Geriatrische Pferde machen einen erheblichen Anteil der equinen Population aus, der langfristig weiter an Bedeutung gewinnt. Da Stuten auch im hohen Alter zur Reproduktion fähig sind, wird auch die Anzahl alter Stuten, die zur Zucht vorgestellt werden, zunehmen. Diese Stuten zeigen jedoch häufig Fertilitätsprobleme. Ziel der Arbeit ist die Charakterisierung der Endometriumbioptate alter Stuten, um eine Aussage hinsichtlich möglicher, innerhalb des Endometriums lokalisierter Ursachen für die Subfertilität dieser Tiere zu treffen. Zu diesem Zweck werden 819 Endometriumbioptate von insgesamt 814 alten Stuten (≥ 20 Jahre alt) hinsichtlich des Vorliegens von entzündlichen, degenerativen sowie funktionellen Alterationen untersucht. Auf Basis der histologischen Befunde erfolgt eine Einstufung der Proben gemäß dem Kategorisierungssystem von KENNEY und DOIG (1986) mit und ohne Berücksichtigung der Güstzeit der Stute. Die Mehrheit der untersuchten Tiere ist jünger als 25 Jahre. Bei 429 Stuten liegen genaue Angaben bezüglich der Anzahl der Abfohlungen vor. Betrachtet man nur diese, dann ist die Mehrzahl der Stuten multipar. Daneben treten aber auch nulli- und unipare Tiere auf. Angaben zur Güstzeit fehlen bei 19 % der Stuten. Die übrigen Tiere sind fast immer güst. Nahezu alle Bioptate weisen eine Endometrose auf, die überwiegend mittelgradig ausgeprägt ist. Mindestens 25 Jahre alte Stuten weisen tendenziell häufiger mittel- und hochgradige Endometrosen sowie destruierende Formen auf als Tiere in ihren frühen zwanziger Jahren (Unterschiede nicht statistisch signifikant). Ein Zusammenhang zur Anzahl der Abfohlungen einer Stute und dem Auftreten von Endometrosen besteht nicht. In 89 % der Bioptate sind bereits mittels H.E.-Färbung degenerative Gefäßläsionen erkennbar. Es treten vor allem mittel- und hochgradige Angiosklerosen auf. Es ist ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Anzahl der Abfohlungen einer Stute und dem Auftreten von Angiosklerosen nachweisbar. In nahezu jedem 2. Bioptat liegt eine Endometritis vor, die meist nicht-eitrig ist. Es dominieren geringgradige Entzündungsprozesse. In 58 % der Bioptate sind in einer oder mehreren Lokalisationen periglandulär akzentuierte mononukleäre Entzündungszellinfiltrate (PAME) vorhanden, die überwiegend gering- bis mittelgradig ausgeprägt sind. Perivaskulitiden treten in 43 % der Proben auf. Die perivaskulären Entzündungsprozesse sind meist geringgradig und nicht-eitrig. Differenzierungsstörungen sind in 134 Bioptaten vorhanden. Die irreguläre glanduläre Differenzierung stellt die häufigste Form der Fehldifferenzierung dar, während eine ungleichmäßige glanduläre Differenzierung und vor allem eine endometriale Inaktivität während der Zuchtsaison nur vereinzelt vorkommen. Eine endometriale Atrophie sowie Lymphlakunen sind im Untersuchungsgut nicht nachweisbar. Die Einstufung der Proben gemäß dem Kategorisierungssystem verläuft mit folgenden Ergebnissen: Bei Kategorisierung der Fälle ausschließlich auf Basis der histologischen Befunde ohne Berücksichtigung der Güstzeit entfällt die Mehrzahl der Proben zu etwa gleichen Anteilen auf die Kategorien IIb und III. Bei Einbeziehung der Güstzeit entfallen dagegen 68 % der Proben auf die Kategorie III. Die im Zusammenhang mit fortgeschrittenem Alter einer Stute auftretenden Fertilitätsprobleme sind in der Regel multifaktoriell bedingt, wobei das Endometrium eine zentrale Rolle einnimmt. Das Endometrium alter Stuten weist meist eine Kombination verschiedener Alterationen auf. Viele dieser Befunde (z.B. Angiosklerosen) werden im gängigen Kategorisierungssystem equiner Endometriumbioptate nicht berücksichtigt, wenngleich sie die Fertilität einer Stute beeinflussen.

Die vorliegende Arbeit stellt die Powerdopplersonographie an Hand von Vergleichen und Gegenüberstellungen in deskriptiver Weise als nicht invasive Methode vor. Insgesamt wurden bei sechs klinisch-gynäkologisch gesunden Warmblutstuten 16 abgeschlossene, spontane und regelmäßige Zyklen mittels transrektalem Ultraschall aufgezeichnet. Es wurden 10590 dopplersonographische Messdaten ausgewertet, hinzu kamen 9601 powerdopplersonographische Bilddateien, die mittels Pixelanalysesoftware ANALYSIS PRO 1.1 analysiert wurden.

Das Ziel der Arbeit war eine Charakterisierung der Angiogenese im unveränderten Stutenovar sowie in equinen Granulosazelltumoren (GZTt). In diesem Zusammenhang sollte das Vorkommen und die Bedeutung ausgewählter angiogener Faktoren und ihrer Rezeptoren in den genannten Geweben ermittelt werden. Darüber hinaus war zu klären, inwieweit histomorphologische und immunhistologische Untersuchungen bezüglich der Angiogenese einen Beitrag zur Charakterisierung der biologischen Wertigkeit equiner Granulosazelltumoren liefern können. Für die Untersuchungen standen 71 Granulosazelltumoren 70 einseitig ovariektomierter Tiere und einer euthanasierten Stute, bei der eine ausgedehnte abdominale Metastasierung des Tumors festgestellt wurde, zur Verfügung. Als Kontrolle dienten die unveränderten Ovarien von 20 Stuten (Sektion n=8, Ovariektomie n=2, Schlachthof n=10). Darüber hinaus wurden bei 46 Stuten mit GZTt die Serumhormonwerte (Östradiol, Progesteron und Testosteron) bestimmt. Die unveränderten Ovarien sowie die GZTt wurden zunächst pathologisch-anatomisch untersucht, in Formalin (4%) fixiert und routinemäßig für die Histologie aufgearbeitet. Mittels konventioneller Lichtmikroskopie (Hämalaun-Eosin-Färbung) erfolgte anschließend eine repräsentative Auswahl von verschiedenen Funktionskörpern (n=66) des unveränderten Ovars sowie von GZTt unterschiedlicher Wachstumsformen (n=21 sowie eine Metastase des malignen GZT), an welchen die immunhistolo-gischen Untersuchungen (vascular endothelial growth factor A (VEGF A), vascular endothelial growth factor B (VEGF B), vascular endothelial growth factor receptor 1 (VEGF-R1), vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGF-R2), Angiopoietin 1 (Ang1), Angiopoietin 2 (Ang2), Angiopoietinre-zeptor (Tie2), von Willebrand Factor) durchgeführt wurden. Es kann festgestellt werden, dass im unveränderten zyklischen Stutenovar die intensivste Koexpression der angiogenen Faktoren VEGF A, VEGF B, Ang1, Ang2 und ihrer Rezeptoren VEGF-R1, VEGF-R2 und Tie2 in den Granulosa- und Thekazellen sowie den vaskulären Strukturen der Thekazellschicht im periovulatorischen (Tertiär-/Graaf´sche Follikel bis Corpora haemorrhagica) Zeitraum, der Phase der am deutlichsten ausgeprägten Angiogenese im Ovar, nachgewiesen werden kann. Zum einen ist dies für die Erhaltung und Reifung eines Follikels bis zum sprungreifen Tertiärfollikel essentiell, zum anderen findet kurz nach der Ovulation eine so ausgeprägte Angiogenese statt, dass schließlich alle Luteinzellen des reifen C. luteum mindestens einen Kontakt zu den neugebildeten Gefäßen besitzen. Somit wird eine optimale Erfüllung der Funktion des C. luteum als temporär endokrine Drüse für die Progesteronsynthese gewährleistet. Im eigenen Untersuchungsgut können hinsichtlich des Expressionsmusters gewisse Ähnlichkeiten zwischen dem unveränderten zyklischen Ovar und den benignen GZTt festgestellt werden. Insbesondere die neoplastischen Granulosazellen und Leydig-like cells erinnern in ihrem Expressionsverhalten bezüglich der untersuchten angiogenen Faktoren/Rezeptoren an die Granulosazellen beziehungsweise die luteinisierten Thekazellen des periovulatorischen zyklischen unveränderten Ovars. Zum einen lassen diese Befunde den Schluss zu, dass die neoplastischen Granulosazellen und Leydig-like cells der untersuchten Tumoren, entsprechend den periovulatorischen Granulosazellen und Thekazellen des zyklischen Ovars, infolge der Expression der angiogenen Faktoren und ihrer Rezeptoren einen wesentlichen Beitrag zur Angiogenese und damit zur Durchblutung, zur Versorgung und zum Wachstum der GZTt leisten. Andererseits kann durch die Ähnlichkeit im Expressionsmuster der genannten Zellen auch mittels der durchgeführten Untersuchungen gezeigt werden, dass es sich bei den equinen Granulosazelltumoren um weitgehend gut differenzierte Neoplasien handelt. Trotzdem ist in Einzelfällen mit einer Metastasierung zu rechnen. Die konventionelle Histopathologie liefert diesbezüglich jedoch keine verwertbaren Anhaltspunkte. Mittels der immunhistologischen Untersuchungen kann aufgezeigt werden, dass zwischen benignen und malignen Granulosazelltumoren partiell ein verändertes Expressionsverhalten bezüglich der untersuchten angiogenen Faktoren und ihrer Rezeptoren existiert. Inwieweit diese Abweichung jedoch als hinweisend für eine potenzielle Malignität interpretiert werden kann, ist aufgrund der zu geringen Probenanzahl maligner Neoplasien abschließend nicht beurteilbar und Bedarf einer Konkretisierung der bisherigen Ergebnisse an einem größeren Untersuchungsgut.

