TiHo Diss Schwerhoff 2012-09-24 - Stiftung Tierärztliche ...

Tierärztliche Hochschule Hannover
______________________________________________________
Fruchtbarkeit nach intravaginaler und intrazervikaler Applikation von Seminalplasma bei der
artifiziellen Insemination des Rindes sowie bei Embryonenempfängertieren
INAUGURAL-DISSERTATION
Zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin
- Doctor medicinae veterinariae -
(Dr. med. vet.)
vorgelegt von
Mona Schwerhoff
aus Borken
Hannover 2012

Wissenschaftliche Betreuung: Apl. Prof. Dr. Dr. S. Meinecke-Tillmann
Institut für Reproduktionsbiologie
1. Gutachterin: Apl. Prof. Dr. Dr. S. Meinecke-Tillmann
2. Gutachterin: Apl. Prof. Dr. Dr. D. Waberski
Tag der mündlichen Prüfung: 6. August 2012
Eine Arbeit aus dem Virtuellen Zentrum für Reproduktionsmedizin Niedersachsen
an der Tierärztlichen Hochschule Hannover
gefördert durch:
Förderverein Biotechnologieforschung e.V. (FBF)
Stiftung der Deutschen Wirtschaft (sdw)

Meinen Eltern

INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
VERZEICHNIS DER ABKÜRZUNGEN
1 EINLEITUNG 13
2 LITERATURÜBERSICHT 15
2.1 Reproduktionsrelevante Grundlagen 15
2.1.1 Reproduktionszyklus und Anatomie des weiblichen Rindes 15
2.1.3 Das Ejakulat des Bullen 16
2.1.4 Reproduktionszyklus und Anatomie der weiblichen Ziege 16
2.1.5 Das Ejakulat des Ziegenbockes 17
2.2 Mechanismen der Interaktion im weiblichen Genitale 17
2.2.1 Blutgefäßsystem 18
Arterielles System 18
Venöses System 19
Austausch nach dem Gegenstromprinzip 19
2.2.2 Lokales Lymphsystem 21
2.2.3 „First uterine pass effect“ 21
2.2.4 Vaginale Clearance 23
2.3 Seminalplasma 24
2.3.1 Produktion von Seminalplasma 24
2.3.2 Bestandteile des Seminalplasmas 25
2.3.3 Methoden zur Seminalplasmagewinnung und -aufbewahrung 26
2.4 Seminalplasmaeffekte auf das weibliche Genitale und die Fruchtbarkeit 27
2.4.1 Überblick über die Funktionen im weiblichen Genitale 27
2.4.2 Evolutionäre Aspekte 27
2.4.3 Immunmodulatorische Effekte 28
2.4.4 Systemische Effekte 30
2.4.5 Effekte auf die Uterusmotilität und Samenretention 31
2.4.6 Effekte auf das Ovar und den Gelbkörper 32
2.4.7 Effekte auf Implantation, embryonale Mortalität und Trächtigkeit 34
2.4.8 Psychobiologische Effekte 36
2.4.9 Effekte nach Entfernung der akzessorischen Geschlechtsdrüsen 37
2.5 Relevante reproduktionsmedizinische Techniken 38
2.5.1 Artifizielle Insemination 38
2.5.2 Embryotransfer 39
2.5.3 Seminalplasma im Kontext der artifiziellen Insemination und des Embryotransfers 40

2.6 Zytologische Präparate des weiblichen Genitale 40
2.6.1 Zytobrush-Methode 40
2.6.2 Subklinische Endometritis 41
2.6.3 Zytologieauswertung 42
2.6.4 Einordnung von Zytologien des Genitaltraktes 43
2.7 Szintigraphien des weiblichen Genitale 44
2.7.1 Methode 44
2.7.2 Radioaktiver Marker 45
2.7.3 Lösungsmarkierung 45
2.7.4 Radioaktivität und Einheiten 46
2.7.5 Experimentelle Szintigraphie-Studien 47
Zu genitalem Transport und Lösungsverbleib 47
Zu Uteruskontraktion und Selbstreinigungsmechanismen 49
3 MATERIAL UND METHODEN 51
3.1 Feldstudien zur Seminalplasmaapplikation 51
3.1.1 Studientiere 51
3.1.2 Lösungsgewinnung und -herstellung 51
3.1.3 Durchführung der Lösungsapplikation 52
Lösungsapplikation begleitend zur artifiziellen Insemination 53
Lösungsapplikation begleitend zum Embryotransfer 53
3.1.4 Erfasste Parameter je Studientier (Feldstudien I + II) 54
Lösungsapplikation 55
Betriebliche Daten 55
Tierdaten 55
Brunstparameter und Besamung 55
Trächtigkeit 56
3.1.5 Zusätzliche Datenerfassung bei Embryonenempfängertieren 56
Empfängertier 56
Spendertiere 56
Embryo 56
3.1.6 Zervixzytologien 56
3.1.7 Statistische Analyse 57
3.2 Experimentelle Studie: Vaginohysteroszintigraphien 57
3.2.1 Studientiere 57
3.2.2 Versuchsdurchführung 58
3.2.3 Bildauswertung 59
4 ERGEBNISSE 61
4.1 Inseminationsbegleitende SP-Applikation (Feldstudie I) 61
4.1.1 Versuchsgruppen und Trächtigkeitsergebnisse 61
4.1.2 Charakterisierung der Studientiere und ihre Verteilung hinsichtlich der erfassten Parameter 61
Rassen 62
Laktation 63
Rastzeit 64
Störungen post partum 65
Milchmenge 67
Milchprobe 68

Körperkondition 69
Lahmheit 70
Hygiene 72
Letzte beobachtete Brunst 73
Dauer der Brunst und Brunstfeststellung 73
Brunstschleim 74
Intensität der äußeren Brunstsymptomatik 74
Kontraktion der Gebärmutter 76
Zervixzytologiestatus 77
Haltungssystem 79
Betriebe und Betriebsgröße 79
Gruppengröße und Liegeplätze 80
Eingesetztes Sperma 81
Untersuchungen auf Trächtigkeit 81
4.1.3 Auswertung nach Besamungsbeauftragten 82
Trächtigkeitsraten je Besamungsbeauftragten und Versuchsgruppe 82
4.1.4 Weitere Auswertung nach Rassen 84
Trächtigkeitsrate je Rasse und Versuchsgruppe 84
4.1.5 Weitere Auswertung nach Zervixzytologiestatus 84
Zervixzytologiestatus und Intensität der äußeren Brunstsymptome 84
Zervixzytologiestatus und Brunstschleim 85
Zervixzytologiestatus und Uteruskontraktion 85
Zervixzytologiestatus und Laktation 85
Zervixzytologiestatus und Lahmheit 85
4.2 Transferbegleitende Seminalplasmaapplikation bei Embryonen-empfängertieren (Feldstudie II) 88
4.2.1 Versuchsgruppen und Trächtigkeitsergebnisse 88
4.2.2 Charakterisierung der Studientiere 89
Rasse 90
Laktationsnummer 90
Haltungssystem und Betriebsgröße 90
Zyklussynchronisation 90
Brunstfeststellung und Intensität der äußeren Brunstsymptomatik 90
Zervixzytologiestatus 92
ET-Durchführung und Uterusgröße 93
Embryoqualität und Art ihrer Lagerung 95
4.2.3 Weitere Auswertung der Zervixzytologien 95
4.3 Zusammengefasste Ergebnisse der Feldstudien I + II 98
4.3.1 Signifikante Einflüsse in der KB-Studie 98
Auf die Trächtigkeitsraten 98
Weitere Signifikanzen 99
4.3.2 Signifikante Einflüsse in der ET-Studie 99
Auf die Trächtigkeitsraten 99
Weitere Signifikanzen 99
4.4 Vaginohysteroszintigraphien im Östrus (Experimentelle Studie) 99
4.4.1 Szintigraphieserien im Vergleich 99
4.4.2 Szintigraphieserien je Tier 100
4.4.3 Szintigraphieserien des Seminalplasmas 107
4.4.4 Szintigraphieserien des Ejakulates 108
4.4.5 Szintigraphieserien des Placebos 108

5 DISKUSSION 110
5.1 Feldstudien 110
5.1.1 Überprüfung der Arbeitshypothese 110
5.1.2 Allgemeine Einordnung der erzielten Trächtigkeitsraten 110
5.1.3 Effekt der Seminalplasmaapplikation 110
Resorption von Seminalplasma-Bestandteilen 112
Veränderung der Uterusmotilität, Immunmodulation und Volumeneffekt 113
Deponierungseffekt 114
Zeitpunkt der Applikation 114
5.1.4 Diskussion weiterer signifikanter Parameter 114
KB-Studie 115
ET-Studie 116
5.1.5 Kritische Anmerkungen zu den Feldstudien 116
Durchführung der Studien 116
Verblindung der Daten 117
Zeitraum der Studiendurchführung 117
5.2 Zervixzytologien 117
5.2.1 Überprüfung der Arbeitshypothese 117
5.2.2 Allgemeine Einordnung der gewonnenen Zytologien 118
5.2.3 Aussagekraft für die Reproduktion 120
5.2.4 Effekt der Seminalplasmaapplikation 121
5.2.5 Kritische Anmerkungen zum Einsatz der Zervixzytologie 122
5.3 Experimentelle Studie 122
5.3.1 Überprüfung der Arbeitshypothese 122
5.3.2 Einordnung der Szintigramme 123
5.3.3 Kritische Anmerkungen zur experimentellen Studie 125
6 ZUSAMMENFASSUNG 127
7 SUMMARY 131
8 LITERATURVERZEICHNIS 135
9 DANKSAGUNG 154

VERZEICHNIS DER ABKÜRZUNGEN
A. = Arteria
Acp = Accessory gland protein, Protein der akzessorischen Geschlechtsdrüsen
AI = Artifizielle Insemination
BCS = Body Condition Score (Skala 1 - 5)
BDI = Beck depression inventory, Erfassung von Depressions-
symptomen nach Beck
BS1-5 = Intensität der Brunstsymptomatik (auf einer Skala von 1 - 5)
bzw. = beziehungsweise
°C = Grad Celsius
COX-2 = Cyclooxygenase-2
d = Tag/Tage
d 0 = Tag 0, Brunst bzw. Zeitpunkt der künstlichen Besamung
d 7 = Tag 7 des Zyklus, ausgehend von d 0/Brunstzeitpunkt
ET = Embryotransfer
FES = fecundity-enhancing substances, trächtigkeitsfördernde Substanzen
FSH = Follikelstimulierendes Hormon
FV = Deutsches Fleckvieh
g = Erdbeschleunigung
GM-CSF = Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor
h = Stunde
hCG = humanes Choriongonadotropin
HSS/HSSG = Hysterosalpingoszintigraphie
HYG = Hygiene-Score (Skala 1 - 4)
ICSI = Intracytoplasmic sperm injection, intrazytoplasmatische
Spermieninjektion
IETS = International Embryo Transfer Society
IL = Interleukin
IL-2R = Rezeptor des Interleukin-2
i.m. = intramuskulär
i.v. = intravenös

IVF = in vitro Fertilisation
K = Kontrollgruppe
K1-3 = Uteruskontraktion (auf einer Skala von 1 - 3)
KB = Künstliche Besamung
kBq = Kilobecquerel
kg = Kilogramm
Lakt. = Laktation
LH = Luteinisierendes Hormon
LIF = Leukemia inhibitory factor
LPS = Lipopolysaccharide
LS = Lahmheits-Score (Skala 1 - 5)
Lsg. = Lösung
MBq = Megabecquerel
min = Minute
MHC = Major histocompatibility complex, Haupthistokompatibilitätskomplex
Mio = Million
mL = Milliliter
µL = Microliter
MS = Doktorandin M. Schwerhoff
n = Anzahl
n GES = Gesamtanzahl
NK- = Natürliche Killerzellen
Nl, Nll. = Nodus lymphaticus, Lymphknoten
n X = Anzahl in der Gruppe X
OE = Östrus
P = Probabilität, Irrtumswahrscheinlichkeit
P = Placebo (-gruppe)
PBS = Phosphate buffered saline, phosphatgepufferte Salzlösung
p.c. = post coitum
PG = Prostaglandin
PGF2α = Prostaglandin F2alpha

PGE2 = Prostaglandin E2
p.i. = post inseminationem
PMN = Polymorphkernige neutrophile Granulozyten
p.p. = post partum
PR = Pregnancy rate
R. = Ramus, Zweig
RB = Deutsche Holstein Rotbunt
ROI = Regions of interest, definierter Bereich des Interesses in der
Auswertung von Szintigrammen
s = Standardabweichung
SB = Deutsche Holstein Schwarzbunt
SP = Seminalplasma (-gruppe)
Tc = Technetium
TGF ß = Transforming growth factor ß
TierSchG = Tierschutzgesetz
TR = Trächtigkeitsrate
u. = und
V. = Vena, Vene
z.B. = zum Beispiel
Zykl.syn. = Zyklussynchronisation

1 EINLEITUNG
Seminalplasma, produziert überwiegend von den akzessorischen Geschlechtsdrüsen des
männlichen Tieres, macht ca. 90 % eines Ejakulates aus und dient unter anderem dem
Transport und Schutz der Spermien. Für die weiblichen Individuen verschiedener Spezies
sind darüber hinaus Seminalplasma-Effekte auf das Immunsystem, den Uterus und die
Ovarien nachgewiesen. Auch systemische und psychobiologische Auswirkungen nach einer
Seminalplasmaapplikation im weiblichen Genitale sind in diversen Untersuchungen
beispielsweise an Insekten, Ratten, Trampeltieren und dem Menschen belegt. Sogar die
Beeinflussung von Implantation und embryonaler Mortalität wird dem Seminalplasma unter
anderem bei den Spezies Maus und Schwein zugeschrieben.
Für das Rind liegen keine Untersuchungen zu den Auswirkungen einer
Seminalplasmaapplikation in physiologischer Menge und Lokalisation vor und die Berichte
über Seminalplasma-Effekte bei anderen Spezies führten zur Konzeption der vorliegenden
Arbeit. Hat das Seminalplasma auch beim Rind eine trächtigkeitsfördernde Wirkung und,
wenn ja, lässt sich diese unter Praxisbedingungen belegen?
Im Hauptteil der Arbeit, zwei Feldstudien, sollte die Auswirkung einer
Seminalplasmaapplikation auf die Fruchtbarkeit bei Rindern untersucht werden. Zugrunde lag
die Hypothese, dass eine Seminalplasmaapplikation die Trächtigkeitsraten positiv beeinflusst.
Die durchgeführten Feldstudien waren dreifachblind und mit randomisierter Zuordnung der
Studientiere konzipiert. Umfangreiche Datenerhebungen je Studientier wurden
vorgenommen, um Effekte anderer Einflussgrößen wie Körperkondition, Rasse und Alter auf
die Fruchtbarkeit auszuschließen. Die durchgeführte Seminalplasmapplikation, orientiert an
der Physiologie des Rindes, erfolgte in einem Umfang von 4 mL intrazervikal und
intravaginal zum Zeitpunkt der künstlichen Besamung beziehungsweise brunstbegleitend bei
Embryonenempfängertieren. Zur Auswertung wurden die Trächtigkeitsraten in den drei
Versuchsgruppen „Seminalplasma“, „Placebo“ und „Kontrolle“ berechnet.
Im Rahmen beider Feldstudien wurden exfoliative Zervixzytologien erstellt, um den
zervikalen Zytologiestatus der Studientiere in der Brunst zu dokumentieren. Aufgrund der
gewonnenen umfassenden Probenanzahl konnte daher eine weitere Hypothese überprüft
13

werden: Hat der zervikale Zytologiestatus des Rindes, genauer gesagt ein Anteil von weniger
als 10 % polymorphkernige Granulozyten, einen positiven Einfluss auf den
Besamungserfolg? Eine Berechnung der Trächtigkeitsraten nach Zellstatus-Gruppe wurde zur
Überprüfung dieser Hypothese durchgeführt. Zusätzlich konnte anhand der ET-Studie
untersucht werden, ob sich die brunstbegleitende Applikation von Seminalplasma auf den
Zervixzytologiestatus zum Transferzeitpunkt auswirkt.
Weitere Fragenstellten sich bei der Betrachtung der vielfältigen Seminalplasma-Effekte im
weiblichen Individuum: Was geschieht mit dem Seminalplasma nach der Applikation? Wie
lange verbleibt das Seminalplasma im weiblichen Genitale? Und ist die Szintigraphie eine
geeignete Methode zur visuellen Verfolgung applizierter Lösungen?
Zur Beantwortung dieser Fragen wurde eine ergänzende, experimentelle Studie bei Ziegen,
ebenfalls Scheidenbesamer wie das Rind, jedoch aufgrund der Größe besser zur Szintigraphie
geeignet, konzipiert. Radioaktiv markiertes Seminalplasma wurde nach intravaginaler
Applikation per Hysterovaginoszintigraphie über einen Zeitraum von 6 h verfolgt. Zur
Auswertung wurden die Szintigramme in den drei Versuchsgruppen „Seminalplasma“,
„Ejakulat“ und „Placebo“ verglichen.
14

