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Ausbleibende Trächtigkeit
gesunder Milchkühe
Schriftenreihe, Heft 6/2020

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 2
Untersuchung der Stoffwechselsituation
und der Stressbelastung anhand von
endokrinen und metabolischen Parametern
sowie der Uterusschleimhaut als Ursache
für die ausbleibende Trächtigkeit äußerlich
gesunder Milchkühe
Markus Jung, Kirsten Mense, Sarah Peter, Levke Jessen, Ilka Steinhöfel

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 3
Inhalt
1
Einleitung ..............................................................................................................................................9
2
Literaturübersicht ............................................................................................................................. 10
2.1
Bedeutung der somatotropen Achse für die Implantation .................................................................. 10
2.2
Bedeutung der HPA-Achse („Stress“) für die Fruchtbarkeit ............................................................... 12
2.3
Bedeutung des Immunsystems im bovinen Endometrium ................................................................. 14
2.4
Bedeutung von Mucinen für das bovine Endometrium ....................................................................... 15
2.5
Bedeutung der Stoffwechsellage für die Fruchtbarkeit ....................................................................... 16
2.6
Bedeutung von Progesteron für den Erhalt der Trächtigkeit .............................................................. 16
3
Material und Methoden ..................................................................................................................... 17
3.1
Projektphasen ..................................................................................................................................... 17
3.1.1
Vorbereitungsphase ............................................................................................................................ 17
3.1.2
Durchführungsphase ........................................................................................................................... 17
3.1.3
Auswertungsphase ............................................................................................................................. 17
3.1.4
Berichterstattung ................................................................................................................................. 17
3.2
Versuchsbetrieb und Versuchstiere .................................................................................................... 18
3.3
Versuchsaufbau und Probenentnahme .............................................................................................. 19
3.3.1
Auswahl der Parameter ...................................................................................................................... 23
3.3.2
Zuordnung der Parameter zu den Untersuchungszeitpunkten ........................................................... 23
3.4
Statistische Auswertung ...................................................................................................................... 24
4
Ergebnisse ......................................................................................................................................... 26
4.1
Fruchtbarkeitsergebnisse bei unterschiedlicher FWZ ........................................................................ 26
4.2
Blut- und Uterusparameter bei unterschiedlicher FWZ ...................................................................... 28
4.3
Anteil von Kühen mit hoher Belastung ................................................................................................ 31
4.4
Korrelation der Parameter mit Milchleistung und Körperkondition ..................................................... 33
4.5
Abhängigkeit zum Trächtigkeitsstatus ................................................................................................ 35
4.5.1
Unterschiede innerhalb der UG FWZ42 ............................................................................................. 35
4.5.2
Unterschiede innerhalb der UG FWZ120 ........................................................................................... 41
4.6
IGF1 im Verlauf der Trächtigkeit ......................................................................................................... 44
4.7
Fertilitätsprognosen ............................................................................................................................ 48
5
Diskussion ......................................................................................................................................... 51
5.1
Zusammenhang der Fruchtbarkeit mit der FWZ ................................................................................. 51
5.2
Zusammenhang der somatotropen Achse mit der Fruchtbarkeit ....................................................... 52
5.3
Zusammenhang von mit Stress assoziierten Parametern und der Fruchtbarkeit .............................. 55
5.4
Zusammenhang verschiedener Immunparameter mit der Fruchtbarkeit ........................................... 57
5.5
Zusammenhang von endometrialen Mucinen mit der Fruchtbarkeit .................................................. 58
5.6
Zusammenhang der Stoffwechsellage mit der Fruchtbarkeit ............................................................. 59
5.7
Zusammenhang von Progesteron mit der Fruchtbarkeit .................................................................... 60
6
Zusammenfassung ........................................................................................................................... 61
Literaturverzeichnis ....................................................................................................................................... 64

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 4
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Somatotrope Achse ................................................................................................................... 11
Abbildung 2: Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse ........................................................... 13
Abbildung 3: Flussdiagramm; Anzahl und Verteilung der in der Studie aufgenommenen Tiere ................... 19
Abbildung 4: Kennzeichnung einer Kuh mit einem Halsband für die UG FWZ120 Tage.............................. 20
Abbildung 5: Ultrasonographische Untersuchung, B: TU Tag 33 p.i., C: TU Tag 46 p.i................................ 21
Abbildung 6: Zeitstrahl UG FWZ42 ................................................................................................................ 21
Abbildung 7: Zeitstrahl UG FWZ120; nach KB identische Untersuchungen zur UG FWZ42 ........................ 21
Abbildung 8: Fotos der Entnahme und Verarbeitung der Blutproben ............................................................ 22
Abbildung 9: Fotos der Entnahme und Verarbeitung der Uterusabstriche .................................................... 22
Abbildung 10: Flussdiagramm; Tierzahlen für die Berechnung des Erstbesamungserfolges ......................... 27
Abbildung 11: Boxplots; Plasmakonzentrationen von IGF1 in den UG FWZ42 und FWZ120 ......................... 29
Abbildung 12: Boxplots; Plasmakonzentrationen von Haptoglobin in den UG FWZ42 und FWZ120 ............. 29
Abbildung 13: Boxplots; Serumkonzentrationen von NEFA in den UG FWZ42 und FWZ120 ........................ 29
Abbildung 14: Boxplots; Serumkonzentrationen von BHB in den UG FWZ42 und FWZ120 ........................... 30
Abbildung 15: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEAS in den UG FWZ42 und FWZ120 ...................... 30
Abbildung 16: Boxplots; Endometrialer Anteil der PMN in den UG FWZ42 und FWZ120 .............................. 30
Abbildung 17: Streudiagramme; Korrelationen der 100-Tage-Milchleistung zu der Blutplasmakonzentration
von IGF1, der Blutserumkonzentration von Cortisol und dem Cortisol/DHEA-Quotient ........... 34
Abbildung 18: Streudiagramme; Korrelationen der Rückenfettdicke an Tag 38 ± 3 p.p. zu (A) der
Blutplasmakonzentration von IGF1 und der normalisierten mRNA Expression von
(B)
IL1A
und (C)
PAPPA ...........................................................................................................
34
Abbildung 19: Boxplots; Serumkonzentrationen von Cortisol in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten .......................................................................... 36
Abbildung 20: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten .......................................................................... 37
Abbildung 21: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEAS in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten.......................................................................... 38
Abbildung 22: Boxplots; Cortisol/DHEA-Quotient in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen (t, nt und EM)
und Untersuchungszeitpunkten................................................................................................. 39
Abbildung 23: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
MUC12
in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten .................................................................. 39
Abbildung 24: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
IGF1R
in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten .................................................................. 40
Abbildung 25: Boxplots; Endometrialer Anteil der PMN in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten ................................................................................. 41
Abbildung 26: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten ................................................................................. 42
Abbildung 27: Boxplots; Cortisol/DHEA-Quotient der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen (t und nt) und
Untersuchungszeitpunkten ........................................................................................................ 43
Abbildung 28: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
IL1A
in der UG FWZ120 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten .................................................................. 43
Abbildung 29: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
PAPPA
in der UG FWZ120 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten .................................................................. 44

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 5
Abbildung 30: Boxplots; Plasmakonzentrationen von IL1A in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten .......................................................................... 46
Abbildung 31: Boxplots; Plasmakonzentrationen von IGF1 in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten ................................................................................. 47
Abbildung 32: Boxplots; Serumkonzentrationen von IGFBP4 in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten .......................................................................... 48
Abbildung 33: Streudiagramme; Korrelation der Rastzeit zu (A) der Blutplasmakonzentration von IGF1
und (B) dem endometrialen Anteil der PMN, jeweils an Tag 38 ± 3 p.p. .................................. 49
Abbildung 34: Streudiagramm; Korrelation der Güstzeit zu IGF1 an Tag 38 ± 3 p.p. ..................................... 49
Abbildung 35: Boxplots; Verteilung der endometrialen mRNA-Expression von
IL1B
an Tag 38 ± 3 p.p.
in den Gruppen „fruchtbar“ und „unfruchtbar“ ........................................................................... 50

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 6
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1:
Orientierung zur Bewertung der Korrelationskoeffizienten ....................................................... 25
Tabelle 2:
Erstbesamungsrate innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ der UG FWZ42
und FWZ120.............................................................................................................................. 26
Tabelle 3:
Erstbesamungserfolg der beiden Wartezeitgruppen UG FWZ42 und FWZ120 ....................... 27
Tabelle 4:
Anteil embryonaler/fetaler Mortalitäten in den beiden Wartezeitgruppen
UG FWZ42 und FWZ120 .......................................................................................................... 28
Tabelle 5:
Medianwerte der Plasmakonzentrationen von IGF1 und Haptoglobin, der
Serumkonzentrationen von NEFA, BHB und DHEAS und des endometrialen Anteils
der PMN an Tag 1 p.i. in den UG FWZ42 und FWZ120 und p-Werte ...................................... 28
Tabelle 6:
Anzahl der Messungen zur Serumkonzentrationen von Cortisol, NEFA, BHB und
Haptoglobin und das 75-%-Quantil zur Festlegung eines Grenzwertes ................................... 31
Tabelle 7:
Anzahl der Messungen zur Plasmakonzentration von IGF1 und das 25-%-Quantil zur
Festlegung eines Grenzwertes ................................................................................................. 32
Tabelle 8:
Anteil der Kühe oberhalb des 75-%-Quantils für Cortisol, NEFA, BHB, Haptoglobin
und PMN in % an Tag 38 ± 3 p.p. und Tag 1 p.i. in der UG FWZ42 ........................................ 32
Tabelle 9:
Anteil der Kühe unterhalb des 25-%-Quantils für IGF1 in % an Tag 38 ± 3 p.p. und
Tag 1 p.i. in der UG FWZ42 ...................................................................................................... 32
Tabelle 10:
Anteil der Kühe oberhalb des 75-%-Quantils für Cortisol, NEFA, BHB, Haptoglobin und
PMN in % an Tag 38 ± 3 p.p., Tag 118 ± 3 p.p. und Tag 1 p.i. in der UG FWZ120 ................. 33
Tabelle 11:
Anteil der Kühe unterhalb des 25-%-Quantils für IGF1 in % an Tag 38 ± 3 p.p.,
Tag 118 ± 3 p.p. und Tag 1 p.i. in der UG FWZ120.................................................................. 33
Tabelle 12:
Signifikante Korrelationskoeffizienten der 100-Tage-Milchleistung und der Rückenfettdicke
an Tag 38 ± 3 p.p. zu IGF1 und Cortisol, dem Cortisol/DHEA-Quotienten und der
endometrialen mRNA-Expression von
IL1A
und
PAPPA
jeweils an Tag 38 ± 3 p.p................ 34
Tabelle 13:
Medianwerte der Serumkonzentrationen von Cortisol in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und p-Werte der Gruppenvergleiche ....................... 35
Tabelle 14:
Medianwerte der Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ................. 36
Tabelle 15:
Medianwerte der Serumkonzentrationen von DHEAS in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ................. 37
Tabelle 16:
Medianwerte des Cortisol/DHEA-Quotienten in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ................................ 38
Tabelle 17:
Medianwerte der normalisierten mRNA Expression von
MUC12
in der UG FWZ42 aufgeteilt
nach Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ........ 39
Tabelle 18:
Medianwerte der normalisierten mRNA-Expression von
IGF1R
in der UG FWZ42 aufgeteilt
nach Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ........ 40
Tabelle 19:
Medianwerte des endometrialen Anteiles der PMN in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ................. 40
Tabelle 20:
Mittelwerte ± Standardabweichungen der Serumkonzentrationen von Progesteron in der UG
FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen (t und EM) und Untersuchungszeitpunkten
und die p-Werte der Gruppenvergleiche (t vs. EM) .................................................................. 41
Tabelle 21:
Medianwerte der Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ120 aufgeteilt nach
Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ................. 42

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 7
Tabelle 22:
Medianwerte des Cortisol/DHEA-Quotienten in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t) .. 42
Tabelle 23:
Medianwerte der normalisierten mRNA-Expression von
IL1A
in der UG FWZ120 aufgeteilt
nach Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ........ 43
Tabelle 24:
Medianwerte der normalisierten mRNA-Expression von
PAPPA
in der UG FWZ120 aufgeteilt
nach Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ........ 44
Tabelle 25:
Medianwerte der Plasmakonzentrationen von IGF1 in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ................. 45
Tabelle 26:
p-Werte der Verlaufsunterschiede von IGF1 in der UG FWZ42 zwischen zwei
nacheinander folgenden Zeitpunkten innerhalb einer Gruppe (t. nt und EM) ........................... 45
Tabelle 27:
Medianwerte der Plasmakonzentrationen von IGF1 in der UG FWZ120 aufgeteilt nach
Gruppen und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche ................. 46
Tabelle 28:
p-Werte der Verlaufsunterschiede von IGF1 in der UG FWZ120 zwischen zwei
nacheinander folgenden Zeitpunkten innerhalb der Gruppen t und nt ..................................... 46
Tabelle 29:
Medianwerte der Serumkonzentrationen von IGFBP4 in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen (t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten .......................................................... 47
Tabelle 30:
p-Werte der Verlaufsunterschiede von IGFBP4 in der UG FWZ42 zwischen zwei
Zeitpunkten innerhalb der Gruppen t, nt und EM ...................................................................... 47
Tabelle 31:
Signifikante Korrelationskoeffizienten der Rast- und Güstzeit der UG FWZ42 zu IGF1
und dem endometrialen Anteil der PMN an Tag 38 ± 3 p.p...................................................... 48

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 8
Abkürzungsverzeichnis
ACTH
Adrenocorticotropes Hormon
BCS
Body Condition Score
BHB
beta-Hydroxybutyrat
CRH
Corticotropin releasing hormone (Corticoliberin)
CXCL1/2, -3, -5
Chemokin-Ligand 1/2, Chemokin-Ligand 3, Chemokin-Ligand 5
DHEA
Dehydroepiandrosteron
DHEAS
Dehydroepiandrosteronsulfat
EBE
Erstbesamungserfolg
EBR
Erstbesamungsrate
EM
embryonale Mortalität
FM
fetale Mortalität
FWZ
freiwillige Wartezeit
GH
growth hormone (Wachstumshormon)
GHBP
growth hormone binding protein (Wachstumshormon-Bindungsprotein)
GHIH
growth hormone inhibiting hormone (Somatostatin)
GHR
growth hormone receptor (Wachtsumshormon-Rezeptor)
GHRH
growth hormone releasing hormone (Somatoliberin)
HPA
hypothalamus-pituitary-adrenocortical (Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinde)
HPG
hypothalamus-pituitary-gonadal (Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden)
HVL
Hypophysenvorderlappen
IGFBP1-9
IGF-Bindungsprotein 1 bis 9
IGF1 und 2
Insuline-like growth factor 1 and 2 (Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1 und 2)
IGF1R
Insuline-like growth factor 1 receptor (Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1 Rezeptor)
IGF2R
Insuline-like growth factor 2 receptor (Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 2 Rezeptor)
IL1A, IL1B
Interleukin 1 alpha, Interleukin 1 beta
IL8
Interleukin 8
KB
künstliche Besamung
LPS
Lipopolysaccharid
ML100
Milchleistung der ersten 100 Tage
mRNA
messenger ribonucleic acid (Boten-Ribonukleinsäure)
MUC4, MUC12
Mucin 4, Mucin 12
NEB
negative Energiebilanz
NEFA
non esterified fatty acids (unveresterte Fettsäuren)
P4
Progesteron
p.i.
post inseminationem
p.p.
post partum
PAG
pregnancy-associated glycoproteins (Trächtigkeitsassoziierte Glykoproteine)
PAPPA
pregnancy-associated Plasma Protein A (Trächtigkeitsassoziiertes Plasma Protein A)
RBC
repeat breeder cows
RFD
Rückenfettdicke
StU1
Sterilitätsuntersuchung 1
TU1-3
Trächtigkeitsuntersuchung 1 bis 3
U1-3
Untersuchung 1 bis 3
UG
Untersuchungsgruppe

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 9
1 Einleitung
Fertilitätsprobleme stellen heutzutage deutschlandweit die Hauptabgangsursache für Milchkühe dar. Laut dem Be-
richt des Bundesverbandes Rind und Schwein e. V. von 2018 lag die Abgangsursache „Sterilität“ im Jahre 2017 bei
20,4 % und somit an erster Stelle – deutlich vor Euter (13,5 %) –und Klauen-/Gliedmaßenerkrankungen (10,9 %)
(BRS 2018). Die Besamungserfolge sind dabei rückläufig, was infolge zu einem erhöhten Besamungsaufwand führt.
Tiere mit Fertilitätsproblemen bedeuten eine immense ökonomische Belastung für die landwirtschaftlichen Betriebe
(INCHAISRI ET AL., 2010).
Um Fruchtbarkeitsproblemen in Milchviehbetrieben entgegenwirken zu können, entspricht die hier vorgestellte Studie
einer Ursachenanalyse für einen schlechten Besamungserfolg bzw. embryonale/fetale Mortalität anhand von ausge-
wählten Parametern in Blutproben und Uterusabstrichen bei Holstein Friesian Kühen. Darüber hinaus wird betrach-
tet, ob nach Verlängerung der freiwilligen Wartezeit von 42 auf 120 Tage ein besserer Besamungserfolg und eine
geringere Anzahl Fruchtverluste zu beobachten sind und inwiefern dies anhand der untersuchten Parameter unter-
mauert werden kann.
In Bezug auf das Management eines Milchviehbetriebes bilden die Erkenntnisse der hier vorliegenden Studie eine
wichtige Wissensgrundlage für die Entwicklung moderner Fruchtbarkeitskonzepte.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 10
2 Literaturübersicht
Der vorliegenden Studie wurde die Hypothese zugrunde gelegt, dass man durch die Verlängerung der freiwilligen
Wartezeit (FWZ) von 42 auf 120 Tage bei Kühen die Fruchtbarkeitsergebnisse verbessern kann. Eine groß angelegte
aktuelle Studie von NIOZAS ET AL. (2019b), in der Kühe mit einer FWZ von 40, 120 und 180 Tagen verglichen wurden,
konnte zeigen, dass sich bei einer verlängerten Wartezeit sowohl die Erstbesamungsrate (EBR) innerhalb der ersten
46 Tage nach Beendigung der FWZ verbessert, der Erstbesamungserfolg (EBE) steigt und der Einsatz von Hormon-
programmen reduziert werden kann (NIOZAS ET AL., 2019B). Die Verlängerung der FWZ auf 120 Tage hatte zudem
keinen nachteiligen Effekt auf die Milchproduktion, unfreiwillige Abgangsraten, die Eutergesundheit und den Body
Condition Score (BCS) (NIOZAS ET AL., 2019A). In einem von zwei untersuchten thüringischen Milchviehbetrieben
verbesserte sich bei Kühen ab der zweiten Laktation nach einer Verlängerung der FWZ von 42 auf 120 Tage eben-
falls der EBE, im zweiten Betrieb konnte allerdings eine Verschlechterung beobachtet werden, was auf eine Betriebs-
spezifität hindeutet kann (DEIßING, 2018). Es ist allerdings zu beachten, dass in dieser Studie die Gruppengrößen
gering waren.
Um eine mögliche Verbesserung der Fruchtbarkeit in den unterschiedlichen Untersuchungsgruppen (UG) FWZ42
und FWZ120 biologisch erklären zu können, wurden für die vorliegende Studie Parameter der somatotropen Achse,
der
Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden
(HPA;
hypothalamus-pituitary-adrenocortical)-Achse
(„Stressparameter“), des Stoffwechsels, der Entzündung und der Uterusgesundheit ausgewählt. Die Grundlagen ei-
nes möglichen Zusammenhanges mit der bovinen Fruchtbarkeit werden nachfolgend erläutert.
2.1 Bedeutung der somatotropen Achse für die Implantation
Eine sehr wichtige Rolle für die metabolische Adaptation der Trächtigkeit spielt die somatotrope Achse (MONZAVI und
COHEN, 2002). Als zentrale Komponenten dieser endokrinen Achse werden Somatoliberin (GHRH; growth hormone
releasing hormone), Somatostatin (GHIH; growth hormone inhibiting hormone), das Wachstumshormon (GH; growth
hormone), der Wachstumshormon-Rezeptor (GHR; growth hormone receptor), die Wachstumshormon-Bindungs-
proteine (GHBP; growth hormone binding protein), der Insulinähnliche Wachstumsfaktor 1 (IGF1; Insuline-like
Growth Factor 1), IGF2 und deren Rezeptoren (IGF1R; Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1 Rezeptor und IGF2R),
sowie die entsprechenden Bindungsproteine (IGFBP; insulinähnlicher Wachstumsfaktor-Bindungsproteine) be-
schrieben (RENAVILLE ET AL., 2002; FRAGO AND CHOWEN, 2005). Der Aufbau der somatotropen Achse wird anhand
der Abbildung 1 verdeutlicht.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 11
Abbildung 1: Somatotrope Achse, modifiziert nach JESSEN (2018) und PFARRER ET AL. (2017)
In der vorliegenden Studie soll bezüglich der somatotropen Achse vor allem IGF1 betrachtet werden. IGF1 wird nach
Aktivierung des dem GHR nachgeschalteten Signaltransduktionsweges vor allem aus der Leber ausgeschüttet
(FRAGO und CHOWEN, 2005) und seine Konzentration ist im Blut gut nachweisbar. BONILLA ET AL. (2011) beschreiben
IGF1 als ein sehr wichtiges endokrines Signal für die Regulation der frühembryonalen Entwicklung, während ASH-
WORTH ET AL. (2005) und ROBINSON ET AL. (2000) die Bedeutung des lokalen endometrialen IGF-Systems für die
embryomaternale Kommunikation, die Dezidualisierung und das fetale Wachstum darstellen (ROBINSON ET AL., 2000,
ASHWORTH ET AL., 2005; BONILLA ET AL., 2011A, BONILLA ET AL. 2011B). In der Studie von MENSE ET AL. (2015) konnte
gezeigt werden, dass IGF1 im physiologischen Zyklus durch die Sexualsteroidhormone Östrogen und Progesteron
beeinflusst wird, was als eine Vorbereitung auf die mögliche Etablierung einer Trächtigkeit betrachtet werden kann
(MENSE, 2015). Aus
In vitro
-Studien weiß man ferner von positiven Effekten von IGF1 auf bovine Embryo (BLOCK,
2007). Somit ist IGF1 ein Parameter, der voraussichtlich bedeutend für die Trächtigkeit oder das Ausbleiben dieser
und evtl. auch für das Auftreten von Fruchttod ist.
Es wird davon ausgegangen, dass durch eine erhöhte mRNA-Expression von
IGF1
und eine davon ausgehende
vermehrte Synthese des Peptides IGF1 im Endometrium eine Implantation begünstigt wird. IGF1 ist, wie zuvor schon
beschrieben, ein wachstumsförderndes Peptid, welches in das Wachstum, die Apoptose und metabolische Prozesse
von Zellen und Geweben involviert und somit relevant für fetales und plazentäres Wachstum ist (ZHOU ET AL., 2003).

