antigennachweis mittels polyklonaler AK nach der Peroxidase-anti-Peroxidase-Methode (PAP) 124 9.2.5 Standard zur Nachbehandlung 125 9.2.6 Verwendete Antikörper und Seren 126 9.2.7 Lösungen und Puffer 127 10 DANKSAGUNG 129