2 LITERATURÜBERSICHT
2.1 Reproduktionsrelevante Grundlagen
2.1.1 Reproduktionszyklus und Anatomie des weiblichen Rindes
Das domestizierte europäische Rind ist asaisonal polyöstrisch, mit einem 21 (18 - 24)-tägigen
Zyklus (GRUNERT u. BERCHTOLD 1999). Die Brunst dauert in der Regel 18 (12 - 24) h,
wobei diese, mit steigender Milchleistung zunehmend kürzer beobachtet wird. So stellten
DOBSON et al. (2008) in Großbritannien eine von 15 auf 5 h verkürzte Brunstdauer innerhalb
der letzten 30 - 50 Jahre fest. Die spontane Ovulation findet in der Regel erst nach dem
Abklingen der äußeren Brunstsymptome statt: 30 - 35 h nach Brunstbeginn und 7,3 (0 - 16) h
nach Brunstende (GRUNERT u. BERCHTOLD 1999). Als optimaler Besamungszeitpunkt
wird 12 - 18 h nach Brunstbeginn angesehen (GRUNERT u. BERCHTOLD 1999;
BUSCH 2007).
Das weibliche Genitale des Rindes wird unterschieden in Scham (Vulva), Scheide (Vagina),
Gebärmutter (Uterus) mit Gebärmutterhals (Cervix uteri), -körper (Corpus uteri) und -hörnern
(Cornua uteri), sowie Eileiter (Tubae uterinae) und Eierstöcke (Ovarii; siehe auch Abb. 4).
Die weiblichen Genitalorgane unterliegen erheblichen zyklusabhängigen
Strukturveränderungen und im Folgenden wird nun kurz auf Scheide und Zervix eingegangen.
Die Scheide reicht vom äußeren Muttermund bis zur Harnröhrenmündung und weist mit
einem pH von 6,2 - 6,9 ein saures Milieu auf (WEHREND et al. 2003). Sie stellt ein häutig-
muskulöses, schlauchförmiges Organ dar, dessen Lumen, außer während der Begattung und
der Austreibungsphase der Frucht, auf einen kapillaren Spaltraum verjüngt ist. Der Wandbau
der Vagina besteht aus drei Schichten: einer mehrschichtigen Schleimhaut (Tunica mucosa),
der kollagenelastischen Bindegewebsschicht (Lamina propria) und einer Muskelschicht
(Tunica muscularis) aus glatten Muskelzellen (LIEBICH 2004). Der Autor berichtet
außerdem beim Rind über hochprismatische, schleimproduzierende Zellen, die in den
Schleimhautfalten, insbesondere in der Nähe der Zervix eingelagert sind. Der
Gebärmutterhals bildet den Übergang zwischen Scheide und Gebärmutterkörper und kann
aufgrund seiner derben Beschaffenheit beim Rind bei der transrektalen Untersuchung von
diesen abgegrenzt werden. Die Cervix uteri ist in der Lage sich temporär
15

(Östrus/Austreibungsphase) zu öffnen und zu schließen (LEISER 1999). Auch die Wand des
Gebärmutterhalses ist in drei Schichten aufgebaut: Eine tierartlich unterschiedlich stark
gefaltete, einschichtige, hochprismatische Tunica mucosa, die Lamina propria, welche unter
Einfluss von Östrogenen stark ödematisiert wird und die Tunica muscularis mit zirkulären
und longitudinalen Fasern (LIEBICH 2004).
Die Schleimhautzellen der Zervix synthetisieren in Abhängigkeit vom Zyklus den aus sauren
und neutralen Proteoglykanen bestehenden Schleim: dünnflüssigen Brunstschleim unter
Östrogeneinfluss oder dickflüssigen Schleim zur Bildung eines Pfropfes, der die Zervix
während der Gelbkörperphase verschließt (LEISER 1999; LIEBICH 2004). Ebenfalls
abhängig vom Zyklus ist auch die Permeabilität der Vaginalschleimhaut. WINTERHAGER u.
KÜHNEL (1985) resümierten aus ihren Versuchen an Meerschweinchen, dass die Zell-Zell-
Verbindungen (tight junctions) ursächlich beteiligt sind an der Restriktion parazellulärer
Diffusion durch die Vaginalschleimhaut in der Brunst. Im Metöstrus bemerkten die Autoren
dagegen eine Durchlässigkeit für Markermoleküle, und führten dies auf veränderte Zell-Zell-
Verbindungen zurück.
2.1.3 Das Ejakulat des Bullen
Mittlere Werte für frisches Bullenejakulat sind: 5 (2 - 8) mL Ejakulatvolumen, 1,2 x 10 6 /µL
Spermienkonzentration, gute Massenbewegung und 65 % vorwärtsbewegliche Spermien
(MANN u. LUTWAK-MANN 1981; GASSE 1999; SCHMIDT 2000).Die
Mindestanforderungen der Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter (ADR 2006) für die
Güte von Bullensperma für Zuchtbullen für den Einsatz in der KB und für Deckbullen lauten:
Zwei bzw. 4 mL Ejakulatvolumen (altersabhängig für Bullen < 2 bzw. > 2 Jahre),
Spermienkonzentration 0,6 x 10 6 /µL, ungestörte Massenbewegung und 70 %
vorwärtsbewegliche Spermien.
2.1.4 Reproduktionszyklus und Anatomie der weiblichen Ziege
Die Ziege ist ein saisonal polyöstrischer Scheidenbesamer mit einem knapp 3-wöchigen
Zyklus. Das Tag-Nacht-Lichtverhältnis ist der Regulator für den Beginn der Brunstsaison, die
zyklische Aktivität wird von kürzer werdenden Tagen gefördert (KÜST u. SCHAETZ 1983).
Die Brunst dauert 1-2 Tage und äußert sich in typischem Verhalten, wie Lebhaftigkeit,
16

Unruhe, Neugierde und Duldung. Üblicherweise werden Suchböcke zur Erkennung brünstiger
Tiere eingesetzt (KÜST KÜST u. SCHAETZ 1983 1983).
Allein auf anatomische Auffälligkeit
Auffälligkeiten en von Scheide und Gebärmutterhals der Ziege sei an
dieser Stelle hingewiesen. Der äußere Muttermund (Ostium uteri externu externum) bzw. der in die
Vagina hineinragende Teil der Zervix (Portio vaginalis cervicis) liegt bei der Ziege auf dem
Boden der Scheide. Die Portio wird speziestypisch von dem kaudalsten der konzentrischen
Faltenkränze, die die Verschlusseinrichtung der Zervix bbilden,
ilden, umfasst (LEISER 1999 1999; Abb.
1). Des Weiteren beschreibt LEISER (1999) bei der Ziege, ähnlich dem Schaf, eine
querstehende Schleimhautfalte auf de dem m Scheidenboden, die der Portio vorgelagert ist und
diese in eine Mulde einbettet. In der Literatur zur Anatomie des Rindes gibt es keinen
Hinweis auf eine abgegrenzte Mulde unmittelbar vor der Portio.
Abb. 1: : Cervix uteri der Ziege, dorsal eröffnet (aus: NICKEL et al. 1999)
2.1.5 Das Ejakulat des Ziegenbockes
Mittlere Werte für frisches Ziegenejakulat sind: 0,5 - 1 mL Ejakulatvolumen, 2,5 x 10 6 /µL
Spermienkonzentration und 65 % vorwärtsbewegliche Spermien (GASSE 1999;
SCHMIDT 2000).
a Corpus uteri
a´´ Ostium uteri internum
b Cervix uteri
b´´ Ostium uteri externum
c Vagina
2.2 Mechanismen der Interaktion im weiblichen Genitale
Beim Scheidenbesamer Rind mit einer geringe geringen Ejakulatmenge von sehr großer Dichte kann
davon ausgegangen gen werden, dass der Zervixmukus schon unmittelbar nach Insemination als
physiologische Barriere im weiblichen Genital Genitale den Übergang von Seminalplasma in den
Uterus, abgesehen von den direkt an die Spermien gebundenen Bestandteilen, verhindert
17

(ROGDER 1975). Seminalplasma-Effekte, die lokal am Inseminationsort Vagina auftreten
bzw. Mechanismen zur Weitervermittlung vom Inseminationsort aus sind also besonders in
Betracht zu ziehen. ROBERTSON formulierte 2005, dass Effekte der Samenexposition über
den unmittelbaren Deponierungsort hinausreichen und Veränderungen in anderen Organen
und Systemen des weiblichen Körpers bewirken können.
Verschiedene Transportwege können an der Effektvermittlung nach vaginaler
Substanzapplikation im weiblichen Genitale beteiligt sein. CICINELLI u.
DE ZIEGLER (1999) nennen bei der Frau: die Passage via Zervikalkanal (intrazervikale
Aspiration), die Absorption in das venöse bzw. lymphatische Zirkulationssystem inklusive
des Austausches von Substanzen nach dem Gegenstromprinzip und die direkte
Gewebediffusion. Neben der vaskulären Versorgung sowie auf das lokale lymphatische
System des weiblichen Genitale wird im Folgenden auch auf den sogenannten „first uterine
pass effect“ kurz eingegangen. Des Weiteren finden in diesem Abschnitt die Mechanismen
der physiologischen Selbstreinigung des Genitaltraktes (insbesondere die vaginale Clearance)
Beachtung.
2.2.1 Blutgefäßsystem
Arterielles System
Die arterielle Versorgung des weiblichen Genitale beim Rind ist in Abb. 2 veranschaulicht.
Die arterielle Versorgung der Beckenhöhlenorgane erfolgt über die A. iliaca interna, die als
paariges Endgefäß aus der Aorta abdominalis hervorgeht (WAIBL u. WILKENS 1996).
Das Gefäßsystem des weiblichen Genitale ist komplex. So besteht beispielsweise eine
Verbindung der A. vaginalis, die aus der A. iliaca interna zur Scheide zieht, über ihren
R. uterinus mit der A. uterina im Bereich der Zervix (WAIBL u. WILKENS 1996). Die
A. uterina versorgt den Uterus und anastomosiert mit ihren eigenen Ästen im Bereich der
Uterushörner, um zusätzlich auch im Mesometrium mit der A. ovarica über deren R. uterinus
in Verbindung zu stehen (WAIBL u. WILKENS 1996). Die vielfältigen Gefäßverbindungen
gerade auf lokaler Ebene sind möglicherweise Voraussetzungen für Informationsaustausch
und Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Abschnitten des Genitals.
18

Venöses System
Die venöse Blutgefäßversorgung des weiblichen Genitals beim Rind begleitet im
Wesentlichen das arterielle System. Eine Besonderheit ist die venöse Versorgung des Uterus.
Die Hauptvenen des Uterus sind die Rr. uterini der V. ovarica und der V. vaginalis sowie die
V. vaginalis accessoria beim Rind, wohingegen die V. uterina, das Begleitgefäß der
A. uterina, funktionell unbedeutend sein soll (WAIBL u. WILKENS 1996). Des Weiteren
beschreiben WAIBL u. WILKENS (1996) beim Rind ein starkes längsgerichtetes
Venengeflecht der genannten Gefäße an der Ventralwand des Geschlechtstraktes. Auch im
Bereich des venösen Systems scheinen also physiologische Voraussetzungen zur lokalen
Vermittlung von Stimuli im weiblichen Genitale gegeben.
Abb. 2: Ausgewählte Arterien am weiblichen Genitale des Rindes (modifiziert nach Bild- und
Textangaben aus: NICKEL et al. 1996)
Austausch nach dem Gegenstromprinzip
Im weiblichen Genitale ist ein lokaler, vaskulärer Austausch von Substanzen nach dem
Gegenstromprinzip (“counter-current exchange”) möglich. So ist beispielsweise für das Schaf
ein Übergang von biologisch wirksamen Substanzen wie PGF2α von der V. uterina in die
19

A. ovarica bekannt (McCRACKEN 1980). Durch diesen Mechanismus kann PGF2α vom
Uterus direkt zum Ovar geführt werden und dort einen luteolytischen Effekt ausüben
(GINTHER 1974; BAIRD 1987). Über den Gegenstromaustausch verschiedener weiterer
Substanzen wie Testosteron, Östradiol, Progesteron und Oxytozin wird bei Schwein und
Schaf berichtet (KRZYMOWSKI et al. 1981; KOTWICA et al. 1982; SCHRAMM et
al. 1986).
Auch in Bezug auf die Effekte des Seminalplasmas wird dieser Gegenstromaustausch
diskutiert. So vermutet ROBERTSON (2005) unter anderem die Vermittlung des counter-
current Mechanismus bei einer, nach genitalem Seminalplasmastimulus beobachteten,
erhöhten Makrophagenpopulation in den Corpora lutea der Maus (GANGNUSS et al. 2004)
bzw. dem von WABERSKI et al. (1997) bei östrischen Sauen festgestellten verkürzten
Intervall zwischen LH-Peak und Ovulation.
Schematisch zeigt Abb. 3, wie die Exposition des Uterus mit Seminalplasma die Entwicklung
des Corpus luteum am Ovar beeinflussen kann. Seminalplasma induziert über seinen
Östrogenbestandteil die Prostaglandinsynthese des porcinen Endometriums (CLAUS 1990),
welche gleichzeitig über eine erhöhte Transkription der Cyclooxygenase-2-mRNA gefördert
wird (O´LEARY et al. 2004). Das synthetisierte PGF2α gelangt per Gegenstromaustausch
zwischen den Gefäßen zum Ovar, ist in der Follikelflüssigkeit nachweisbar und beeinflusst
dort den Gelbkörper (CLAUS 1990; ROBERTSON 2007).
Abb. 3: Substanzaustausch nach dem Gegenstromprinzip am weiblichen Genitale nach Exposition mit
Seminalplasma (COX-2 = Cyclooxygenase-2; PGE2 = Prostaglandin E2; Schematische
Darstellungaus: ROBERTSON 2007)
20

2.2.2 Lokales Lymphsystem
Das Lymphgefäßsystem des weiblichen Genitale beim Rind ist in Abb. 4 dargestellt. Lymphe
aus Uterus, Vagina und Vulva fließt zu den Nll. sacrales und Nll. hypogastrici, welche als
Gruppe in den Anfangsabschnitten der Aa. iliacae internae lokalisiert sind. Auch gelangt
Lymphe vom Uterus zum Nl. iliofemoralis, dem großen inneren Darmbeinlymphknoten, der
am vorderen Rand der A. iliaca externa gelegen ist (VOLLMERHAUS 1996). Der weitere
Lymphabfluss erfolgt vom Nl. iliofemoralis Richtung Nll. iliaci mediales und Truncus
lumbalis. Zum Drainagegebiet der Nll. iliaci mediales, direkt vor der Aufteilung der Aorta in
die Aa. iliacae externae, gehören unter anderem die Eierstöcke des Rindes. Die Nll. inguinales
superficiales nehmen unter anderem Lymphzuflüsse aus dem Bereich Euter, Scham,
Scheidenvorhof und Klitoris auf, welche dann Richtung Nl. iliofemoralis weitergeleitet wird
(VOLLMERHAUS 1996).
Die physiologischen Voraussetzungen zur lokalen Kommunikation über die Lymphgefäße im
weiblichen Genitale sind gegeben und so vermuten CICINELLI u. DE ZIEGLER (1999) auch
eine Beteiligung des humanen lymphatischen Systems als Transportweg für vaginal
applizierte Substanzen. Konkreter hält ROBERTSON (2005) nach ihren Erkenntnissen beim
Menschen und bei der Maus das lokale Lymphsystem mit wandernden inflammatorischen
Zellen für eine mögliche Route zur Vermittlung von Seminalplasmaeffekten im weiblichen
Genitale.
2.2.3 „First uterine pass effect“
Die in der Literatur als „first uterine pass effect“ beschriebene Beobachtung kennzeichnet
eine selektive Anreicherung von vaginal applizierten Substanzen in der Gebärmutter. Ein
lokaler und direkter Transportmechanismus von Vagina zu Uterus wird hinter diesem
Phänomen der selektiven Anreicherung vermutet (DE ZIEGLER et al. 1997). Einen lokalen
Kommunikationsweg zwischen Uterushorn und angrenzendem Ovar legen auch Studien mit
unilateral ligiertem Uterushorn („Mariensee-Modell“) beim Schwein nahe (WABERSKI et
al. 1995). Für das Rind liegen derzeit keine Untersuchungen zum „first uterine pass effect“
vor, weshalb nachfolgend auf Untersuchungen aus der Humanmedizin eingegangen wird.
Voraussetzung für einen lokalen Transportmechanismus im weiblichen Genitale ist die
vaginale Absorption. In ihrem Übersichtsartikel nennen BENZINGER u. EDELSON (1983)
21

diverse Substanzgruppen für die eine vaginale Absorption bei der Frau bekannt ist:
Prostaglandine, Steroide, Antibiotika, Proteine, Antigene und auch anorganische
Komponenten.
Abb. 4: Übersicht der Lymphdrainage am weiblichen Genitale des Rindes (modifiziert nach Bild- und
Textangaben aus: NICKEL et al. 1996)
Konkreter verglichen CICINELLI et al. (1993) die Auswirkungen der vaginalen mit der
nasalen (Spray) Administration von Progesteron bei Frauen. Beide Applikationsrouten führten
zu vergleichbaren Serumleveln, die sekretorische Transformation des Endometriums war
jedoch unterschiedlich stark ausgeprägt. Nach vaginaler Applikation zeigte sich eine stärkere
funktionelle Beeinflussung des Uterus. Ursache hierfür scheint eine erhöhte lokale
Gewebekonzentration bestimmter Substanzen im Uterus nach vaginaler Applikation zu sein.
Beispielsweise maßen DE ZIEGLER et al. (1997) zehnfach höhere Gewebskonzentrationen
für Progesteron nach vaginaler Applikation im Vergleich zur systemischen Applikation.
22