Ziel dieser Studie war die Etablierung einer Kokultur aus equinen endometrialen Epithel- und Stromazellen. Nach der erfolgreichen Umsetzung des Kokulturmodells sollte im weiteren Versuchsablauf durch die Zugabe von 17β-Östradiol (E2) und/oder Progesteron (P4) zum Nährmedium der Einfluss der Hormone auf die Zellen untersucht werden. Neben einer lichtmikroskopischen Auswertung der zytomorphologischen Charakteristika beider Zellarten sollte die Expression der Steroidhormonrezeptoren Östrogenrezeptor α und Progesteronre-zeptor sowie der uterinen Proteine Uteroglobin und CalbindinD9k immunzytologisch überprüft werden. Für die Etablierung der Kokultur wurden Endometriumproben von lebenden (n = 5) sowie frischtoten (n = 4) Stuten gewonnen. Eine jeweils parallel entnommene Gewebeprobe von jedem Tier wurde in Formalin fixiert und diente als Referenzmaterial (in situ). Auf die Zelliso-lierung (mechanisch und enzymatisch) folgte die Separation von Epithel- und Stromazellen (EZ/SZ) mittels Filtration, Dichtegradientenzentrifugation und Differenzialadhärenz. An-schließend wurden die EZ auf die Außenseite von Millicell®-Membraneinsätzen aufgebracht. Nach zwei Tagen erfolgte das Einsäen der bis zu diesem Zeitpunkt separat kultivierten SZ auf die Innenseite der Membranen. Als Nährmedium diente ein Gemisch aus DMEM und Ham’s F-12, wobei diesem 2,5 % fötales Kälberserum sowie verschiedene Additive zugesetzt wurden. Ab Kulturtag 4 wurden dem Medium definierte Konzentrationen und Kombinationen von E2 und P4 zugesetzt. Die Kultivierung erfolgte bei einem CO2-Partialdruck von 5 % in 37 °C warmer wasserdampfgesättigter Raumluft. Mit der polarisationsmikroskopisch er-fassbaren Ausbildung durchgehender Zellrasen („scheinbare Konfluenz“) wurden die Kokul-turen in Formalin fixiert und für die Lichtmikroskopie aufgearbeitet. Das Ausgangsgewebe zeigte mehrheitlich eine sekretorische Funktionsmorphologie (n = 6). Einzelne Endometrien befanden sich in einem Übergangsstadium von der Sekretions- zur Proliferationsphase (n = 1), bzw. vice versa (n = 1) oder wiesen eine irregulär proliferative Differenzierung (n = 1) auf. Im Rahmen der Kokultivierung bildeten die EZ innerhalb der Schnittebene vier und die SZ drei verschiedene morphologische Zelltypen aus. Dabei traten rundovale bis polygonale EZ (Typ 1) selten bis gelegentlich, spindelförmige EZ (Typ 2) gelegentlich bis häufig und iso-prismatische (Typ 3) sowie mehrschichtig wachsende EZ (Typ M) jeweils selten auf. Die SZ zeigten innerhalb der Schnittebene selten eine rundovale bis polygonale Zellform (Typ 1), sehr häufig eine spindelförmige Morphologie (Typ 2) und selten ein mehrschichtiges Wachstum (Typ M). Ein Zusammenhang zwischen der endometrialen Funktionsmorphologie zum Zeitpunkt der Zellisolierung oder dem Hormonzusatz und der Häufigkeitsverteilung der Zell-typen sowie der Wachstumsgeschwindigkeit der kultivierten Zellen war nicht offensichtlich. Zytokeratin 19 wurde stets von EZ exprimiert, während es auf Seiten der SZ nur sporadisch in maximal 5 % der Zellen im Bereich mehrschichtig wachsender Zellrasen auftrat. Die Stero-idhormonrezeptoren konnten lediglich in einzelnen Kokulturen aus sekretorisch differenzier-tem Ausgangsgewebe detektiert werden. Uteroglobin wurde in vitro mit einer variablen Häufigkeit in den EZ-Typen exprimiert. Während ein übergreifender Zusammenhang zur hormonellen Supplementierung nicht abgeleitet werden konnte, wurde jedoch ersichtlich, dass im Bereich einschichtig wachsender EZ in Ansätzen aus sekretorisch differenzierten Endometrien unter niedrigen Hormondosen (Zusatz von entweder nur E2 oder nur P4) im Median häufiger Uteroglobin exprimiert wurde. Mit zunehmender Hormonkonzentration im Medium nahm der Anteil immunopositiver Zellen (Typen 1, 2 und 3) deutlich ab. Innerhalb der Stromazellpopulation wurde Uteroglobin selten und ausschließlich in Zellen aus sekretorisch differenziertem Ausgangsmaterial nachgewiesen. CalbindinD9k wurde in vitro vornehmlich intrazytoplasmatisch und sehr vereinzelt intranukleär exprimiert. Insgesamt konnte das Protein in vitro stets in wenigen Typ-1-EZ, sehr selten in Typ-2-EZ und in einer geringen bis mäßigen Anzahl von Typ-3- und Typ-M-EZ beobachtet werden. Innerhalb der Stromazellpo-pulation trat CalbindinD9k ausschließlich in einer geringen (Endometrien aus dem Östrus) bis mäßigen (Endometrien aus dem Interöstrus) Anzahl der Typ-2- und wenigen Typ-M-SZ auf. Insgesamt wurden keine deutlichen Einflüsse der endometrialen Funktionsmorphologie zum Zeitpunkt der Zellisolierung und/oder der hormonellen Supplementierung in vitro auf die im-munzytologischen Charakteristika der kokultivierten Zellen ersichtlich. Abschließend betrachtet, konnte ein Kokultursystem equiner endometrialer Epithel- und Stromazellen erfolgreich etabliert und charakterisiert werden. Es bietet dabei, trotz der z. T. fehlenden Kongruenz zu den Gegebenheiten in situ, Ansätze für potenzielle Folgearbeiten, insbesondere hinsichtlich der Erfassung interzellulärer Wechselwirkungen sowie bezüglich der Vermittlung und Wirkung hormoneller Einflüsse auf zellulärer Ebene. / The aim of the present study was the establishment of a coculture system of equine endome-trial epithelial and stromal cells. Subsequent to the successful development of the coculture model the culture medium should be supplemented with 17β-estradiol (E2) and/or progester-one (P4) in order to study the influence of the hormones on the cellular level. In addition to the examination of cytomorphological characteristics of both cell types via light microscopy, the expression of the steroid hormone receptors (estrogen receptor α and progesterone receptor) as well as of the uterine proteins Uteroglobin and CalbindinD9k was investigated. For the establishment of the coculture system endometrial samples were obtained from living (n = 5) as well as freshly deceased mares (n = 4). A simultaneously taken tissue specimen of each animal was fixed in formalin and served as in situ reference material. After an initial mechanical and enzymatical isolation the epithelial and stromal cells (EC/SC) were separat-ed via filtration, density gradient centrifugation and differential adhesion. Subsequently, the EC were applied to the outer surface of Millicell® inserts. The SC were cultivated separately for 2 days before they were seeded onto the inner surface of the same insert. The culture medium used was comprised of a DMEM and Ham‘s F-12 basis as well as 2.5 % foetal calf serum and different additives. Starting on day 4 of cultivation the standardised medium was supplemented with different concentrations and combinations of E2 and P4. Throughout the study the cultures were kept in a humidified atmosphere of 37°C and a 5 % partial pressure of carbon dioxide. Once the cocultures formed continuous cell layers, as determined via a polarisation microscope (“apparent confluency”), the membranes were fixed in formalin and routinely processed for light microscopical evaluation. The initial tissue samples predominantly showed a secretory functional morphology (n = 6), while single specimens were obtained during the transition from the secretory to the prolifera-tive phase (n = 1) or vice versa (n = 1). One endometrial sample exhibited an irregular proli-ferative differentiation. In the course of cocultivation the EC formed 4 and the SC 3 different cellular morphologies within the section plane. EC with a round-oval to polygonal cell form (type 1) were rarely to occasionally encountered, while spindle-shaped EC (type 2) were occasionally to frequently seen and EC with a cuboidal morphology (type 3) as well as such cells growing in stratified layers (type M) were only infrequently detected. The SC only rarely showed a round-oval to polygonal cell form (type 1) or areas of a stratified cell growth (type