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 12
IGF1 entfaltet seine Wirkung durch die Bindung an den spezifischen IGF1R. Beim IGF1R handelt es sich um einen
transmembranen Rezeptor, welcher über die Aktivierung der Tyrosin-Kinase die intrazelluläre Signaltransduktion
vermittelt und in fast allen Geweben vorkommt (COLLETT-SOLBERG UND COHEN, 2000; ZHOU ET AL., 2003). Der IGF1
Rezeptor hat ein Molekulargewicht von 440 kDa und eine 50%ige Homologie zum Insulinrezeptor (COLLETT-SOLBERG
UND COHEN, 2000). Eine Untersuchung der
IGF1R
-mRNA Expression im Uterusabstrich ist interessant, um die Wirk-
mechanismen von IGF1 auf das endometriale System genauer zu verstehen. IGF1 kann jedoch nur an seinen Re-
zeptor binden, wenn es als freies IGF1 vorliegt und nicht an seine Bindungsproteine (IGFBP1-9) gebunden ist. Durch
die Bindung dieser IGFBPs an IGF1 wird ein kontrollierter Transport gewährleistet und durch Spaltung der Bindungs-
proteine eine gezielte Rezeptor-Interaktion vermittelt (MONZAVI und COHEN, 2002). Es wird davon ausgegangen, dass
beim Rind spezifische Proteasen für die Spaltung der Bindungsproteine und damit die Freisetzung von IGF1 verant-
wortlich sind. Beim Menschen ist bekannt, dass erst durch eine proteolytische Spaltung von IGFBP4 durch die Me-
talloproteinase PAPPA (Pregnancy Associated Plasma Protein-A) gebundenes IGF1 freigesetzt wird und an seinen
Rezeptor binden kann (LAWRENCE ET AL., 1999). PAPPA kann im Serum schwangerer Frauen nachgewiesen werden
(CONOVER, 2012) und auch in der Follikelflüssigkeit von Rindern konnte PAPPA detektiert werden (MAZERBOURG ET
AL., 2001).
2.2 Bedeutung der HPA-Achse („Stress“) für die Fruchtbarkeit
In der Literatur finden sich Hinweise darauf, dass der Organismus durch die Einwirkung von Stress maßgeblich
beeinflusst wird. Durch eine indirekte Beeinflussung der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden (HPG)-Achse hat
Stress ebenfalls einen Einfluss auf das Reproduktionsgeschehen (RIVIER und RIVEST, 1991; TILBROOK ET AL., 2002).
In der Literatur wird zumeist zwischen akutem und chronischem Stress unterschieden. Beide Formen beeinträchtigen
das Individuum (BURCHFIELD, 1979; SAPOLSKY, 1987). Im Allgemeinen resultiert die akute Stressreaktion in Regula-
tions- und Anpassungsmechanismen, um in Gefahrensituationen das Überleben des Organismus zu sichern, was
auch als klassische „fight and flight“-Reaktion bezeichnet wird (CHROUSOS UND GOLD, (1992); BARTLETT, 1998). Die
Folge ist eine Verschiebung des anabolen Metabolismus in Richtung Katabolismus, um Energie für die Stressreak-
tion bereitzustellen. Hierbei kommt es unter anderem zu einer Steigerung der Herz- und Kreislauftätigkeit, sowie zur
Erhöhung der Glukoneogenese, Proteolyse und Lipolyse (ROMERO und BUTLER, 2007). Körperabläufe, die nicht zu
einer Erhöhung der Energiezufuhr beitragen, werden während der Stresssituation vermindert. Hierzu zählen bei-
spielsweise das Wachstum (SAPOLSKY, 1992) und die Reproduktion (KOOLHAAS ET AL., 2011).
Vermittelt werden die Mechanismen der akuten Stresssystemaktivierung hauptsächlich über die Hormone der Ne-
benniere (WINGFIELD ET AL., 1997). Die Ausschüttung der Katecholamine Noradrenalin und Adrenalin aus dem Ne-
bennierenmark wird dabei in Sekundenschnelle über das sympathische Nervensystem vermittelt (WINGFIELD ET AL.,
1997). Die Ausschüttung der Hormone aus der Nebennierenrinde wird über die HPA-Achse (Abbildung 2) gesteuert
und ist etwas zeitversetzt nach Einwirkung des Stimulus nachweisbar (NEGRO-VILAR, 1993; MATTERI ET AL., 2000).
Da in dieser Arbeit vor allem die Aktivierung der HPA untersucht wird, weil sie sich auf Grund der zeitlichen Abfolge
am besten für die Evaluierung von Stresszuständen des Tieres eignet, wird ihr Aufbau im Folgenden beschrieben.
Durch die Einwirkung von Stressoren wird im paraventrikulären Nukleus des Hypothalamus die Sekretion des Pep-
tids Corticotropin-releasing Hormone (CRH) angeregt (DOBSON AND SMITH, 2000; BURDICK ET AL., 2011). CRH gelangt
über das Pfortadersystem schnell zum Hypophysenvorderlappen (HVL, Adenohypophyse). Dort bewirkt es die Frei-
setzung von Adrenocorticotropem Hormon (ACTH) (VON ENGELHARDT ET AL., 2015). In der Nebennierenrinde fördert
ACTH die Synthese und Abgabe vor allem von Glucocorticoiden ins Blut. Zu diesen gehört auch Cortisol, das in der

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 13
Zona fasciculata der Nebenniere gebildet wird (WINGFIELD ET AL., 1997). Ebenfalls durch ACTH beeinflusst wird das
Steroidhormon Dehydroepiandrosteron (DHEA), sowie sein Sulfatester Dehydroepiandrosteronsulfat (DHEAS).
Diese werden in der Zona reticularis der Nebennierenrinde gebildet (ABRAHAM, 1974; ENDOH ET AL., 1996). PARKER
(1999) gibt allerdings zu bedenken, dass die Ausschüttung dieser Hormone neben ACTH auch noch durch andere
Faktoren bedingt werden kann (PARKER, 1999).
Abbildung 2: Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse, modifiziert nach JESSEN (2018) und
PFARRER ET AL. (2017)
In der Literatur wird eine chronische Stresssystemaktivierung als Folge länger anhaltender oder in kurzen Abständen
immer wiederkehrender, frequenter Stresssituationen beschrieben (BURCHFIELD, 2017; WRIGHT ET AL., 2007). LADE-
WIG (2000) beschreibt, dass es in Folge entweder zu einer Gewöhnung kommen kann oder aber zu einer verstärkten
Stressantwort des Individuums (LADEWIG, 2000). Des Weiteren kann eine chronische Stressbelastung zu einer al-
lostatischen Überbelastung führen, die aufgrund einer Erschöpfung der Adaptation auch pathologische Auswirkun-
gen zur Folge haben kann (MCEWEN UND WINGFIELD, 2003; KOOLHAAS ET AL., 2011).
DHEA

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 14
Ein gut messbarer und folglich wichtiger Parameter zur Beurteilung der Stresssituation eines Individuums ist Cortisol.
CARROLL UND BURDICK SANCHEZ (2014) beschreiben Cortisol im Serum beim Rind als einen sensitiven und informa-
tiven Biomarker für Stress (CARROLL UND BURDICK SANCHEZ, 2014). In einer Studie von SPORER ET AL. (2018) konnten
gezeigt werden, dass die Cortisolkonzentration im Blut von Jungbullen während einer Stressbelastung durch Trans-
port deutlich anstieg (SPORER ET AL., 2008). Bei Frauen wies eine Studie nach, dass ein erhöhter Cortisolwert in der
frühen Schwangerschaft das Abortrisiko erhöht (NEPOMNASCHY ET AL., 2006). Es ist davon auszugehen, dass auch
bei Kühen ein negativer Einfluss von Stress auf die Fruchtbarkeit besteht.
Ein weiterer interessanter Parameter zur Evaluation von Stressbelastungen ist DHEA, sowie seine sulfatierte Form
DHEAS. DHEA ist ein Steroidhormon und die Vorstufe für die Sexualhormone (sowohl Androgene, als auch Estro-
gene) und entsteht genau wie Cortisol aus dem Prohormon Pregnenolon. Es wird in der Literatur auch als partieller
Antagonist zum Stresshormon Cortisol beschrieben (BLAUER ET AL., 1991; CLERICI ET AL., 1997; HU ET AL., 2000).
APOSTOLOVA ET AL. (2005) legen dar, dass durch DHEA eine vermehrte Aktivität der Genexpression von 11ß-Hydro-
xysteroid-Dehydrogenase bedingt wird. Diese Enzymgruppe katalysiert unter anderem die Umsetzung von Cortison
in Cortisol (APOSTOLOVA ET AL., 2005). Mit der Sulfatierung zu DHEAS erlangt das DHEA eine längere Plasma Halb-
wertszeit und eine geringere metabolische Clearance-Rate (ROSENFELD ET AL., 1975).
In der humanen Forschung wurde nachgewiesen, dass eine Erhöhung der DHEA und DHEAS Konzentration im
Plasma (LENNARTSSON ET AL., 2012) und ein Anstieg der DHEA-Konzentration im Speichel (IZAWA ET AL., 2008) durch
eine akute Stresssituation (psychologische Stresstests) ausgelöst werden kann. Im Gegensatz dazu beschrieben
GUILLIAMS und EDWARD (2010) und JECKEL ET AL. (2010) eine erniedrigte DHEA-Konzentration im Blut von Menschen,
die einer chronischen Stressbelastung ausgesetzt waren (GUILLIAMS UND EDWARDS, 2010). JECKEL ET AL. (2010) wie-
sen zusätzlich eine Erhöhung des Cortisol/DHEAS-Quotienten durch chronischen Stress nach (JECKEL ET AL., 2010).
FUSTINI ET AL. (2017) beschrieben, dass Rinder, die einem Stressor (Überbelegung des Stalls) über mehrere Tage
hinweg ausgesetzt waren, eine Erhöhung der DHEA Konzentration im Blut aufwiesen (FUSTINI ET AL., 2017). Im Ge-
gensatz dazu beschrieben ALMEIDA ET AL. (2008) ein Absinken der DHEA Blutkonzentration, sowie einen Anstieg des
Cortisol/DHEA-Quotienten nach chronischer Klauenentzündung bei Bullen (ALMEIDA ET AL., 2008). Es ist also denk-
bar, dass die Einwirkdauer der Stressoren/Stimuli einen Einfluss auf den Anstieg oder Abfall von DHEA im Blut hat.
Im vorliegenden Versuchsvorhaben sollen genannte Stressparameter gemessen werden, um zu untersuchen, ob ein
Zusammenhang mit einem schlechten Besamungserfolg besteht. Bisher sind uns dazu keine Studien bekannt.
2.3 Bedeutung des Immunsystems im bovinen Endometrium
Einen wichtigen Teil des Immunsystems bilden polymorphkernige neutrophile Granulozyten (PMN). PMN sind Leu-
kozyten, die im Knochenmark produziert werden und Teil des angeborenen Immunsystems sind. Im Falle einer In-
fektion migrieren sie in das Gewebe, wo sie Pathogene durch Phagozytose und die Produktion von antimikrobiellen
Stoffen bekämpfen können (HUSSAIN, 1989; COORAY UND BJORCK, 1995; MAYADAS ET AL., 2014). Die Infiltration des
Endometriums mit PMN weist auch ohne klinische Erscheinungen auf ein entzündliches Geschehen in der Gebär-
mutter (Endometritis) hin. Fehlen die klinischen Anzeichen einer Endometritis, liegt jedoch der Anteil der PMN im
zytologischen Abstrich bei ≥5 %, spricht man von einer subklinischen Endometritis (SHELDON ET AL., 2006; WAGENER
ET AL., 2017A). Die Uterusgesundheit konnte wiederum mit einem direkten Einfluss auf den Trächtigkeitserfolg asso-
ziiert werden (STRATMAN ET AL., 2016). Für die Beurteilung der PMN ist besonders die Probennahme kurz nach der

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 15
Besamung von großem Interesse, da es bisher nur limitierte Erkenntnisse über den Einfluss des Immunstatus der
Gebärmutterschleimhaut auf den Besamungserfolg zu diesem Zeitpunkt gibt.
Auch Zytokine spielen eine wichtige Rolle bei der angeborenen Immunabwehr. Zytokine, zu denen u. a. Interleukine
(z. B. IL1A, IL1B, IL8) und Chemokin-Liganden (z. B. CXCL1/2, CXCL5) zählen, sind kleine Proteine, die die Zell-
kommunikation vor allem während einer Immunantwort bei Infektion und Trauma regulieren, aber auch bei reproduk-
tionsbiologischen Ereignissen, wie beispielsweise der Ovulation, involviert sind (SHELDON ET AL., 2014; STASSI ET AL.,
2017). Durch die Aktivierung von Immunzellen können sie die Verbreitung von Pathogenen verhindern und zu deren
Eliminierung beitragen. In zahlreichen Studien konnte festgestellt werden, dass bei einem entzündlichen Geschehen
im bovinen Endometrium, das auch mit Sub- bzw. Infertilität bei Kühen in Verbindung gebracht wird, verschiedene
Zytokine höher exprimiert werden (GABLER ET AL., 2009; FISCHER ET AL., 2010; PETER ET AL., 2015). Die Untersuchung
ihrer endometrialen mRNA Expression im Anschluss an eine Besamung ist bisher nicht bekannt.
Eine wichtige Rolle im Zusammenhang mit Entzündungen beim Rind spielt auch das Akute Phase Protein Hapto-
globin (ECKERSALL, BELL, 2010). Dabei handelt es sich um ein aus der Leber stammendes Glykoprotein. Im Gegen-
satz zum Menschen, bei dem Haptoglobin von pathologischen wie auch durch verschiedene physiologische Bedin-
gungen beeinflusst wird, steht es beim Rind nicht unter dem Einfluss von Alter, Geschlecht, Trächtigkeit oder
Milchleistung und ist unter physiologischen Bedingungen nur in geringen Konzentrationen oder gar nicht nachweis-
bar. Eine Reihe von Untersuchungen zeigt, dass entzündliche Prozesse beim Rind maßgeblich die Konzentration
des Haptoglobins beeinflussen. Dabei reagiert dieses Akute-Phase-Protein infolge akuter entzündlicher Erkrankun-
gen der Lunge, des Euters, der Gebärmutter und des Magen-Darm-Trakts mit einer Erhöhung des Serumspiegels
(BRODZKI ET AL., 2015; ABDALLAH ET AL., 2015; SADEK ET AL., 2017). Haptoglobin soll vor und nach Besamung gemes-
sen werden, um eine mögliche Korrelation zum Besamungserfolg zu evaluieren.
2.4 Bedeutung von Mucinen für das bovine Endometrium
Mucine sind der strukturgebende Anteil des Schleims, welcher als schützende Auskleidung von Schleimhäuten der
inneren Organe, inklusive der Reproduktionsorgane, gebildet wird (BRAYMAN ET AL. 2004). Es handelt sich dabei um
anti-adhäsive Glykoproteine, die die Epithelzellschicht bedecken, um vor allem vor bakteriellen Infektionen und pro-
teolytischen Angriffen zu schützen (PLUTA ET AL., 2012). Es wird einerseits vermutet, dass eine hohe Gen-Expression
von Mucinen im Puerperium förderlich wäre, um das Eindringen von pathogenen Keimen und die weitergehende
Zerstörung des Endometriums zu verhindern.
Auf der anderen Seite ist von anderen Spezies bekannt, dass eine Herabregulierung der Mucin-Expression für eine
Blastozysten-Anheftung an das endometriale Epithel erforderlich ist (BOWEN ET AL. 1996; JOHNSON ET AL., 2001). Da-
her wird Vertretern der Mucin-Familie ein großer Einfluss auf die Implantation des Embryos zugeschrieben (HORNE
ET AL., 2005).
In einer aktuelleren Studie konnte gezeigt werden, dass Mucine signifikant höher im Endometrium von Repeat Bree-
der Cows (RBC; Kühe, bei denen innerhalb einer Laktation mindestens drei erfolglose Besamungen durchgeführt
wurden) exprimiert wurden als in Kontroll-Tieren (WAGENER ET AL., 2017B). Für ein besseres Verständnis der Rolle
von Mucinen im bovinen Endometrium soll die hier vorliegende Studie neue Erkenntnisse liefern.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 16
2.5 Bedeutung der Stoffwechsellage für die Fruchtbarkeit
Mit dem Start in die Laktation überschreitet der Nährstoffbedarf einer modernen Milchkuh ihre Futteraufnahmekapa-
zität, was in einer negativen Energiebilanz (NEB) resultiert, welche wiederum mit einer nachteiligen Beeinflussung
der Fertilität in Verbindung gebracht wird (SANTOS ET AL., 2004; EVANS und WALSH, 2011). NEB wurde beispielsweise
mit einem späteren Beginn der Ovaraktivität nach der Kalbung assoziiert (BEAM UND BUTTLER, 1997). Bei der NEB
werden Körperfettreserven mobilisiert, um Energie bereitstellen zu können, was in erhöhten Blutkonzentrationen von
nicht veresterten Fettsäuren (non-esterified fatty acids; NEFA) und beta-Hydroxybutyrat (BHB) resultiert (BUSATO ET
AL., 2002 ; ACCORSI ET AL. 2005). NEFA und BHB sind demnach Parameter, mit denen der energetische Status von
Milchkühen abgebildet werden kann.
Durch eine erhöhte Blutkonzentration von NEFA und BHB wird auch die Funktionalität des Immunsystems negativ
beeinflusst (ESPOSITO ET AL., 2014), denn sowohl NEFA, als auch BHB sind dafür bekannt, dass sie Immunfunktionen
stören können (CONTRERAS UND SORDILLO, 2011). Beispielsweise haben NEFA einen negativen Einfluss auf die Frei-
setzung von reaktivem Sauerstoff durch PMN
in vitro
und
in vivo
, was mit einer verminderten Fähigkeit der PMN
einhergeht, bakterielle Infektionen zu bekämpfen (HOEBEN ET AL., 2000; STER ET AL., 2012). Dies untermauert die
Beobachtung, dass vor allem hochleistende Milchkühe postpartal gehäuft unter einem geschwächten Immunsystem
und der Entwicklung von entzündlichen Erkrankungen leiden (SHELDON ET AL., 2009B). In multiparen Kühen, die eine
Woche vor der Abkalbung erhöhte Blutlevel von NEFA aufwiesen, erhöhte sich auch das Risiko an einer klinischen
oder subklinischen Endometritis zu erkranken (KAUFMANN ET AL., 2010), die wiederum eng mit Subfertilität und ver-
zögerter Konzeption assoziiert wird (SHELDON ET AL., 2009A; GOBIKRUSHANTH ET AL., 2016).
2.6 Bedeutung von Progesteron für den Erhalt der Trächtigkeit
Progesteron ist das vom Gelbkörper gebildete Hormon zur Aufrechterhaltung einer Trächtigkeit. Es gibt eine positive
Korrelation zwischen Gelbkörpergröße und Stärke der Gelbkörperdurchblutung und der Menge des produzierten
Progesterons. Während der Brunst ist nur sehr wenig oder kein Progesteron im Blut nachweisbar. Der Gehalt steigt
während des Zyklus an und sinkt bei nicht tragenden Tieren ab Tag 17 innerhalb von zwei Tagen wieder auf den
Basalwert ab. Bei einer Trächtigkeit bleiben die Progesteronwerte nach Tag 19 erhöht. Fällt Progesteron dann aller-
dings wieder ab, kann dies ein Hinweis für das Vorliegen von embryonaler/fetaler Mortalität (EM/FM) sein. Proges-
teron soll begleitend zu den transrektalen Trächtigkeitsuntersuchungen gemessen werden.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 17
3 Material und Methoden
3.1 Projektphasen
3.1.1
Vorbereitungsphase
Die Vorbereitungsphase umfasste den Zeitraum vom 03.07.2017 bis 31.07.2017. Nach Erteilung des Forschungs-
auftrages durch das LfULG wurde die Projektplanung intensiviert und alle notwendigen Details zur Umsetzung des
Forschungsvorhabens in die Praxis abgeklärt. Es wurden folgende Vorbereitungen für den Versuchsstart getroffen:
Auswahl des Milchgutes Bahnitz GmbH für die Versuchsdurchführung
Schaffung der technischen Voraussetzungen
Gewährleistung der tierversuchsrechtlichen Voraussetzungen
Auswahl der Versuchstiere und Aufteilung in Untersuchungsgruppen
3.1.2
Durchführungsphase
Nach Abschluss der Vorbereitungen wurde mit der Durchführung des Versuchsvorhabens begonnen. Die Durchfüh-
rungsphase konnte wie im Zeitplan vorgesehen gestartet werden. Grundlage der Untersuchungen/Probennahmen
der Versuchstiere bildete eine gynäkologische Untersuchung, eine Beprobung der Gebärmutterschleimhaut (Uterus-
abstrich), sowie eine Blutentnahme aus der Schwanzvene (Serum und Plasma). Die MLP-Ergebnisse der aufgenom-
menen Tiere wurden dokumentiert. Traten zuchthygienische und erkrankungsbedingte Behandlungen der Kühe auf,
wurden auch diese festgehalten.
Mindestens 60 Kühe wurden erst nach einer freiwilligen Wartezeit von 120 Tagen p.p. (UG FWZ120) besamt. Die
restlichen Tiere wurden nach dem betriebsüblichen Schema ab dem 42 Tag p.p. (UG FWZ42) besamt. Die Durch-
führungsphase wurde im September 2018 abgeschlossen.
3.1.3
Auswertungsphase
An das Ende der Durchführungsphase im September 2018 schloss sich die Auswertungsphase an, die im Mai 2019
beendet wurde. In der Auswertungsphase wurden die genommenen Blut- und Uterusabstrichproben im Labor ana-
lysiert und die Ergebnisse statistisch ausgewertet. Die Auswertung der Daten umfasste die statistische Verrechnung
mit geeigneten Methoden.
3.1.4
Berichterstattung
Die vorliegende Berichterstattung umfasst die Beantwortung folgender Fragestellungen:
Wie unterscheiden sich Kühe mit unterschiedlich langer FWZ bezüglich der Erstbesamungsrate innerhalb von
60 Tagen nach Beendigung der FWZ, der Trächtigkeitsrate nach Erstbesamung und des Anteils embryonaler Früh-
aborte innerhalb der ersten 60 Trächtigkeitstage?
Unterscheiden sich Kühe mit unterschiedlich langer FWZ (42 vs. 120 Tage) zum Zeitpunkt der ersten Besamung
bezüglich ihrer Stressbelastung, der Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels und der Gesundheit der Ute-
russchleimhaut?