MILES et al. (1994) verglichen, ebenfalls bei Frauen, die vaginale mit der intramuskulären
Progesterongabe und vermerkten dabei ebenfalls einen erheblichen Unterschied in der
Gewebskonzentration im Endometrium (11,5 ± 2,6 ng/ml nach vaginaler und 1,4 ± 0,4 ng/ml
nach i.m. Aplikation), während die Serumkonzentrationen sich gegenteilig verhielten (11,9 ±
1,2 ng/ml nach vaginaler und 69,8 ± 5,9 ng/ml nach i.m. Applikation).
Der „first uterine pass effect“ beim Menschen ist auch für andere Substanzen beschrieben. So
untersuchten MIZUTANI et al. (1995) die orale und vaginale Gabe von Danazol, eines
Testosteronderivats. Durch die vaginale Administration wurden zur vierfachen oralen Dosis
(400 mg/Tag oral zu 100 mg/Tag) vergleichbare Uterusgewebskonzentrationen erreicht.
2.2.4 Vaginale Clearance
Über die (zeitlichen) Abläufe der physiologischen Selbstreinigung der Vagina, der
sogenannten vaginalen Clearance, ist nicht viel bekannt. Es kommen allgemein verschiedene
Eliminationswege für in der Vagina deponierte Substanzen beim Scheidenbesamer in Frage:
Der Ausfluss bzw. die Ausstoßung über die Vulva, insbesondere im Zusammenhang mit der
Miktion, macht vermutlich einen wesentlichen Anteil an der vaginalen Clearance aus.
Abhängig vom Zyklusstadium und damit vom Öffnungsgrad der Zervix sowie der
Myometriumsaktivität kann ein Teil der vaginal deponierten Substanz über den sich
anschließenden Genitaltrakt bis in die Bauchhöhle (Cavum abdominis) gelangen
(ITURRALDE u. VENTER 1981). Außerdem ist ein Übergang in das umliegende Gewebe
der Vagina, je nach Permeabilität des Gewebes (siehe auch Kapitel 2.1.1.
„Reproduktionszyklus und Anatomie des weiblichen Rindes) und den Eigenschaften der
deponierten Substanz, möglich.
Als beeinflussende Faktoren der uterinen Clearance werden die Aufweitung der Zervix, die
Aktivität des Myometriums und die lymphatische Drainage beim Uterusbesamer Pferd
identifiziert (KATILA 1996). Beim Scheidenbesamer Mensch konzentrieren sich
Untersuchungen zur Persistenz von Ejakulatbestandteilen in der Scheide vor allem auf die
forensischen Aspekte des Spermiennachweises (SILVERMAN u. SILVERMAN 1978;
WILLOTT u. ALLARD 1982; HAIMOVICI u. ANDERSON 1995). Neben den
Spermatozoen haben DAVIES u. WILSON (1974) aber auch die Nachweisbarkeit der Sauren
Phosphatase (AP) sowie Blutgruppen-Antigene des Seminalplasmas in der humanen Vagina
23

untersucht und konnten beide innerhalb von 48 h p.c. sicher nachweisen. Den Test auf Saure
Phosphatase sehen HAIMOVICI u. ANDERSON (1995) allerdings als nur eingeschränkt
aussagekräftig an, da diese auch in vaginalen Sekreten enthalten sein kann.
Für das Rind ist ein Maximum an Spermatozoen in der Vagina 1 - 2 h p.i. bzw. p.c.
(DOBROWOLSKI u. HAFEZ 1970; HAWK 1983) beschrieben. DOBROWOLSKI u.
HAFEZ (1970) vermerken bei ihren Untersuchungen an geschlachteten Rindern zudem einen
deutlichen Abfall der Spermienzahlen innerhalb von 24 h nach der künstlichen Insemination
im Bereich der Vagina. HAWK (1983) hält in seinem Übersichtsartikel zum
Spermientransport im weiblichen Genitale fest, dass, obgleich ein kleiner Teil des Spermien
bereits innerhalb von Minuten die Ovidukte erreicht, ein Großteil des Inseminates bei
Rindern, Schafen, Ziegen und Kaninchen zunächst benachbart zum Ort der Insemination
(Vagina und Zervix) verbleibt. Der Autor benennt den Spermienrückfluss von der Zervix in
die Vagina als wahrscheinlich größten Abgang des zervikalen Spermienpools.
2.3 Seminalplasma
2.3.1 Produktion von Seminalplasma
Der Begriff Seminalplasma kennzeichnet die Sekrete der akzessorischen Geschlechtsdrüsen
und damit die Flüssigphase des Ejakulats. Synonyme sind Samenplasma, Spermaplasma und
Samenflüssigkeit (SCHMIDT 2000; LIEBICH 2004). Bei den akzessorischen
Geschlechtsdrüsen (Glandulae genitales accessoriae) handelt es sich um eine Gruppe
exokriner Drüsen, die ihr Sekret dorsal in das Beckenstück der Harnröhre abgeben
(GASSE 1999).
Der Bulle hat vier akzessorische Geschlechtsdrüsen, von kranial nach kaudal: die beiden
Samenleiterampullen (Ampulla ductus deferentis), die paarige Samenblasendrüse (Glandula
vesicularis), die Vorsteherdrüse (Prostata) und die paarige Harnröhrenzwiebeldrüse (Glandula
bulbourethralis; GASSE 1999; BERG 2000; Abb. 5). Diese Geschlechtsdrüsen liefern die
größte Komponente des Spermas, bestimmen das Volumen des Ejakulats und schaffen für die
Spermien das optimale Stoffwechselmilieu (GASSE 1999).
Scheidenbesamer, wie Bulle und Ziegenbock, haben kleinere Ejakulatvolumina als
Uterusbesamer (MANN u. LUTWAK-MANN 1981; WABERSKI 2007). Die Sekretanteile
24

der einzelnen Drüsen im Gesamtejakulat wechseln innerhalb der Ejakulatfraktionen und die
Abgabe der akzessorischen Geschlechtsdrüsen verläuft nicht simultan (GASSE 1999). Für die
Samenblasendrüse gibt BERG (2000) einen Sekretanteil am Gesamtejakulat von 25 - 30 %
beim Bullen und 7 - 8 % beim Ziegenbock an.
1 Vesica urinaria
2 Ureter
3 Plica genitalis
4 Ductus deferens mit
Ampulla ductus deferentis
5 Glandula vesicularis
6 Glandula prostatica (Corpus)
7 M. urethralis
8 Glandula bulbourethralis
9 Bulbus penis
Abb. 5: Akzessorische Geschlechtsdrüsen des männlichen Rindes (aus: NICKEL et al. 1999)
2.3.2 Bestandteile des Seminalplasmas
Das Seminalplasma zeigt sowohl im Volumen als auch in den Inhaltsstoffen, abhängig von
der tierartlichen Ausprägung der akzessorischen Geschlechtsdrüsen, deutliche Unterschiede
(WABERSKI 2007). MANN u. LUTWAK-MANN (1981) geben eine Übersicht von im
Seminalplasma enthaltenen Substanzen, wovon Tab. 1 einen Auszug zeigt. Im
Seminalplasma sind darüber hinaus Östrogene, Androgene, FSH, LH, Prolaktin, hCG und
diverse Prostaglandine enthalten(VENTURA u. FREUND 1973; NEY 1986; WABERSKI
2007).
Wie es jedoch RODGER bereits 1975 formulierte: „The proceeding discussion suggests that
in any approach to the question of the role of a seminal plasma constituent the answer
probably lies within the female tract, for it is after all within this tract that the spermatozoa
fulfill the function for which they were produced.” beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit
den Auswirkungen einer Seminalplasmaapplikation im weiblichen Genitale auf die
25

Fruchtbarkeit, so dass bezüglich der weiteren Bestandsaufnahme und Charakterisierung von
Seminalplasmabestandteilen an dieser Stelle auf vorhandene Literatur (MANJUNATH u.
SAIRAM 1987; WEHRLE 2000; CALVETE u. SANZ 2007; MANJUNATH et al. 2007;
RODRIGUEZ-MARTINEZ et al. 2011) verwiesen wird.
Tab. 1: Zusammensetzung des Seminalplasmas (Auszug aus: MANN u. LUTWAK-MANN 1981)
Menge in mg/100ml Bulle Schafsbock
Gesamt-Stickstoff 440 - 1170 900
Natrium 150 - 370 180
Kalium 50 - 380 90
Kalzium 24 - 60 9
Magnesium 8 6
Chlorid 150 - 390 180
Fruktose 300 - 1000 150 - 660
Sorbitol 10 - 136 26 - 120
Inositol 24 - 46 10 - 15
Ergothionein Spuren Spuren
Glycerylphosphorylcholin 110 - 500 1 600 - 2 000
Zitronensäure 350 - 1 000 300 - 800
Milchsäure 20 - 50 35
Brenztraubensäure 5 10
Ascorbinsäure 6 5
Kreatin 12 15
Bicarbonat(ml CO2/100ml) 16 16
2.3.3 Methoden zur Seminalplasmagewinnung und -aufbewahrung
Die Zentrifugation von Ejakulat ist das Mittel der Wahl um Seminalplasma zu gewinnen. Eine
weitere Option zur Seminalplasmagewinnung ist die Nutzung vasektomierter Tiere, wie unter
anderem von GARNER et al. (2001) und ODHIAMBO et al. (2009) für Bullen angeführt.
Eine Übersicht durchgeführter Ejakulatzentrifugationen zur Seminalplasmagewinnung von
Wiederkäuern sowie der genutzten Aufbewahrungstemperatur zeigt Tab. 2.
Tab. 2: Übersicht zur Seminalplasmagewinnung und -aufbewahrung
Tierart Beschleunigung
(g)
Dauer
(min)
26
Aufbewahrung
(°C)
4
Quelle
Rind
1000
10.000
20
30 -20
STRZEMIENSKI 1989
Rind 10.000 30 -100 WOLFE et al. 1993
Rind 3000 30 -70 GILBERT u. FALES 1996
Rind 1000 10 -196 ODHIAMBO et al. 2009
Schaf 1400 10 -30 BELIBASAKI et al. 2000

2.4 Seminalplasmaeffekte auf das weibliche Genitale und die
Fruchtbarkeit
2.4.1 Überblick über die Funktionen im weiblichen Genitale
Speziesübergreifend gehören zu den wesentlichen Funktionen des Seminalplasmas im
weiblichen Genitale laut eines Übersichtsartikels von ROBERTSON (2005):
• Die Förderung der Überlebensfähigkeit der Spermien,
• die Induktion einer Immunantwort zur Ausbildung der Konzeptustoleranz und
• das Organisieren der Endometriumsveränderungen zur Unterstützung der embryonalen
Entwicklung und Implantation.
Das Vorhandensein von Seminalplasma im weiblichen Genitale bei der Paarung scheint nach
heutiger Sicht unmittelbar verknüpft mit dem Zustandekommen einer Trächtigkeit bei
diversen Spezies. Seminalplasma ist nicht nur Transportmedium für Spermien, sondern wird
als Kommunikationsmittel zwischen männlichem und weiblichem Reproduktionsgewebe
gesehen. Es beeinflusst den weiblichen Genitaltrakt auf vielfältige Weise zur Bereitstellung
eines optimalen Milieus für die nachfolgende Trächtigkeit (ROBERTSON 2005). Auf die
Funktionen des Seminalplasmas wird in den folgenden Kapiteln im Detail eingegangen.
Eingangs erfolgt eine Erörterung aus evolutionärer Sicht. Anschließend sind die
Auswirkungen folgendermaßen gegliedert: immunmodulatorische, psychobiologische,
systemische Effekte, Effekte auf Uterusmotilität und Samenretention, auf das Ovar, auf die
Trächtigkeit und beobachtete Auswirkungen nach Entfernung der akzessorischen
Geschlechtsdrüsen.
2.4.2 Evolutionäre Aspekte
Seminalplasma-Effekte auf das weibliche Tier können nicht nur bei Säugetieren, sondern
auch bei Insekten beobachtet werden (GILLOTT 2003). Die bei vielen Spezies belegten
Auswirkungen des Seminalplasmas sprechen dafür, dass dieses ein wichtiges Hilfsmittel bei
der Interaktion zwischen männlichem und weiblichem Individuum darstellt (ROLDAN et
al. 1992; ROBERTSON 2005).
Das männliche Tier soll über die Applikation der Sekrete seiner akzessorischen
Geschlechtsdrüsen im weiblichen Genitale weitreichende Effekte bei der Paarungspartnerin
bewirken und so die Wahrscheinlichkeit des Zustandekommens einer Trächtigkeit nach
27

erfolgter Paarung erhöhen (ROBERTSON 2005). Da unter den Säugetieren bei über 90 % der
Spezies pro Männchen Paarungen mit mehreren Weibchen erfolgen, ist der Selektionsdruck
hoch, jede Paarung mit größtmöglichem Erfolg zu versehen (ROLDAN et al. 1992). Eine
Varianz seitens des männlichen Individuums in der Reaktionsauslösung im weiblichen
Genital ist die Voraussetzung für postkopulatorische Fortpflanzungsstrategien (ZEH u.
ZEH 2001).
Das Sekret der akzessorischen Geschlechtsdrüsen kann vor diesem Hintergrund als äußerst
erfolgreiche männliche postkopulatorische Reproduktionsstrategie gesehen werden
(ROLDAN et al. 1992), da dieses durch Interaktion mit dem weiblichen Genitaltrakt die
Trächtigkeit über den Zeitpunkt der Paarung hinaus beeinflussen kann. Gleichzeitig soll die
Seminalplasmaapplikation dem weiblichen Organismus eine Abschätzung der Fitness und der
Kompatibilität des Männchens mit den Entscheidungsmöglichkeiten Toleranz oder
Abstoßung erlauben, bevor eigene Ressourcen eingesetzt werden (ZEH u. ZEH 2001).
2.4.3 Immunmodulatorische Effekte
Die immunmodulatorischen Effekte des Seminalplasmas lassen sich in stimulierende und
supprimierende Effekte einteilen. Sie beruhen zum einen auf Mediatorsubstanzen, die im
Seminalplasma enthalten sind und direkt und eigenständig immunmodulatorisch wirken
sollen. Zum anderen induziert Seminalplasma lokal im weiblichen Genitale die Exprimierung
immunmodulatorischer Mediatoren und beeinflusst so indirekt das weibliche Immunsystem.
Immunmodulatorische Mediatorsubstanzen des Seminalplasmas, wie TGF-ß, Zytokine und
Prostaglandine, interagieren mit Epithelzellen von Zervix und Uterus zur Induktion von
zellulären und molekularen Veränderungen, die der klassischen Entzündungskaskade ähneln
und benannt werden als „post-inseminationem inflammatory response“ (TROEDSSON et
al. 2000; TÖPFER-PETERSEN 2007). Bei dieser immunologischen Signalkaskade handelt es
sich um inflammatorische, nichtadaptive Reaktionen. Die Aktivierung der angeborenen
Immunität führt bei Stuten, Sauen und Mäuseweibchen innerhalb von wenigen Stunden zu
lokalem Leukozyteneinstrom, Ödematisierung und Hyperämie (TUNON et al. 2000;
JOHANSSON et al. 2004; O´LEARY et al. 2004, 2006). So stimuliert seminaler TGFß1 die
GM-CSF-Produktion des Mäuseuterus und die Infiltration mit inflammatorischen Zellen
(TREMELLEN et al. 1998). Die postinseminatorische Entzündungsreaktion führt in der Regel
28