M), whereas spindle-shaped SC (type 2) were observed very often. A correlation of the endometrial functional morphology at the time of cell isolation or the hormonal supplementation and the frequency distribution of the cell types as well as the growth rate of the cultivated cells was not evident. The EC always expressed Cytokeratin 19, while on the side of the SC only up to 5 % of the cells in areas of stratified cell growth exhibited this filament. Solely in individual cocultures from secretory differentiated endometrial tissue the steroid hormone receptors could be de-tected. Uteroglobin was expressed in vitro in EC with a variable frequency. An overall corre-lation of the hormonal supplementation and the Uteroglobin expression could not be derived. However, under low hormone doses (only E2 or only P4 supplement) Uteroglobin was detect-ed in EC in areas of single-layered cell growth more often (median value). With an increase in hormone concentration the amount of immunopositive cells (types 1, 2 and 3) diminished noticeably. In SC the protein could only rarely be seen and exclusively in cells from endome-tria with a secretory functional morphology. In vitro CalbindinD9k was predominantly detected intracytoplasmatically, while single cells showed an additional intranuclear expression. Alto-gether, CalbindinD9k could always be observed in a few type-1-EC, rarely in type-2-EC and with a variable frequency in small to moderate numbers of type-3- and type-M-EC. In SC the protein was exclusively expressed in a small (endometrial samples form the oestrous phase) to moderate (endometrial tissue from the interoestrous phase) number of type-2-SC and a few type-M-SC. Generally, no distinct influence of the endometrial functional morphology at the time of tissue sampling and/or of the hormonal supplementation in vitro on the immuno-cytochemical characteristics of the cocultured cells could be observed. In summary, a coculture system of primary equine endometrial epithelial and stromal cells was successfully established and characterised. Despite of the partly absent congruence to the in situ conditions/prerequisites, the present study offers a basic approach and scaffold for further investigations, particularly regarding the ascertainment of intercellular dependencies or the mediation and effectiveness of hormonal influences on the cellular level.

In der Arbeit wurden die histopathologischen Untersuchungsbefunde von 15795 Uterusbiopsien, welche am Institut für Veterinär- Pathologie der Universität Leipzig von 1992 bis 2012 befundet wurden, aufgearbeitet und statistisch ausgewertet. Ziel der Arbeit war es, zu untersuchen, welche pathologischen Veränderungen des Endometriums im gesamten Untersuchungsgut vorkommen (Endometritis, Angiose, Lymphangiektasien, Endometrose, endometriale Differenzierungsstörungen) und welche Veränderungen in bestimmten, nach unterschiedlichen Gesichtspunkten festgelegten Untersuchungsgruppen dominieren. Weiterhin wurde geprüft, ob und inwiefern bestimmte pathologische Veränderungen miteinander korrelieren und ob sie von anderen Faktoren, wie etwa der Parität oder dem Alter der Stute abhängig sind. 11698 Datensätze von Erstbiopsien lagen nach der Aufarbeitung der Datei zur Untersuchung vor. Bei 9120 Bioptaten konnte auf das Stutenalter geschlossen werden, bei 6049 Bioptaten auf den Reproduktionsstatus der Stute. Bei 4719 Bioptaten liegen vorberichtliche Angaben zur Güstzeit der Stute vor. Die Auswertung der Befunde erfolgte deskriptiv nach Überarbeitung der Datensätze mit Microsoft Access. Mittels SPSS für Windows (Version 22.0) wurde auf Signifikanz geprüft. Die kategorisierten Daten wurden mit Hilfe des Chi-Quadrat-Tests bzw. des exakten Tests nach Fisher ausgewertet.

Ziel dieser Studie war es, die intraovarielle Durchblutung unter physiologischen Verhältnissen bei normozyklischen Stuten zu untersuchen. Dies erfolgte unter Anwendung zweier Methoden, der Auswertung von Power-Doppler-Sonographie-Aufnahmen mit Hilfe computerassistierter Pixelanalyse und, erstmalig in diesen Untersuchungen, durch Bestimmung der Doppler-Indizes (Resistance Index, RI und Pulsatility Index, PI) mittels direkter Messungen der Frequenzdifferenz (Doppler Shift) in intraovariellen Arterien. Die Aussagekraft der Doppler-Indizes wurde durch Vergleich mit Ergebnissen klinischer und hormonanalytischer Zyklusuntersuchungen sowie histologischer Untersuchungen am Endometrium sowie bakteriologische Untersuchungen von Uterustupferproben geprüft. Korrelationen zwischen den Ergebnissen wurden berechnet und abschließend die zwei Methoden zur Darstellung der intraovariellen Perfusion miteinander auf ihre Anwendbarkeit verglichen. / The aim of this study was to achieve more detailed information about the intraovarian blood supply under physiological conditions in normal cycling mares. This was achieved by evaluating the blood supply by the means of computer assisted analysis of Power-Doppler-Ultrasound pictures and, for the first time, by direct measurement of the Doppler shift in intraovarian arteries. The Doppler shift results were then used to calculate the resistance index (RI) and pulsatility (PI) index. Additionally the significance of these results was evaluated by comparing them with results of clinical examinations and laboratory investigations. The correlation between results of the measurement of the intra ovarian perfusion was statistically analyzed.

Ziel dieser Studie war die Etablierung einer Kokultur aus equinen endometrialen Epithel- und Stromazellen. Nach der erfolgreichen Umsetzung des Kokulturmodells sollte im weiteren Versuchsablauf durch die Zugabe von 17β-Östradiol (E2) und/oder Progesteron (P4) zum Nährmedium der Einfluss der Hormone auf die Zellen untersucht werden. Neben einer lichtmikroskopischen Auswertung der zytomorphologischen Charakteristika beider Zellarten sollte die Expression der Steroidhormonrezeptoren Östrogenrezeptor α und Progesteronre-zeptor sowie der uterinen Proteine Uteroglobin und CalbindinD9k immunzytologisch überprüft werden. Für die Etablierung der Kokultur wurden Endometriumproben von lebenden (n = 5) sowie frischtoten (n = 4) Stuten gewonnen. Eine jeweils parallel entnommene Gewebeprobe von jedem Tier wurde in Formalin fixiert und diente als Referenzmaterial (in situ). Auf die Zelliso-lierung (mechanisch und enzymatisch) folgte die Separation von Epithel- und Stromazellen (EZ/SZ) mittels Filtration, Dichtegradientenzentrifugation und Differenzialadhärenz. An-schließend wurden die EZ auf die Außenseite von Millicell®-Membraneinsätzen aufgebracht. Nach zwei Tagen erfolgte das Einsäen der bis zu diesem Zeitpunkt separat kultivierten SZ auf die Innenseite der Membranen. Als Nährmedium diente ein Gemisch aus DMEM und Ham’s F-12, wobei diesem 2,5 % fötales Kälberserum sowie verschiedene Additive zugesetzt wurden. Ab Kulturtag 4 wurden dem Medium definierte Konzentrationen und Kombinationen von E2 und P4 zugesetzt. Die Kultivierung erfolgte bei einem CO2-Partialdruck von 5 % in 37 °C warmer wasserdampfgesättigter Raumluft. Mit der polarisationsmikroskopisch er-fassbaren Ausbildung durchgehender Zellrasen („scheinbare Konfluenz“) wurden die Kokul-turen in Formalin fixiert und für die Lichtmikroskopie aufgearbeitet. Das Ausgangsgewebe zeigte mehrheitlich eine sekretorische Funktionsmorphologie (n = 6). Einzelne Endometrien befanden sich in einem Übergangsstadium von der Sekretions- zur Proliferationsphase (n = 1), bzw. vice versa (n = 1) oder wiesen eine irregulär proliferative Differenzierung (n = 1) auf. Im Rahmen der Kokultivierung bildeten die EZ innerhalb der Schnittebene vier und die SZ drei verschiedene morphologische Zelltypen aus. Dabei traten rundovale bis polygonale EZ (Typ 1) selten bis gelegentlich, spindelförmige EZ (Typ 2) gelegentlich bis häufig