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 18
Wie hoch ist im Bestand der Anteil von den in die Untersuchung einbezogenen Kühen, welche am Tag 38 ± 3 p.p.
und Tag 118 ± 3 p.p. bzw. zum Zeitpunkt der ersten Besamung, anhand der Blutwerte
einer hohen Stressbelastung,
einer übermäßig starken Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels bzw. der somatotropen
Achse,
einer hohen Belastung durch Entzündungsprozesse und
anhand der Untersuchung der Uterusabstriche
einer relevanten Erkrankung/Schädigung der Uterusschleimhaut ausgesetzt sind?
Korrelieren der Grad der Stressbelastung und der Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels sowie die Ute-
rusgesundheit mit der Höhe der Milchleistung und der Körperkondition?
Unterscheiden sich Kühe, die nach Erstbesamung tragend werden, von denen, die nicht tragend werden bezüglich
der Stressbelastung, der Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels sowie der Uterusgesundheit?
Verändert sich die Blutkonzentration von IGF1 im Verlauf einer intakten Trächtigkeit (Tag 32 ± 3 p.i., Tag 46 ± 3
p.i. und Tag 60 ± 3 p.i.)? Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Höhe und ggf. Dynamik dieses Parameters
zum Auftreten frühembryonaler Fruchtverluste?
Ist anhand der untersuchten Parameter im Blut bzw. der Uterusschleimhaut zum Tag 38 ± 3 p.p. eine Prognose
zur Fertilität der Kühe möglich?
3.2 Versuchsbetrieb und Versuchstiere
Alle Proben wurden von Milchkühen des Betriebes Milchgut Bahnitz GmbH in Brandenburg entnommen. Das Ver-
suchsvorhaben wurde zuvor durch das Landesamt für Arbeitsschutz, Verbraucherschutz und Gesundheit des Lan-
des Brandenburg tierschutzrechtlich geprüft und genehmigt (Aktenzeichen 2347-32-2016).
Es wurden 451 klinisch gesunde, multipare, rotbunte und schwarzbunte Rinder der Rasse Holstein Friesian von der
ersten bis zur siebten Laktation in die Studie einbezogen.
Von den 451 in die Studie aufgenommenen Tieren konnte von 342 Tieren eine Probe an Tag 1 p.i. (Untersuchung 2
[U2]) genommen werden. Aufgrund des schmalen Zeitfensters für diesen Probentermin konnte bei 109 Kühen zu
diesem Zeitpunkt keine Blutprobe entnommen werden.
Von den 342 Tieren mit vorliegender Probe vom Zeitpunkt U2 konnten schließlich 282 komplett nach Versuchsplan
beprobt werden. Das folgende Fließschema (Abbildung 3) veranschaulicht die Auswahl der Tiere.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 19
Abbildung 3: Flussdiagramm; Anzahl und Verteilung der in der Studie aufgenommenen Tiere
Die laktierenden Milchkühe, die in den Versuch aufgenommen wurden, waren an die gegebenen Haltungsbedingun-
gen und an menschlichen Kontakt gewöhnt. Sie wurden in Gruppenhaltung in Laufställen mit Hochliegeboxen ge-
halten. Eine Unterteilung der Laufställe in Gruppen mit je ca. 120 Tieren erfolgte nach Laktations-, Alters- und Besa-
mungsstand. Die Betonlaufflächen waren teilweise mit Gummimatten ausgelegt. Die Reinigung erfolgte über eine
automatisierte Faltschieberanlage. Jede Gruppe verfügte über zwei Trogtränken und eine Kuhbürste mit Eigenan-
trieb.
Alle Kühe erhielten eine auf den jeweiligen Reproduktions- und Leistungszustand ausgelegte totale Mischration. Das
Futter wurde zwei- bis dreimal täglich mit einem Futtermischwagen vorgelegt und mehrmals am Tag rangeschoben.
Zusätzlich standen Salzlecksteine zur Verfügung.
3.3 Versuchsaufbau und Probenentnahme
Versuchstiere wurden nach folgendem zeitlichen Ablauf untersucht und beprobt:
Untersuchung 1a (U1a):
Kühe, die an Tag 38 ± 3 post partum (p.p.) für eine erneute Trächtigkeit infrage kamen, wurden gynäkologisch (trans-
rektale manuelle Untersuchung, Spekulum vaginal, transrektale Ultraschalluntersuchung) untersucht. Ihnen wurde
ein Uterusabstrich mittels Cytobrush/-tape und eine Blutprobe aus der Schwanzvene entnommen, sowie die RFD
gemessen (Abbildung 6).

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 20
Die UG FWZ42 wurde ab diesem Zeitpunkt der Brunstbeobachtung unterzogen und ab dem 42. Tag p.p. für die
Besamung freigegeben.
Von den Tieren der UG FWZ120 wurden ab diesem Zeitpunkt alle Brunsten dokumentiert. Eine Besamung erfolgte
jedoch erst ab dem 120. Tag p.p.
Untersuchung 1b (U1b):
Bei den Tieren der UG FWZ120 (Kennzeichnung mit Halsband, Abbildung 4) wurde am Tag 118 ± 3 p.p. die Unter-
suchung, wie vorhergehend für Tag 38 ± 3 p.p. beschrieben, noch einmal wiederholt.
Bei allen Tieren beider UG wurde an Tag 118 ± 3 p.p. eine RFD-Messung per Ultraschall durchgeführt (Abbildung 7).
Untersuchung (U2):
Jeweils am Tag 1 nach der ersten Besamung (post inseminationen = p.i.) wurden alle Kühe wiederholt der gynäko-
logischen Untersuchung unterzogen und es wurde ein Uterusabstrich und eine Blutprobe entnommen.
Untersuchung (U3):
An Tag 18 ± 3 p.i. wurde eine Blutprobenentnahme und RFD-Messung durchgeführt.
Trächtigkeitsuntersuchungen 1, 2 und 3 (TU1, TU2 und TU3):
An Tag 32 ± 3 p.i. (TU1), Tag 46 ± 3 p.i. (TU2) und Tag 60 ± 3 p.i. (TU3) wurde jeweils eine transrektale Trächtig-
keitsuntersuchung (TU) mittels Ultraschall durchgeführt (Abbildung 5). Zu diesen Zeitpunkten wurde auch jeweils
eine Blutprobe entnommen. Jedes Studientier wurde bei der TU1 als tragend (t) oder nicht tragend (nt) diagnostiziert.
Acht Tiere, die bei der TU1 als tragend (physiologisch entwickelter Embryo in Fruchtwasser mit Herzschlag und
intakten Fruchthüllen) diagnostiziert wurden, bei der TU2 oder TU3 allerdings keine Trächtigkeit mehr nachgewiesen
werden konnte, wurden der Gruppe embryonale/fetale Mortalität (EM/FM) zugeordnet. Somit konnte der Anteil er-
zeugter Trächtigkeiten und das Auftreten von EM/FM untersucht werden.
Sterilitätsuntersuchungen (StU1a (UG FWZ 42) und StU1b (UG FWZ 120)):
Alle Kühe, für welche 60 Tage nach Ende der freiwilligen Wartezeit keine Brunst bzw. Besamung dokumentiert
wurde, wurden zu diesem Zeitpunkt einer gynäkologischen Untersuchung unterzogen und es wurden ein Uterusab-
strich sowie eine Blutprobe genommen.
Abbildung 4: Kennzeichnung einer Kuh mit einem Halsband für die UG FWZ120 Tage,
Foto: Anja Peters, IFN

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Abbildung 5: Ultrasonographische Untersuchung, B: TU Tag 33 p.i., C: TU Tag 46 p.i.,
Foto: Anja Peters, IFN
Abbildung 6: Zeitstrahl UG FWZ42 (exklusive StU1a)
Abbildung 7: Zeitstrahl UG FWZ120 (exklusive StU1b); nach KB identische Untersuchungen zur UG FWZ42
Die Blutprobenentnahme erfolgte mit einer Einmalkanüle aus der Schwanzvene in 8-ml-Serum- und 9-ml-EDTA-
Blutprobenröhrchen. Anschließend wurden die Proben bei Raumtemperatur für 10 min bei 4000 x g zentrifugiert. Je
1,5 ml Serum und Plasma wurden in 2-ml-Reaktionsgefäße pipettiert und bei -20 °C bis zur Analyse gelagert (Abbil-
dung 8).
A
B
C

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 22
Abbildung 8: Fotos der Entnahme und Verarbeitung der Blutproben, Fotos: Anja Peters, IFN
Die Uterusabstriche wurden mittels Cytobrushtechnik entnommen. Dafür wurden die Bürstchen zusätzlich mit einem
1,5 cm breiten Kreppband (Cytotape) versehen, welches direkt hinter dem Bürstchen um den Bürstchenstab geklebt
wurde (Abbildung 9). Die Bürstchen wurden auf einen dünnen Metallstab aufgeschraubt und durch einen mit einer
Hygienehülle geschützten Alukatheter durch den Muttermund bis in die Gebärmutter vorgeschoben. Dort wurde das
Bürstchen inklusive des Kreppbandes 2-3 Mal im Uhrzeigersinn an der Gebärmutterschleimhaut entlanggerollt. Für
die Probenentnahme wurde die Vulva der Kühe mit trockenen Papiertüchern gereinigt. Das Bürstchen wurde mit
einem Seitenschneider in ein Kryoröhrchen abgeknipst und in flüssigem Stickstoff bis zur Analyse der mRNA-Ex-
pression gelagert. Das Kreppband wurde auf einem Objektträger abgerollt (Abbildung 9). Anschließend wurde dieser
für das Auszählen des Anteiles endometrialer PMN mit einer Pappenheim-Färbung angefärbt.
Abbildung 9: Fotos der Entnahme und Verarbeitung der Uterusabstriche, Fotos: Anja Peters, IFN

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 23
3.3.1
Auswahl der Parameter
Folgende Parameter wurden ausgewählt, da eine Abhängigkeit zum Besamungserfolg bzw. EM/FM vermutet wird:
Blutproben:
Parameter der somatotropen Achse (IGF1)
Stoffwechselparameter (NEFA, BHB)
Entzündungsparameter (Haptoglobin)
Stressparameter (DHEA, Cortisol)
Trächtigkeitserhalt (P4)
Uterusabstriche:
PMN
mRNA-Expression
von Zytokinen (
IL1A, IL1B, IL8, CXCL1/2, CXCL5
)
von Mucinen (
MUC4
und
MUC12
)
von
IGF1, IGF1R
und
PAPPA
Zusätzlich zu diesen mit dem IFN Schönow e. V. (Leistungsbeschreibung) vereinbarten Parametern wurden folgende
Parameter ausgewertet:
Blutproben:
Parameter der somatotropen Achse (IGFBP2, IGFBP3, IGFBP4)
Stressparameter (DHEAS)
Uterusabstriche:
mRNA-Expression
des Zytokins
CXCL3
3.3.2
Zuordnung der Parameter zu den Untersuchungszeitpunkten
Die ausgewählten Parameter wurden den Untersuchungszeitpunkten folgendermaßen zugeordnet.
U1a (Tag 38 ± 3 p.p.)
Blutprobe:
IGF1, DHEA, Cortisol, Haptoglobin
Uterusabstrich:
PMN, mRNA-Expression
U1b (Tag 118 ± 3 p.p.)
Blutprobe:
IGF1, DHEA, Cortisol, Haptoglobin
Uterusabstrich:
PMN, mRNA-Expression

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 24
U2 (Tag 1 p.i.)
Blutprobe:
IGF1, DHEA, Cortisol, Haptoglobin, NEFA, BHB
Uterusabstrich:
PMN, mRNA-Expression
U3 (Tag 18 ± 3 p.i.)
Blutprobe:
IGF1, DHEA, Cortisol, NEFA, BHB
TU1 (Tag 32 ± 3 p.i.)
Blutprobe:
IGF1, P4
TU2 (Tag 46 ± 3 p.i.)
Blutprobe:
IGF1, P4
nur tragende Tiere
TU 3 (Tag 60 ± 3 p.i.)
Blutprobe:
IGF1, P4
StU1a
Blutprobe:
IGF1, DHEA, Cortisol, Haptoglobin, NEFA, BHB
Uterusabstrich:
PMN, mRNA-Expression
StU1b
Blutprobe:
IGF1, DHEA, Cortisol, Haptoglobin, NEFA, BHB
Uterusabstrich:
PMN, mRNA-Expression
Die in den Blutproben durchzuführenden Untersuchungen wurden mit geeigneten Methoden im Endokrinologischen
Labor und im Klinischen Labor der Klinik für Rinder, Tierärztliche Hochschule Hannover durchgeführt. Die Uterusab-
striche wurden am Institut für Veterinär-Biochemie der Freie Universität Berlin mit geeigneten Methoden untersucht.
3.4 Statistische Auswertung
Die erhobenen Daten wurden mit Excel dargestellt und aufbereitet. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem
Programm SPSS (IBM SPSS Statistics Version 25). Für die Signifikanzangaben gilt folgendes:
p < 0,10: statistische Tendenz
p < 0,05: statistische Signifikanz
Die Daten wurden zunächst mithilfe des Kolmogorov-Smirnov- und des Shapiro-Wilk-Testes auf Normalverteilung
getestet. Für Gruppenvergleiche von mehr als zwei Gruppen wurde der Kruskal-Wallis-Test angewendet. Ergab sich
dabei eine globale Signifikanz von p < 0,05, wurde der Mann-Whitney-U-Test für den Vergleich von jeweils zwei
Gruppen untereinander angewendet. Verlaufsmessungen über mehr als zwei Untersuchungszeitpunkte wurden zu-
nächst mit dem Friedman-Test untersucht. Ergab sich mit dem Friedman-Test eine globale Signifikanz von p < 0,05,
wurden die Verläufe zwischen jeweils zwei Untersuchungszeitpunkten mit dem Wilcoxon-Test untersucht. Die zuge-

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 25
hörigen graphischen Darstellungen erfolgten bei Gruppenvergleichen und über den Verlauf mehrerer Untersu-
chungszeitpunkte mit Boxplots. Die Verteilung der Tierzahlen in den beiden UGs FWZ42 und FWZ120 bezüglich der
EBR60, des EBE und dem Anteil der EM/FM wurden mit dem Chi-Quadrat-Test bzw. dem exakten Fisher-Test auf
Signifikanz getestet. Korrelationen wurden mithilfe des Spearman-Rho-Tests untersucht und die zugehörige graphi-
sche Darstellung erfolge mit Streudiagrammen. Eine Orientierung zur Bewertung der Korrelationskoeffizienten gibt
die nachfolgende Tabelle 1.
Tabelle 1: Orientierung zur Bewertung der Korrelationskoeffizienten
Korrelationskoeffizient
Bewertung des Korrelationskoeffizienten
≤ 0,2
keine Korrelation
> 0,2 bis ≤ 0,5
schwache bis mäßige Korrelation
> 0,5 bis ≤ 0,8
starke Korrelation
> 0,8 bis ≤ 1,0
perfekte Korrelation