nicht zur Embryoabstoßung, sondern scheint den Uterus sogar auf die Implantation des
Embryos vorzubereiten und Voraussetzung für eine erfolgreiche Implantation zu sein
(JOHANSSON et al. 2004; O´LEARY et al. 2004, 2006; TÖPFER-PETERSEN 2007).
Seminalplasma hat neben den immunstimulierenden auch immunsuppressive Wirkungen,
indem es die Funktionsfähigkeit einzelner Komponenten des Immunsystems hemmt.
Supprimiert werden in ihrer Funktion T-Zellen, B-Zellen, NK-Zellen, Makrophagen und das
Komplementsystem (LORD et al. 1977; JAMES u. HARGREAVE 1984; QUAYLE et
al. 1987). So wurde beispielsweise von QUAYLE et al. (1987) an humanen T-Lymphozyten
eine reduzierte Expression des IL-2R, welcher an der Aktivierung der ruhenden T-Zellen
beteiligt ist, beobachtet. TROEDSSON et al. (2000) und ROZEBOOM et al. (2001) benennen
und zeigten anhand von in vitro Experimenten eine durch Seminalplasma ausgelöste
Suppression von Komplement-Aktivierung, PMN-Chemotaxis und Phagozytose für die
Spezies Pferd und Schwein. Außerdem wurde ein durch Seminalplasma verkürzter, nicht
jedoch reduzierter Leukozyteneinstrom in den Uterus registriert (TROEDSSON et al. 2001).
ROBERTSON et al. (1997) beobachteten nach Seminalplasmaapplikation bei weiblichen
Mäusen eine herabgesetzte Empfindlichkeit der Typ-1 Immunität gegenüber männlichem
MHC-Antigen und sehen darin die Induktion einer Immuntoleranz gegenüber spezifischen
männlichen Antigenen durch Seminalplasma.
Die immunregulatorischen Wirkungen des Seminalplasmas gehen über eine direkte
Stimulierung bzw. Supprimierung durch eigene Inhaltsstoffe hinaus. Aufgrund einer
Seminalplasmaexposition werden auch die uterinen Epithelzellen selbst zur Expression von
proinflammatorischen Zytokinen und Chemokinen wie IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, Interferon-γ,
CXCL-8, LIF und GM-CSF anregt (Mensch: GUTSCHE et al. 2003; ROBERTSON et al.
2003; Maus: JOHANSSON et al. 2004; Schwein: O´LEARY et al. 2004).ROBERTSON
(2005) zeigt hierzu eine Übersicht der Signalwege (Abb. 6) und nennt neben der
Immunregulierung auch die Modellierung des Endometriumgewebes als eine Auswirkung der
Seminalplasmaexposition.
Das Zytokin GM-CSF beispielsweise zählt zu den embryotropen Zytokinen und wirkt durch
Inhibition der Apoptose sowie eine erleichterte Glukoseaufnahme der Blastomeren auf die
Blastozystenformation des präimplantierten Mäuseembryos (ROBERTSON u. SHARKEY
29

2001). Auch SJÖBLOM et al. (1999) berichten über positive Auswirkungen von GM-CSF auf
die Entwicklung humaner Blastozysten in vitro. CLARKE (1984) nennt sogar
immunmodulatorische Auswirkungen der Samenexposition auch außerhalb des
Reproduktionstraktes am weiblichen Tier und stellt fest, dass diese von zentraler Bedeutung
für den Ablauf der Thymusveränderungen ist, die mit einer Trächtigkeit einhergehen.
Abb. 6: Signalwege im weiblichen Genital nach Seminalplasmaexposition (GM-CSF = Granulocyte-
macrophage colony-stimulating factor; IL-6 = Interleukin 6; LIF = Leukemia inhibitory factor;
aus: ROBERTSON 2005)
2.4.4 Systemische Effekte
Der Übergang von vaginal applizierten Substanzen bzw. Bestandteilen des Seminalplasmas in
den peripheren Blutkreislauf ist bekannt (KELLER et al. 1981; BENZINGER u. EDELSON
1983; JACOBSEN et al. 1984; NEY 1986; CLAUS 1990). Eine förderliche Rolle bei der
Absorption von vaginal applizierten Substanzen spielen möglicherweise sogenannte
Permeabilitätsenhancer, Substanzen zur Beeinflussung der Gewebedurchlässigkeit.
Beispielsweise ist das im Seminalplasma enthaltene Citrat ein Permeabilitätsenhancer, der
geeignet ist die Barriereeigenschaften von Zell-Zell-Verbindungen der Vaginalschleimhaut zu
beeinflussen und parazelluläre Diffusion zu zulassen. (MANN u. LUTWAK-MANN 1981;
OKADA et al. 1982, 1983;CHO et al. 1989). Die Voraussetzungen für systemische Effekte
30

des Seminalplasmas sind gegeben und insbesondere sind die Auswirkungen auf die
Hormonsekretion der Hypophyse untersucht.
In einem Bioassay aus Hypophysenzellen der Ratte konnten PAOLICCHI et al. (1999) durch
Zugabe von Seminalplasma des Alpakas eine signifikant gesteigerte LH-Sezernierung
erzielen, was die Autoren als Hinweis sehen, dass Seminalplasmafaktoren an der LH-
Sekretion und damit an der induzierten Ovulation des Alpaka beteiligt sind.LI et al. (2002)
maßen die Konzentrationen von LH, FSH, Oestradiol-17ß und Progesteron im Blutplasma
von Trampeltieren (Camelus bactrianus, induzierter Ovulator) vor und nach intramuskulärer
Seminalplasmaapplikation. Fünf Stunden nach intramuskulärer Applikation waren die LH-
Konzentrationen in der Seminalplasmagruppe signifikant erhöht, auf die anderen
Hormonkonzentrationen zeigte sich kein Effekt.
ADAMS et al. (2005) identifizierten einen ovulationsauslösenden Faktor (OIF) im
Seminalplasma von Lama und Alpaka, welchen RATTO et al. (2006) auch für das
Seminalplasma des Bullen belegten. Im Ejakulat des Lamas (Lama glama) sind circa 3 mg
enthalten (TANCO 2008). Der OIF wirkt speziesübergreifend und ist sowohl bei Reflex- als
auch Spontanovulatoren konserviert, wie RATTO et al. (2006) anhand der
ovulationsauslösenden Wirkung einer intramuskulären Applikation von Bullen-
Seminalplasma bei weiblichen Lamas beweisen konnten.
2.4.5 Effekte auf die Uterusmotilität und Samenretention
Aus Untersuchungen zur Uterusmotilität ist bekannt, dass diese nicht nur durch den Akt der
Bedeckung sondern auch durch die Deponierung des Samens beeinflusst wird. Verschiedenen
Bestandteilen des Seminalplasmas wird eine motilitätsstimulierende Wirkung zugeschrieben
und die zyklusabhängige Richtung der Kontraktionswellen bestimmt Verweildauer und -ort
des Ejakulates.
Die Uterusmotilität des Rindes unterliegt, in Abhängigkeit vom Sexualzyklus,
Schwankungen, deren Kontraktionskurven insbesondere für den Östrus weitestgehend typisch
sind. Im Östrus und frühen Postöstrus verlaufen die Kontraktionswellen von der Zervix zu
den Tuben (DÖCKE 1962). Neben kurzzeitigen Motilitätspeaks bereits bei Sichtkontakt mit
dem Bullen sowie beim Beriechen der Vulva, beim Aufsprung und bei der Kopulation,
31

konnten VAN DEMARK u. HAYS (1952) deutlich verstärkte Uteruskontraktionen bei der
Ejakulation feststellen. Die Aktivierung der Uterusmotilität, mittels Ballonkymograph
gemessen, war im Östrus stärker ausgeprägt als im Postöstrus. Der Deckakt bewirkt laut
DÖCKE (1962) in allen Zyklusphasen beim weiblichen Rind eine wesentlich stärkere
Uteruskontraktion als die Künstliche Besamung.
In seinen Versuchen zur Reaktion des porcinen Uterus auf Infusion mit eberspermaähnlichen
Östrogenmengen wies CLAUS (1990) eine erhöhte Myometriumsaktivität nach. Das im
Seminalplasma enthaltene Prostaglandin hat einen stimulatorischen Effekt auf die uterinen
glatten Muskelzellen bei Mensch und Schaf (EULER 1936, BYGDEMAN u.
ELIASSON 1963). VENTURA (1969) wies eine Aktivierung der Uterusmuskulatur durch
Samen bzw. Sekrete der seitlichen und hinteren Anteile der Prostata der Ratte in vitro nach. In
einer weiteren Untersuchung des Autors am isolierten Rattenuterus zeigte sich 1 mL
Rattenejakulat hinsichtlich der spasmogenen Eigenschaften äquivalent zu 200 ng PGE1
(VENTURA u. FREUND 1973). Allerdings sehen VENTURA u. FREUND (1973) nicht
allein die Prostaglandine als Urheber der Uterusaktivierung, sondern vielmehr spasmogene
Substanzen, die chemisch und physikalisch den Gangliosiden ähneln.
Die intrakorporale und endoskopisch intrauterine Besamung auf die Papille löst, im Vergleich
zur unbesamten Kontrollgruppe, eine signifikant stärkere mittlere Kontraktionsaktivität der
Gebärmutter aus, stellte KÖLLMANN (2004) in ihren ultrasonographischen Untersuchungen
an Stuten fest. Ein Zusatz von 4 mL Verdünnermedium führte nicht zu einer, der Spermadosis
vergleichbaren, Kontraktionsaktivität. Der Zusatz von 3,5 mL Seminalplasma zur
Inseminationsdosis dagegen verursachte bei Stuten eine signifikant höhere
Kontraktionsfrequenz, wie PORTUS et al. (2005) ebenfalls per Ultrasonographie 10 min und
6 h post inseminationem ermittelten.
2.4.6 Effekte auf das Ovar und den Gelbkörper
Die beschriebenen Seminalplasmaeffekte am Ovar reichen von der Vorverlegung bzw.
Auslösung der Ovulation über die Atresie des dominanten Follikels bzw. größeren
präovulatorischen Follikeln bis hin zu erhöhter Progesteronproduktion und vergrößerter
Makrophagenpopulation in den Corpora lutea.
32

Vorangestellt einige Erkenntnisse bei Insekten: Bei Melanoplus sanguinipes (Grashüpferart)
üben Komponenten der akzessorischen Geschlechtsdrüsen eine Triggerfunktion für die
Oviposition aus. Dadurch sind die Weibchen der Spezies in der Lage, ovulierte Eier in den
lateralen Eileitern für kurze Zeit aufzubewahren, bis die Umstände zur Eiablage günstig sind
(YI u. GILLOTT 2000). Sogenannte „fecundity-enhancing substances“ (FES) der männlichen
akzessorischen Geschlechtsdrüsen der Fruchtfliegen (Drosophila) stimulieren die Ovulation
und/oder die Oviposition (Eileiterperistaltik zum Eitransport) und bewirken so eine Erhöhung
der Fruchtbarkeit. Auch gibt es Hinweise zur beschleunigten Eientwicklung bei Anwesenheit
der Drüsensekrete (GILLOTT u. FRIEDEL 1977, GILLOTT 2003).
Bei Sauen fanden WABERSKI et al. (1997) ebenfalls eine Vorverlegung der Ovulation
nachdem eine Seminalplasmainfusion in den Uterus (Modell Mariensee) durchgeführt wurde.
Hier betrug die Vorverlegung durchschnittlich 10,7 (8 - 14) h. Außerdem konnte bei den
östrischen Sauen dieser Studie ein verkürztes Intervall zwischen LH-Anstieg und Ovulation
nach der Seminalplasmaapplikation festgestellt werden.
In einer Studie beim Trampeltier (Camelus bactrianus) induzierte durch Zentrifugation
gewonnenes, vaginal appliziertes Seminalplasma die Ovulation bei 75 % der Kamelstuten.
Das Sekret vasektomierter Kamelhengste, teils mittels künstlicher Vagina gewonnen und teils
durch natürliche Bedeckung appliziert, führte bei 100 % der Stuten zur Ovulation. Dagegen
hatte die vaginale Applikation einer konzentrierten Spermiendosis keinen
ovulationsinduzierenden Effekt (CHEN et al. 1985). Nach intramuskulärer Applikation von
Seminalplasma, ebenfalls an Trampeltieren durchgeführt, erfolgt die Ovulation 30 - 40 h
später, was demselben Zeitraum wie nach Koitus oder artifizieller Insemination entspricht (LI
et al. 2002).
Bei Koalas (Phascolarctos cinereus) wurde ein signifikanter Effekt der Samenexposition des
weiblichen Genitals auf die Induktion der Lutealphase festgestellt (JOHNSTON et al. 2004).
Die genitale Stimulation ohne Anwesenheit von Samen reichte nicht aus.
Für das Rind beschrieb MARION (1950) eine signifikante Vorverlegung des
Ovulationszeitpunktes um 2,2 h, wenn die Färsen innerhalb der ersten 6 - 8 h der klinischen
Brunst durch einen vasektomierten Bullen gedeckt wurden. TANCO (2008) führte Studien zu
33

Auswirkungen des ovulationsauslösenden Faktors (OIF) beim Rind sowie zur Beeinflussung
der OIF-Dosis beim Lama durch. Die intramuskuläre Applikation von aufgereinigtem
Ovulationsauslösenden Faktor aus dem Ejakulat von Lamas (Lama glama) induzierte beim
Rind die Atresie des dominanten Follikels und eine Vorverlegung der nächsten Follikelwelle,
jedoch keine Ovulation. Weiterhin stellte die Autorin eine dosisabhängige Beeinflussung der
Ovulation durch den OIF bei Lamas fest: Je höher die OIF-Dosis (60 - 500 µg), desto höher
Ovulationsinzidenz, desto größer der maximale Corpus luteum Durchmesser und desto höher
die Progesteron- und LH-Konzentrationen im Plasma.
Bei Sauen wurden die Auswirkungen einer transzervikalen, intrauterinen
Seminalplasmaexposition auf die Ovarien anhand von Ovulationsrate, Anzahl und Größe der
Corpora lutea, ovarieller Leukozytenpopulation und Progesteronproduktion untersucht. Hier
fanden sich eine verstärkte Rekrutierung von Leukozyten (vornehmlich Makrophagen) im
Eierstocksgewebe, Zunahmen der Gelbkörpergröße und erhöhte Progesteronkonzentrationen
im Plasma, wohingegen die Anzahl der Ovulationen nicht beeinflusst war (O´LEARY et
al. 2006). GANGNUSS et al. (2004) untersuchten den Makrophagenanteil in den Gelbkörpern
von Mäusen nach Paarung der Weibchen mit vasektomierten Männchen. Die Autoren stellten
bei Abwesenheit von Seminalplasma in den ersten vier Tagen nach der Paarung eine
reduzierte Rekrutierung der Makrophagenpopulation fest, die nicht von Auswirkungen auf die
Progesteronkonzentration im Serum der Weibchen begleitet wurde.
2.4.7 Effekte auf Implantation, embryonale Mortalität und Trächtigkeit
Untersuchungen an Schweinen zeigen, dass eine Seminalplasmaapplikation zu erhöhten
Embryonenzahlen sowie verbesserten Konzeptions- und Abferkelraten führt. An Mäusen
wurden nach Paarung mit Männchen ohne Seminalvesikel verminderte Implantationsraten
festgestellt. In der Humanmedizin steht vor allem die Seminalplasmaapplikation zur
Verbesserung der assistierten Reproduktion im Fokus der Untersuchungen. An Rindern wurde
eine Studie durchgeführt, die eine geringe Menge von 0,5 mL Seminalplasma der
Inseminationsdosis hinzufügte (ODHIAMBO et al. 2009).
ROZEBOOM et al. (2000) erzielten bei Sauen nach vorangegangenem inflammatorischem
Stimulus (tote Spermatozoen oder LPS, intrauterin) durch Zugabe von 100 mL
Seminalplasma zur Inseminationsdosis signifikant höhere Konzeptions- und Abferkelraten im
34