und iso-prismatische (Typ 3) sowie mehrschichtig wachsende EZ (Typ M) jeweils selten auf. Die SZ zeigten innerhalb der Schnittebene selten eine rundovale bis polygonale Zellform (Typ 1), sehr häufig eine spindelförmige Morphologie (Typ 2) und selten ein mehrschichtiges Wachstum (Typ M). Ein Zusammenhang zwischen der endometrialen Funktionsmorphologie zum Zeitpunkt der Zellisolierung oder dem Hormonzusatz und der Häufigkeitsverteilung der Zell-typen sowie der Wachstumsgeschwindigkeit der kultivierten Zellen war nicht offensichtlich. Zytokeratin 19 wurde stets von EZ exprimiert, während es auf Seiten der SZ nur sporadisch in maximal 5 % der Zellen im Bereich mehrschichtig wachsender Zellrasen auftrat. Die Stero-idhormonrezeptoren konnten lediglich in einzelnen Kokulturen aus sekretorisch differenzier-tem Ausgangsgewebe detektiert werden. Uteroglobin wurde in vitro mit einer variablen Häufigkeit in den EZ-Typen exprimiert. Während ein übergreifender Zusammenhang zur hormonellen Supplementierung nicht abgeleitet werden konnte, wurde jedoch ersichtlich, dass im Bereich einschichtig wachsender EZ in Ansätzen aus sekretorisch differenzierten Endometrien unter niedrigen Hormondosen (Zusatz von entweder nur E2 oder nur P4) im Median häufiger Uteroglobin exprimiert wurde. Mit zunehmender Hormonkonzentration im Medium nahm der Anteil immunopositiver Zellen (Typen 1, 2 und 3) deutlich ab. Innerhalb der Stromazellpopulation wurde Uteroglobin selten und ausschließlich in Zellen aus sekretorisch differenziertem Ausgangsmaterial nachgewiesen. CalbindinD9k wurde in vitro vornehmlich intrazytoplasmatisch und sehr vereinzelt intranukleär exprimiert. Insgesamt konnte das Protein in vitro stets in wenigen Typ-1-EZ, sehr selten in Typ-2-EZ und in einer geringen bis mäßigen Anzahl von Typ-3- und Typ-M-EZ beobachtet werden. Innerhalb der Stromazellpo-pulation trat CalbindinD9k ausschließlich in einer geringen (Endometrien aus dem Östrus) bis mäßigen (Endometrien aus dem Interöstrus) Anzahl der Typ-2- und wenigen Typ-M-SZ auf. Insgesamt wurden keine deutlichen Einflüsse der endometrialen Funktionsmorphologie zum Zeitpunkt der Zellisolierung und/oder der hormonellen Supplementierung in vitro auf die im-munzytologischen Charakteristika der kokultivierten Zellen ersichtlich. Abschließend betrachtet, konnte ein Kokultursystem equiner endometrialer Epithel- und Stromazellen erfolgreich etabliert und charakterisiert werden. Es bietet dabei, trotz der z. T. fehlenden Kongruenz zu den Gegebenheiten in situ, Ansätze für potenzielle Folgearbeiten, insbesondere hinsichtlich der Erfassung interzellulärer Wechselwirkungen sowie bezüglich der Vermittlung und Wirkung hormoneller Einflüsse auf zellulärer Ebene. / The aim of the present study was the establishment of a coculture system of equine endome-trial epithelial and stromal cells. Subsequent to the successful development of the coculture model the culture medium should be supplemented with 17β-estradiol (E2) and/or progester-one (P4) in order to study the influence of the hormones on the cellular level. In addition to the examination of cytomorphological characteristics of both cell types via light microscopy, the expression of the steroid hormone receptors (estrogen receptor α and progesterone receptor) as well as of the uterine proteins Uteroglobin and CalbindinD9k was investigated. For the establishment of the coculture system endometrial samples were obtained from living (n = 5) as well as freshly deceased mares (n = 4). A simultaneously taken tissue specimen of each animal was fixed in formalin and served as in situ reference material. After an initial mechanical and enzymatical isolation the epithelial and stromal cells (EC/SC) were separat-ed via filtration, density gradient centrifugation and differential adhesion. Subsequently, the EC were applied to the outer surface of Millicell® inserts. The SC were cultivated separately for 2 days before they were seeded onto the inner surface of the same insert. The culture medium used was comprised of a DMEM and Ham‘s F-12 basis as well as 2.5 % foetal calf serum and different additives. Starting on day 4 of cultivation the standardised medium was supplemented with different concentrations and combinations of E2 and P4. Throughout the study the cultures were kept in a humidified atmosphere of 37°C and a 5 % partial pressure of carbon dioxide. Once the cocultures formed continuous cell layers, as determined via a polarisation microscope (“apparent confluency”), the membranes were fixed in formalin and routinely processed for light microscopical evaluation. The initial tissue samples predominantly showed a secretory functional morphology (n = 6), while single specimens were obtained during the transition from the secretory to the prolifera-tive phase (n = 1) or vice versa (n = 1). One endometrial sample exhibited an irregular proli-ferative differentiation. In the course of cocultivation the EC formed 4 and the SC 3 different cellular morphologies within the section plane. EC with a round-oval to polygonal cell form (type 1) were rarely to occasionally encountered, while spindle-shaped EC (type 2) were occasionally to frequently seen and EC with a cuboidal morphology (type 3) as well as such cells growing in stratified layers (type M) were only infrequently detected. The SC only rarely showed a round-oval to polygonal cell form (type 1) or areas of a stratified cell growth (type M), whereas spindle-shaped SC (type 2) were observed very often. A correlation of the endometrial functional morphology at the time of cell isolation or the hormonal supplementation and the frequency distribution of the cell types as well as the growth rate of the cultivated cells was not evident. The EC always expressed Cytokeratin 19, while on the side of the SC only up to 5 % of the cells in areas of stratified cell growth exhibited this filament. Solely in individual cocultures from secretory differentiated endometrial tissue the steroid hormone receptors could be de-tected. Uteroglobin was expressed in vitro in EC with a variable frequency. An overall corre-lation of the hormonal supplementation and the Uteroglobin expression could not be derived. However, under low hormone doses (only E2 or only P4 supplement) Uteroglobin was detect-ed in EC in areas of single-layered cell growth more often (median value). With an increase in hormone concentration the amount of immunopositive cells (types 1, 2 and 3) diminished noticeably. In SC the protein could only rarely be seen and exclusively in cells from endome-tria with a secretory functional morphology. In vitro CalbindinD9k was predominantly detected intracytoplasmatically, while single cells showed an additional intranuclear expression. Alto-gether, CalbindinD9k could always be observed in a few type-1-EC, rarely in type-2-EC and with a variable frequency in small to moderate numbers of type-3- and type-M-EC. In SC the protein was exclusively expressed in a small (endometrial samples form the oestrous phase) to moderate (endometrial tissue from the interoestrous phase) number of type-2-SC and a few type-M-SC. Generally, no distinct influence of the endometrial functional morphology at the time of tissue sampling and/or of the hormonal supplementation in vitro on the immuno-cytochemical characteristics of the cocultured cells could be observed. In summary, a coculture system of primary equine endometrial epithelial and stromal cells was successfully established and characterised. Despite of the partly absent congruence to the in situ conditions/prerequisites, the present study offers a basic approach and scaffold for further investigations, particularly regarding the ascertainment of intercellular dependencies or the mediation and effectiveness of hormonal influences on the cellular level.