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 26
4 Ergebnisse
4.1 Fruchtbarkeitsergebnisse bei unterschiedlicher FWZ
Vollständige Fragestellung:
Wie unterscheiden sich Kühe mit unterschiedlich langer FWZ bezüglich der Erstbesamungsrate innerhalb von 60 Ta-
gen nach Beendigung der FWZ, der Trächtigkeitsrate nach Erstbesamung und des Anteils embryonaler Frühaborte
innerhalb der ersten 60 Trächtigkeitstage?
Erstbesamungsrate innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ (EBR60):
Die Erstbesamungsrate innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ (EBR60) beschreibt den Anteil an Kühen
in den zwei verschiedenen Untersuchungsgruppen (UG FWZ42 und UG FWZ120), die innerhalb der ersten 60 Tage
nach Beendigung der FWZ besamt wurden.
Von den 451 in die Studie aufgenommenen Tieren lagen bei 344 Tieren Daten zur Rastzeit (beschreibt die Zeit
zwischen Kalbung und erster Besamung) vor. Davon gehörten 284 Tiere in die UG FWZ42 und 60 Tiere in die UG
FWZ120. Von den 284 Tieren der UG FWZ42 wurden 262 Tiere (92,3 %) innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung
der FWZ und 22 Tiere (7,7 %) außerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ besamt. Von den 60 Tieren der
UG FWZ120 wurden alle Tiere innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ besamt (100%) (Tabelle 2). Die
Verteilung der Tiere in die UGs FWZ42 und FWZ120 bezüglich der EBR60 war signifikant unterschiedlich (p = 0,019).
Tabelle 2: Erstbesamungsrate innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ der UG FWZ42 und
FWZ120
UG FWZ42
UG FWZ120
N
284
60
EB innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ erfolgt [n]
262
60
EB innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ nicht erfolgt [n]
22
0
EBR60 [%]
92,3
100
Trächtigkeitsrate nach Erstbesamung = Erstbesamungserfolg (EBE):
Alle Kühe, bei denen ein Trächtigkeitsergebnis vorlag, wurden für die Berechnung des Erstbesamungserfolges (EBE)
herangezogen. Dazu zählen auch Kühe, die nicht komplett nach Untersuchungsschema beprobt wurden.
Von den 451 in die Studie aufgenommenen Tieren lag bei 329 ein Ergebnis der Trächtigkeitsuntersuchung vor.
Davon gehörten 59 Kühe in die UG FWZ120, von denen 24 Tiere tragend und 35 Tiere nicht-tragend waren (Abbil-
dung 10). In der UG FWZ42 lag bei 270 Kühen ein TU-Ergebnis vor. Davon waren 82 Tiere tragend, 180 Tiere nicht-
tragend und bei 8 Tieren war Embryonale Mortalität nachweisbar (Abbildung 10).
Demnach lag der EBE in der UG FWZ42 bei 30,4 %, der EBE in der UG FWZ120 bei 40,7 % (Tabelle 3). Die Vertei-
lung der Tiere in die UG FWZ42 und FWZ120 bezüglich des EBE war nicht signifikant unterschiedlich (p = 0,125).

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 27
Abbildung 10: Flussdiagramm; Tierzahlen für die Berechnung des Erstbesamungserfolges
Tabelle 3: Erstbesamungserfolg der beiden Wartezeitgruppen UG FWZ42 und FWZ120
UG FWZ42
UG FWZ120
n
270
59
EB erfolgreich [n]
82
24
EB nicht erfolgreich [n]
188
35
EBE [%]
30,4
40,7
Anteil embryonaler Frühaborte innerhalb der ersten 60 Trächtigkeitstage (embryonale/fetale Mortalitäten):
EM/FM konnten nicht für die gesamten ersten 60 Trächtigkeitstage ermittelt werden. Der Versuchsaufbau ließ ledig-
lich eine Untersuchung der Zeitspanne von Tag 32 ± 3 p.i. bis Tag 60 ± 3 p.i. zu. Innerhalb dieser Zeitspanne konnten
EM/FM nur innerhalb der UG FWZ42 nachgewiesen werden. Diese acht nachgewiesenen Mortalitäten fanden alle
zwischen TU1 (Tag 32 ± 3 p.i.) und TU2 (Tag 46 ± 3 p.i.) statt und sind somit eher den EM zuzuordnen, da sich die
Embryonalphase über die ersten ca. 42 Trächtigkeitstage erstreckt. Nachfolgend wird die Gruppe EM/FM daher mit
EM betitelt.
Somit lag der Anteil der EM an den Trächtigkeiten (trächtig an TU1; n = 90) in der UG FWZ42 bei 8,9 %. In der UG
FWZ120 wurden keine Fruchtverluste innerhalb der Zeitspanne von Tag 32 ± 3 p.i. bis Tag 60 ± 3 p.i. (TU1 bis TU3)
nachgewiesen (Tabelle 4). Die Verteilung der Tiere in die UGs FWZ42 und FWZ120 bezüglich des Auftretens von
EM/FM war nicht signifikant unterschiedlich (p = 0,2).

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 28
Tabelle 4: Anteil embryonaler/fetaler Mortalitäten in den beiden Wartezeitgruppen UG FWZ42 und FWZ120
UG FWZ42
UG FWZ120
n
90
24
EM/FM nachweisbar [n]
8
0
EM/FM nicht nachweisbar [n]
82
24
EM/FM [%]
8,9
0
4.2 Blut- und Uterusparameter bei unterschiedlicher FWZ
Vollständige Fragestellung:
Unterscheiden sich Kühe mit unterschiedlich langer FWZ (42 vs. 120 Tage) zum Zeitpunkt der ersten Besamung
bezüglich ihrer Stressbelastung, der Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels und der Gesundheit der Ute-
russchleimhaut?
Für die Beurteilung der Stressbelastung, der Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels und der Gesundheit
der Uterusschleimhaut bei Tieren mit unterschiedlich langer FWZ (42 vs. 120 Tage) zum Zeitpunkt der ersten Besa-
mung wurden alle Tiere in die Auswertung einbezogen, die innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der FWZ
erstbesamt wurden.
Jeweils an Tag 1 p.i. wurden die Plasmakonzentrationen von IGF1 und Haptoglobin, die Serumkonzentrationen von
NEFA, BHB, DHEA, DHEAS und Cortisol, der Cortisol/DHEA-Quotient, die endometriale mRNA-Expression von
CXCL1/2, CXCL3, CXCL5, IL1A, IL1B, IL8, MUC4, MUC12, IGF1, IGF1R
und
PAPPA
und der endometriale PMN-
Anteil untersucht.
Signifikante Unterschiede (p < 0,05) ergaben sich bei den Plasmakonzentrationen von IGF1 (Abbildung 11) und
Haptoglobin (Abbildung 12) den Serumkonzentrationen von NEFA (Abbildung 13), BHB (Abbildung 14) und DHEAS
(Abbildung 15) und dem endometrialen Anteil der PMN (Abbildung 16). Tabelle 5 zeigt die Medianwerte an Tag 1
p.i. und den Signifikanzwert (p-Wert).
Tabelle 5: Medianwerte der Plasmakonzentrationen von IGF1 und Haptoglobin, der Serumkonzentrationen
von NEFA, BHB und DHEAS und des endometrialen Anteils der PMN an Tag 1 p.i. in den UG FWZ42 und
FWZ120 und p-Werte
UG FWZ42
UG FWZ120
p-Wert
IGF1 [ng/ml]
103,41
121,39
0,004
Haptoglobin [ng/ml]
1.984,88
553,63
<0,001
NEFA [μmol/l]
204,00
180,50
0,028
BHB [mmol/l]
0,70
0,61
0,037
DHEAS [ng/ml]
1,58
2,06
<0,001
endometriale PMN [%]
0,5
1,25
0,008

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 29
Abbildung 11: Boxplots; Plasmakonzentrationen von IGF1 in den UG FWZ42 und FWZ120
Abbildung 12: Boxplots; Plasmakonzentrationen von Haptoglobin in den UG FWZ42 und FWZ120
Abbildung 13: Boxplots; Serumkonzentrationen von NEFA in den UG FWZ42 und FWZ120
FWZ4
2
FWZ12
0
NEFA [μmol/l] Tag 1
p.i.
FWZ4
2
FWZ12
0

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 30
Abbildung 14: Boxplots; Serumkonzentrationen von BHB in den UG FWZ42 und FWZ120
Abbildung 15: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEAS in den UG FWZ42 und FWZ120
Abbildung 16: Boxplots; Endometrialer Anteil der PMN in den UG FWZ42 und FWZ120

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 31
4.3 Anteil von Kühen mit hoher Belastung
Vollständige Fragestellung:
Wie hoch ist im Bestand der Anteil von den in die Untersuchung einbezogenen Kühen, welche am Tag 38 ± 3 p.p.
und Tag 118 ± 3 p.p. bzw. zum Zeitpunkt der ersten Besamung:
anhand der Blutwerte
einer hohen Stressbelastung,
einer übermäßig starken Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels bzw. der somatotropen Achse
einer hohen Belastung durch Entzündungsprozesse und
anhand der Untersuchung der Uterusabstriche
einer relevanten Erkrankung/Schädigung der Uterusschleimhaut ausgesetzt sind?
Für die Beantwortung dieser Fragestellung wurden folgende Parameter ausgewählt:
Stressbelastung:
Cortisol [ng/ml Blutserum]
Energie- und Leberstoffwechselbelastung:
NEFA [μmol/l Blutserum]
BHB [mmol/l Blutserum]
Belastung der somatotropen Achse:
IGF1 [ng/ml Blutplasma]
Belastung durch Entzündungsprozesse:
Haptoglobin [ng/ml Blutplasma]
Relevante Erkrankung der Uterusschleimhaut:
endometriale PMN [%]
Der Grenzwert für PMN konnte der Literatur entnommen werden. Ein Anteil von endometrialen PMN ≥ 5% entspricht
einer relevanten Entzündung der Uterusschleimhaut (WAGENER ET AL., 2017A).
Für die Festlegung der Grenzwerte von Cortisol, NEFA, BHB und Haptoglobin wurde anhand der Gesamtheit aller
Messungen, die im Versuchszeitraum stattgefunden haben, das 75-%-Quantil festgelegt (Tabelle 6). Oberhalb die-
ses Quantils liegen 25 % der Stichproben, die einer hohen Belastung zugeordnet wurden.
Für die Festlegung der Grenzwerte von IGF1 wurde anhand der Gesamtheit aller Messungen, die im Versuchszeit-
raum stattgefunden haben, das 25-%-Quantil festgelegt (Tabelle 7). Unterhalb dieses Quantils liegen 25 % der Stich-
proben, die einer hohen Belastung zugeordnet wurden.
Tabelle 6: Anzahl der Messungen zur Serumkonzentrationen von Cortisol, NEFA, BHB und Haptoglobin
und das 75-%-Quantil zur Festlegung eines Grenzwertes
Anzahl der Messungen [n]
Grenzwert 75-%-Quantil
Cortisol [ng/ml]
1.012
12,2
NEFA [μmol/l]
605
214
BHB [mmol/l]
605
0,83
Haptoglobin [ng/ml]
813
4.297

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 32
Tabelle 7: Anzahl der Messungen zur Plasmakonzentration von IGF1 und das 25-%-Quantil zur Festlegung
eines Grenzwertes
Anzahl der Messungen [n]
Grenzwert 25-%-Quantil
IGF1 [ng/ml]
1.268
83,19
In der UG FWZ42 lagen an Tag 38 ± 3 p.p. 10,28 % der Kühe oberhalb des festgelegten Grenzwertes für Cortisol.
Bis zum Tag 1 p.i. reduzierte sich dieser Anteil auf 5,04 % (Tabelle 8). Messwerte für die Stoffwechselparameter
NEFA und BHB waren für die UG FWZ42 nur an Tag 1 p.i. vorhanden. Oberhalb des Grenzwertes lagen zu diesem
Zeitpunkt 16,36 % der Tiere bezüglich der NEFA Konzentration und 11,9 % der Tiere bezüglich der BHB Konzentra-
tion (Tabelle 8). Oberhalb des festgelegten Grenzwertes für Haptoglobin lagen in der UG FWZ42 5,52 % der Tiere
an Tag 38 ± 3 p.p. und 7,01 % der Tiere an Tag 1 p.i. (Tabelle 8). Bezüglich des Anteiles endometrialer PMN lagen
an Tag 38 ± 3 p.p. 2,13 % der Tiere und an Tag 1 p.i. 1,07 % der Tiere oberhalb des Grenzwertes (Tabelle 8). In der
UG FWZ42 lagen an Tag 38 ± 3 p.p. 7,85 % der Kühe unterhalb des festgelegten Grenzwertes für IGF1. Bis zum
Tag 1 p.i. reduzierte sich dieser Anteil auf 6,14 % (Tabelle 9).
Tabelle 8: Anteil der Kühe oberhalb des 75-%-Quantils für Cortisol, NEFA, BHB, Haptoglobin und PMN in %
an Tag 38 ± 3 p.p. und Tag 1 p.i. in der UG FWZ42
Anteil der Kühe [%] oberhalb des
Grenzwertes an Tag 38 ± 3 p.p.
Anteil der Kühe [%] oberhalb des
Grenzwertes an Tag 1 p.i.
Cortisol [ng/ml]
10,28
5,04
NEFA [μmol/l]
n.a.
16,36
BHB [mmol/l]
n.a.
11,9
Haptoglobin [ng/ml]
5,54
7,01
endometriale PMN [%]
2,13
1,07
n.a. = nicht ausgewertet
Tabelle 9: Anteil der Kühe unterhalb des 25-%-Quantils für IGF1 in % an Tag 38 ± 3 p.p. und Tag 1 p.i.
in der UG FWZ42
Anteil der Kühe [%] unterhalb des
Grenzwertes an Tag 38 ± 3 p.p.
Anteil der Kühe [%] unterhalb des
Grenzwertes an Tag 1 p.i.
IGF1 [ng/ml]
7,85
6,14
In der UG FWZ120 lagen an Tag 38 ± 3 p.p. 3,36 % der Kühe oberhalb des festgelegten Grenzwertes für Cortisol.
Bis zum Tag 118 ± 3 p.p. reduzierte sich dieser Anteil auf 1,38 % und auf 0,79 % an Tag 1 p.i. (Tabelle 10). Messwerte
für die Stoffwechselparameter NEFA und BHB waren für die UG FWZ120 ebenfalls nur an Tag 1 p.i. vorhanden.
Oberhalb des Grenzwertes lagen zu diesem Zeitpunkt 2,64 % der Tiere bezüglich der NEFA Konzentration und 1,65
% der Tiere bezüglich der BHB Konzentration (Tabelle 10). Oberhalb des festgelegten Grenzwertes für Haptoglobin
lagen in der UG FWZ120 1,72 % der Tiere an Tag 38 ± 3 p.p., 1,35 % der Tiere an Tag 118 ± 3 p.p. und ebenfalls
1,35 % der Tiere an Tag 1 p.i. (Tabelle 10). Bezüglich des Anteiles endometrialer PMN lagen an Tag 38 ±3 p.p. 0,27
% der Tiere, an Tag 118 ± 3 p.p. 0,0 % der Tiere und an Tag 1 p.i. 0,8 % der Tiere oberhalb des Grenzwertes (Tabelle
10). In der UG FWZ120 lagen an Tag 38 ± 3 p.p. 1,94 %, an Tag 118 ± 3 p.p. 0,54 % und an Tag 1 p.i. 0,47 % der
Kühe unterhalb des festgelegten Grenzwertes für IGF1 (Tabelle 11).