Vergleich zur Insemination mit Verdünnermedium. O´LEARY et al. (2004) beobachteten
nach intrauteriner Infusion von 100 mL Seminalplasma bei Sauen signifikant erhöhte
Embryonenzahlen und eine verbesserte Embryoentwicklung, gemessen anhand der mittleren
Anzahl der Blastomeren bzw. des Embryonendurchmessers an den Tagen 5 bzw. 9 d p.i. im
Vergleich zur Kontrollgruppe (Infusion mit PBS). Außerdem waren die 34 h post
inseminationem isolierten Genitaltrakte nach Seminalplasmaexposition im Durchschnitt 68 %
schwerer und die Autoren beurteilten die Organe subjektiv als stärker vaskularisiert
(O´LEARY et al.2004).
BROMFIELD (2006) führte Studien zur physiologischen Bedeutung der uterinen
Seminalplasmaexposition mit männlichen Mäusen, deren Seminalvesikel entfernt worden
waren, durch. Der Autor beschreibt eine reduzierte Implantation sowie Nachwuchs, der
vermehrt übermäßiges Wachstum nach der Geburt bzw. Adipositas im ausgewachsenen
Zustand zeigt, wenn keine Seminalplasmaexposition stattgefunden hat.
Die Förderung der Implantation des Embryos erfolgt über Mediatoren, die im Rahmen der
durch Seminalplasma ausgelösten, inflammatorischen Signalkaskade freigesetzt werden.
Diese Mediatoren beeinflussen die Zelladhäsion der murinen uterinen Epithelzellen, welche
zum Zeitpunkt der Implantation von entscheidender Bedeutung für die Verbindung von
Blastozyste und Uterusepithel ist, hält ROBERTSON (2005) in ihrem Übersichtsartikel fest.
Außerdem nennt die Autorinden Einfluss der Zytokine auf die Entwicklung des Embryos,
nachdem Seminalplasma deren Abgabe aus dem Endometriumsepithel induziert hat (Abb. 6;
ohne Speziesangabe; ROBERTSON 2007).
Durch zusätzliche Deponierung von Sperma im kranialen Abschnitt der Vagina konnten
BELLINGE et al. (1986) eine mehr als verdoppelte Implantationsrate, gemessen am Anstieg
des humanen Gonadotropin (hCG), bei Frauen eines in vitro-Fertilisationsprogrammes
erzielen. COULAM u. STERN (1995) setzten Seminalplasma in Form von Vaginalkapseln
bei Frauen ein, die aus unbekannter Ursache infertil waren und/oder spontane Aborte erlitten
hatten. Gesteigerte Implantationsraten von 80 % verglichen mit 67 % in der Placebogruppe
wurden mittels Ultraschalluntersuchung in der sechsten Woche p.i. festgestellt. Ebenfalls am
Menschen untersuchten TREMELLEN et al. (2000) die Auswirkungen von
Geschlechtsverkehr auf die Schwangerschaftsrate nach assistierter Reproduktion (IVF, ET).
35

Im Vergleich zur enthaltsamen Gruppe zeigte sich 6 - 8 Wochen nach dem Embryotransfer
eine signifikant höhere Anzahl an lebensfähigen Embryonen bei den Frauen mit
Ejakulatexposition. Die Schwangerschaftsraten unterschieden sich mit 23,6 und 21,2 % nicht
signifikant. Die intravaginale und intrazervikale Seminalplasmaapplikation begleitend zu IVF
und ICSI war Gegenstand einer Pilotstudie von WOLFF et al. (2009). Die Autoren nehmen
die nicht signifikanten, verbesserten Schwangerschaftsraten durch Seminalplasma als
Grundlage zur Kalkulation der Patientenzahlen einer weiteren Studie.
ODHIAMBO et al. (2009) untersuchten die Konzeptionsraten von synchronisierten Fleisch-
und Milchrindern nach einem Zusatz von 0,5 mL Seminalplasma, rekombinantem humanem
transforming growth factor (40 ng rhTGF-ß1 in BSA) oder 0,5 mL bovinem Serumalbumin
(BSA) zur Besamungsdosis. Die Applikation des Zusatzes erfolgte intrauterin 12 h vor der
Insemination (bei den Tieren der Versuchsreihen in den Jahren 2003 und 2004, Fleischrinder)
und unmittelbar vor der Insemination (bei den Tieren der Versuchsreihen in den Jahren 2005
und 2006, Fleisch- und Milchrinder). Die Kontrollgruppe bestand teilweise aus BSA-
behandelten Tieren (2003-2005, Fleischrinder) und teilweise aus unbehandelten Tieren (2005:
Fleischrinder, 2005-2006: Milchrinder).Die Autoren bemerkten große Unterschieden
innerhalb der Versuchsgruppen zwischen den Versuchsjahren, so variierten beispielsweise die
Trächtigkeitsraten in der SP-Gruppe zwischen 37,8 % und 67 % (2003-2006, Fleisch- und
Milchrinder). In den Versuchsjahren mit SP-Applikation unmittelbar vor der Insemination
und unbehandelter Kontrollgruppe zeigte die Seminalplasmagruppe verbesserte
Trächtigkeitsraten von 37,8 % (Milchrinder) bzw. 61,4 % (Fleischrinder) gegenüber 33,2 %
bzw. 52,4 % in den Kontrollgruppen (2005-2006, nicht signifikant).
2.4.8 Psychobiologische Effekte
Unter psychobiologischen Seminalplasmaeffekten sind diejenigen aufgeführt, die
Auswirkungen auf das Verhalten bzw. die Stimmung des weiblichen Individuums
beschreiben. Hierzu gibt es in der Literatur vor allem Hinweise bei Insekten, aber auch aus
dem Bereich der Humanmedizin.
Das Sekret der männlichen akzessorischen Drüsen beeinflusst das Reproduktionsverhalten der
weiblichen Fruchtfliegen (Drosophila). So schließt sich nach der Paarung bei einigen
Drosophila-Arten für die Weibchen eine Phase ohne Paarungsbereitschaft an. Ob es sich um
36

aktive Ablehnung oder um Abnahme der Attraktivität weiterer Paarungspartner handelt, ist
ungeklärt (GILLOTT 2003). Neben einem Effekt auf die Paarungsbereitschaft der Weibchen
berichtet WOLFNER (2007) bei Drosophila melanogaster über eine Beeinflussung des
Fressverhaltens und der Lebensdauer durch Proteine der akzessorischen Geschlechtsdrüsen
(Acp´s).
Für den Menschen stellt NEY (1986) in seinem Übersichtsartikel zur vaginalen Absorption
von Ejakulatsbestandteilen eine Hypothese zu neurologischen Auswirkungen der
Samenexposition bei der Frau auf. Möglicherweise beeinflussen absorbierte Substanzen,
insbesondere die Prostaglandine, die Stimmung der Frau. In einer Studie von GALLUP et
al. (2002), die den Gebrauch von Kondomen als indirekten Indikator für eine
Samenexposition im weiblichen Genitale der Frau nutzten, wurde der Zusammenhang
zwischen Samenexposition, sexueller Aktivität und Depressionssymptomen untersucht.
Frauen, deren Partner keine Kondome verwendeten, waren nach dem psychologischen
Testverfahren nach Beck (BDI) seltener depressiv.
2.4.9 Effekte nach Entfernung der akzessorischen Geschlechtsdrüsen
Untersuchungen an männlichen Tieren nach Entfernung ihrer akzessorischen
Geschlechtsdrüsen widmen sich vor allem der Analyse des Ejakulates bzw. den
Auswirkungen auf die Spermien. Es sind jedoch auch Untersuchungen zu den Auswirkungen
einer Paarung mit Männchen, deren Geschlechtsdrüsen entfernt worden waren, auf das
Weibchen bzw. auf die nachfolgende Trächtigkeit gemacht worden.
CHEN et al. (2002) testeten in einer Studie, ob die Sekrete der akzessorischen
Geschlechtsdrüsen die DNA der Spermien gegen oxidativen Stress schützen. Hierzu
entfernten sie die Geschlechtsdrüsen beim Goldhamster ganz oder teilweise. Anhand zweier
Testverfahren stellten sie bei denjenigen Spermien, die keinem Sekret ausgesetzt gewesen
waren, vermehrte DNA-Schädigung fest.
Die Paarung weiblicher Mäuse mit Männchen, deren Seminalvesikel chirurgisch entfernt
waren, führte zu einer halbierten Makrophagenpopulation in den Corpora lutea am Tag nach
der Paarung, verglichen mit Tieren, die mit intakten oder vasektomierten Tieren angepaart
waren (GANGNUSS et al. 2004). PEITZ u. OLDS-CLARKE (1986) untersuchten die
37

Fruchtbarkeit nach Paarung mit Seminalvesikel-defizienten Mäusemännchen. Sie vermerkten
eine reduzierte Trächtigkeitsrate und eine Verlängerung der Tragezeit, die durchschnittliche
Wurfgröße blieb dabei unverändert. BROMFIELD (2006) beobachtete reduzierte
Implantationsraten bei weiblichen Mäusen nach Paarung mit Männchen, deren
Seminalvesikel entfernt worden waren. Die Fertilität von Ratten, deren akzessorische
Geschlechtsdrüsen entfernt worden waren untersuchten QUEEN et al. (1981). Nach
Entnahme der dorsolateralen Anteile der Prostata bzw. der Seminalvesikel zeigte sich
Infertilität. Die Entnahme von ventralen Anteilen der Prostata blieb ohne Auswirkungen auf
die Fertilität. Die Veränderungen von Eberejakulaten nach Entfernung der Samenblasendrüse
untersuchten DAVIES et al. (1975). Die Autoren bemerkten eine deutliche
Konsistenzänderung der Ejakulate, eine reduzierte Spermienkonzentration, jedoch gleichzeitig
ein unverändertes Verhältnis der lebenden/toten Spermatozoen. Neben weiteren
Auswirkungen auf einzelne Seminalplasmabestandteile berichteten die Autoren dieser Studie
über keine signifikante Verschlechterung der Fruchtbarkeit nach Insemination von Sauen mit
dem Ejakulat von Samenblasen-defizienten Ebern.
An Rinderejakulaten untersuchten HESSA et al. (1960) diverse Parameter vor und nach der
Entfernung der Samenblasendrüsen. Die Autoren vermerkten eine Halbierung des
Ejakulatvolumens, eine signifikant höhere Spermiendichte, aber einen geringeren Anteil an
motilen Spermien. Außerdem war der pH in postoperativen Ejakulaten signifikant erhöht und
die Konzentrationen von Fruktose und Citrat extrem niedrig. Auch SHAH et al. (1968)
analysierten das Sekret des Bullen vor und nach Entfernung der Samenblasendrüse. Neben
einer Volumenverminderung führte die Exzision der Drüsen zu verminderten Fruktose-,
Citrat-, Kaliumkonzentrationen sowie zur Reduktion der Aktivität der alkalischen
Phosphatase in der spermienreichen Phase. Erhöhte Werte wurden dagegen für Chlorid,
Glycerylphosphorylcholin und freie Aminosäuren gemessen. Unverändert blieben pH und
Natriumkonzentration.
2.5 Relevante reproduktionsmedizinische Techniken
2.5.1 Artifizielle Insemination
Die Artifizielle Insemination (AI), auch Künstliche Besamung (KB) genannt, spielt weltweit
in der Rinderzucht, vor allem bei den Milch- und Zweinutzungsrindern, eine bedeutende
38

Rolle. Die Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter e.V. beziffert für Deutschland im
Jahr 2010 insgesamt knapp 13 Mio Rinder, davon 4,2 Mio Milchkühe und insgesamt mehr
als 4,3 Mio Erstbesamungen, betreut von 22 Besamungsstationen (ADR 2011). Durch die
Nutzung der artifiziellen Insemination wird die flächendeckende, hochselektive Zucht
insbesondere in Bezug auf bestimmte Merkmale wie Leistung, Tiergesundheit und
Fruchtbarkeit vereinfacht. Die Kryokonservierung von Spermien ist dabei die Voraussetzung
für den zeitlich und räumlich unbegrenzten Einsatz des Spermas im Rahmen der artifiziellen
Insemination (ZELFEL u. MÜLLER 2007). Das Absetzen der Inseminationsportion erfolgt
beim Rind intrazervikal, intrauterin (Standard) oder tief intracornual (BUSCH 2007). Das
Besamungsergebnis liegt bei Erstbesamungen in Deutschland zwischen 51,3 und 72,9 %
(BUSCH u. WABERSKI 2007). In einer vergleichenden Untersuchung zweier
Inseminationsgeräte kamen VERBERCKMOES et al. (2005) auf 57,6 % Trächtigkeitsrate bei
intrauteriner Besamung mit der Cassou-Pipette. STAUFENBIEL (2005) führt
Konzeptionsergebnisse nach Erstbesamung zwischen 41,6 - 56,1 % an für Rinder in Betrieben
mit Jahresmilchleistungen von über 10.000 kg Milch.
2.5.2 Embryotransfer
Der Embryotransfer (ET) stellt eine biotechnische Methode zur verbesserten Nutzung des
genetischen Potentials weiblicher Tiere dar (ZEROBIN u. BINDER 2009). Vom Spendertier
werden nach Superovulation und artifizieller Insemination Embryonen aus dem Uterus
ausgespült und auf verschiedene, zyklussynchronisierte Empfängertiere übertragen. Im Jahr
2010 sind in Deutschland bei der Spezies Rind 15.553 Embryonen übertragen worden und die
durchschnittliche Anzahl an transfertauglichen Embryonen pro Spülung lag bei
5,0 Embryonen (ADR 2011). Im Vergleich dazu lauten die europäischen ET-Daten:
100.678 übertragene Embryonen und durchschnittlich 5,82 transfertaugliche Embryonen pro
Spülung (MERTON 2011). Deutschland steht nach Anzahl der durchgeführten
Embryotransfers innerhalb von 24 europäischen Ländern im Jahr 2009 an dritter Stelle. Die
Klassifizierung der Qualität der Embryonen erfolgt nach den Kriterien der International
Embryo Transfer Society (IETS). Die Übertragung der Embryonen erfolgt entweder sofort im
Anschluss an die Spülung (Frisch-Embryonen) oder nach Kryokonservierung (TG-
Embryonen). Europaweit betrug der Anteil tiefgefrorener Embryonen an den
Übertragungen 57 % (MERTON 2011). Bei optimalem Transferverlauf kann beim Rind laut
39