Subklinische entzündliche Veränderungen des Endometriums können nur durch die histopathologische Untersuchung eines Bioptates diagnostiziert werden und sind von besonderer Bedeutung bei Fertilitätsstörungen. Die nicht-eitrige (NE) Endometritis ist gekennzeichnet durch eine Infiltration des Endometriums mit Lymphozyten, Plasmazellen und/oder Makrophagen. Die genaue Pathogenese ist unklar. Die immunhistologische Phänotypisierung dieser Zell-(sub-)populationen kann möglicherweise pathogenetische Hinweise geben. Der immunhistologische Nachweis equiner Immunzellen ist jedoch fast ausschließlich an Gefrierschnitten etabliert. Dies ist für die Routinediagnostik ungeeignet. Demzufolge ergaben sich die folgenden Ziele: 1. Eine alternative Methode zur Gewebsfixierung zu etablieren, die in der Routinediagnostik praktikabel einsetzbar ist, die einen guten Strukturerhalt, eine geeignete Anfärbbarkeit und ideale Auswertbarkeit gewährleistet sowie umfangreiche immunhistochemische Untersuchungen ermöglicht; 2. Die immunhistochemische Phänotypisierung von Lymphozyten- und Makrophagen-(sub-)populationen an fixierten equinen Gewebeproben zu entwickeln; 3. Eine semiquantitative Bestimmung der endometrialen Entzündungszellen ohne und mit einer NE Endometritis durchzuführen. Tiere, Material & Methoden: Gewebeproben (Lymphknoten als Referenzgewebe und endometriales Gewebe) wurden von 5 Stuten im Rahmen der Sektion entnommen, in Formalin (F), HOPE® (H) oder IHC Zinc Fixative (Z) fixiert und zusätzlich als natives Gefriermaterial aufgearbeitet. Es erfolgte eine vergleichende Beurteilung der Gewebemorphologie, des Färbeverhaltens und der Artefakte am equinen Endometrium in HE gefärbten Gefrierschnitten bzw. im fixierten, Paraffin-eingebetteten Material (F, H und Z). Equine Lymphknoten dienten als Referenzgewebe für die immunhistochemische Etablierung der Lymphozytenmarker (anti-CD3, -CD4, -CD8) an Gefrierschnitten und am fixierten, Paraffin-eingebetteten Material (F, H und Z). F- und Z-fixiertes Referenzgewebe (Leber, Dünndarm, Darmlymphknoten) von 4 Stuten wurde für die Etablierung der Makrophagenmarker (anti-CD172a, -CD14, -CD206) verwendet. Die Immunreaktionen der Primärantikörper wurden verglichen. Als Resultat aus den vergleichenden Analysen wurde die Z-Fixierung als effektivste alternative Fixierungsmethode ausgewählt. Im abschließenden Teil der Untersuchungen wurden 28 Z-fixierte Endometriumbioptate hinsichtlich der Entzündungszellen semiquantitativ ausgewertet. 4 Stuten zeigten keine Entzündungsreaktion und dienten als Kontrolle. 24 Stuten wiesen eine oberflächliche NE Endometritis auf. Die Anzahl CD3+, CD4+, CD8+, CD20+, CD172a+, CD14+ und CD206+ Zellen sowie die Anzahl von Plasmazellen mittels Methylgrün-Pyronin-Färbung wurde an Serienschnitten in 5 zufällig ausgewählten Gesichtsfeldern (400x) jeweils für das Stratum compactum, Stratum spongiosum und das luminale sowie glanduläre Epithel erhoben. Ergebnisse: 1. Die Z-Fixierung zeigt mit der F-Fixierung vergleichbare, exzellente Eigenschaften hinsichtlich des Strukturerhalts, der Anfärbbarkeit und Auswertbarkeit. Sie übersteigt insgesamt die Eigenschaften der H-Fixierung: die Z-Fixierung erweist sich einfacher in der Anwendung und zeigt eine geringere Artefaktbildung. 2. Die immunhistochemische Charakterisierung von T- und B-Lymphozyten, Helfer-T-Lymphozyten sowie zytotoxischen T-Lymphozyten und Makrophagenpopulationen sowie der Nachweis von Plasmazellen mittels Methylgrün-Pyronin-Färbung an Z-fixierten equinen Gewebeproben ist möglich. 3. Im entzündlich veränderten Endometrium sind mehr CD3+, CD4+, CD8+, CD20+, CD172a+, CD206+ Zellen sowie Plasmazellen nachweisbar als in unveränderten Gewebeproben bezogen auf das Stratum compactum und Stratum spongiosum. Die durchschnittliche Anzahl CD3+ Zellen ist im Stratum compactum NE Endometritiden knapp 3x höher als im unveränderten Endometrium. Wenige CD20+ B-Zellen und CD172a+ Makrophagen sowie eine unterschiedliche Anzahl an Plasmazellen sind innerhalb des Stratum compactum entzündlich veränderter Endometrien nachweisbar. Es existieren große individuelle Unterschiede in der Anzahl CD4+ und CD8+ T-Zellen in Endometrien ohne sowie mit einer Entzündung. Schlussfolgerungen: Eine Integration der Z-Fixierung in die Routinediagnostik mit zusätzlichen Anwendungsmöglichkeiten ist problemlos möglich. Die immunhistochemische Entzündungszelldifferenzierung im Endometrium der Stute kann an fixierten equinen Endometriumbioptaten durchgeführt werden und bietet darüber hinaus die Möglichkeit, diese Methode an anderen equinen Organen anzuwenden. Die Ergebnisse der semiquantitiven Auswertung deuten auf das mögliche Vorliegen unterschiedlicher Formen der nicht-eitrigen Entzündung hin. Das etablierte Verfahren gibt möglicherweise nähere Hinweise auf immunologische Konstellationen, die das Auftreten einer nicht-eitrigen Endometritis begünstigen.:INHALTSVERZEICHNIS I ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS II 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 2 2.1 Das Endometrium der Stute 2 2.1.1 Endometritiden 4 2.1.1.1 Eitrige Endometritis 4 2.1.1.2 Nicht-eitrige Endometritis 5 2.1.1.3 Sonderformen 6 2.1.2 Resistant und susceptible mares 8 2.1.3 Entzündungszelltypisierung im Endometrium der Stute 10 2.1.4 Diagnostische Bedeutung des Endometriumbioptates 13 2.2 Immunologie 14 2.2.1 T-Lymphozyten 14 2.2.2 B-Lymphozyten 17 2.2.3 Makrophagen 18 2.2.4 Immunhistochemische Charakterisierung von equinen Entzündungszellen 21 2.3 Fixierungsmethoden 24 2.4 Fazit aus der Literatur bezüglich der Fragestellung dieser Arbeit 26 3 PUBLIKATIONEN 28 3.1 Publikation 1 inkl. Stellungnahme zum Eigenanteil 28 3.2 Publikation 2 inkl. Stellungnahme zum Eigenanteil 39 4 DISKUSSION 53 4.1 Etablierung alternativer Methoden zur Gewebefixierung 54 4.2 Immunhistochemische Detektion von Immunzell- (sub-)populationen 59 4.3 Erkenntnisse im Hinblick auf die Pathogenese nicht-eitriger Endometritiden 60 5 ZUSAMMENFASSUNG 63 6 SUMMARY 65 7 LITERATURVERZEICHNIS 67 8 DANKSAGUNG 81 / Clinically unapparent inflammatory alterations of the equine endometrium can only be diagnosed by the histopathological examination of a biopsy and are the main cause of subfertility in mares. The non-suppurative endometritis is characterised by infiltration of the endometrium with lymphocytes, plasma cells and/or macrophages. So far, the cause and pathogenesis of non-suppurative endometritis are unclear. The subclassification of the immune cell populations involved will likely provide important information on the etiology and pathogenesis of this disease. Available antibodies are often established exclusively for immunohistochemistry on cryostat sections of native frozen equine tissue. However, this method is impractical for the routine diagnostic work-up. The aim of the present study was: 1. To reveal the method most suitable for a routine diagnostic work-up in combination with proper tissue preservation, staining results as well as histological and immunohistochemical analysis; 2. To establish an immunohistochemical method for the detection of lymphocytes and macrophages including their subpopulations in fixed equine tissue samples; 3. To characterize the immune cell populations in fixed endometria of mares without and with non-suppurative endometritis. Material & methods: Equine endometrial tissue and intestinal lymph node were obtained from five mares during post mortem examination and were either fixed in formalin, HOPE® or IHC Zinc Fixative. Aditionally snap frozen tissue samples were processed for cryostat sectioning. HE stained cryostat sections and fixed paraffin embedded tissue samples (formalin, HOPE®, IHC Zinc Fixative) of the equine endometrium were analysed regarding tissue preservation, staining results and artefacts. To establish lymphocyte markers (anti-CD3, anti-CD4 and anti-CD8) immunohistochemically on cryostat sections and fixed paraffin embedded tissue samples (formalin, HOPE®, IHC Zinc Fixative) equine lymph node was used as reference. Formalin fixed and zinc fixed tissue samples with macrophage populations (liver, small intestine, intestinal lymph node) from four mares were used for the immunohistochemical establishment of the macrophage markers (anti-CD172a, anti-CD14, anti-CD206). The immunoreactivity of the primary antibodies was compared. The results of the comparative analysis revealed the most suitable alternative fixation method (zinc fixation). Finally, 28 zinc fixed endometrial biopsies were evaluated semiquantitatively with regard to the numbers of CD3+, CD4+, CD8+, CD20+ lymphocytes, CD172+, CD14+, CD206+ macrophages as well as plasma cells. Four mares had no evidence of endometritis and represent the control group. The remaining 24 mares showed a mild superficial non-suppurative endometritis. The comparative analysis was performed in serial sections within five randomly selected high power fields (400x). Positive cells were counted separately within the luminal and glandular epithelium, the stratum compactum and the stratum spongiosum. Results: 1. The zinc fixation provides excellent staining results, tissue preservation and allows histological and immunohistochemical analysis. It has even some advantages compared to the HOPE® fixation regarding the routine diagnostic work-up. The zinc fixation produces less artefacts. 