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 33
Tabelle 10: Anteil der Kühe oberhalb des 75-%-Quantils für Cortisol, NEFA, BHB, Haptoglobin und PMN
in % an Tag 38 ± 3 p.p., Tag 118 ± 3 p.p. und Tag 1 p.i. in der UG FWZ120
Anteil der Kühe [%] ober-
halb des Grenzwertes an
Tag 38 ± 3 p.p.
Anteil der Kühe [%] ober-
halb des Grenzwertes an
Tag 118 ± 3 p.p.
Anteil der Kühe [%] ober-
halb des Grenzwertes an
Tag 1 p.i.
Cortisol [ng/ml]
3,36
1,38
0,79
NEFA [μmol/l]
n.a.
n.a.
2,64
BHB [mmol/l]
n.a.
n.a.
1,65
Haptoglobin [ng/ml]
1,72
1,35
1,35
endometriale PMN [%]
0,27
0,0
0,8
n.a. = nicht ausgewertet
Tabelle 11: Anteil der Kühe unterhalb des 25-%-Quantils für IGF1 in % an Tag 38 ± 3 p.p., Tag 118 ± 3 p.p.
und Tag 1 p.i. in der UG FWZ120
Anteil der Kühe [%] unter-
halb des Grenzwertes an
Tag 38 ± 3 p.p.
Anteil der Kühe [%] unter-
halb des Grenzwertes an
Tag 118 ± 3 p.p.
Anteil der Kühe [%] unter-
halb des Grenzwertes an
Tag 1 p.i.
IGF1 [ng/ml]
1,94
0,54
0,47
4.4 Korrelation der Parameter mit Milchleistung und Körper-
kondition
Vollständige Fragestellung:
Korrelieren der Grad der Stressbelastung und der Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels sowie die Uterus-
gesundheit mit der Höhe der Milchleistung und der Körperkondition?
Für die Beantwortung dieser Fragestellung wurden die Plasmakonzentrationen von IGF1 und Haptoglobin, die Se-
rumkonzentrationen von DHEA, DHEAS und Cortisol, der Cortisol/DHEA-Quotient, die endometriale mRNA-Expres-
sion von
CXCL1/2, CXCL3, CXCL5, IL1A, IL1B, IL8, MUC4, MUC12, IGF1, IGF1R
und
PAPPA
und der endometriale
PMN-Anteil, jeweils an Tag 38 ± 3 p.p., zur Milchleistung der ersten 100 Tage in kg (ML100 [kg]) und zur Rücken-
fettdicke in mm (RFD [mm]) an Tag 38 ± 3 p.p. korreliert.
Eine schwache Korrelation konnte für die in der folgenden Tabelle 12 aufgeführten Parameter gezeigt werden. Die
Abbildung 17 und die Abbildung 18 zeigen die zugehörigen Streudiagramme.
Des Weiteren wurden die Serumkonzentrationen von NEFA und BHB an Tag 1 p.i. jeweils zur ML100 [kg] korreliert
und die Serumkonzentrationen von NEFA und BHB an Tag 18 ± 3 p.i. wurden jeweils zur RFD [mm] an Tag 18 ± 3
p.i. korreliert. Dabei konnte keine Korrelation gezeigt werden.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 34
Tabelle 12: Signifikante Korrelationskoeffizienten der 100-Tage-Milchleistung und der Rückenfettdicke an
Tag 38 ± 3 p.p. zu IGF1 und Cortisol, dem Cortisol/DHEA-Quotienten und der endometrialen
mRNA-Expression von
IL1A
und
PAPPA
jeweils an Tag 38 ± 3 p.p.
ML100 [kg]
RFD [mm] an Tag 38 ± 3 p.p.
IGF1 [ng/ml] an Tag 38 ± 3 p.p.
-0,445**
0,259**
Cortisol [ng/ml] an Tag 38 ± 3 p.p.
-0,341**
Cortisol/DHEA-Quotient an Tag 38 ± 3 p.p.
-0,327**
IL1A
(normalisierte Expression) an Tag 38 ± 3 p.p.
-0,272*
PAPPA
(normalisierte Expression) an Tag 38 ± 3 p.p.
-0,266*
Bei einer Kennzeichnung mit ** ist die Korrelation auf dem 0,01 Niveau signifikant.
Bei einer Kennzeichnung mit * ist die Korrelation auf dem 0,05 Niveau signifikant.
Wenn keine signifikante Korrelation beobachtet werden konnte, wurde kein Wert eingetragen.
Eine Orientierung zur Bewertung der Korrelationskoeffizienten gibt Tabelle 1.
Abbildung 17: Streudiagramme; Korrelationen der 100-Tage-Milchleistung zu (A) der
Blutplasmakonzentration von IGF1, (B) der Blutserumkonzentration von Cortisol und (C) dem
Cortisol/DHEA-Quotient, jeweils an Tag 38 ± 3 p.p.
Abbildung 18: Streudiagramme; Korrelationen der Rückenfettdicke an Tag 38 ± 3 p.p. zu (A) der
Blutplasmakonzentration von IGF1 und der normalisierten mRNA Expression von (B)
IL1A
und (C)
PAPPA
,
jeweils an Tag 38 ± 3 p.p.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 35
4.5 Abhängigkeit zum Trächtigkeitsstatus
Unterscheiden sich Kühe, die nach Erstbesamung tragend werden, von denen, die nicht tragend werden bezüglich
der Stressbelastung, der Belastung des Energie- und Leberstoffwechsels sowie der Uterusgesundheit? Für die Be-
antwortung dieser Fragestellung wurden alle untersuchten Parameter, unterteilt nach UG FWZ42 und UG FWZ120,
zu den jeweilig vorhandenen Untersuchungszeitpunkten nach Gruppen (t, nt und EM) aufgeteilt. Untersuchungen
auf signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen (nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM) wurden an den jeweiligen
Zeitpunkten durchgeführt.
In den nachfolgenden Tabelle 13 bis Tabelle 24 werden die Medianwerte derjenigen Parameter aufgeführt, bei denen
signifikante Unterschiede zwischen zwei Gruppen an mindestens einem Zeitpunkt gemessen werden konnten.
4.5.1
Unterschiede innerhalb der UG FWZ42
In der UG FWZ42 waren die Serumkonzentrationen von Cortisol in ng/ml in den Gruppen nt und EM an Tag 1 p.i.
signifikant unterschiedlich (5,3 vs. 10,8; p = 0,023; Tabelle 13 und Abbildung 19).
Tabelle 13: Medianwerte der Serumkonzentrationen von Cortisol in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten und p-Werte der Gruppenvergleiche
(nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3 p.i.
t (n = 80)
11,1
7,0
4,2
nt (n = 149)
10,8
5,3
3,8
EM (n = 8)
12,5
10,8
4,7
Gruppenvergleiche:
nt vs. t
-
-
-
nt vs. EM
-
p = 0,023
-
t vs. EM
-
-
-
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 36
Abbildung 19: Boxplots; Serumkonzentrationen von Cortisol in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ42 waren die Serumkonzentrationen von DHEA in ng/ml an Tag 38 ± 3 p.p. in der Gruppe nt signifikant
unterschiedlich zur Gruppe t (0,92 vs. 0,72; p = 0,001) und zur Gruppe EM (0,92 vs. 0,34; p = 0,032). An Tag 1 p.i.
waren die Werte in der Gruppe nt signifikant unterschiedlich zur Gruppe t (0,95 vs. 0,63; p < 0,001). Dasselbe galt
für Tag 18 ± 3 p.i. (0,98 vs. 0,55; p < 0,001; Tabelle 14 und Abbildung 20).
Tabelle 14: Medianwerte der Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche
(nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3 p.i.
t (n = 80)
0,72
0,63
0,55
nt (n = 149)
0,92
0,95
0,98
EM (n = 8)
0,34
0,66
0,53
Gruppenvergleiche:
nt vs. t
p = 0,001
p < 0,001
p < 0,001
nt vs. EM
p = 0,032
-
-
t vs. EM
-
-
-
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 37
Abbildung 20: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ42 waren die Serumkonzentrationen von DHEAS in ng/ml an Tag 38 ± 3 p.p. in der Gruppe nt signi-
fikant unterschiedlich zur Gruppe t (1,91 vs. 1,65; p = 0,019) und zur Gruppe EM (1,91 vs. 1,20; p = 0,022). An Tag
18 ± 3 p.i. waren die Werte in der Gruppe nt signifikant unterschiedlich zur Gruppe EM (1,59 vs. 0,93; p = 0,005).
Dasselbe galt für Tag 18 ± 3 p.i. für die Gruppe t zur Gruppe EM (1,30 vs. 0,93; p = 0,008; Tabelle 15 und Abbildung
21).
Tabelle 15: Medianwerte der Serumkonzentrationen von DHEAS in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche
(nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3 p.i.
t (n = 80)
1,65
1,52
1,30
nt (n = 143)
1,91
1,72
1,59
EM (n = 8)
1,20
1,14
0,93
Gruppenvergleiche:
nt vs. t
p = 0,019
-
-
nt vs. EM
p = 0,022
-
p = 0,005
t vs. EM
-
-
p = 0,008
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 38
Abbildung 21: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEAS in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten.
In der UG FWZ42 waren die Cortisol/DHEA-Quotienten an Tag 38 ± 3 p.p. in der Gruppe nt signifikant unterschiedlich
zur Gruppe t (10,14 vs. 12,57; p = 0,032) und zur Gruppe EM (10,14 vs. 39,47; p = 0,013). An Tag 1 p.i. waren die
Werte in der Gruppe nt signifikant unterschiedlich zur Gruppe t (5,52 vs. 9,62; p = 0,002) und zur Gruppe EM (5,52
vs. 18,62; p = 0,029). An Tag 18 ± 3 p.i. waren die Werte in der Gruppe nt signifikant unterschiedlich zur Gruppe t
(4,97 vs. 8,26; p = 0,007; Tabelle 16 und Abbildung 22).
Tabelle 16: Medianwerte des Cortisol/DHEA-Quotienten in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche
(nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3 p.i.
t (n = 80)
12,57
9,62
8,26
nt (n = 149)
10,14
5,52
4,97
EM (n = 8)
39,47
18,62
5,57
Gruppenvergleiche:
nt vs. t
p = 0,032
p = 0,002
p = 0,007
nt vs. EM
p = 0,013
p = 0,029
-
t vs. EM
-
-
-
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.

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image
Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 39
Abbildung 22: Boxplots; Cortisol/DHEA-Quotient in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ42 war die normalisierte mRNA Expression von
MUC12
an Tag 1 p.i. in der Gruppe nt signifikant
unterschiedlich zur Gruppe t (0,72 vs. 1,40; p = 0,046; Tabelle 17 und Abbildung 23).
Tabelle 17: Medianwerte der normalisierten mRNA Expression von
MUC12
in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
t (n = 20)
1,02
1,40
nt (n = 28)
1,11
0,72
Gruppenvergleich:
nt vs. t
-
p = 0,046
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05
Abbildung 23: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
MUC12
in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten

image
image
Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 40
In der UG FWZ42 war die normalisierte mRNA-Expression von
IGF1R
an Tag 1 p.i. in der Gruppe nt signifikant
unterschiedlich zur Gruppe t (0,57 vs. 1,05; p = 0,002; Tabelle 18 und Abbildung 24).
Tabelle 18: Medianwerte der normalisierten mRNA-Expression von
IGF1R
in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
t (n = 20)
0,84
1,05
nt (n = 28)
0,84
0,57
Gruppenvergleich:
nt vs. t
-
p = 0,002
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.
Abbildung 24: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
IGF1R
in der UG FWZ42 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ42 war der Anteil der endometrialen PMN in % an Tag 1 p.i. in der Gruppe nt signifikant unterschiedlich
zur Gruppe t (1,0 vs. 0,5; p = 0,014; Tabelle 19 und Abbildung 25).
Tabelle 19: Medianwerte des endometrialen Anteiles der PMN in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
t (n = 39)
1,0
0,5
nt (n = 61)
1,0
1,0
Gruppenvergleich:
nt vs. t
-
p = 0,014
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 41
Abbildung 25: Boxplots; Endometrialer Anteil der PMN in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen (t und nt)
und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ42 war die Serumkonzentration von Progesteron in ng/ml an Tag 46 ± 3 p.i. in der Gruppe t signifikant
unterschiedlich zur Gruppe EM (6,2 ± 1,9 vs 2,6±3,1; p < 0,001; Tabelle 20).
Tabelle 20: Mittelwerte ± Standardabweichungen der Serumkonzentrationen von Progesteron in der UG
FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen (t und EM) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der
Gruppenvergleiche (t vs. EM)
Tag 32 ± 3 p.i. (TU1)
Tag 46 ± 3 p.i. (TU2)
Tag 60 ± 3 p.i. (TU3)
t (n = 79)
6,3±1,7
6,2±1,9
6,9±2,2
EM (n = 8)
5,2±2,3
2,6±3,1
-
Gruppenvergleich:
t vs. EM
-
p < 0,001
-
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.
4.5.2
Unterschiede innerhalb der UG FWZ120
In der UG FWZ120 waren die Serumkonzentrationen von DHEA in ng/ml an Tag 1 p.i. in der Gruppe nt signifikant
unterschiedlich zur Gruppe t (1,98 vs. 0,60; p = 0,015). Dasselbe galt für Tag 18 ± 3 p.i. (1,09 vs. 0,71; p = 0,047;
Tabelle 21und Abbildung 26).

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 42
Tabelle 21: Medianwerte der Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 118 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3 p.i.
t (n = 24)
0,69
0,74
0,60
0,71
nt (n = 35)
0,60
0,68
0,98
1,09
Gruppenvergleich:
nt vs. t
-
-
p = 0,015
p = 0,047
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.
Abbildung 26: Boxplots; Serumkonzentrationen von DHEA in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ120 waren die Cortisol/DHEA-Quotienten an Tag 18 ± 3 p.i. in der Gruppe nt signifikant unterschied-
lich zur Gruppe t (2,86 vs. 5,57; p = 0,024; Tabelle 22 und Abbildung 27).
Tabelle 22: Medianwerte des Cortisol/DHEA-Quotienten in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 118 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3 p.i.
t (n = 24)
15,00
7,85
6,53
5,57
nt (n = 35)
18,46
9,09
6,06
2,86
Gruppenvergleich:
nt vs. t
-
-
-
p = 0,024
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 43
Abbildung 27: Boxplots; Cortisol/DHEA-Quotient der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen (t und nt) und
Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ120 war die normalisierte mRNA-Expression von
IL1A
an Tag 1 p.i. in der Gruppe nt signifikant
unterschiedlich zur Gruppe t (1,00 vs. 4,83; p = 0,007; Tabelle 23 und Abbildung 28).
Tabelle 23: Medianwerte der normalisierten mRNA-Expression von
IL1A
in der UG FWZ120 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 118 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
t (n = 18)
0,54
0,60
4,83
nt (n = 18)
0,80
0,44
1,00
Gruppenvergleich:
nt vs. t
-
-
p = 0,007
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.
Abbildung 28: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
IL1A
in der UG FWZ120 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 44
In der UG FWZ120 war die normalisierte mRNA Expression von
PAPPA
an Tag 1 p.i. in der Gruppe nt signifikant
unterschiedlich zur Gruppe t (0,65 vs. 2,37; p = 0,024; Tabelle 24 und Abbildung 29).
Tabelle 24: Medianwerte der normalisierten mRNA-Expression von
PAPPA
in der UG FWZ120 aufgeteilt
nach Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3 p.p.
Tag 118 ± 3 p.p.
Tag 1 p.i.
t (n = 18)
0,62
0,57
2,37
nt (n = 18)
0,38
0,90
0,65
Gruppenvergleich:
nt vs. t
-
-
p = 0,024
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.
Abbildung 29: Boxplots; Normalisierte mRNA-Expression von
PAPPA
in der UG FWZ120 aufgeteilt nach
Gruppen (t und nt) und Untersuchungszeitpunkten
4.6 IGF1 im Verlauf der Trächtigkeit
Verändert sich die Blutkonzentration von IGF-1 im Verlauf einer intakten Trächtigkeit (Tag 32 ± 3 p.i., Tag 46 ± 3 p.i.
und Tag 60 ± 3 p.i.)? Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Höhe und ggf. Dynamik dieses Parameters zum
Auftreten frühembryonaler Fruchtverluste?
Anmerkung: Zusätzlich wurden die Parameter IGFBP2-4 untersucht.
Für die Beantwortung dieser Fragestellung wurden IGF1, IGFBP2, IGFBP3 und IGFBP4, unterteilt nach UG FWZ42
und UG FWZ120, zu den jeweilig vorhandenen Untersuchungszeitpunkten nach Gruppen (t, nt und EM) aufgeteilt.
Untersuchungen auf signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen (nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM) wurden an
den jeweiligen Zeitpunkten durchgeführt. Darüber hinaus wurden Untersuchungen auf signifikante Unterschiede im
Verlauf innerhalb einer Gruppe (t, nt und EM) durchgeführt.
In den nachfolgenden Tabellen werden die Medianwerte der Parameter aufgeführt, bei denen signifikante Unter-
schiede zwischen zwei Gruppen an mindestens einem Zeitpunkt gemessen werden konnten.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 45
In der UG FWZ42 waren die Plasmakonzentrationen von IGF1 in ng/ml an Tag 1 p.i. in der Gruppe nt signifikant
unterschiedlich zur Gruppe t (98,69 vs. 111,55; p = 0,018) und in der Gruppe t tendenziell unterschiedlich zur Gruppe
EM (111,55 vs. 86,09; p = 0,08). An Tag 18 ± 3 p.i. waren die Werte in der Gruppe nt signifikant unterschiedlich zur
Gruppe t (107,74 vs. 119,62; p = 0,013) (Tabelle 25 und Abbildung 30). Die bei der Untersuchung der Verläufe
innerhalb der Gruppen über jeweils zwei nacheinander folgende Untersuchungszeitpunkte gemessenen signifikan-
ten Unterschiede sind in Tabelle 26 dargestellt.
Tabelle 25: Medianwerte der Plasmakonzentrationen von IGF1 in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche
(nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM)
Tag 38 ± 3
p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3 p.i.
Tag 32 ± 3 p.i.
Tag 46 ± 3 p.i.
Tag 60 ± 3 p.i.
t (n = 80)
105,19
111,55
119,62
113,91
125,73
122,73
nt (n = 149)
91,35
98,69
107,74
-
-
-
EM (n = 8)
72,89
86,09
107,83
93,13
100,35
-
Gruppenvergleiche:
nt vs. t
-
p = 0,018
p = 0,013
-
-
-
nt vs. EM
-
-
-
-
-
-
t vs. EM
-
p = 0,08
-
-
-
-
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,1.
Tabelle 26: p-Werte der Verlaufsunterschiede von IGF1 in der UG FWZ42 zwischen zwei nacheinander
folgenden Zeitpunkten innerhalb einer Gruppe (t. nt und EM)
von Tag 38 ± 3 p.p.
bis Tag 1 p.i.
von Tag 1 p.i. bis
Tag 18 ± 3 p.i.
von Tag 18 ± 3 p.i.
bis Tag 32 ± 3 p.i.
von Tag 32 ± 3 p.i.
bis Tag 46 ± 3 p.i.
von Tag 46 ± 3 p.i.
bis Tag 60 ± 3 p.i.
t
-
p < 0,001
p = 0,022
-
-
nt
p = 0,03
p < 0,001
-
-
-
EM
-
-
-
-
-
Wenn zwischen zwei Zeitpunkten keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 46
Abbildung 30: Boxplots; Plasmakonzentrationen von IL1A in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ120 waren die Plasmakonzentrationen von IGF1 in ng/ml an Tag 118 ± 3 p.p. in der Gruppe nt signi-
fikant unterschiedlich zur Gruppe t (144,94 vs. 110,21; p = 0,039) (Tabelle 27 und Abbildung 31). Die bei der Unter-
suchung der Verläufe innerhalb der Gruppen über jeweils zwei nacheinander folgende Untersuchungszeitpunkte
gemessenen signifikanten Unterschiede sind in Tabelle 28 dargestellt.
Tabelle 27: Medianwerte der Plasmakonzentrationen von IGF1 in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten und die p-Werte der Gruppenvergleiche (nt vs. t)
Tag 38 ± 3
p.p.
Tag 118 ± 3
p.p.
Tag 1 p.i.
Tag 18 ± 3
p.i.
Tag 32 ± 3
p.i.
Tag 46 ± 3
p.i.
Tag 60 ± 3
p.i.
t (n = 24)
93,87
110,21
122,52
120,15
113,21
121,27
129,13
nt (n = 35)
94,09
144,94
121,23
123,44
-
-
-
Gruppen-
vergleich:
nt vs. t
-
p = 0,039
-
-
Wenn keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.
Tabelle 28: p-Werte der Verlaufsunterschiede von IGF1 in der UG FWZ120 zwischen zwei nacheinander
folgenden Zeitpunkten innerhalb der Gruppen t und nt
von Tag 38 ± 3
p.p. bis Tag
118 ± 3 p.p.
von Tag
118 ± 3 p.p. bis
Tag 1 p.i.
von Tag 1 p.i.
bis Tag 18 ± 3
p.i.
von Tag 18 ± 3
p.i. bis Tag
32 ± 3 p.i.
von Tag 32 ± 3
p.i. bis Tag
46 ± 3 p.i.
von Tag 46 ± 3
p.i. bis Tag
60 ± 3 p.i.
t
-
-
-
-
-
-
nt
p = 0,002
-
-
-
-
-
Wenn zwischen zwei Zeitpunkten keine p-Werte eingetragen wurden, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,05.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 47
Abbildung 31: Boxplots; Plasmakonzentrationen von IGF1 in der UG FWZ120 aufgeteilt nach Gruppen
(t und nt) und Untersuchungszeitpunkten
In der UG FWZ42 gab es für die Serumkonzentrationen von IGFBP4 in ng/ml keine signifikanten Unterschiede bei
den Gruppenvergleichen (nt vs. t, nt vs. EM und t vs. EM) zu den untersuchten Zeitpunkten (Tabelle 29 und
Abbildung 32). Die bei der Untersuchung der Verläufe innerhalb der Gruppen über jeweils zwei nacheinander fol-
gende Untersuchungszeitpunkte gemessene Tendenz ist in Tabelle 30 dargestellt.
Tabelle 29: Medianwerte der Serumkonzentrationen von IGFBP4 in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten
Tag 18 ± 3 p.i.
Tag 32 ± 3 p.i.
t (n = 80)
685,11
726,96
nt (n = 149)
804,45
-
EM (n = 8)
629,84
914,32
Tabelle 30: p-Werte der Verlaufsunterschiede von IGFBP4 in der UG FWZ42 zwischen zwei Zeitpunkten
innerhalb der Gruppen t, nt und EM
von Tag 18 ± 3 p.i. bis Tag 32 ± 3 p.i.
t
-
EM
p = 0,069
Wenn kein p-Wert eingetragen wurde, liegt das Signifikanzniveau bei p ≥ 0,1.