WRENZYCKI u. NIEMANN (2007) mit Trächtigkeitsraten von etwa 55 - 65 % gerechnet
werden.
2.5.3 Seminalplasma im Kontext der artifiziellen Insemination und des
Embryotransfers
Die beim Milchrind in Deutschland üblicherweise im Rahmen der artifiziellen Insemination
eingesetzten Besamungsportionen haben ein Volumen von 0,25 mL (feine Paillette;
LEIDING 2007), was 1/20 des durchschnittlichen Ejakulatvolumens des Bullen entspricht
(siehe Kapitel 2.1.3. „Das Ejakulat des Bullen“). Auch geht mit dem Einsatz von
Verdünnermedium und der Portionierung auf 15 x 10 6 Spermatozoen/Besamungsportion bei
Tiefgefriersperma (LEIDING 2007) eine weitgehende Verdünnung des Seminalplasmas
einher. Das heutzutage übliche Prozedere der künstlichen Besamung stellt also, bezogen auf
das Seminalplasma, sowohl eine Volumen- als auch eine Konzentrationsreduktion dar. Bei
der Durchführung des Embryotransfers findet keine Exposition des Rezipienten mit
Seminalplasma statt. Es kann vermutet werden, dass Seminalplasmaeffekte im weiblichen
Genitale in diesen Fällen nicht erzielt werden und dass eine, durch das Seminalplasma
bedingte, Milieuoptimierung für den Konzeptus im weiblichen Tier nicht erreicht wird.
2.6 Zytologische Präparate des weiblichen Genitale
2.6.1 Zytobrush-Methode
Die Anfertigung zytologischer Präparate aus bestimmten Abschnitten des weiblichen
Genitaltraktes ist ein Instrument zur Diagnose von subklinischen Endometritiden. Bei der
Einordnung der Zytologie ist der Anteil polymorphkerniger Granulozyten (PMN)
entscheidend und ein erhöhter Anteil an Neutrophilen im endometrialen Zytologiepräparat ist
ein Zeichen für eine akute Inflammation, halten DASCANIO et al. 1997speziesübergreifend
fest. Im Gegensatz zur Anfertigung histologischer Präparate, die eine Biopsie erfordern, ist
die Durchführung einer exfoliativen Zytologie mittels Zytobrush minimal invasiv. Die
Anwendung der Zytobrush-Methode (Gynobrush®) hat keinen Einfluss auf die
Erstbesamungsergebnisse, wie KAUFMANN et al. (2009) in einem Vergleich mit einer
unbehandelten Kontrollgruppe zeigte.
Eine relativ einfache Probengewinnung, die schnelle Fixation vor Ort sowie die Möglichkeit
zur Probensammlung undspäteren Auswertung im Labor sind weitere Vorteile der Zytologie
40

gegenüber Lavage und Biopsie. Zudem sind Zytologieproben laut Paragraph 6 des
Tierschutzgesetzes, im Gegensatz zu Biopsien keine Gewebeentnahmen (TierSchG 2006) und
können auch von Besamungsbeauftragten gewonnen werden. BARLUND et al. (2008)
verglichen fünf verschiedene Methoden zur Diagnose von Endometritiden bei Rindern und
wählten die Zytobrush-Methode aufgrund der größten Wiederholbarkeit als Referenzmethode.
Mit Hilfe der Vaginoskopie kann der Öffnungsgrad des Muttermundes und das
Vorhandensein von Eiter in der Vagina beurteilt werden, laut LE BLANC et al. (2002) und
SHELDON et al. (2006) die maßgeblichen Kriterien zur Diagnose einer klinischen
Endometritis. Je nach Art der Probengewinnung bietet die Entnahme einer Zytologieprobe
gleichzeitig auch die Möglichkeit zur Vaginoskopie, da sich ein Spekulum mit aufgesetzter
Lichtquelle zur geschützten Einführung der Zytobrush eignet.
Häufig erfolgt die Zellentnahme am Endometrium (Corpus oder Cornua uteri), ebenso lässt
jedoch die Untersuchung von Zervixzellen den Rückschluss auf den Inflammationsstatus des
Uterus zu. AHMADI et al. (2005, 2006) belegten dies in Studien am Rind, bei denen,
unabhängig vom Zyklusstadium, im direkten Vergleich kein signifikanter Unterschied
zwischen uterinen und zervikalen Zytologien zu finden war. Die Autoren sehen die
Zervixzytologie als geeignet zum Screening des Reproduktionsstatus, insbesondere in der
postpartalen Phase.
2.6.2 Subklinische Endometritis
Subklinische Endometritiden, d.h. die chronische Inflammation des Uterus ohne klinische
Symptomatik, betreffen laut SHELDON et al. (2009) circa 30 % der Rinder post partum.
GILBERT et al. (2005) gibt eine Inzidenz der subklinischen Endometritis von 37 - 74 %
zwischen dem 14. und 60. d p.p. beim Rind an und HAMMON et al. (2006) nennen ein
Vorkommen der subklinischen Endometritis von 51,8 % bei Rindern am 28. ± 3 d nach der
Abkalbung. LE BLANC et al. (2002) stellten bei ihren Untersuchungen an 1865 Milchkühen
(20 - 33 d p.p.) fest, dass 44 % der klinischen Endometritiden erst mittels Vaginoskopie
diagnostiziert werden konnten. RAAB (2004) berichtet aus ihren Untersuchungen zur
Evaluation der Zytobrush-Methode von 41,3 % (n = 407) Tieren mit subklinischer
Endometritis im Zeitraum 21. - 27. d post partum. Die Angaben zur Inzidenz der
41

subklinischen Endometritis sind maßgeblich abhängig vom verwendeten Grenzwert in der
Zytologieauswertung sowie dem Zeitpunkt nach der Abkalbung.
Subklinische Endometritiden beeinträchtigen die Reproduktivität der Rinder signifikant
(SHELDON et al. 2009). BARLUND et al. (2008) stellten bei Milchrindern mit subklinischer
Endometritis, ermittelt mittels Zytobrush-Methode zwischen dem 28. - 41. d p.p., ein 1,9-fach
erhöhtes Risiko fest, am Tag 150 nicht tragend zu sein. Die Konzeptionsrate dieser Tiere nach
Erstbesamung war im Vergleich zu den endometritis-negativen Tieren niedriger (14,2 zu
32,1 %), die Anzahl ihrer Güsttage höher (Ø 25 Tage) und der Besamungsindex ebenfalls
erhöht (2,9 zu 2,3). LE BLANC et al. (2002) berichten ebenfalls über einen Vergleich
Endometritis-positiver Tiere gegenüber Endometritis-negativen Tieren. Die Autoren
vermerken signifikant geringere Trächtigkeitsraten (29,8 zu 37,9 % nach Erstbesamung),
längere Güstzeiten (150 zu 122 d) und häufigere Merzung der betroffenen Tiere (34,6 % zu
24,9 %). SENOSY et al. (2009) stellten fest, dass höhere Anteile an polymorphkernigen
Granulozyten, bestimmt durch Endometriumszytologie (Zytobrush), fünf Wochen p.p.
assoziiert waren mit verspätetem Wiedereintritt in den Zyklus. Darüber hinaus nennen
KAUFMANN et al. (2009) eine Vielzahl an Publikationen, die einen negativen Effekt
subklinischer Endometritiden auf die Reproduktivität beim Milchrind belegen.
2.6.3 Zytologieauswertung
Allgemein kommen drei Vorgehensweisen zur Auswertung von Zytologien in Frage. Die
erste ist eine semiquantitative Einschätzung der vorhandenen polymorphkernigen
Granulozyten anhand eines subjektiven Scores (WAELCHLI et al. 1987; GILBERT et al.
2005; SANTOS et al. 2009). Weitergehend ist die Auszählung der PMN pro Objektträger
oder Gesichtsfeld (CARD 2005). Die höchste Aussagekraft hat die Differenzierung einer
definierten Anzahl an Zellen (i.d.R. 100 oder 200 Zellen) in polymorphkernige Granulozyten
und Epithelzellen, um den relativen Anteil an PMN zu bestimmen (KASIMANICKAM et
al. 2004; SANTOS et al. 2009).Die Bestimmung dieses relativen Anteils von PMN anhand
zytologischer Präparate ist geeignet zur Vorhersage der reproduktiven Performance der post
partum Kuh (KASIMANICKAM et al. 2004; GILBERT et al. 2005; BARLUND et al. 2008).
Außerdem vermerken DASCANIO et al. (1997), dass gerade bei Zytologiepräparaten mit
geringer Zelldichte eine Auswertung anhand des Verhältnisses von PMN zu endometrialen
42

Zellen angebracht ist (nicht nur PMN pro Gesichtsfeld), um keine falschen Diagnosen
bezüglich einer vorliegenden Inflammation zu stellen.
2.6.4 Einordnung von Zytologien des Genitaltraktes
Kontinuierliche, wöchentliche Untersuchungen von Milchrindern post partum mittels
Zytobrush zeigten einen abnehmenden mittleren PMN-Anteil von 36 % auf 3 % vom 21. -
35. d (SENOSY et al. 2009). AHMADI et al. (2006) nennen Mittelwerte des
Neutrophilenanteils von 8,44 ± 0,45 % am 25. - 30. d p.p. und 5,44 ± 0,37 % für den
Zeitraum 55. - 60. d p.p. bei Untersuchungen des aspirierten Zervikalschleims von 50 klinisch
gesunden Milchkühen. Ein definierter Grenzwert, ab welchem Anteil an polymorphkernigen
Granulozyten im Zytologiepräparat die Diagnose einer subklinischen Endometritis
gerechtfertigt ist, existiert aktuell nicht. Die in der Literatur angegebenen Grenzwerte liegen
zwischen 5 - 25 % in Abhängigkeit vom Zeitraum post partum (Tab. 3).
Tab. 3: Übersicht zur Zytologieprobenaufbereitung und -auswertung (* Zeitraum der Untersuchung in
Tagen nach der Abkalbung; d. p.p. = Tage post partum)
Spezies Probenort/
Entnahme
Rind
Rind
Rind
Rind
Rind
Rind
Rind
Rind
Rind
Rind
Uterus
Zytobrush
Uterus
Zytobrush
Uterus
Lavage
Zervix
Aspiration
Uterus
Lavage
Uterus
Zytobrush
Uterus
Lavage/
Zytobrush
Uterus
Zytobrush
Uterus
Zytobrush
Uterus
Zytobrush
Fixation/
Färbung
Cytoprep/
Giemsa
43
Grenzwert für
polymorphkernige
Granulozyten (PMN)*
> 18 % (20. - 33. d p.p.)
> 10 % (34. - 47. d p.p.)
Quelle
KASIMANICKAM
et al. 2004
Hemacolor® > 5 % (21. - 27. d p.p.) RAAB 2004
DiffQuick
Methanol/
Giemsa
Cytoprep/
Giemsa
LT-SYS®
DiffQuick/
Giemsa
modifizierte
Wright-Giemsa
subjektive Bewertung
ca. > 5 %
(40. - 60. d p.p.)
PMN-Anteil; kein Grenzwert
(25. - 30. u. 55. - 60. d p.p.)
> 25 % PMN (28 ± 3 d p.p.)
subjektive Bewertung
ca. > 5 %
(21. - 27. u. 35. - 41. d p.p.)
> 18 % (21. - 33. d p.p.)
> 10 % (34. - 47. d p.p.)
8 % (28. - 41. d p.p.)
LT-SYS® > 15 % (ab 65. d p.p.)
modifizierte
Giemsa
PMN-Anteil; kein Grenzwert
(21. - 35. d p.p.)
GILBERT et al.
2005
AHMADI et al.
2006
HAMMON et al.
2006
LINCKE 2006
SHELDON et al.
2006
BARLUND et al.
2008
KAUFMANN et al.
2009
SENOSY et al.
2009

Spezies Probenort/
Entnahme
Rind
Rind
Uterus
Lavage
Zervix
Zytobrush
Fixation/
Färbung
modifizierte
Wright-Giemsa
Testsimplets®
44
Grenzwert für
polymorphkernige
Granulozyten (PMN)*
subjektiver Score
> 5,5 % (2. - 87. d p.p.)
> 5 % bzw. > 10 %
(42.-50. u. 74.-80. d p.p.)
2.7 Szintigraphien des weiblichen Genitale
Quelle
SANTOS et al.
2009
SCHULT 2009
2.7.1 Methode
Die Szintigraphie ist ein bildgebendes nuklearmedizinisches Verfahren, welches die
räumliche und zeitliche Verteilung von Radiopharmaka im Körper aufzeichnet. Aus dem
Körper austretende Strahlung wird mittels Gammakamera erfasst und ihre
Aktivitätsverteilung im Szintigramm dargestellt. Man unterscheidet statische Szintigramme
zur Lokalisationsdiagnostik und dynamische Szintigramme zum Erfassen von
Aktivitätsveränderungen. Szintigraphien des Genitaltraktes eignen sich im Gegensatz zu
anderen diagnostischen Verfahren nach STECK et al. (1989b) nicht nur dazu, morphologische
Veränderungen beispielsweise der Tuben zu erfassen, sondern sind auch geeignet,
funktionelle Störungen wie eine verminderte Peristaltik zu dokumentieren.
Die Auswertung der Szintigramme kann in ROI-Technik (regions of interest) erfolgen
(BOCKISCH 1962). Abhängig von der Aktivitätsverteilung und deren zeitlichem Verhalten
werden Regionen, beispielsweise in Vagina und Uterus, rechnergestützt eingezeichnet und
deren Aktivität (Zählrate) gemessen. Ein festes Koordinatensystem durch äußere
Markierungspunkte erachtet BOCKISCH (1962) nach seinen Versuchen als nicht sinnvoll.
Zur exakten Berechnung der Aktivität in einem definierten Bereich (ROI) gehört die
Einbeziehung der Hintergrundaktivität, der Gewebeabschwächung sowie zeitabhängig die
Zerfallsrate des radioaktiven Markers. Eine vereinfachte Auswertung szintigraphischer
Aufnahmen kann anhand der Aktivitätsverteilung innerhalb der untersuchten anatomischen
Kompartimente erfolgen, wie beispielsweise von CHATDARONG et al. (2002) beschrieben.
Das entscheidende Kriterium ihrer, zur Durchgängigkeit der feliden Zervix erstellten
Szintigraphien, war der sichtbare zervikale Transport.
Zur anatomischen Orientierung auf Szintigraphiebildern bediente man sich in
wissenschaftlichen Studien diverser Methoden. Es wurden parallel Kontrastmittel-

Hysterosalpingographien (HSG), Laparoskopien und Chromopertubationen erstellt
(ITURRALDE u. VENTER 1981; MC QUEEN et al. 1993; ÖZGÜR et al. 1997) oder
ergänzend fluoroskopische Techniken und Röntgenaufnahmen genutzt (CHATDARONG et
al. 2002). Radiopharmaka wurden im Flakon lateral am Tier angehalten, rektal eingeführt
oder ergänzend per Follikelpunktion appliziert (KATILA et al. 2000). Auch eine begleitende
szintigraphische Darstellung von Nieren und anderen abdominalen Organen nach vorheriger
intravenöser Injektionen von radioaktiver Lösung diente der Orientierung (CHATDARONG
et al. 2002).
2.7.2 Radioaktiver Marker
Technetium (Tc) ist ein künstliches chemisches Element mit 43 Protonen. Aktivitäten von2 -
20 GBq können durch Elution eines Radionuklid-Generators mit isotonischer
Natriumchlorid-Lösung gewonnen werden Der Generator enthält Natriummolybdat ( 99 Mo)
mit dem Tochterisotop 99m Tc, adsorbiert an eine Aluminiumoxidsäule. Das auf diese Art
gewonnene radioaktive Eluat ist laut Herstellerangaben eine klare, farblose Lösung, pH 5 – 7,
und der Anteil an Pertechnetat ( 99m TcO4 - ) liegt bei über 95 % (ANON 2006a).
Alle Isotope des Elementes Technetium sind radioaktiv, d.h. instabil und zerfallen. 99m Tc ist
ein Isotop des Technetium mit der Massenzahl 99 (BOCKISCH 1962). Das Isotop ist ein
Gammastrahler, d.h. der Zustand zerfällt unter Emission eines Gamma-Quants zu 99 Tc, das als
nahezu stabil betrachtet werden kann. Die Halbwertszeit beträgt 6,02 h (BOCKISCH 1962;
ANON. 2006B). Pertechnetat ist das Salz der Pertechnetiumsäure (BOCKISCH 1962) und hat
Gemeinsamkeiten in seiner biologischen Verteilung mit Jod- und Perchlorat. Es reichert sich
in den Speicheldrüsen, im Plexus choroideus, im Magen und zeitweise in der Schilddrüse an.
Freies Pertechnetat durchquert nachweislich die Plazentaschranke. Seit 1960 wird es in der
Nuklearmedizin verwandt. In der Klinik wird Tc-99m-Natriumpertechnetat laut Angabe des
Herstellers zur Untersuchung von Gehirn, Schilddrüse, Speicheldrüsen, Lungen,
Magentumoren und zur Arthrographie genutzt (ANON 2006a).
2.7.3 Lösungsmarkierung
Die Markierung von Lösungen erfolgt, indem der radioaktive Marker an Partikel gebunden
wird. Üblicherweise werden hierzu kommerzielle Markierungskits genutzt, deren Grundlage
45