2. The zinc fixation allows the immunohistochemical detection of all applied T- and B-lymphocyte-, helper- and cytotoxic-T-cell- and macrophage-markers and the histochemical detection of plasma cells (methyl green-pyronin stain) within equine fixed tissue. 3. Endometria with non-suppurative endometritis have higher numbers of CD3+, CD4+, CD8+, CD20+, CD172a+, CD206+ as well as plasma cells within the stratum compactum and stratum spongiosum than endometria without inflammation. The average cell count of CD3+ lymphocytes within the stratum compactum was approximately 3 x higher within inflamed endometria than this value obtained from endometria without endometritis. Few CD20+ B cells and CD172+ macrophages as well as variable numbers of plasma cells could be detected within the stratum compactum of mares with non-suppurative endometritis. Endometria with and without inflammation showed marked differences in the numbers of CD4+ and CD8+ T cells. Conclusion: The zinc fixation can be easily incoorporated into the routine diagnostic work-up and offers additional application possibilities. Immunohistochemical phenotyping of immune cells in the equine endometrium can be performed on fixed endometrial biopsies of the mare. Furthermore, a widespread applicability is possible, e. g. on other equine organs. These findings suggest the existence of different forms of non-suppurative endometritis. The established method will likely assist to reveal possible etiologies and predisposing conditions for non-suppurative endometritis.:INHALTSVERZEICHNIS I ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS II 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 2 2.1 Das Endometrium der Stute 2 2.1.1 Endometritiden 4 2.1.1.1 Eitrige Endometritis 4 2.1.1.2 Nicht-eitrige Endometritis 5 2.1.1.3 Sonderformen 6 2.1.2 Resistant und susceptible mares 8 2.1.3 Entzündungszelltypisierung im Endometrium der Stute 10 2.1.4 Diagnostische Bedeutung des Endometriumbioptates 13 2.2 Immunologie 14 2.2.1 T-Lymphozyten 14 2.2.2 B-Lymphozyten 17 2.2.3 Makrophagen 18 2.2.4 Immunhistochemische Charakterisierung von equinen Entzündungszellen 21 2.3 Fixierungsmethoden 24 2.4 Fazit aus der Literatur bezüglich der Fragestellung dieser Arbeit 26 3 PUBLIKATIONEN 28 3.1 Publikation 1 inkl. Stellungnahme zum Eigenanteil 28 3.2 Publikation 2 inkl. Stellungnahme zum Eigenanteil 39 4 DISKUSSION 53 4.1 Etablierung alternativer Methoden zur Gewebefixierung 54 4.2 Immunhistochemische Detektion von Immunzell- (sub-)populationen 59 4.3 Erkenntnisse im Hinblick auf die Pathogenese nicht-eitriger Endometritiden 60 5 ZUSAMMENFASSUNG 63 6 SUMMARY 65 7 LITERATURVERZEICHNIS 67 8 DANKSAGUNG 81

Ziel dieser Studie war es, die intraovarielle Durchblutung unter physiologischen Verhältnissen bei normozyklischen Stuten zu untersuchen. Dies erfolgte unter Anwendung zweier Methoden, der Auswertung von Power-Doppler-Sonographie-Aufnahmen mit Hilfe computerassistierter Pixelanalyse und, erstmalig in diesen Untersuchungen, durch Bestimmung der Doppler-Indizes (Resistance Index, RI und Pulsatility Index, PI) mittels direkter Messungen der Frequenzdifferenz (Doppler Shift) in intraovariellen Arterien. Die Aussagekraft der Doppler-Indizes wurde durch Vergleich mit Ergebnissen klinischer und hormonanalytischer Zyklusuntersuchungen sowie histologischer Untersuchungen am Endometrium sowie bakteriologische Untersuchungen von Uterustupferproben geprüft. Korrelationen zwischen den Ergebnissen wurden berechnet und abschließend die zwei Methoden zur Darstellung der intraovariellen Perfusion miteinander auf ihre Anwendbarkeit verglichen. / The aim of this study was to achieve more detailed information about the intraovarian blood supply under physiological conditions in normal cycling mares. This was achieved by evaluating the blood supply by the means of computer assisted analysis of Power-Doppler-Ultrasound pictures and, for the first time, by direct measurement of the Doppler shift in intraovarian arteries. The Doppler shift results were then used to calculate the resistance index (RI) and pulsatility (PI) index. Additionally the significance of these results was evaluated by comparing them with results of clinical examinations and laboratory investigations. The correlation between results of the measurement of the intra ovarian perfusion was statistically analyzed.

Einleitung: Die Übergangszyklen (ÜZ) der Stute sind hinsichtlich klinischer Parameter bereits ausführlich charakterisiert. Das Endmetrium wird bislang, trotz seines elementaren Stellenwertes in der „Reproduktionsachse“, nicht oder nur sehr vereinzelt in die Betrachtungen mit einbezogen. Ziele der Untersuchungen: Ziel dieser Arbeit war eine umfassende morphologischfunktionelle Charakterisierung des equinen Endometriums während der ÜZ, insbesondere im Hinblick auf die endometriale Aktivität und Differenzierung. Zudem wurden die dokumentierten endometrialen Charakteristika in ein klinische Parameter beinhaltendes Gesamtkonzept eingebunden, um ein tiefergreifendes Verständnis der physiologischen Abläufe während des Frühjahrs und Herbstes zu erlangen. Auf dieser Grundlage sollte darüber hinaus der optimale Zeitraum einer diagnostischen Bioptatentnahme hinsichtlich der Funktionsmorphologie des Endometriums ermittelt werden. Tiere, Material und Methoden: Für die vorliegende Arbeit wurden insgesamt 260 Endometriumproben von Stuten verschiedener Rassen sowie mit einem variablen und individuellen Alters- und Reproduktionsstatus untersucht. Diese stammten im Wesentlichen aus den Routineeinsendungen (n = 253) des Instituts für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig der Jahre 1993 - 2012. Darüber hinaus wurden endometriale Gewebeproben von sieben Tieren im Rahmen von Obduktionen entnommen. Als Kontrollgruppe dienten Bioptate von sechs klinisch-gynäkologisch gesunden Stuten aus der physiologischen Zuchtsaison, welche an definierten Tagen des Zyklus entnommen wurden. Für die Auswertung des Herbst-Übergangszyklus (HÜZ) standen 76 Proben aus den Monaten September, Oktober und November zur Verfügung. Der Frühjahrs-Übergangszyklus (FÜZ) wurde durch 184 im Februar, März und April entnommene Bioptate repräsentiert. Die Gewebeproben wurden routinemäßig aufgearbeitet und mittels H.