image
Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 48
Abbildung 32: Boxplots; Serumkonzentrationen von IGFBP4 in der UG FWZ42 aufgeteilt nach Gruppen
(t, nt und EM) und Untersuchungszeitpunkten
4.7 Fertilitätsprognosen
Ist anhand der untersuchten Parameter im Blut bzw. der Uterusschleimhaut zum Tag 38 ± 3 p.p. eine Prognose zur
Fertilität der Kühe möglich?
Für die Beantwortung dieser Fragestellung wurden in der UG FWZ42 die Plasmakonzentrationen von IGF1 und
Haptoglobin, die Serumkonzentrationen von DHEA, DHEAS und Cortisol, der Cortisol/DHEA-Quotient, die endomet-
riale mRNA-Expression von
CXCL1/2, CXCL3, CXCL5, IL1A, IL1B, IL8, MUC4, MUC12, IGF1, IGF1R
und
PAPPA
und der endometriale PMN-Anteil, jeweils an Tag 38 ± 3 p.p., zur Rastzeit und Güstzeit (in Tagen) korreliert.
Eine Korrelation konnte für die in der folgenden Tabelle 31 aufgeführten Parameter gezeigt werden. Die Abbildung 33
und Abbildung 34 zeigen die zugehörigen Streudiagramme.
Tabelle 31: Signifikante Korrelationskoeffizienten der Rast- und Güstzeit der UG FWZ42 zu IGF1 und dem
endometrialen Anteil der PMN an Tag 38 ± 3 p.p.
Rastzeit [Tage]
Güstzeit [Tage]
IGF1 [ng/ml] an Tag 38 ± 3 p.p.
- 0,266**
- 0,264**
PMN [%] an Tag 38 ± 3 p.p.
0,280**
Bei einer Kennzeichnung mit ** ist die Korrelation auf dem 0,01 Niveau signifikant.
Wenn keine signifikante Korrelation beobachtet werden konnte, wurde kein Wert eingetragen.
Eine Orientierung zur Bewertung der Korrelationskoeffizienten gibt Tabelle 1.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 49
Abbildung 33: Streudiagramme; Korrelation der Rastzeit zu (A) der Blutplasmakonzentration von IGF1 und
(B) dem endometrialen Anteil der PMN, jeweils an Tag 38 ± 3 p.p.
Abbildung 34: Streudiagramm; Korrelation der Güstzeit zu IGF1 an Tag 38 ± 3 p.p.
Darüber hinaus wurden die Tiere der UG FWZ42 in zwei Untergruppen eingeteilt. Die erste Gruppe beinhaltet Kühe,
bei denen innerhalb von 200 Tagen p.p. eine erneute Trächtigkeit nachweisbar war („fruchtbar“). Die zweite Gruppe
beinhaltet Kühe, die aufgrund von Unfruchtbarkeit den Bestand verlassen mussten („unfruchtbar“). Diesen beiden
Gruppen wurden die Plasmakonzentrationen von IGF1 und Haptoglobin, die Serumkonzentrationen von DHEA,
DHEAS und Cortisol, der Cortisol/DHEA-Quotient, die endometriale mRNA-Expression von
CXCL1/2, CXCL3,
CXCL5, IL1A, IL1B, IL8, MUC4, MUC12, IGF1, IGF1R
und
PAPPA
und der endometriale PMN-Anteil, jeweils an Tag
38 ± 3 p.p., zugeordnet, um signifikante Unterschiede feststellen zu können. Ein signifikanter Unterschied konnte bei
der endometrialen mRNA-Expression von
IL1B
nachgewiesen werden (fruchtbar [n = 41]: 0,82 vs. unfruchtbar
[n = 3]: 0,01; p = 0,028).

image
image
Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 50
Abbildung 35: Boxplots; Verteilung der endometrialen mRNA-Expression von
IL1B
an Tag 38 ± 3 p.p. in
den Gruppen „fruchtbar“ und „unfruchtbar“
IL1B
(normalisierte mRNA-Expression)
Tag 38±3 p.p
.
fruchtbar
unfruchtbar

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 51
5 Diskussion
5.1 Zusammenhang der Fruchtbarkeit mit der FWZ
Für die beiden Gruppen mit den unterschiedlichen freiwilligen Wartezeiten von 42 und 120 Tagen konnten sowohl
für die EBR60, als auch für den EBE und den Anteil von EM/FM zwischen Tag 32 ± 3 p.i. und Tag 60 ± 3 p.i. Unter-
schiede beobachtet werden.
Sowohl bei der EBR60, als auch bei dem EBE und dem Anteil der EM/FM zeigten die Tiere der UG FWZ120 verbes-
serte Fruchtbarkeitsergebnisse. Die EBR60 lag in der UG FWZ120 bei 100 %, in der UG FWZ42 dagegen bei 92,3 %.
Außerdem wiesen Tiere aus der UG FWZ120 (EBE von 40,7 %) einen um 10,3 % besseren Erstbesamungserfolg
auf, als die der UG FWZ42. In letztgenannter Gruppe lag der Erstbesamungserfolg bei 30,4 %. Darüber hinaus lag
in der UG FWZ42 der Anteil der EM/FM bei 8,9 %, innerhalb der UG FWZ120 dagegen bei 0 %. Die Verteilung der
Tierzahlen in den beiden UGs FWZ42 und FWZ120 bezüglich der EBR60, des EBE und dem Anteil der EM/FM
zeigte allerdings nur im Falle der EBR60 eine Signifikanz (p = 0,019).
Dennoch weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass bei Tiere nach Beendigung einer verlängerten FWZ von 120 Ta-
gen einerseits schneller besamungsfähige Brunsten erkannt werden und im Falle einer Erstbesamung diese häufiger
zum Erfolg führen. Diese Beobachtung deckt sich auch mit den Ergebnissen einer aktuellen Studie, bei der sich
durch die Verlängerung der FWZ von 40 auf 120 bzw. 180 Tage, sowohl die EBR46 (70,1 % vs. 88,9 % vs. 90,8 %),
als auch der EBE (36,6 % vs. 48,9 % vs. 49,6 %) verbesserte (NIOZAS ET AL., 2019B). Darüber hinaus scheinen
erfolgreich befruchtete Eizellen zu einem höheren Prozentsatz die Embryonalphase zu überleben, wobei diese
Phase vom Committee on Bovine Reproductive Nomenclature (1972) als die kritischste Phase für die Etablierung
einer Trächtigkeit angesehen wird, in der mit Verlusten von bis zu 25 % gerechnet werden muss.
DISKIN und MORRIS beschrieben 2008 EM/FM zwischen Tag 24 und 84 p.i. von 7,2 % bei laktierenden Tieren und
6,1 % bei Färsen, wobei ca. 50 % zwischen Tag 24 und 42 p.i. auftraten (DISKIN und MORRIS, 2008). In einer unver-
öffentlichten Studie des IFN Schönow e. V. konnte ein vergleichbares Ergebnis von 7,2 % EM/FM zwischen Tag 24
bis 57 p.i. bei einer FWZ von 42 Tagen ermittelt werden. Umso bemerkenswerter ist das Ergebnis von 0 % EM/FM
zwischen Tag 32 ± 3 p.i. und Tag 60 ± 3 p.i. in der UG FWZ120. Um nachweisen zu können, dass eine FWZ von
120 Tagen im Vergleich zu 42 Tagen zu durchgehend signifikant besseren Fruchtbarkeitsergebnissen und weniger
Fruchtverlusten führt, wäre allerdings eine höhere Versuchstieranzahl, besonders in der UG FWZ120, notwendig.
Um die Beeinflussung der Fruchtbarkeit durch eine verlängerte FWZ auch auf biologischer Ebene untersuchen und
untermauern zu können, wurden Parameter der somatotropen Achse, der HPA-Achse („Stressparameter“), des Stoff-
wechsels, der Entzündung und der Uterusgesundheit ausgewählt und ausgewertet. Die Ergebnisse werden im Fol-
genden diskutiert.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 52
5.2 Zusammenhang der somatotropen Achse mit der
Fruchtbarkeit
In der vorliegenden Studie wurden Komponenten der somatotropen Achse im Blut (systemisch), sowie auch in Ge-
bärmutterabstrichen (lokales IGF-System) untersucht.
Ergebnisse der Blutparameter von tragenden und nicht tragenden Tieren
KOLLE ET AL. (1997) und VELAZQUEZ ET AL. (2008) konnten in Ihren Studien zeigen, dass IGF1 eine entscheidende
Rolle für die Fruchtbarkeit sowohl direkt, als auch indirekt am Ovar, dem Eileiter und dem Uterus spielt (KOLLE ET AL.,
1997; VELAZQUEZ ET AL., 2008). Außerdem wiesen BLOCK ET AL. (2007) und NEIRA ET AL. (2010) einen positiven Effekt
von IGF1 auf die frühe embryonale Entwicklung
in vitro
nach (BLOCK ET AL. 2007; NEIRA ET AL., 2010). Resultierend
aus diesen Erkenntnissen wurde der vorliegenden Untersuchung die Hypothese zugrunde gelegt, dass eine hohe
IGF1-Konzentration im Blut eine Trächtigkeit begünstigt, während sich niedrigere IGF1-Konzentrationen nachteilig
auf die Konzeption und das embryonale Wachstum auswirken.
Die unter 4.6 dargestellten Ergebnisse dieser Studie untermauern die aufgestellte Hypothese. In der UG FWZ42
konnte gezeigt werden, dass die IGF1-Konzentration im Plasma der tragenden Tiere an Tag 1 p.i. signifikant höher
war als bei den nicht-tragenden Tieren (111,55 ng/ml vs. 98,69 ng/ml; p = 0,018). Derselbe Effekt konnte in dieser
Wartezeitgruppe auch am Tag 18 ± 3 p.i. nachgewiesen werden. Hier zeigten die tragenden Tiere ebenfalls signifi-
kant höhere IGF1-Konzentrationen im Plasma als die nicht tragenden Tiere (119,62 ng/ml vs. 107,74 ng/ml;
p = 0,013).
Der in dieser Studie an einer hohen Tieranzahl (n = 237) nachzuweisende signifikante Unterschied in der IGF1
Plasmakonzentration von tragenden und nicht-tragenden Tieren bestätigt deutlich den positiven Einfluss von IGF1
auf die Fertilität. Dieser Effekt konnte in vorausgehenden Untersuchungen dieser Arbeitsgruppe an geringeren Tier-
zahlen (n = 77 und n = 55) nicht eindeutig nachgewiesen werden (MENSE ET AL., 2018). Es kann spekuliert werden,
dass die Tieranzahl der entscheidende Faktor für die Nachweisbarkeit dieses Effektes ist. Dies verdeutlicht den
Mehrwert der vorliegenden umfangreichen Feldstudie.
Den positiven Effekt von IGF1 auf die Fruchtbarkeit belegt auch die unter Kapitel 4.7 dargestellte negative Korrelation
zwischen IGF1-Blutleveln an Tag 38 ± 3 p.p. und der Rastzeit (Korrelationskoeffizient (KK): -0,266**) und Güstzeit
(KK: -0,264**). Die negative Korrelation verdeutlicht, dass je höher die IFG1-Konzentration im Plasma der Versuchs-
tiere ist (schon vor der Besamung), umso kürzer sind auch ihre Rastzeit und Güstzeit. Das bedeutet, dass Tiere mit
höheren IGF1-Werten früher zur Besamung vorgestellt und eher durch KB tragend wurden. IGF1 könnte also basie-
rend auf diesen Ergebnissen ein geeigneter Parameter für die Prognose über die Fertilität einer Milchkuh sein.
Auch in anderen Studien wurde bereits ein negativer Effekt einer geringen IGF1-Konzentration im Blut auf die Ferti-
lität beschrieben. So konnten KAWASHIMA ET AL. (2007) zeigen, dass geringere IGF1-Konzentrationen im Verlauf von
21 Tagen nach der Kalbung mit einer geringeren ersten Ovulationsrate bei Kühen in Verbindung stehen (KAWASHIMA
ET AL., 2007). Es ist zu diskutieren, welche Ursachen ein verminderter IGF1-Wert im Blut von Rindern haben kann
und wie dadurch der Erfolg einer Besamung beeinträchtigt wird.
MENSE ET AL. (2015) konnten in ihrer Studie einen Einfluss der Sexualsteroidhormone Östrogen und Progesteron auf
die IGF1-Blutkonzentration im Zyklus von Färsen nachweisen (MENSE ET AL., 2015). Folglich könnte der IGF1-Wert
im Blut der Versuchstiere vor allem an Tag 38 ± 3 p.p. auch dadurch beeinflusst sein, ob die Tiere bereits einen
physiologischen Zyklus aufweisen oder dieser verzögert beginnt. In Bezug auf die Interaktion zwischen der HPG-

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 53
Achse und der somatotropen Achse ist es zum jetzigen Zeitpunkt aufgrund der Studienlage noch nicht möglich ab-
zuschätzen, welche Achse den maßgeblichen Einfluss auf die jeweils andere hat. Es wird jedoch zunehmend deut-
lich, dass sie in Interaktion stehen.
RHOADS ET AL. (2004) konnten nachweisen, dass eine verminderte IGF1-Konzentrationen im Blut von Milchkühen in
Verbindung mit einer reduzierten Synthese von IGF1 in der Leber steht (RHOADS ET AL., 2004). Ursächlich wurde in
dieser Studie eine GH-Resistenz der Leber beschrieben. Die peripartale Entkopplung der somatotropen Achse, also
eine verminderte Expression des GHR aufgrund von unempfindlichen Hepatozyten gegenüber GH, wird vor allem
drei Wochen vor und nach der Kalbung beschrieben (RADCLIFF ET AL., 2003). Der Zeitraum der eigenen Untersuchung
liegt somit nicht innerhalb der von RADCLIFF ET AL. (2003) beschriebenen drei Wochen, allerdings gibt es weitere
Studien, die einen Effekt der Entkopplung der somatotropen Achse nach der Kalbung auch über einen längeren
Zeitraum hinweg dokumentieren. WATHES ET AL. (2007, 2011) und LUCY ET AL. (2009) beschreiben eine unterschied-
lich starke Entkopplung der somatotropen Achse nach der Abkalbung, sodass bei einigen Tieren länger erniedrigte
IGF1-Konzentrationen nachweisbar sind (WATHES ET AL., 2007; LUCY ET AL., 2009; WATHES ET AL., 2011). Ein Grund
für die erniedrigten IGF1-Konzentrationen der nicht tragenden Tiere könnte also auch die Entkopplung der soma-
totropen Achse sein, dessen Auswirkungen in den Untersuchungszeitraum hineinreichen. Durch eine zu starke Ent-
kopplung der somatotropen Achse und dadurch erhöhte GH-Konzentrationen im Blut trotz geringer IGF1-Ausschüt-
tung wird eine negative Energiebilanz begünstigt (BUTLER ET AL., 2003). Es ist also auch denkbar, dass die nicht
tragenden Tiere unter einer höheren NEB, also einer verstärkten metabolischen Belastung standen. Laut TAYLOR ET
AL. (2004) kann dieser Zustand bei hochleistenden Milchkühen bis zu 20 Wochen nach der Kalbung andauern (TAY-
LOR ET AL., 2004).
Auch die unter Kapitel 4.2 beschriebenen Ergebnisse könnten mit den Auswirkungen der Entkopplung der soma-
totropen Achse und NEB im Zusammenhang stehen. In der durchgeführten Studie konnte gezeigt werden, dass
Tiere der UG FWZ42 an Tag 1 p.i. eine wesentlich niedrigere IGF1 Plasmakonzentration aufwiesen als die Tiere der
UG FWZ120 (103,41 ng/ml vs. 121,39 ng/ml; p = 0,004). Die Tiere, die zeitnaher zur Kalbung besamt wurden, könn-
ten teilweise noch durch eine (ggf. überschießende) Entkopplung der somatotropen Achse beeinträchtigt worden
sein und daher auch einen schlechteren EBE, wie in Kapitel 4.1 beschrieben, gehabt haben. Auch der höhere Pro-
zentsatz an Tieren der UG FWZ42, die im Vergleich zur UG FWZ120 an Tag 1 p.i. eine IGF1-Blutkonzentration
aufwiesen, welche auf eine hohe Beeinträchtigung der somatotropen Achse hindeutet, könnte im Zusammenhang
mit diesem Effekt stehen (Kapitel 4.2).
Als eine weitere mögliche Ursache für erniedrigte IGF1 Werte gilt die Fütterung. GROSS ET AL. (2011) zeigen in ihrem
Versuch an Kühen 100 Tage p.p. ein induziertes Absinken der IGF1-Konzentration durch verminderte Fütterung
(GROSS ET AL., 2011). IGF1 ist also auch ein Spiegel für die Versorgungslage der Kuh mit Energie und Nährstoffen.
In der hier vorgelegten Studie konnte passend dazu auch nachgewiesen werden, dass Tiere mit einer niedrigen
Rückenfettdicke einen niedrigeren IGF1-Wert aufwiesen (KK: 0,259**). Ferner konnte eine negative Korrelation von
IGF1 mit der Milchmenge nachgewiesen werden. Umso niedriger die Milchleistung der Tiere war, umso höhere IGF1-
Werte wiesen sie auf. Dies könnte einerseits durch die bessere Energieversorgung in der späteren Laktation bedingt
sein, andererseits aber auch dadurch, dass in der späten Laktation kein Einfluss durch die Entkopplung der soma-
totropen Achse besteht, welche bis zu einen gewissen Grad zu physiologisch zu erniedrigten IGF1-Werten führt. Ist
die Entkopplung überschießend, kann sie jedoch zu pathologischen Zuständen führen (RADCLIFF ET AL., 2003;
PIECHOTTA ET AL., 2012).

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 54
PIECHOTTA ET AL. (2012) zeigten, dass erniedrigten IGF1-Konzentrationen im Blut während der späten Trächtigkeit,
mit dem Auftreten von Produktionserkrankungen, im Zeitraum drei Wochen nach der Kalbung, im Zusammenhang
standen (PIECHOTTA ET AL., 2012). Außerdem konnten postpartale Ketosen mit einer antepartalen Messung von er-
niedrigten IGF1-Konzentrationen im Blut assoziiert werden (PIECHOTTA ET AL., 2015).
Ergebnisse der Blutproben bei Tieren mit embryonaler Mortalität
In der vorliegenden Studie wurde in der UG FWZ42 bei den Tieren mit embryonaler Mortalität (n = 8) ein in Tendenz
signifikanter Anstieg der IGFBP4-Konzentration im Blut zwischen Tag 18 ± 3 p.i. und Tag 32 ± 3 p.i. nachgewiesen
(p = 0,068). Die IGF1-Konzentration dieser Tiere war außerdem in Tendenz niedriger als bei Tieren mit intakter
Trächtigkeit (86,09 ng/ml vs. 98,69 ng/ml; p = 0,08). Allerdings konnten keine signifikanten Unterschiede der IGFBP4-
Konzentration zwischen Tieren der Gruppen t und nt festgestellt werden. Durch die sehr geringe Zahl an Tieren mit
embryonaler Mortalität ist die Aussagekraft dieser Ergebnisse als gering zu betrachten. Es kann nicht eingeschätzt
werden, ob ein Zusammenhang zwischen einem Fruchtverlust und erhöhter IGFBP4 Konzentration im Blut besteht.
Da IGFBP4 in der Literatur als ein inhibierendes Bindungsprotein von IGF1 beschrieben wird (RAJARAM ET AL., 1997;
NING ET AL., 2008), ist eine gleichzeitige Abnahme der messbaren IGF1 Konzentration im Blut parallel zum Anstieg
der IGFBP4-Konzentration als stimmig zu bewerten. Für eine Beurteilbarkeit von IGFBP4 als Marker für EM/FM
wären weiterführende Studien mit erhöhten Tierzahlen notwendig.
Ergebnisse der Gebärmutterabstriche der tragenden und nicht tragenden Tiere
ASHWORTH ET AL. (2005) UND ROBINSON ET AL. (2000) messen dem lokalen endometrialen IGF1-System im Rahmen
der embryomaternalen Kommunikation, den Prozessen der Dezidualisierung sowie dem fetalen Wachstum eine
große Bedeutung zu (ROBINSON ET AL., 2000; ASHWORTH ET AL., 2005). In der hier vorliegenden Studie wurden daher
in den an Tag 38 ± 3 p.p. und 1 p.i. entnommenen Gebärmutterabstrichen die mRNA-Expression von
IGF1, IGF1R
und
PAPPA
analysiert.
Es konnte gezeigt werden, dass in der UG FWZ42 die mRNA-Expression von
IGF1R
im Endometrium der tragenden
Tiere an Tag 1 p.i. signifikant höher war als bei den Tieren, deren Besamung nicht zum Erfolg führte (1,05 vs. 0,57,
p = 0,002). LEROITH ET AL. (1995) und ULLRICH ET AL. (1986) beschreiben, dass der IGF1 Rezeptor die Wirkung von
IGF vermittelt und hierbei besonders das Wachstum fördert (ULLRICH ET AL., 1986; LEROITH ET AL., 1995). Dieses
Ergebnis deutet darauf hin, dass eine hohe Dichte dieses Rezeptors dazu führt, dass IGF1 seine Wirkung durch
Bindung an den Rezeptor entfalten kann. Dies könnte zum Beispiel die optimale Vorbereitung der Schleimhaut auf
die Einnistung des Embryos und auf seine spätere Versorgung sein.
Nicht-tragende Tiere wiesen eine geringere mRNA-Expression des
IGF1R
auf. Möglicherweise kann die ausrei-
chende Expression des
IGF1R
nur in einem nach der Abkalbung komplett regenerierten Endometrium stattfinden.
Tiere, welche nach der KB nicht tragend wurden, wiesen in der UG FWZ42 neben der verminderten
IGF1R
-Expres-
sion auch einen höheren Prozentsatz an PMN auf als tragende Tiere. Vielleicht besteht hier ein Zusammenhang, der
in nachfolgenden Studien an einer erhöhten Tierzahl untersucht werden sollte. Diese Hypothese könnte auch erklä-
ren, warum bei der UG FWZ 120 kein Unterschied in der mRNA-Expression des
IGF1R
mehr messbar war. Eventuell
war hier das Endometrium von allen Tieren schon regeneriert, sodass dieser Unterschied in der Gruppe mit der
längeren Wartezeit keinen Einfluss mehr auf das Trächtigkeitsergebnis hatte.
Ein weiteres sehr interessantes Ergebnis in der UG FWZ120 war die signifikant höhere mRNA-Expression von
PAPPA
in der Gruppe der Tiere, welche nach KB tragend wurden im Vergleich zu den Tieren mit nicht erfolgreicher
Besamung an Tag 1 p.i (2,37 vs. 0,65, p = 0,024). Beim Menschen ist bekannt, dass die Metalloproteinase PAPPA
die proteolytische Spaltung von IGFBP4 ermöglicht und somit das gebundene IGF1 freisetzt. Erst danach kann das
freie IGF1 an seinen Rezeptor binden und seine Wirkung entfalten (LAWRENCE ET AL., 1999). Falls die PAPPA beim