oftmals humane Albuminpartikel sind. Je nach Anbieter ist die Nomenklatur unterschiedlich
und im Folgenden sind einige Marker aufgeführt.
•
•
•
•
•
99m Tc-HMPAO (Hexamethyl-Propylen-Amin-Oxim, C13H26N4O2) nutzte
beispielsweise BOCKISCH (1962, 1993) zur Markierung von
Kaninchenspermatozoen. Auch humane und canine Spermatozoen wurden mit 99m Tc-
HMPAO markiert (ÖZGÜR et al. 1997; CHATDARONG et al. 2007) und
SINNEMAA et al. (2005) markierte damit Hengstejakulat.
99m Tc-HSA (Humanserum Albuminmikrosphären) wurden von CHATDARONG et al.
(2002) zur Untersuchung der zervikalen Durchgängigkeit bei Katzen genutzt.
99m Tc-HAM (Humanalbumin-Mikrosphären) und 99m Tc-HAMA (Humanalbumin-
Makroaggregate) wurden von ITURRALDE u. VENTER 1981, STECK et al. 1989a
und KUNZ et al. 1996, zur Durchführung von Hysterosalpingoszintigraphien bei
Frauen verwendet.
99m Tc-µAA (Albuminkolloide) nutzten die Forschungsgruppen NEUWIRTH et al.
(1995) und LE BLANC et al. (1998) bei ihren Untersuchungen an Stuten.
99m Tc-HYAFF (Hyaluronsäureester Mikrosphären) nutzten RICHARDSON et
al. (1996) in ihren Studien zur Verteilung einer bioadhäsiven Substanz in der Vagina
des Schafes.
Nach Aussage von BOCKISCH (1993) bindet 99m Tc-HMPAO bei Spermatozoen zum
Großteil an solide Zellstrukturen (Zellkern) und zu circa einem Drittel an das Zytosol. Ein
Verlust von ungefähr 10 % an motilen Spermien im Vergleich zum unbehandelten Ejakulat
erfolgt durch die Markierung. Die Spermienmotilität ist jedoch nicht signifikant beeinflusst
und das in vivo Verhalten der markierten Spermatozoen ähnelt dem Verhalten nativer
Spermien. Nach der Applikation von Albumin-markierten, radioaktiven Lösungen kann ein
Zeitraum von 0 min bis zu 24 h in vivo (BOCKISCH 1993; CHATTERTON et al. 2004) zur
Erstellung von Szintigrammen genutzt werden.
2.7.4 Radioaktivität und Einheiten
Die Maßeinheit für die Aktivität eines radioaktiven Stoffes ist das Becquerel (Bq). Sie gibt
die Kernzerfälle pro Zeiteinheit an. Ein Becqerel bedeutet einen Kernzerfall pro Sekunde. Ein
Kilobecquerel (1 kBq) sind 1000 Bq und ein Megabecquerel (1 MBq) entsprechen 10 6 Bq. Je
nach Anwendungsgebiet wählt man laut Herstellerangaben Dosierungen von 25 - 1000 MBq
46

für Erwachsene bei einmaliger i.v. Injektion (ANON 2006a). In der Veterinärmedizin in vivo
verwandte Dosen liegen je nach Spezies zwischen 40 - 4000 MBq (Tab. 4).
2.7.5 Experimentelle Szintigraphie-Studien
Je nach Untersuchungsziel werden unterschiedliche Radioaktivitätsmengen verwendet. Im
Allgemeinen kann festgestellt werden, dass die Radioaktivitätsdosis je Proband und
Untersuchung im Laufe der Jahre abgenommen hat. Tab. 4 zeigt eine Übersicht von
Veröffentlichungen zu Hysterosalpingoszintigraphien (HSS/HSSG) aus der Humanmedizin
sowie, soweit vorhanden, aus der Tiermedizin. An der Spezies Ziege wurden bislang keine
szintigraphischen Studien durchgeführt. Vorhandene Szintigraphie-Studien in der
Veterinärmedizin hatten den Transport und Verbleib von scheidenaktiven Substanzen
(Pharmaka zur lokalen Wirkung in der Scheide) und Spermatozoen sowie die Messung von
uteriner Clearance, Uteruskontraktionen und -position zum Untersuchungsziel.
Zu genitalem Transport und Lösungsverbleib
Einen passiven Transport von chemisch inerten Substanzen von der Vagina über die Tuben
hin zu den Ovarien belegten ITURRALDE u. VENTER (1981) sowie STECK et al. (1989a)
mittels Hysterosalpingoszintigraphie. In beiden Fällen wurden radioaktiv markierte
Humanalbuminpartikel ( 99m Tc-HAM bzw. -HAMA) vaginal bei Frauen deponiert. STECK et
al. (1989a) geben als Partikelgröße 5 - 40 µm an und sahen anhand ihrer Szintigramme
Aktivität in Zervix und Uterus. In beiden Untersuchungen wird über eine Darstellung der
Tubenpassage innerhalb von 1 h (5 - 90 min) in den meisten Fällen berichtet. Freie
Beckenaktivität wiesen STECK et al. (1989a) nach durchschnittlich 2 h nach. Allerdings
vermerken ITURRALDE u. VENTER (1981) auch, dass der Großteil des radioaktiven
Markers in der Vagina verbleibt und nur eine kleine Fraktion in Uterus und Tuben
transportiert wird.
KUNZ et al. (1996) berichten in ihrer ebenfalls an Frauen durchgeführten Studie über einen
sehr schnellen Transport der 99m Tc-Humanalbuminpartikel in den Eileiter. Innerhalb von
1 min nach intravaginaler Deposition war am Isthmus tubae uterinae Radioaktivität
darstellbar. Die Autoren bemerken einen zyklusphasen-abhängigen Partikeltransport. In der
frühen Follikelphase verblieben die meisten Partikel am Deponierungsort und nur wenige
Partikel gelangten in den Uterus und in die Tuben. Mit Fortschreiten der Follikelphase war
47

insbesondere der Anteil an Partikeln in der Gebärmutter erhöht und gegen Ende der
Follikelphase wurde ein vermehrter Transport in die ipsilateral zum dominanten Follikel
gelegene Tube festgestellt.
Tab. 4: Übersicht zur Durchführung von Szintigraphien des weiblichen Genitale
Spezies Applikation/
Untersuchungsziel
Kaninchen
Katze
Hund
Pferd
Pferd
Pferd
Pferd
Mensch
Mensch
Mensch
Mensch
Mensch
Mensch
Mensch
Schaf
intravaginal/
Spermientransport
intravaginal/ zervikale
Durchgängigkeit
in vitro/
Spermienmarkierung
intrauterin/
Uterine Clearance
intrauterin/
Uterusposition
intrauterin/
Spermientransport
intrauterin/
Uteruskontraktion u.
Clearance
intravaginal/ Hysterosalpingoszintigraphie
intravaginal/ Hysterosalpingoszintigraphie
intravaginal/ Hysterosalpingoszintigraphie
intravaginal/
Durchgängigkeit bei
Endometriose
intravaginal/
Uteruskontraktion u.
Partikeltransport
intravaginal/ Hysterosalpingoszintigraphie
intravaginal/
Substanzverteilung
intravaginal/
Substanzverteilung
Marker/
Markierung 1
48
Eingesetzte
Radioaktivität
(Bq)
Quelle
99m Tc-HMPAO 75 MBq BOCKISCH 1993
99m Tc-HSA 40 MBq
99m Tc-HMPAO 0,2 - 10 kBq
99m Tc-µAA
370 MBq/
1110 MBq
99m Tc-µAA 370 MBq
CHATDARONG et
al. 2002
CHATDARONG et
al. 2007
NEUWIRTH et al.
1995
LE BLANC et al.
1998
99m Tc-HMPAO 3000 MBq KATILA et al. 1998
99m Tc-HMPAO 4000 MBq
99m Tc-HAM 74/370 MBq
99m Tc-HAMA 5 - 10 MBq
99m Tc-HAMA 8 - 10 MBq
99m Tc-HAM 21 MBq
99m Tc-HAM 25 MBq
SINNEMAA et al.
2005
ITURRALDE u.
VENTER 1981
BECKER et al.
1988
STECK et al.
1989a
Mc QUEEN et al.
1993
LEYENDECKER et
al. 1996
99m Tc-HAM 25 MBq KUNZ et al. 1996
99m Tc-DTPA 4 MBq
99m Tc-HYAFF 1 MBq
CHATTERTON et
al. 2004
RICHARDSON et
al. 1996
199m
Tc-HMPAO:
99m
Hexamethyl-Propylen-Amin-Oxim; Tc-DTPA:
99m
Diethylen-Triamin-Pentatat; Tc-HSA:
Humanserum Albuminmikrosphären;
99m
Tc-HAM: Humanalbumin-Mikrosphären;
99m
Tc-HAMA:
Humanalbumin-Makroaggregate;
Mikrosphären
99m
Tc-µAA Albuminkolloide;
99m
Tc-HYAFF: Hyaluronsäureester

NEUWIRTH et al. (1995) erstellten latero-laterale Szintigraphien im Zeitraum 0 - 120 min
nach intrauteriner Infusion der Stuten mit 99m Tc-Albuminkolloid am 3. Tag des Östrus bzw.
48 h post ovulationem. Die als reproduktionsgesund eingestuften Stuten hatten nach 120 min
circa 50 % des Radiokolloids ausgeschieden, bei den für Endometritis empfänglichen Tieren
betrug der Anteil 15 %. Untersuchungen derselben Arbeitsgruppe zur Uterusposition
basierten ebenfalls auf einer intrauterinen Infusion während des Östrus, mit anschließenden
latero-lateralen Szintigraphien. Die Ergebnisse bestätigten eine 50 % ige Reduktion des
Radiokolloids innerhalb von 2 h bei reproduktionsgesunden Stuten. Bei Stuten, von denen
anamnestisch eine Endometritis bekannt war, betrug der Anteil der uterinen Selbstreinigung
bis zu 30 % (LE BLANC et al. 1998).
In ihrer Studie zum Spermientransport und -verbleib im weiblichen Reproduktionstrakt von
Stuten deponierten KATILA et al. (1998) radioaktiv markierte Spermatozoen in einem
Inseminationsvolumen von 5 mL im Corpus uteri. Statische, latero-laterale Aufnahmen
wurden bis zu 4,5 h p.i. erstellt. Nach 1,5 h war Aktivität in der Vagina und an der Vulva
messbar, nach 2,5 h lag das Aktivitätsmaximum in der Vagina bzw. an der Vulva. Viereinhalb
Stunden nach der intrauterinen Besamung war in der Gebärmutter kaum noch und in der
Scheide wenig Aktivität erkennbar.
Für Kaninchen sind numerische Messungen der Spermatozoen im weiblichen
Reproduktionstrakt mittels szintigraphischer Untersuchungen beschrieben. Nach
Standardinsemination mit definierter Anzahl (100 x 10 6 ) an radioaktiv-markierten
Spermatozoen in die Vagina erstellte BOCKISCH (1993) Szintigraphien von ventral im
Zeitraum 1 min - 12 h post inseminationem. Nach vier Stunden befanden sich circa 25 % der
Inseminationsdosis (25 x 10 6 Spermatozoen) in der Zervix bzw. deren näherer Umgebung.
Nach zwölf Stunden konnte rund ein Viertel der noch im Kaninchen befindlichen
Spermatozoen (200 x 10 3 ) intraabdominal lokalisiert werden.
Zu Uteruskontraktion und Selbstreinigungsmechanismen
In der bereits genannten Studie von KATILA et al. (1998) fiel die Frequenz der
Uteruskontraktionen bei Stuten nach Insemination von 5 mL radioaktiv markierten
Spermatozoen individuell sehr unterschiedlich aus. Die höchsten Kontraktionsfrequenzen
wurden innerhalb von 30 min p.i. gemessen.
49

SINNEMAA et al. (2005) führten Szintigraphien und ultrasonographische Untersuchungen
bei Stuten zur Messung von Auswirkungen des Inseminatvolumens auf die Uteruskontraktion
und die uterine Clearance durch. Volumina von 2 bzw. 100 mL wurden intrauterin appliziert
und latero-laterale Aufnahmen 0, 30, 60, 120, 180 und 240 min nach der Insemination erstellt.
Szintigraphisch zeigten sich keine Unterschiede in der Anzahl an Kontraktionen zwischen den
Gruppen. Allein mittels Ultraschall konnten in der 100 mL-Gruppe 4 h post inseminationem
vermehrte Kontraktionen im Vergleich zur 2 mL-Gruppe gemessen werden. Abgesehen von
dieser Ausnahme konnten die Autoren keinen Einfluss des Inseminatvolumens auf die
Uteruskontraktion und die Elimination des Inseminates feststellen.
RICHARDSON et al. (1996) untersuchten am Modelltier Schaf die Verteilung einer
Technetium-markierten bioadhäsiven Formulierung, dessen Grundlage Hyaluronsäureester-
Partikel sind. Die Gruppe berichtet anhand von Szintigraphien nach vaginaler Applikation in
Puder- oder Zäpfchenform über eine Verteilung der Mikrosphären in der Scheide. Es fand
sich kein Hinweis auf einen Transport der Formulierung über die Scheide hinaus und die
vaginale Aktivität lag 12 h nach der Applikation bei 60 - 80 %.
Eine szintigraphische Studie zum Vergleich zweier verschiedener Applikationsformen
(Vaginalcreme/-gel) hinsichtlich ihrer Verteilung und ihres Verbleibs im Genitaltrakt führten
CHATTERTON et al. (2004) bei Frauen durch. Die Autoren bemerkten eine große
interindividuelle Streuung in der Clearance. Zwischen 81 - 1 % der Formulierung verblieb
24 h nach der Applikation intravaginal und die höchsten Verluste wurden während der
Miktion gemessen.
50

3 MATERIAL UND METHODEN
3.1 Feldstudien zur Seminalplasmaapplikation
3.1.1 Studientiere
In die Durchführung zweier Feldstudien wurden 514 (KB-Studie) und 68 (ET-Studie) Rinder
der Rassen Deutsche Holstein Schwarzbunt (SB; n = 403), Deutsche Holstein Rotbunt (RB;
n = 93) und Deutsches Fleckvieh (FV; n = 74) einbezogen. Elf Tiere fielen unter „sonstige
Rassen“ bzw. es lag keine Angabe der Rasse vor. Sämtliche Studientiere standen in
Deutschland im Betreuungsgebiet von vier Besamungsstationen für Rinder 2 . Sowohl die KB-
als auch die ET-Studientiere verteilten sich zu jeweils ungefähr einem Drittel auf die drei
Versuchsgruppen „Seminalplasma“ (SP; n = 197), „Placebo“ (P; n = 194) und „Kontrolle“ (K;
n = 191). Ein großer Anteil an ET-Tieren (n = 53) konnte nicht ausgewertet werden, da sich
diese Tiere in der Brunst als geeignete Rezipienten, zum Transferzeitpunkt jedoch als
untauglich herausstellten. n die Studien einbezogen wurden nur besamungs- bzw.
transfertaugliche Tiere, die sich dem Besamungsbeauftragten klinisch unauffällig
präsentierten. Es handelte sich ausschließlich um Erstbesamungen mit Sperma geprüft fertiler
Bullen (n = 168), welches von den beteiligten Stationen routinemäßig (Kryosperma in feinen
Pailletten, intrauterine Insemination) eingesetzt wurde. Die KB-Tiere befanden sich zwischen
der 0. und 11. Laktation, die ET-Tiere waren bis auf drei Tiere primipar. Die weitergehende
Charakterisierung der Studientiere ist dem Ergebnisteil der Arbeit zu entnehmen.
3.1.2 Lösungsgewinnung und -herstellung
Der Begriff „Lösung“ steht nachfolgend in den beiden Feldstudien zusammenfassend für
Seminalplasma und Placebo.
Das Seminalplasma wurde an vier Besamungsstationen für Rinder durch Ejakulat-
Zentrifugation (1000 - 1500 g, 20 min, Raumtemperatur) gewonnen, mikroskopisch
(200-fache Vergrößerung) auf Spermienfreiheit untersucht, gepoolt und in Kryoröhrchen 3 je
4 ml bis zur Applikation tiefgefroren bei -196 °C. Als Ausgangsmaterial dienten an den
2 RUW: Rinder-Union West eG, Besamungsstation, Hamerter Berg, 54636 Fließem; WEU: Weser-Ems-Union
eG, Besamungsstation Haselünne-Eltern, Feldstraße 22, 49740 Haselünne; VOST: Verein Ostfriesischer
Stammviehzüchter, Besamungs- und ET-Station, Am Bahndamm 4, 26624 Südbrookmerland; NBG:
Niederbayerische Besamungsgenossenschaft Landshut-Pocking eG, Gut Altenbach, 84036 Landshut
3 Kryoröhrchen, steril, 5 mL, Brand GmbH + Co KG, Otto-Schott Str. 25, 97877 Wertheim, Deutschland
51