-E. gefärbt. Eine lichtmikroskopische Untersuchung erfolgte im Besonderen hinsichtlich der endometrialen Aktivität sowie der glandulären und stromalen Differenzierung. An 100 ausgewählten Endometriumproben wurde zudem eine immunhistologische Untersuchung hinsichtlich der Expression von Östrogenrezeptor α und Progesteronrezeptor sowie des Proliferationsmarkers Ki67-Antigen durchgeführt. Ergebnisse: Während des HÜZ ergibt sich das Bild einer nahezu kontinuierlichen Abnahme der endometrialen Aktivität. Demgegenüber kann im Verlauf des FÜZ eine deutliche Zunahme der Aktivität beobachtet werden. Der Prozentsatz fehldifferenzierter Endometrien nimmt im Herbst von etwa 14 % im späten September auf nahezu 44 % in der ersten Novemberhälfte zu. In jenen den Untersuchungszeitraum begrenzenden Monatshälften (früher September, 33 %; später November, < 30 %) weichen die ermittelten Fehldifferenzierungsraten von der beobachteten Zunahme ab. Während des FÜZ ist der höchste Prozentsatz fehldifferenzierter Endometrien im späten März (32 %) zu verzeichnen. Im April fällt der Anteil nachgewiesener Differenzierungsstörungen auf < 15 % ab. Mehr als 90 % der fehldifferenzierten Gewebeproben weisen eine irreguläre Funktionsmorphologie auf, während bei den übrigen Endometrien (< 10 %) eine ungleichmäßige Differenzierung beobachtet werden kann. Die ermittelte Kongruenz der endometrialen funktionellen Morphologie und des klinisch- gynäkologisch (vorberichtlich) dokumentierten Zyklusstandes aller im HÜZ und FÜZ untersuchten Proben beträgt rund 70 %. Die dominierende Funktionsmorphologie fehldifferenzierter Endometrien passt in ca. 60 % der Fälle zu dem jeweiligen klinisch dokumentierten Zyklusstand. Während der ÜZ sind sowohl in regulär als auch in fehldifferenzierten Endometrien eine überwiegend schwache Steroidhormonrezeptorexpression und eine nahezu fehlende Ki67-Antigenexpression zu beobachten. Insgesamt zeigen die irregulär differenzierten Endometrien v. a. im Bereich des tiefen Drüsenepithels eine deutlich stärkere Expressionsintensität insbesondere von Östrogenrezeptor α als entsprechende Strukturen regulär differenzierter Endometrien. Schlussfolgerungen: Die vermehrte Nachweisbarkeit endometrialer Fehldifferenzierungen sowie einer fehlenden Kongruenz histomorphologischer und klinisch-gynäkologischer Befunde während der ÜZ ist möglicherweise auf eine in diesen Zeiträumen physiologische Entkopplung insbesondere der ovariell-endometrialen Regulationsmechanismen zurückzuführen. Eine diagnostische Bioptatentnahme zur endometrialen Funktionsanalytik sollte demzufolge ab der zweiten Aprilhälfte und bis Ende August stattfinden.:INHALTSVERZEICHNIS I ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS V 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 2 2.1 Der Sexualzyklus der Stute 2 2.1.1 Allgemeine Betrachtungen 2 2.1.2 Regulation des Sexualzyklus während der physiologischen Zuchtsaison 3 2.1.3 Der Anöstrus (anovulatorische Phase) 5 2.1.3.1 Der Herbst-Übergangszyklus 6 2.1.3.2 Der tiefe Winteranöstrus (ovarielle Inaktivität) 9 2.1.3.3 Der Frühjahrs-Übergangszyklus 10 2.2 Histomorphologie des Endometriums der Stute 11 2.2.1 Morphologische Charakteristika des zyklisch aktiven Endometriums 12 2.2.2 Endometriale Differenzierungsstörungen 12 2.2.2.1 Endometriale Atrophie und Inaktivität 15 2.2.2.2 Histomorphologie des equinen Endometriums während der Übergangszyklen – Physiologische endometriale Asynchronizität 18 2.2.2.3 Endometriale Hyperplasie 18 2.2.2.4 Endometriale Hypoplasie 19 2.2.2.5 Irreguläre glanduläre Differenzierung 19 2.2.2.6 Ungleichmäßige glanduläre Differenzierung 22 2.2.2.7 Vollständig irreguläre und ungleichmäßige glanduläre Differenzierung 24 2.3 Östrogen- und Progesteronrezeptoren 25 2.3.1 Aufbau, Struktur und Wirkmechanismen der Steroidhormonrezeptoren 25 2.3.2 Hormonelle Beeinflussung der Steroidhormonrezeptorexpression 26 2.3.3 Hormonrezeptoren im Endometrium der Stute 27 2.4 Ki67-Antigen 28 2.4.1 Allgemeine Betrachtungen 28 2.4.2 Ki67-Antigen im Endometrium der Stute 29 2.5 Fazit aus der Literatur im Hinblick auf den eigenen Forschungsschwerpunkt 30 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 31 3.1 Tiergut, Material und Probenherkunft 31 3.2 Nähere Charakterisierung des Tiergutes und des Untersuchungsmaterials 31 3.2.1 Selektionskriterien für die Auswahl des Untersuchungsmaterials aus der Datenbank 31 3.2.2 Probenentnahme und Dokumentation der Ovarbefunde von Sektionstieren 32 3.2.3 Endokrinologische Analysen der Blutserumproben 33 3.2.3.1 Bestimmung von E2 im Pferdeserum (mit Extraktion) 33 3.2.3.2 Bestimmung von P4 im Pferdeserum (mit Extraktion) 34 3.2.4 Kontrollstuten 35 3.3 Probenaufarbeitung und histologische Präparation 35 3.4 Lichtmikroskopie 36 3.4.1 Auswertung der histologischen Präparate 36 3.5 Immunhistologie 39 3.5.1 Anfertigung der immunhistologischen Präparate 39 3.5.2 Auswertung der immunhistologischen Untersuchungen 40 3.5.2.1 Steroidhormonrezeptoren 41 3.5.2.2 Proliferationsmarker – Ki67-Antigen 42 4 ERGEBNISSE 43 4.1 Charakterisierung des HÜZ 43 4.1.1 Lichtmikroskopische Beurteilung der endometrialen Proben (HÜZ) 45 4.1.1.1 Endometriale Aktivität 45 4.1.1.2 Endometriale Differenzierung 47 4.1.1.3 Endometriale Alterationen 49 4.1.2 Immunhistologische Beurteilung ausgewählter endometrialer Proben (HÜZ) 51 4.1.3 Gegenüberstellung histomorphologisch-funktioneller und klinisch-gynäkologischer Befunde unter Berücksichtigung anamnestischer Daten 54 4.1.4 Zusammenfassende Darstellung des HÜZ 56 4.2 Charakterisierung des FÜZ 60 4.2.1 Lichtmikroskopische Beurteilung der endometrialen Proben (FÜZ) 62 4.2.1.1 Endometriale Aktivität 62 4.2.1.2 Endometriale Differenzierung 64 4.2.1.3 Endometriale Alterationen 65 4.2.2 Immunhistologische Beurteilung ausgewählter endometrialer Proben (FÜZ) 67 4.2.3 Gegenüberstellung histomorphologisch-funktioneller und klinisch-gynäkologischer Befunde unter Berücksichtigung anamnestischer Daten 70 4.2.4 Zusammenfassende Darstellung des FÜZ 74 4.3 Morphologisch-funktionelle Beurteilung endometrialer Bioptate im Zyklusverlauf (Kontrollstuten) 78 5 DISKUSSION 79 5.1 Ziel der Arbeit 79 5.2 Kritische Beurteilung des Untersuchungsmaterials 79 5.3 Charakteristika der Übergangszyklen 81 5.3.1 Endometriale Aktivität und deren Vergleich mit den Befunden der klinisch-gynäkologischen Untersuchung 81 5.3.2 Endometriale Differenzierung im saisonalen Kontext 83 5.3.2.1 Potenzielle Einflussfaktoren auf die endometriale Funktionsmorphologie während der ÜZ (Alter, Parität und Güstzeit) 85 5.3.2.2 Vergleich der Ergebnisse der endometrialen Funktionsanalyse mit den Befunden der klinisch-gynäkologischen Untersuchung 87 5.3.3 Expressionsverhalten von ERα, PR und Ki67-Antigen in ausgewählten endometrialen Bioptaten 88 5.3.3.1 Expressionsverhalten von ERα, PR und Ki67-Antigen in Endometrien mit einer regulären Funktionsmorphologie 88 5.3.3.2 Expressionsverhalten von ERα, PR und Ki67-Antigen in Endometrien mit einer irregulären Funktionsmorphologie 90 5.4 Fazit 91 5.5 Ausblick und weiterführende Untersuchungen 93 5.5.1 Homogenität des Probenmaterials 93 5.5.2 Funktionelle Charakterisierung des Endometriums während der ÜZ 93 6 ZUSAMMENFASSUNG . 95 7 SUMMARY 97 8 LITERATURVERZEICHNIS 99 9 ANHANG 116 9.1 Fragebogen zur Vervollständigung der klinisch-anamnestischen Daten 116 9.2 Charakterisierung der Kontrollstuten 117 9.3 Reagenzien für die Immunhistologie 118 9.4 Auswertungsprotokoll Lichtmikroskopie und Immunhistologie 119 10 DANKSAGUNG 122 / Introduction: With regard to clinical parameters the transitional period of the mare is already characterized thoroughly. Despite its important key-role in the reproductive axis, however, the endometrium is largely neglected in these considerations. Objective: The aim of the present study was a detailed morphofunctional characterization of the equine endometrium during the autumn (ATP) as well as the spring transitional period (STP). Special emphasis was placed regarding the endometrial activity and differentiation. Furthermore, the investigated endometrial characteristics were integrated in a superordinate concept, also considering clinical parameters, in order to gain a more comprehensive understanding of physiological processes during both ATP and STP. Based on these findings the most effective time span for diagnostic biopsy sampling, especially regarding the functional morphology of the endometrium, should be evaluated. Material and methods: For this survey altogether 260 endometrial samples of mares with a variable age and foaling status as well as of different breeds were investigated. The main part of the examined specimens (n = 253) was obtained from routine biopsy submissions sent to the Institute of Pathology at the University of Leipzig from 1993 to 2012. Moreover, endometrial tissue was retrieved from 7 mares, which were submitted for necropsy to the same department. Samples with no endometrial alterations taken from 6 gynaecologically healthy mares during the physiological breeding season on defined days of the oestrus cycle served as positive controls. To outline the ATP, 76 specimens taken in September, October and November were selected for examination. Samples taken in February, March and April were chosen to investigate the STP (184). All samples were routinely processed and stained with haemalum and eosin (H.