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 55
Rind dieselbe Funktion haben sollte, kann die vermehrte mRNA-Expression dieser Metalloproteinase ebenfalls als
Vorbereitung des Endometriums auf die Einnistung eines Embryos interpretiert werden. Um die Rolle der PAPPA für
die Fruchtbarkeit des Rindes besser zu verstehen, sind weiterführende Studien notwendig.
5.3 Zusammenhang von mit Stress assoziierten Parametern
und der Fruchtbarkeit
In der vorliegenden Studie konnte nachgewiesen werden, dass Tiere, bei denen die Erstbesamung nicht erfolgreich
war, eine signifikant höhere DHEA-Konzentration im Blut aufwiesen als Tiere, die durch die Besamung tragend wur-
den. Dieser Effekt war in UG FZW42 zu allen Untersuchungszeitpunkten (Tag 38 ± 3 p.p., Tag 1 p.i., Tag 18 ± 3 p.i.)
signifikant und in UG FWZ120 für Tag 1 p.i. und Tag 18 ± 3 p.i. Im Gegensatz dazu konnten für Cortisol keine signi-
fikanten Unterschiede zwischen den tragenden und nicht-tragenden Tieren nachgewiesen werden. Der Cor-
tisol/DHEA-Quotient hingegen war bei den nicht tragenden Tieren der UG FWZ42 zu allen Untersuchungszeitpunk-
ten (Tag 38 ± 3 p.p., Tag 1 p.i., Tag 18 ± 3 p.i.) signifikant niedriger als bei den tragenden Tieren. Dieser Effekt ließ
sich auch in der kleinen UG FWZ120 an Tag 18 ± 3 p.i. nachweisen.
Ursache für diese Unterschiede zwischen den Gruppen (nt vs. t) in der Konzentration von DHEA, nicht aber von
Cortisol, könnte sein, dass DHEA nach der Einwirkung eines Stress-Stimulus länger im Blut nachweisbar ist als
Cortisol. CUTLER ET AL. (1979) konnten beim Mensch nachweisen, dass die Cortisol-Konzentration im Blut nach ACTH
Langzeitgabe sehr schnell wieder auf das Basallevel abfiel (CUTLER ET AL., 1979) . Die DHEA- und DHEAS-Werte
jedoch über längere Zeit nachweisbar erhöht blieben. Es wäre also denkbar, dass der Einfluss von zuvor stressver-
ursachenden Situationen bei den Tieren nur noch anhand des DHEA Wertes nachweisbar war, aber nicht mehr
deutlich in der Cortisol Konzentration.
Ein anderer möglicher Grund ist, dass durch die Fixation vor der Blutprobenentnahme und die Blutentnahme selbst
bei einigen Tieren schon eine Erhöhung der Cortisol-Konzentration ausgelöst wurde. Dies könnte dazu geführt ha-
ben, dass ein möglicher Unterschied zwischen der Stressbelastung der tragend werdenden Tiere und der nicht tra-
gend werdenden Tiere nicht mehr nachgewiesen werden konnte. MORMEDE ET AL. (2007) und SHERIFF ET AL. (2011)
konnten zeigen, dass das Handling von Tieren und die Blutentnahme selbst bereits zu einer minutenschnellen Erhö-
hung der Cortisol-Werte führen kann (MORMEDE ET AL., 2007; SHERIFF ET AL., 2011).
Die signifikant höheren DHEA-Werte bei den Tieren, welche nicht tragend wurden, im Vergleich zu den tragenden
Tieren, deuten allerdings darauf hin, dass ein negativer Einfluss von Stress auf die Etablierung einer Trächtigkeit
nach Besamung besteht. FUSTINI ET AL. (2017) zeigten, dass Tiere, die Stressoren über mehrere Tage hinweg aus-
gesetzt waren, im Vergleich zur Kontrollgruppe ohne Stresseinwirkung eine Erhöhung der DHEA Konzentration im
Blut aufwiesen (FUSTINI ET AL., 2017). Wenn man basierend darauf von einer höheren Stressbelastung der Gruppe
nt ausgeht, erlaubt dies die Hypothese, dass stressbelastete Tiere schlechter aufnehmen. SUMMERS ET AL. (2014)
assoziieren Nicht-Trächtigkeit mit erhöhten DHEA Konzentrationen in der Follikelflüssigkeit bei Fleischrindern und
spekulieren über eine negative Beeinflussung der Follikelanbildung (SUMMERS ET AL., 2014). Natürlich muss hier die
Messung in verschiedenen Flüssigkeiten des Körpers beachtet werden, aber diese Studie stellt ebenfalls einen Zu-
sammenhang zwischen einer erhöhten DHEA-Konzentration und einem negativen Einfluss auf die Fertilität her. LI
ET AL. (2011) konnten eine negative Korrelation der DHEA-Konzentration in der Follikelflüssigkeit unfruchtbarer
Frauen während einer
In vitro
-Fertilisation zur Oozytenreife, Befruchtungserfolg und zu der Anzahl von lebensfähigen
Embryonen feststellen (LI ET AL., 2011). Weitere Studien über die genaue Wirkungsweise von DHEA im bovinen
Organismus und dessen genauen Einfluss auf das Reproduktionsgeschehen sind anzustreben.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 56
Der Cortisol/DHEA-Quotient war bei den nicht-tragenden Tieren im Vergleich zu den tragenden Tieren an allen Un-
tersuchungszeitpunkten (Tag 38 ± 3 p.p., Tag 1 p.i., Tag 18 ± 3 p.i.) signifikant niedriger. Dieser Parameter steht also
wahrscheinlich im deutlichen Zusammenhang mit der Fähigkeit eine Trächtigkeit zu etablieren und könnte daher eine
gute Aussagekraft für die Untersuchung von Stresseinflüssen auf die Trächtigkeit haben. Laut ALMEIDA ET AL. (2008)
hat der Cortisol/DHEA-Quotient möglicherweise eine höhere Aussagekraft für die Evaluation einer Stressantwort als
die alleinige Bestimmung der Cortisol Konzentration (ALMEIDA ET AL., 2008). Daher findet der Cortisol/DHEA -Quoti-
ent, beispielsweise als zusätzliches diagnostisches Hilfsmittel bei klinischen Psychologiestudien in der Humanmedi-
zin vielseitigen Einsatz (RITSNER ET AL., 2004; GALLAGHER ET AL., 2007). Bei älteren Menschen (BUTCHER ET AL., 2005)
und auch bei Kühen (ALMEIDA ET AL., 2008) wurde der Quotient bisher jedoch auch als Entzündungsmarker betrach-
tet.
Auch bei Tieren der UG FWZ42, welche EM zeigten, war der Cortisol/DHEA-Quotient im Vergleich zu den nicht-
trächtigen Tieren an Tag 38 ± 3 p.p. und Tag 1 p.i. signifikant erhöht. Ferner war bei diesen Tieren an Tag 38 ± 3
p.p. ein signifikant geringerer DHEAS Wert bei den Tieren mit EM nachzuweisen als bei den nicht-tragenden Tieren.
An Tag 18 ± 3 p.i. war die DHEAS-Konzentration der EM-Tiere zudem signifikant niedriger als die der tragenden
Tiere. Diese Ergebnisse geben Hinweise darauf, das DHEAS in Zusammenhang mit embryonaler Mortalität stehen
könnte. Da trotz einer sehr kleinen Gruppengröße an Tieren mit EM (n = 8) signifikante Unterschiede nachweisbar
sind, scheint ein Zusammenhang von DHEAS zum Absterben der Frucht wahrscheinlich. Auch nach ausführlicher
Literaturrecherche konnten keine weiteren Studien zur Bedeutung von DHEAS beim Rind gefunden werden. Aus der
humanmedizinischen Forschung ist bekannt, dass DHEAS durch die Sulfatierung deutlich stabilere biologische Ei-
genschaften aufweist als DHEA. Die DHEAS Konzentration ist beim Menschen über den Tag hinweg konstant (LEO-
WATTANA, 2004) und kann somit durch eine einmalige Blutentnahme aussagekräftiger beurteilt werden. Des Weiteren
stammt hier über 90 % des peripheren nachweisbaren DHEAS aus der Synthese in der NNR (LI ET AL., 2011). In der
Literatur wird angegeben, dass DHEAS beim Mensch über die gleiche Wirkung wie DHEA verfügt (ODELL und PAR-
KER, 1984).
Um die Rolle des DHEAS im bovinen Organismus umfassend nachvollziehen zu können, sollten weitergehende
Forschungen für ein besseres Verständnis der physiologischen Abläufe dieses Steroidhormons folgen. Die Untersu-
chung einer höheren Anzahl von Tieren mit EM im Vergleich zu tragenden und nicht-tragenden Tieren sollte ange-
strebt werden, um die Rolle von DHEAS im Zusammenhang mit dem Auftreten von Fruchtverlusten besser interpre-
tieren zu können. Von Bedeutung bei der Betrachtung der DHEAS-Konzentration scheint auch die Sulfatase zu sein,
da diese erst die aktive Form, das DHEA für den Körper bereitgestellt (RAINEY ET AL., 2002).
Ein weiteres sehr interessantes Ergebnis dieser Studie ist, dass in der Tiergruppe mit längerer FWZ (UG FWZ120)
im Vergleich zu der Tiergruppe mit kürzerer FWZ (UG FWZ42) an Tag 1 p.i. die DHEAS Konzentration signifikant
höher ist und ein geringerer Prozentsatz der Tiere an Tag 1 p.i. auffällig hohe Cortisolwerte aufweist (>75-%-Quantil).
Wie bereits in 6.1 beschrieben, konnten in der UG FWZ120 eine höhere EBR60 und ein 10,3 % höherer EBE als in
UG FWZ42 beobachtet werden und es wurden in dieser Gruppe keine embryonalen Mortalitäten nachgewiesen. Es
ist davon auszugehen, dass die geringere Stressbelastung um Tag 120 der Laktation im Vergleich zum Tag 42 der
Laktation einen positiven Effekt auf die Fruchtbarkeit hat. Auch in der Studie von NIOZAS ET AL. (2019B) konnten
positive Effekte auf die Fruchtbarkeit durch die Verlängerung der FWZ nachgewiesen werden (NIOZAS ET AL., 2019B).
Ferner konnte in der vorliegenden Studie gezeigt werden, dass eine negative Korrelation zwischen der Cortisolkon-
zentration im Serum sowie dem Cortisol/DHEA-Quotienten und der 100-Tage-Milchleistung vorliegt. Dies lässt die
Schlussfolgerung zu, dass Tiere, die einer geringeren Aktivierung der HPA-Achse ausgesetzt sind („Stress“), mehr

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 57
Milch geben. Dieser positive Effekt kann das Interesse des Landwirtes an einer hohen Tiergesundheit und einem
stressfreien Handling unterstützen. Dieses Ergebnis sollte jedoch auf Grund der nur schwachen Korrelation nicht
überbewertet werden. Auch hier sind weiterführende Studien mit höheren Tierzahlen anzuraten.
5.4 Zusammenhang verschiedener Immunparameter mit der
Fruchtbarkeit
In der vorliegenden Studie wurden in Bezug auf die Untersuchung des Einflusses des Immunsystems auf die Frucht-
barkeit die Serumkonzentration von Haptoglobin (systemisch) und die mRNA-Expression von Zytokinen und der
Anteil von PMN in der Gebärmutterschleimhaut (lokal) untersucht.
Für die Serumkonzentrationen des Akute-Phase-Proteins Haptoglobin konnte in den beiden Wartezeitgruppen vor
der Besamung an Tag 38 ± 3 p.p. und Tag 118 ± 3 p.p. und einen Tag nach der Besamung kein Zusammenhang mit
dem Besamungserfolg oder dem Auftreten von EM festgestellt werden. In einer unveröffentlichten Studie des IFN
Schönow e. V. war darüber hinaus nach der Besamung an Tag 10 bis 14 p.i., Tag 24 bis 27 p.i., Tag 34 bis 37 p.i.
und Tag 54 bis 57 p.i ebenfalls kein Zusammenhang mit dem Besamungserfolg bzw. dem Auftreten von EM/FM
nachweisbar. In der vorliegenden Studie konnte auch keine Korrelation von Haptoglobin an Tag 38 ± 3 p.p. mit der
Rast- und Güstzeit der Tiere beobachtet werden. BANOS ET AL. (2013) fanden in einer Milchviehherde, die über einen
Zeitraum von 10 Monaten alle zwei Monate beprobt wurde, ebenfalls keinen Zusammenhang zwischen dem Serum-
level von Haptoglobin und der Fertilität, dagegen aber einen Zusammenhang mit dem Auftreten von klinischer Masti-
tis (BANOS ET AL., 2013)
Zusammenfassend weist dies darauf hin, dass die Blutserumkonzentration von Haptoglobin sowohl vor, als auch
während der Trächtigkeit kein geeigneter Marker für die Voraussage der Fertilität oder dem Auftreten von EM/FM bei
Milchkühen ist bzw. die Fertilität nicht negativ beeinflusst. Es konnte allerdings gezeigt werden, dass die Serum-
Haptoglobin-Konzentrationen an Tag 1 p.i. bei Tieren mit einer freiwilligen Wartezeit von 42 Tagen höher waren, als
im Vergleich zu Tieren mit einer freiwilligen Wartezeit von 120 Tagen. Dies deutet darauf hin, dass Milchkühe häufiger
unter entzündlichen Geschehen leiden, je näher sie sich dem Zeitpunkt der letzten Abkalbung befinden. Eine Aus-
sage über die Art der entzündlichen Geschehen (Euter, Lunge, Verdauungstrakt) und ob diese einen Einfluss auf die
Fruchtbarkeit haben, können die Serum-Haptoglobinspiegel der vorliegenden Studie allerdings nicht geben.
Bezüglich des endometrialen Anteils der PMN, die auf ein entzündliches Geschehen in der Gebärmutterschleimhaut
hinweisen (SHELDON ET AL., 2006), decken sich die Ergebnisse der hier vorliegenden Studie nur teilweise mit der
Literatur. Es konnte eine schwache positive Korrelation des endometrialen Anteiles der PMN an Tag 38 ± 3 p.p. mit
der Rastzeit aufgezeigt werden. Dies ist ein Hinweis darauf, dass je höher der Anteil der PMN in der Gebärmutter-
schleimhaut ist, desto länger braucht eine Kuh, bis sie zum ersten Mal besamt wird. Dies ist vermutlich mit der
Vorgehensweise zu erklären, dass Tiere, die zum Zeitpunkt der Brunst eine Endometritis aufweisen, in der Regel zur
Besamung abgelehnt werden. Ansonsten gibt die Literatur Hinweise darauf, dass ein entzündliches Geschehen in
der Gebärmutterschleimhaut zu einem vergleichbaren Zeitpunkt die Güstzeit verlängert. Kühe, die an Tag 28 und 42
p.p. unabhängig vom Auftreten vaginalen Ausflusses hohe Proportionen endometrialer PMN zeigten, hatten verlän-
gerte Güstzeiten und verschlechterte Trächtigkeitsraten (MCDOUGALL ET AL., 2011). Ein Zusammenhang der Höhe
der PMN an Tag 38 ± 3 p.p. mit der Güstzeit konnte in der vorliegenden Studie allerdings nicht gezeigt werden. Der
in Bezug auf endometriale PMN bisher wenig untersuchte Zeitpunkt Tag 1 p.i. in Zusammenhang mit dem Besa-
mungserfolg lieferte allerdings den Hinweis, dass auch zu diesem Zeitpunkt eine Erhöhung der endometrialen PMN
die Fruchtbarkeit negativ beeinflusst. Der Anteil endometrialer PMN war an Tag 1 p.i. in der Gruppe der Tiere mit

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 58
einer FWZ von 42 Tagen signifikant höher bei den Tieren, bei denen die Besamung nicht erfolgreich war. Eine andere
Studie, die den Zusammenhang von endometrialen PMN wenige Stunden nach der Besamung und der Fertilität
untersuchte, konnte zeigen, dass zwar ein gewisser Anteil von PMN als förderlich zu beurteilen ist, dass dieser aber
mit der Spanne >0 % bis 15 % eingegrenzt werden kann (KAUFMANN ET AL., 2009). In der Studie von KAUFMANN ET
AL. (2009) hatte ein erhöhter Anteil von >15 % PMN einen nachteiligen Einfluss auf die Fruchtbarkeit von Milchkühen.
In Bezug auf die untersuchte endometriale mRNA-Expression der Zytokine konnte in der vorliegenden Studie über-
raschenderweise weitestgehend kein Zusammenhang mit der Fruchtbarkeit der Studientiere gezeigt werden, obwohl
dies aufgrund der Assoziation mit Uteruserkrankungen nahe liegt (CHAPWANYA ET AL., 2012; LEBLANC, 2012). Ledig-
lich
IL1B
war an Tag 38 ± 3 p.p. höher exprimiert im Endometrium von Kühen, die der Gruppe „fruchtbar“ zugeordnet
wurden, als im Vergleich zu Kühen, die aufgrund von Unfruchtbarkeit den Bestand verlassen mussten. Es ist aller-
dings der sehr geringe Anteil an Kühen in der Gruppe „unfruchtbar“ (n = 3) zu berücksichtigen. Entkräftigt wird diese
Beobachtung eines möglichen Zusammenhanges der
IL1B
mRNA-Expression zu diesem Zeitpunkt auch dadurch,
dass in der vorliegenden Studie kein Zusammenhang der Expression von
IL1B
an Tag 38 ± 3 p.p. und dem Besa-
mungserfolg gezeigt werden konnte. Dass dennoch eine Assoziation mit der Fruchtbarkeit bestehen könnte, wird
durch HERATH ET AL. (2009) beschrieben, die zeigen, dass sich die endometriale mRNA-Expression von
IL1B
in
gesunden und fruchtbaren Kühen von Tag 0 bis 7 p.p. bis Tag 21 bis 49 p.p. signifikant verringert (HERATH ET AL.,
2009).
Interessanterweise war bei Kühen, bei denen die Erstbesamung erfolgreich war, die endometriale Expression von
IL1A
in der UG FWZ120 an Tag 1 p.i. höher als bei Tieren, die nicht tragend wurden, obwohl endometriales IL1A
beispielsweise
in vitro
mit Zellzerstörung nach bakterieller Infektion assoziiert werden kann (HEALY ET AL., 2014). Da
allerdings keine vergleichbaren Studien vorliegen, die die endometriale mRNA-Expression von
IL1A
an Tag 1 p.i.
untersuchen, wären weiterführende Studien notwendig, um den gezeigten Zusammenhang bestätigen zu können.
5.5 Zusammenhang von endometrialen Mucinen mit der
Fruchtbarkeit
Die aktuelle Studienlage weist darauf hin, dass für die Beurteilung der endometriale mRNA-Expression verschiede-
ner Mucine der Zeitpunkt des Puerperiums bzw. der Trächtigkeit ausschlaggebend ist, um zu beurteilen, ob eine
hohe oder niedrige Expression förderlich für die Fruchtbarkeit von Milchkühen wäre. Es kann vermutet werden, dass
Mucine einerseits eine Schutzfunktion für die Gebärmutterschleimhaut einnehmen und eine hohe Expression im
Falle einer bakteriellen Infektion daher vorteilhaft wäre (BRAYMAN ET AL., 2004; PLUTA ET AL., 2012) und andererseits
eine Herabregulierung zum Zeitpunkt der Implantation eines Embryos diese begünstigt (BOWEN ET AL., 1996; JOHN-
SON ET AL., 2001). DAVIES ET AL. (2008) konnten zeigen, dass Endometriumszellen
in vitro
auf das von Gram-negati-
ven Bakterien ausgeschüttete Endotoxin Lipopolysaccharid mit einer Erhöhung der mRNA-Expression des Mucins
MUC1
reagierten (DAVIES ET AL., 2008).
MUC1
war auch bei Kühen, die während des Puerperiums an Metritis bzw.
Endometritis litten, erhöht, wenn diese mit uterusgesunden Kühen verglichen wurden (KASIMANICKAM ET AL., 2014).
Da bovine Metritis und Endometritis mit einer bakteriellen Infektion des Uterus assoziiert werden können (SINGH ET
AL., 2008; POHL ET AL., 2018), untermauert dies die Annahme, dass endometriale Mucine durch bakterielle Infektionen
beeinflusst werden. Auch bei uterusgesunden RBC konnte eine erhöhte endometriale mRNA-Expression von
MUC1
,
MUC4
und
MUC12
beobachtet werden (KASIMANICKAM ET AL., 2014; WAGENER ET AL., 2017B), was darauf hindeutet,
dass bei Uterusgesundheit eine erhöhte Mucin-Expression zudem Subfertilität begünstigen kann. Außerdem schei-
nen Mucine auch zyklusabhängig im Endometrium der Kuh exprimiert zu werden. Bei RBC war die endometriale
mRNA-Expression von
MUC5
und
MUC16
im Östrus erhöht (WAGENER ET AL., 2017B).