-E.). Subsequently, the samples were evaluated microscopically especially with regard to the functional morphology of the endometrium, that means activity as well as glandular and stromal differentiation. An immunohistochemical evaluation of the expression of oestrogen receptor α and progesterone receptor as well as of Ki67-antigen was performed on selected endometrial samples (n = 100). Results: Concerning the endometrial activity a considerable decrease in activity from September to the second half of November could be detected in ATP. Compared to this course in autumn, a noticeable increase in activity could be recognized during STP. The appearance of endometrial disorders in ATP is characterized by a straight increase from about 14 % in late September to nearly 44 % in the first half of November. At the ‘margins’ of ATP (early September, 33 %; late November, < 30 %) results deviating form the mentioned increase were observed. During STP the highest percentage of endometrial differentiation disorders could be detected in late March (32 %). At the end of STP in April, the percentage of endometrial maldifferentiations declined to about 15 % or lower. Altogether, the vast majority (90 %) of specimens with differentiation disorders were classified as being differentiated ‘irregularly’. Accordingly, only about 10 % of all maldifferentiated endometria showed an ‘unequal’ functional morphology. A comparison of the clinically evaluated ovarian status and the endometrial functional morphology revealed that both parameters were in accordance in about 70 % of all mares examined during ATP and STP. Regarding only maldifferentiated endometria, a consistence of the predominant functional morphology and the ovarian status could only be detected in about 60 % of all investigated cases. During the transitional peroids, both regularly differentiated endometria and specimens showing functional disorders showed an only mild steroid hormone receptor expression and almost no expression of Ki67-antigen. However, a distinctively higher oestrogen receptor α expression could be observed in the epithelial cells of mainly mid to basal glands especially in ‘irregular’ differentiated specimens compared to according structures of regularly differentiated endometria. Conclusion: Endometrial maldifferentiations as well as a relatively low ratio of concordance of the histomorphological findings in the endometrium compared to the reported gynaecological status are frequently found in biopsies taken during the transitional periods. These two conditions might display a physiological decoupling of the regulatory processes between ovaries and endometrium. Therefore, a diagnostic sampling – with regard to a functional analysis of the endometrium – should take place during the physiological breeding season between late April and before September.:INHALTSVERZEICHNIS I ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS V 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 2 2.1 Der Sexualzyklus der Stute 2 2.1.1 Allgemeine Betrachtungen 2 2.1.2 Regulation des Sexualzyklus während der physiologischen Zuchtsaison 3 2.1.3 Der Anöstrus (anovulatorische Phase) 5 2.1.3.1 Der Herbst-Übergangszyklus 6 2.1.3.2 Der tiefe Winteranöstrus (ovarielle Inaktivität) 9 2.1.3.3 Der Frühjahrs-Übergangszyklus 10 2.2 Histomorphologie des Endometriums der Stute 11 2.2.1 Morphologische Charakteristika des zyklisch aktiven Endometriums 12 2.2.2 Endometriale Differenzierungsstörungen 12 2.2.2.1 Endometriale Atrophie und Inaktivität 15 2.2.2.2 Histomorphologie des equinen Endometriums während der Übergangszyklen – Physiologische endometriale Asynchronizität 18 2.2.2.3 Endometriale Hyperplasie 18 2.2.2.4 Endometriale Hypoplasie 19 2.2.2.5 Irreguläre glanduläre Differenzierung 19 2.2.2.6 Ungleichmäßige glanduläre Differenzierung 22 2.2.2.7 Vollständig irreguläre und ungleichmäßige glanduläre Differenzierung 24 2.3 Östrogen- und Progesteronrezeptoren 25 2.3.1 Aufbau, Struktur und Wirkmechanismen der Steroidhormonrezeptoren 25 2.3.2 Hormonelle Beeinflussung der Steroidhormonrezeptorexpression 26 2.3.3 Hormonrezeptoren im Endometrium der Stute 27 2.4 Ki67-Antigen 28 2.4.1 Allgemeine Betrachtungen 28 2.4.2 Ki67-Antigen im Endometrium der Stute 29 2.5 Fazit aus der Literatur im Hinblick auf den eigenen Forschungsschwerpunkt 30 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 31 3.1 Tiergut, Material und Probenherkunft 31 3.2 Nähere Charakterisierung des Tiergutes und des Untersuchungsmaterials 31 3.2.1 Selektionskriterien für die Auswahl des Untersuchungsmaterials aus der Datenbank 31 3.2.2 Probenentnahme und Dokumentation der Ovarbefunde von Sektionstieren 32 3.2.3 Endokrinologische Analysen der Blutserumproben 33 3.2.3.1 Bestimmung von E2 im Pferdeserum (mit Extraktion) 33 3.2.3.2 Bestimmung von P4 im Pferdeserum (mit Extraktion) 34 3.2.4 Kontrollstuten 35 3.3 Probenaufarbeitung und histologische Präparation 35 3.4 Lichtmikroskopie 36 3.4.1 Auswertung der histologischen Präparate 36 3.5 Immunhistologie 39 3.5.1 Anfertigung der immunhistologischen Präparate 39 3.5.2 Auswertung der immunhistologischen Untersuchungen 40 3.5.2.1 Steroidhormonrezeptoren 41 3.5.2.2 Proliferationsmarker – Ki67-Antigen 42 4 ERGEBNISSE 43 4.1 Charakterisierung des HÜZ 43 4.1.1 Lichtmikroskopische Beurteilung der endometrialen Proben (HÜZ) 45 4.1.1.1 Endometriale Aktivität 45 4.1.1.2 Endometriale Differenzierung 47 4.1.1.3 Endometriale Alterationen 49 4.1.2 Immunhistologische Beurteilung ausgewählter endometrialer Proben (HÜZ) 51 4.1.3 Gegenüberstellung histomorphologisch-funktioneller und klinisch-gynäkologischer Befunde unter Berücksichtigung anamnestischer Daten 54 4.1.4 Zusammenfassende Darstellung des HÜZ 56 4.2 Charakterisierung des FÜZ 60 4.2.1 Lichtmikroskopische Beurteilung der endometrialen Proben (FÜZ) 62 4.2.1.1 Endometriale Aktivität 62 4.2.1.2 Endometriale Differenzierung 64 4.2.1.3 Endometriale Alterationen 65 4.2.2 Immunhistologische Beurteilung ausgewählter endometrialer Proben (FÜZ) 67 4.2.3 Gegenüberstellung histomorphologisch-funktioneller und klinisch-gynäkologischer Befunde unter Berücksichtigung anamnestischer Daten 70 4.2.4 Zusammenfassende Darstellung des FÜZ 74 4.3 Morphologisch-funktionelle Beurteilung endometrialer Bioptate im Zyklusverlauf (Kontrollstuten) 78 5 DISKUSSION 79 5.1 Ziel der Arbeit 79 5.2 Kritische Beurteilung des Untersuchungsmaterials 79 5.3 Charakteristika der Übergangszyklen 81 5.3.1 Endometriale Aktivität und deren Vergleich mit den Befunden der klinisch-gynäkologischen Untersuchung 81 5.3.2 Endometriale Differenzierung im saisonalen Kontext 83 5.3.2.1 Potenzielle Einflussfaktoren auf die endometriale Funktionsmorphologie während der ÜZ (Alter, Parität und Güstzeit) 85 5.3.2.2 Vergleich der Ergebnisse der endometrialen Funktionsanalyse mit den Befunden der klinisch-gynäkologischen Untersuchung 87 5.3.3 Expressionsverhalten von ERα, PR und Ki67-Antigen in ausgewählten endometrialen Bioptaten 88 5.3.3.1 Expressionsverhalten von ERα, PR und Ki67-Antigen in Endometrien mit einer regulären Funktionsmorphologie 88 5.3.3.2 Expressionsverhalten von ERα, PR und Ki67-Antigen in Endometrien mit einer irregulären Funktionsmorphologie 90 5.4 Fazit 91 5.5 Ausblick und weiterführende Untersuchungen 93 5.5.1 Homogenität des Probenmaterials 93 5.5.2 Funktionelle Charakterisierung des Endometriums während der ÜZ 93 6 ZUSAMMENFASSUNG . 95 7 SUMMARY 97 8 LITERATURVERZEICHNIS 99 9 ANHANG 116 9.1 Fragebogen zur Vervollständigung der klinisch-anamnestischen Daten 116 9.2 Charakterisierung der Kontrollstuten 117 9.3 Reagenzien für die Immunhistologie 118 9.4 Auswertungsprotokoll Lichtmikroskopie und Immunhistologie 119 10 DANKSAGUNG 122