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In der vorliegenden Studie ergab die Untersuchung der endometrialen mRNA-Expression der Mucine
MUC4
und
MUC12
keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Wartezeitgruppen FWZ42 und FWZ120 an Tag 1 p.i..
Dies deutet darauf hin, dass eine unterschiedlich lange Wartezeit keinen Einfluss auf die Mucin-Expression im bo-
vinen Endometrium nach der ersten Besamung hat. Außerdem waren die untersuchten Mucine an Tag 38 ± 3 p.p.
bei den Wartezeitgruppen in Abhängigkeit vom späteren Besamungserfolg nicht unterschiedlich exprimiert und auch
nicht zur Rast- oder Güstzeit korreliert. Dieser Zeitpunkt des Puerperiums scheint also in Bezug auf das endometriale
Vorkommen von Mucinen nicht entscheidend für die spätere Fruchtbarkeit zu sein. Es ist allerdings zu beachten,
dass die Uterusgesundheit und der Zyklusstand einen Einfluss haben könnten. Eine Unterteilung nach diesen Krite-
rien wurde durch das Studiendesign allerdings nicht vorgesehen.
Dennoch gibt die vorliegende Studie Hinweise darauf, dass endometriale Mucine einen Tag nach der Besamung
einen Einfluss auf die Fertilität der Kühe haben könnten. In der UG FWZ42 war an Tag 1 p.i. die endometriale mRNA-
Expression von
MUC12
bei Kühen, die aus dieser Erstbesamung tragend wurden, höher als bei Kühen, bei denen
die Besamung nicht erfolgreich war. Dies deutet darauf hin, dass zu diesem Zeitpunkt, an dem das Uterusmilieu
zuvor durch die künstliche Besamung beeinflusst wurde, die zuvor erwähnte Schutzfunktion der Mucine für die Ge-
bärmutterschleimhaut als für die Fruchtbarkeit der Tiere förderlich interpretiert werden könnte. In der kleineren UG
FWZ120 konnte dieser Effekt allerdings nicht beobachtet werden.
Dies ist die erste Studie, in der die bovine endometriale mRNA-Expression von Mucinen an Tag 1 p.i. untersucht
wurde. Um die hier gezeigten Hinweise auf die Beteiligung von
MUC12
oder anderen Mucinen an Tag 1 p.i. für die
Fruchtbarkeit untermauern zu können, wäre eine weiterführende Studie mit einer höheren Tierzahl notwendig.
5.6 Zusammenhang der Stoffwechsellage mit der Fruchtbarkeit
Da erhöhte Blutkonzentrationen der Stoffwechselparameter von NEFA und BHB bei der Milchkuh mit Subfertilität
(SANTOS ET AL., 2004; EVANS und WALSH, 2011), einer verschlechterten Immunlage (CONTRERAS UND SORDILLO, 2011;
ESPOSITO ET AL., 2014) und einem erhöhten Risiko für Gebärmutterentzündungen (KAUFMANN ET AL., 2010) assoziiert
werden, wurde ein Zusammenhang von hohen NEFA- und BHB-Blutwerten mit dem Ausbleiben einer Trächtigkeit
oder dem Auftreten von EM/FM erwartet.
Diese Hypothese konnte in der hier vorliegenden Studie nicht bestätigt werden, da keine Unterschiede in den Blut-
serumkonzentrationen von NEFA und BHB an Tag 1 p.i. und Tag 18 ± 3 p.i. bei tragenden, nicht-tragenden und
Tieren mit EM/FM und darüber hinaus keine Korrelationen zur Rast- und Güstzeit nachgewiesen werden konnten.
Diese Ergebnisse bewerten den direkten Einfluss von NEFA und BHB auf die Etablierung einer Trächtigkeit somit
als gering.
Vergleicht man allerdings die Konzentrationen von NEFA und BHB an Tag 1 p.i. zwischen den beiden Wartezeit-
gruppen FWZ42 und FWZ120, ergeben sich signifikant höhere Werte in der UG FWZ42. Zudem lagen an Tag 1 p.i.
in der UG FWZ42 16,36 % der Tiere oberhalb des durch das 75-%-Quantil für eine hohe Belastung festgelegten
Grenzwertes für NEFA, in der UG FWZ120 waren es zu diesem Zeitpunkt nur 2,64 % der Tiere. Bezüglich BHB lagen
an Tag 1 p.i. in der UG FWZ42 11,9 % der Tiere oberhalb des für eine hohe Belastung festgelegten Grenzwertes, in
der UG FWZ120 waren es zu diesem Zeitpunkt nur 1,65 % der Tiere. Tiere der UG FWZ42 zeigten in der vorliegen-
den Studie wiederum eine schlechtere EBR60, einen schlechteren EBE und einen erhöhten Anteil von EM. Ein

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 60
Rückschluss auf eine direkte Assoziation der NEFA und BHB Konzentrationen in den unterschiedlichen Wartezeit-
gruppen mit der Fruchtbarkeit kann durch diese Art der Auswertung allerdings nicht gezogen werden.
Zusammenfassend kann festgehalten werde, dass anhand der NEFA- und BHB-Blutserumkonzentrationen an Tag
1 p.i. und Tag 18 ± 3 p.i. in der vorliegenden Studie kein direkter Einfluss auf die Etablierung einer Trächtigkeit
gezeigt werden kann. Tiere mit einer FWZ von 42 Tagen weisen zum Zeitpunkt der ersten Besamung allerdings
höhere Werte von NEFA und BHB im Blutserum auf als Tiere mit einer FWZ von 120 Tagen, was darauf hindeutet,
dass Tieren mit einer kürzeren Wartezeit zum Zeitpunkt der ersten Besamung einer höheren Stoffwechselbelastung
ausgesetzt sind.
Abschließend ist anzumerken, dass für die genauere Erfassung der Stoffwechselsituation einer Milchkuh eine
Summe aus Indikatoren notwendig wäre, wie beispielsweise die Konzentrationen von Ketonkörpern, Glucose, Insu-
lin, IGF1, Leptin und dem Gewichtsabfall der Kuh (ADEWUYI ET AL., 2005). Somit kann die metabolische Situation der
Studientiere und deren direkte Assoziation zur Etablierung einer Trächtigkeit durch die Ergebnisse dieser Studie
nicht abschließend beurteilt werden. In diesem Kontext sei erwähnt, dass eine umfassendere Studie von STRATMAN
ET AL. (2016) keinen Zusammenhang zwischen dem Wachstum des Embryos und dem maternalen Metabolismus,
bewertet anhand von Milchmenge, Gewichtsverlust, Laktationszahl und diversen hormonellen und metabolischen
Blutparametern, finden konnte (STRATMAN ET AL., 2016).
5.7 Zusammenhang von Progesteron mit der Fruchtbarkeit
Die Auswertung der Progesteronwerte im Blut der Studientiere liefert keine bisher unbekannten Erkenntnisse in Be-
zug auf den Zusammenhang mit der Fruchtbarkeit. In der UG FWZ42, in der alle EM zwischen Tag 32 ± 3 p.i. und
Tag 46 ± 3 p.i. auftraten und dies allgemein mit einem Abfall der Blutwerte von Progesteron assoziiert wird, waren
die Serum-Progesteron-Spiegel an Tag 46 ± 3 p.i. bei den Tieren mit EM signifikant niedriger als bei den tragend
gebliebenen Tieren (p < 0,001). Dieses Ergebnis untermauert die Richtigkeit der durchgeführten rektalen ultrasono-
graphischen Untersuchungen in Bezug auf das Auftreten von EM.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 6/2020 | 61
6 Zusammenfassung
Fertilitätsprobleme stellen aktuell deutschlandweit die Hauptabgangsursache für hochleistende Milchkühe dar. Die
Besamungserfolge sind rückläufig, was infolge zu einem erhöhten Besamungsaufwand führt. Oftmals wird so früh
wie möglich nach der Kalbung wieder besamt (nach Ende des physiologischen Puerperiums ab dem 42. Tag p.p.),
um die schlechten Konzeptionsraten auszugleichen. Insgesamt bedeutet dies eine hohe ökonomische Belastung für
die Milchviehbetriebe.
In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob eine Verlängerung der freiwilligen Wartezeit eine Alternative zu
diesem Vorgehen darstellen könnte und in besseren Fruchtbarkeitsergebnissen resultiert. Des Weiteren wurden
mögliche Zusammenhänge ausgewählter Parameter, die im Blut und in Uterusabstrichen der Milchkühe untersucht
wurden, mit dem Ausbleiben einer Trächtigkeit oder dem Auftreten embryonaler bzw. fetaler Mortalität evaluiert.
Die vorliegende Studie wurde auf einem Milchviehbetrieb in Brandenburg durchgeführt. Es wurden Milchkühe einbe-
zogen, die nach Abkalbung entweder schon ab dem 42. Tag p.p. (UG FWZ42) oder erst ab dem 120. Tag p.p. (UG
FWZ120) erneut besamt wurden. In der UG FZW42 wurden alle Tiere an folgenden Zeitpunkten gynäkologisch und
ultrasonographisch untersucht und es wurde eine Blutprobe und (bis Tag 1 p.i.) ein Uterusabstrich genommen: Tag
38 ± 3 p.p., Tag 1 p.i., Tag 18 ± 3 p.i. Anschließend wurden die Tiere abhängig vom Trächtigkeitsstatus an Tag 32 ± 3
p.i. Tag 46 ± 3 p.i. und Tag 60 ± 3 p.i. einer Trächtigkeitsuntersuchung und Blutprobenentnahme unterzogen. Ferner
wurde die Rückenfettdicke per Ultraschall bestimmt. In der UG FWZ120 wurde zusätzlich an Tag 118 ± 3 p.p. eine
Untersuchung und Probennahme durchgeführt.
Die Studie zeigte verbesserte Fruchtbarkeitsergebnisse bei den Tieren mit einer FWZ von 120 Tagen. Der Erstbe-
samungserfolg dieser Tiere war im Vergleich zur UG FWZ um 10,3 % erhöht. Außerdem traten in dieser Tiergruppe
keine embryonalen oder fetalen Mortalitäten (EM/FM) auf, während bei Tieren mit kürzerer FWZ (42 Tage) 8,9 %
EM/FM nachgewiesen werden konnten. Die Erstbesamungsrate innerhalb von 60 Tagen nach Abschluss der FWZ
lag in der UG FWZ120 bei 100 %, in der UG FWZ42 dagegen bei 92,3 %.
In Bezug auf die Parameter der somatotropen Achse konnte gezeigt werden, dass in der UG FWZ42 bei den tragen-
den Tieren eine höhere IGF1-Konzentration im Blut vorlag als bei den Tieren, deren Besamung nicht erfolgreich war.
In der UG FWZ42 waren an Tag 1 p.i. die Blutwerte für IGF1 signifikant niedriger nachzuweisen als in der UG
FWZ120. Außerdem korrelierte die IGF1-Konzentration schon vor KB im Blut der Tiere schwach negativ mit der Rast-
und Güstzeit. In der UG FWZ42 konnte im Endometrium der trächtigen Tiere an Tag 1 p.i. eine erhöhte mRNA-
Expression des Rezeptors für
IGF1
nachgewiesen werden.
Der Stressparameter DHEA war sowohl in der UG FWZ42 als auch in der UG FW120 bei den nicht-tragenden Tieren
höher als bei den tragenden Tieren. Der Cortisol/DHEA-Quotient war bei den nicht-tragenden Tieren dagegen nied-
riger als bei den tragenden. Während der Studienzeit wurden acht Tiere mit EM identifiziert. Bei ihnen wurde ein
höherer Cortisol/DHEA-Quotient als bei den nicht-trächtigen Tieren (Tag 38 ± 3 p.p., Tag 1 p.i.) nachgewiesen. Au-
ßerdem war die DHEAS Konzentration im Blut dieser acht Tiere im Vergleich zu den nicht-tragenden (Tag 38 ± 3 p.p)
und tragenden (Tag 18 ± 3 p.i.) Kühen erniedrigt.
In Bezug auf den Zusammenhang des endometrialen Immunsystems mit der Fruchtbarkeit konnte ferner gezeigt
werden, dass der Anteil endometrialer PMN an Tag 1 p.i. in der UG FWZ42 bei Kühen höher lag, bei denen die

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Besamung nicht erfolgreich war. Bei Kühen, bei denen die Erstbesamung erfolgreich war, war die endometriale
mRNA-Expression von
IL1A
in der UG FWZ120 an Tag 1 p.i. höher als bei Tieren, die nicht tragend wurden.
Zwischen den Haptoglobin-Konzentrationen im Blut der tragenden und nicht-tragenden Tiere konnte in keiner FWZ-
Gruppe ein Unterschied ermittelt werden. Allerdings waren an Tag 1 p.i. in der UG FWZ42 höheren Blutplasmakon-
zentrationen von Haptoglobin nachzuweisen als bei den Tieren der UG FWZ120.
In den Gebärmutterschleimhautabstrichen der tragenden Tiere der UG FWZ42 konnte an Tag 1 p.i. ein Anstieg der
mRNA-Expression von
MUC12
im Vergleich zu Kühen ohne erfolgreiche Erstbesamung gezeigt werden.
Die Ergebnisse der Stoffwechselparameter-Analyse zeigen keine Unterschiede in den Blutserumkonzentrationen
von NEFA und BHB an Tag 1 p.i. und Tag 18 ± 3 p.i. bei tragenden und nicht-tragenden Tieren und Tieren mit
EM/FM. Darüber hinaus konnte keine Korrelationen zur Rast- und Güstzeit nachgewiesen werden. Vergleicht man
allerdings die Konzentrationen von NEFA und BHB an Tag 1 p.i. zwischen den beiden Wartezeitgruppen ergeben
sich signifikant höhere Werte in der UG FWZ42.
Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass der Organismus von Tiere mit einer FWZ von 42 Tagen im
Vergleich zu 120 Tagen zum Zeitpunkt der ersten Besamung oftmals höheren Belastungen ausgesetzt ist (IGF1,
NEFA, BHB, Haptoglobin) und dass eine Erhöhung der FWZ sinnvoll sein könnte, um die Fruchtbarkeitsergebnisse
zu verbessern. Dabei sollte in der Praxis aber unbedingt beachtet werden, dass dieses Vorgehen eine optimale
Brunstbeobachtung und -nutzung voraussetzt. Außerdem wird dringend empfohlen die Tiere bei Verlängerung der
FWZ wie in der vorliegenden Studie schon vor dem Besamungszeitpunkt gynäkologisch zu untersuchen, so dass sie
nach Ablauf einer verlängerten FWZ tatsächlich besamungsbereit sind.
Aus den Analysen des Blutes und der Gebärmutterschleimhautabstriche kann geschlussfolgert werden, dass die
somatotrope Achse einen Einfluss auf das Fruchtbarkeitsgeschehen des Rindes haben könnte. IGF1, welches bei
Tieren ohne erfolgreiche Besamung erniedrigt war, könnte in Zukunft eventuell als prognostischer Marker für die
Fertilitätsbeurteilung einer Kuh genutzt werden. Die in dieser Studie nachgewiesene negative Korrelation mit der
Güstzeit der Versuchstiere gibt einen weiteren Hinweis auf die potentielle Aussagekraft dieses Parameters. Diese
Korrelation darf aufgrund ihres nur schwachen Zusammenhangs allerdings nicht überbewertet werden. Außerdem
zeigt die Studie die mögliche Bedeutung des lokalen endometrialen IGF-Systems (
IGF1R
und
PAPPA
), dessen Rolle
in weiteren Studien genauer untersucht werden sollte.
Die DHEA-Konzentrationen geben Hinweise, dass Tiere, bei denen sich der mit Stress assoziierte Parameter DHEA
erhöht, schlechter tragend werden. Dies unterstreicht die Wichtigkeit der weiterführenden Untersuchung der mögli-
chen Stressbelastungen in einer Milchviehherde. Außerdem gibt die Studie Hinweise darauf, dass auch der Cor-
tisol/DHEA-Quotient in Zusammenhang mit der Fruchtbarkeit stehen könnte. Um die Assoziation dieser Parameter
mit der Fruchtbarkeit abschließend bewerten zu können, sind weiterführende Studien notwendig.
Am Tag nach der Besamung scheint auch der Anteil von PMN (Immunzellen) in der Gebärmutterschleimhaut in
Zusammenhang mit der Fruchtbarkeit zu stehen. Dies unterstreicht die Bedeutung einer adäquaten Reaktion des
Immunsystems in der Gebärmutter für die Fertilität der Milchkuh, die womöglich mit Verlängerung der FWZ verbes-
sert werden kann. Anhand der an Tag 1 p.i. gemessenen mRNA-Expression in der Gebärmutterschleimhaut kann
zudem vermutet werden, dass
MUC12
und
IL1A
mit dem Besamungserfolg der Kuh in Verbindung stehen. Diese
Erkenntnisse sind besonders interessant, da keine weiteren Studien vorliegen, die die Genexpression dieser Para-
meter in der Gebärmutterschleimhaut von Kühen zu diesem Zeitpunkt untersucht haben. Demnach zeigt die vorlie-
gende Studie, dass weitere Untersuchungen der Gebärmutterschleimhaut von Kühen kurz nach der Besamung an

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größeren Tiergruppen sinnvoll sind, um die Bedeutung verschiedener Parameter für die Fertilität und physiologische
Funktion zu evaluieren.
Zusammenfassend gibt die vorliegende Studie erste Hinweise darauf, dass eine Verbesserung der Fruchtbarkeit von
Milchkühen durch die Verlängerung der freiwilligen Wartezeit von 42 auf 120 Tage im Zusammenhang mit Parame-
tern der somatotropen Achse und der Stressbelastung stehen könnte. Eine mögliche Empfehlung zur Evaluierung
von potentiell geeignete Parametern für die Unterstützung der Festlegung der tierindividuellen freiwilligen Wartezeit
wäre die weiterführende Untersuchung von IGF1 und DHEA in Kombination mit anderen tierindividuellen Daten, wie
beispielsweise der Milchleistung, zum Ende des Puerperiums.

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Herausgeber:
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Autor:
Markus Jung, Kirsten Mense, Sarah Peter, Levke Jessen
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Fotos:
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Redaktionsschluss:
26.03.2020
ISSN:
1867-2868
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