einzelnen Stationen mittels künstlicher Vagina im Zeitraum Januar - Juni 2009d 0 gewonnene
Ejakulate. Ein Seminalplasmapool umfasste 200 - 400 mL und enthielt jeweils Seminalplasma
20 - 40 geprüft fertiler Bullen.
Die Placebo-Lösung wurde stationsübergreifend im Institut für Reproduktionsbiologie der
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover hergestellt. Es handelt sich um steril-
filtrierte 4 phosphatgepufferte Salzlösung (Dulbecco´s PBS 5 ) mit 0,01 % Gelatine 6 . Auch die
Placebo-Lösung wurde in Kryoröhrchen je 4 ml portioniert und bis zur Applikation bei -
196 °C gelagert.
3.1.3 Durchführung der Lösungsapplikation
Die Durchführung der Dreifachblindstudie erfolgte parallel im Einzugsgebiet der vier
Besamungsstationen in Deutschland im Zeitraum Mai bis September 2009 (KB) bzw. Mai
2009 bis März 2011 (ET). Neun Besamungsbeauftragte sowie 5 ET-Beauftragte und ET-
Tierärzte mit langjähriger Erfahrung wurden theoretisch und praktisch mit der Durchführung
der Lösungsapplikation und Zytologieentnahme vertraut gemacht und erhielten eine
Ausrüstung wie folgt: Protokollmappen, Kryoröhrchen mit je 4 ml Lösung (codiert), Einmal-
Spekula 7 und aufsetzbare Lichtquelle 8 , Bürstchen zur Zytologieentnahme 9 , Einmal-
Uteruskatheter 10 , Übersichten zu Durchführung und Scores (Body Condition Score 11 ,
Lahmheitsscore 12 , Hygienescore 13 ), Objektträger 14 und Fixierspray 15 sowie Präparatekästen.
Die Zuordnung zur jeweiligen Versuchsgruppe erfolgte randomisiert, indem eine vorgegebene
Übersichtsliste der Versuchsgruppen (SP, P, K, SP, P, K, etc.) der Reihe nach bearbeitet
wurde. Die Lösungen waren, je Station unterschiedlich, verblindet durch Zahlencodes. Die
4 Millex GP Filter Unit, Millipore Express ® PES Membrane, 0,22µm, Millipore S.A., 67120 Molsheim, France
5 Dulbecco´s Phosphate Buffered Saline, Sigma-Aldrich Chemie GmbH, P.O. 1120, 89552 Steinheim, Deutschl.
6 Gelatine, from porcine skin, ~300 g Bloom, cell culture tested, Sigma-Aldrich Chemie GmbH, P.O. 1120,
89552 Steinheim, Deutschland
7 Stutengynäkologie, Ø 3,1 cm, ca. 43 cm lang, Minitüb GmbH, Hauptstraße 41, 84184 Tiefenbach, Deutschland
8 Minitüb GmbH, Hauptstraße 41, 84184 Tiefenbach, Deutschland
9 Gynobrush®: nicht steril, zur Entnahme endozervikaler Proben; Heinz Herenz Medizinalbedarf GmbH,
Rudorffweg 10, 21031 Hamburg, Deutschland
10 Bovivet Uterine Catheter, non-sterile, Kruuse, Havretoften 4, DK-5550 Langeskov, Dänemark
11 Body Condition Score, BCS 1 - 5: nach WILDMAN et al. 1982
12 Lahmheits-Score, LS 1 - 5: nach SPRECHER et al. 1997
13 Hygiene-Score, HYG 1 - 4: nach RENEAU et al. 2005
14 Carl Roth GmbH+Co.KG, Schoemperlenstr. 3-5, 76185 Karlsruhe, Deutschland
15 Merckofix®: Fixationsspray für die Zytodiagnostik; Merck KGaA, 64271 Darmstadt, Deutschland
52

Besamungsbeauftragten agierten somit während der gesamten Durchführung geblindet.
Ebenso die Doktorandin (MS), welche erst nach der endgültigen statistischen Analyse die
Aufschlüsselung erfuhr.
Lösungsapplikation begleitend zur artifiziellen Insemination
Die intrauterine Besamung der Studientiere führten erfahrene Besamungsbeauftragte nach
gängiger Regel (Insemination 12 h nach Beobachtung erster klinischer Brunstsymptomatik
durch den Tierbesitzer) durch. Direkt im Anschluss an die ausgeführte Besamung, deren
Zeitpunkt im Folgenden als Tag 0 (d 0) definiert wird, erfolgte die standardisierte Entnahme
(vorsichtige ¾-Drehung der Zytobrush) einer exfoliativen Zervixzytologieprobe aus dem
kaudalen Drittel der Zervix unter Zuhilfenahme des Spekulums. Das genutzte Bürstchen
wurde mit gleichmäßigem Druck auf einem Objektträger ausgerollt, das Zellmaterial mit
Fixierspray fixiert und bis zur Färbung und Analyse in einem Präparatekasten aufbewahrt.
Anschließend erfolgte die Lösungsapplikation (Abb. 7, Abb. 8). Die Lösung (SP oder P, je
4 mL, 38°C) wurde mit Hilfe des Uteruskatheters zu einem Drittel in die kaudale Zervix
unmittelbar kranial des äußeren Muttermundes und zu zwei Dritteln um den äußeren
Muttermund appliziert. Bei den Kontrolltieren entfiel die Lösungsapplikation.
Lösungsapplikation begleitend zum Embryotransfer
Den Embryonenempfängertieren wurde in der Brunst, zum Zeitpunkt an dem üblicherweise
die Besamung erfolgen würde (d0), eine erste Zervixzytologieprobe in bereits beschriebener
Weise entnommen. Anschließend erfolgte die Lösungsapplikation (Abb. 7, Abb. 8). Die
Lösung (SP oder P, je 4 mL, 38°C) wurde mit Hilfe des Einmal-Uteruskatheters zu einem
Drittel in die kaudale Zervix unmittelbar kranial des äußeren Muttermundes und zu zwei
Dritteln um den äußeren Muttermund appliziert. Bei den Kontrolltieren entfiel die
Lösungsapplikation.
53

Abb. 7: Zeitpunkte der Behandlungen und Datenerhebungen (Feldstudien)
Zum Zeitpunkt des Embryotransfers (d 7) wurde unmittelbar dem Rezipienten im Anschluss
an den Transfer (frische oder tiefgefrorene Embryonen der IETS-Klassen 1 oder 2) eine
zweite Zervixzytologieprobe entnommen (Abb. 8). Auch hier unterlagen die Kontrolltiere
abgesehen von der Lösungsapplikation demselben Prozedere.
Abb. 8: Lösungsapplikation Feldstudien
3.1.4 Erfasste Parameter je Studientier (Feldstudien I + II)
Um die Tiere möglichst umfangreich zu charakterisieren wurde ein Fragebogen entwickelt,
der an d 0 (KB- und ET-Tiere), d 7 (ET-Tiere) und zum Zeitpunkt der
Trächtigkeitsuntersuchung (KB- und ET-Tiere) für jedes Studientier wichtige Parameter
erhob (Abb. 7):
54

Lösungsapplikation
Die applizierte Lösung, je nach Station unterschiedlich codiert, wurde von den
Besamungsbeauftragten festgehalten als Lösung 1 bzw. 2 bzw. keine Lösung
(Kontrollgruppe).
Betriebliche Daten
Folgende Daten wurden nach Angaben der Betriebsleiter erfasst: Betriebsidentifikation,
Haltungssystem (Laufstall, Anbindehaltung, Weidehaltung), Anzahl der Rinder im Betrieb,
Gruppengröße, in der das Studientier steht und die Anzahl der Liegeplätze, die dieser
Tiergruppe zur Verfügung stehen.
Tierdaten
Im Fragebogen festgehalten wurden nach Betriebsleiterangaben die Parameter:
Identifikationsnummer, Rasse, Alter, Laktationszahl, Datum der letzten beobachteten Brunst,
Datum der letzten Abkalbung, Störungen nach der Geburt (unterschieden nach Endometritis,
Mastitis und Nachgeburtsverhaltung), Zellzahl (in Tausend) und Milchleistung (in kg) der
letzten Milchkontrolle. Der Besamungsbeauftragte hielt des Weiteren eine Einschätzung der
Studientiere hinsichtlich Körperkondition (BCS 1 - 5: nach WILDMAN et al. 1982; bzw.
Fleckvieh-Score: BCS 2,5 - 4,5 mit Zwischenstufen), Lahmheits-Score (LS 1 - 5: nach
SPRECHER et al. 1997) und Hygiene-Score (HYG 1 - 4: nach RENEAU et al. 2005) fest.
Brunstparameter und Besamung
Festgehalten wurde nach Betriebsleiterangaben: Die beobachtete Dauer der Brunst bis zum
Besamungszeitpunkt, die Intensität der Brunstsymptome (BS 1 - 5: keine, gering, mittel,
stark, sehr stark) und die Art der Brunstfeststellung (visuell, Pedometer, sonstige Verfahren).
Der Besamungsbeauftragte dokumentierte die Identifikation des Spermadonors und beurteilte
des Weiteren subjektiv: die Kontraktion des Uterus (K 1 - 3: schlecht kontrahiert, kontrahiert,
stark kontrahiert), die Brunstschleimmenge (wenig, viel) und Beschaffenheit (klar, trüb-zäh)
und Schleimbeimengungen (blutig, eitrig). Der Zervixzytologiestatus zum Zeitpunkt der
Besamung wurde anhand der vom Besamungsbeauftragten gewonnenen Probe nachträglich
im Labor des Instituts für Reproduktionsbiologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule
Hannover von der Doktorandin beurteilt.
55

Trächtigkeit
Erhoben wurden bei Durchführung der Trächtigkeitsuntersuchung vom
Besamungsbeauftragten folgende Parameter: Datum der Trächtigkeitsuntersuchung, Ergebnis
der Trächtigkeitsuntersuchung (tragend, nicht-tragend), Methode der
Trächtigkeitsuntersuchung (transrektale Palpation, sonographische Untersuchung) und Datum
der Wiederkehr in den Zyklus (Umrindern).
3.1.5 Zusätzliche Datenerfassung bei Embryonenempfängertieren
Empfängertier
Im Fragebogen wurde vom ET-Beauftragten festgehalten: Abbluten (ja, nein),
Synchronisation (ja, nein; Präparat), Datum des ET, subjektive Einschätzung der ET-
Durchführung (leicht, mittel, schwer durchführbar), Vorhandensein von Blut bei der
Durchführung (ohne, wenig, viel), festgestellte Gelbkörper und Uterusgröße (eher klein,
normal, eher groß).
Spendertiere
Bezüglich der Spendertiere wurde vermerkt: Identifikationsnummer, Geburtsjahr, letzte
Abkalbung des Spenders und Identifikation des Bullen.
Embryo
Hinsichtlich des Embryos wurde dokumentiert: Embryonummer, Entwicklungsstadium,
Embryoqualität (IETS; Klasse 1, Klasse 2) und Art der Embryonenlagerung (frisch,
tiefgefroren).
3.1.6 Zervixzytologien
Die fixierten Zytologieproben wurden im Labor des Instituts für Reproduktionsbiologie der
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover nach PAPANICOLAOU 16 gefärbt, eingedeckt,
analysiert und archiviert 17 . Die Untersuchung der Zytologien erfolgte lichtmikroskopisch 18 ,
zunächst bei 100-facher Vergrößerung und anschließend bei 200 - 400-facher Vergrößerung.
Diese Vorgehensweise, zunächst einen Überblick über das Präparat vorzunehmen und
16 Papanicolaou-Färbelösungen: Hämatoxylinlösung nach Harris, Papanicolaou-Orangelösung 2a,
Papanicoulaou-Polychromlösung 3b, Carl Roth GmbH+Co.KG, Schoemperlenstr. 3-5, 76185 Karlsruhe,
Deutschland
17 Eukitt®: O. Kindler GmbHu.Co, Ziegelhofstr. 214, 79110 Freiburg, Deutschland
18 Olympus BX60 Modell U-ULH Nr. 5A02802, Olympus Optical CO., LTD, Japan
56

anschließend die Zelldifferenzierung in höherer Vergrößerung durchzuführen, entspricht dem
üblichen Untersuchungsgang von Zytologien und wird von DASCANIO et al. (1997) in ihren
Richtlinien zur Durchführung und Auswertung uteriner Zytologien hervorgehoben. Die
angefertigten Zytologien wurden differenziert nach Zervixepithelzellen und
polymorphkernigen neutrophilen Granulozyten (PMN). Anhand von mindestens 200 Zellen je
Ausstrich wurde der Anteil der PMN an den Gesamtzellen ausgewertet. Der
Auswertungsschlüssel orientierte sich an bereits veröffentlichten Grenzwerten für die Spezies
Rind (siehe Tab. 3). Da die genannten Autoren größtenteils zeitnah post partum und häufig
uterine Zytologien untersuchten, wurden zur Auswertung der vorliegenden Studies im
Verhältnis zu den Angaben in der Literatur eher niedrige Grenzwerte angesetzt:
• ≤ 10 % PMN: zytologisch unauffällig
• > 10 % PMN: zytologisch auffällig
3.1.7 Statistische Analyse
Zur Datenerfassung und Berechnung von Anteilen, Mittelwerten und Standardabweichungen
wurde Excel 19 genutzt. Die statistische Auswertung der geblindeten Daten erfolgte mit dem
Programm SAS 20 . Angewendet wurde nach statistischer Beratung 21 der Chi-Quadrat-Test zur
Überprüfung der Homogenität der Versuchsgruppen bezogen auf die erfassten Parameter. Des
Weiteren wurde sowohl der Chi-Quadrat-Test als auch der Fisher´s Exact Test genutzt, um
unter den dokumentierten Parametern signifikant beeinflussende Faktoren zu erkennen. Als
Signifikanzniveau wurde P ≤ 0,05 festgelegt.
3.2 Experimentelle Studie: Vaginohysteroszintigraphien
3.2.1 Studientiere
In der Brunstsaison 2009 wurden jeweils drei aufeinanderfolgende Zyklen dreier gleich
großer Ziegen der Rassen Toggenburger, Bunte Deutsche Edelziege und Bure x Bunte
Deutsche Edelziege zur Versuchsdurchführung genutzt. Das Alter der geprüft fertilen
Versuchstiere lag zwischen 4 und 7 Jahren.
19 Microsoft Office Excel 2007, Microsoft Cooperation, Redmond, Washington, USA
20 SAS: SAS 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA
21 Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung, Hr. Dr. Karl Rohn, Stiftung Tierärztliche
Hochschule Hannover, Bünteweg 2, 30559 Hannover
57

3.2.2 Versuchsdurchführung
Die Durchführung der Szintigraphien erfolgte an der Klinik für Pferde 22 in Lüsche,
Deutschland. Zum Zeitpunkt der Brunst wurden 1,5 mL radioaktiv markiertes Seminalplasma
(SP), Ejakulat (E) oder Placebo (P) mittels Katheter 23 intravaginal appliziert. Anschließend
wurden über einen Zeitraum von bis zu 6 h statische Szintigraphieaufnahmen des weiblichen
Genitale erstellt. Der Begriff „Lösung“ steht nachfolgend in der experimentellen Studie
zusammenfassend für Seminalplasma, Ejakulat und Placebo. Die Radioaktivität je
Lösungsapplikation lag bei 30 - 50 Megabecquerel. Das Seminalplasma entstammte einem
geprüft fertilen Bock (künstliche Vagina) und wurde, wie auch die Placebo-Lösung, im
Vorhinein hergestellt (siehe Kapitel 3.1.2. „Lösungsgewinnung und -herstellung“) und
eingefroren bei -18°Celsius. Die Ejakulate wurden von demselben Bock mit Hilfe einer
künstlichen Scheide für kleine Wiederkäuer morgens am Tag der Versuchsdurchführung
gewonnen und waren makroskopisch ohne besonderen Befund. Als Szintigraphie-
Aufnahmezeitpunkte wurden 0, 1, 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 240, 360 min nach der
Lösungsapplikation gewählt. Je Versuchsgruppe (SP, P, E) wurden drei Brunsten genutzt und
somit drei Applikationen durchgeführt. Die Brunstinduktion erfolgte mit 0,6 ml
Cloprostenol 24 subkutan. Zur Brunstfeststellung wurde ein Suchbock verwendet. Die
Aufnahmen wurden in stehender, fixierter Position der Ziegen und in dorso-ventraler
Aufnahmerichtung und 60 s/Bild mittels einer Gammakamera in einer 256 x 256 Matrix bzw.
128 x 128 Matrix in Farbe erstellt 25 (Abb. 9). Während der Studiendurchführung konnte
aufgrund der räumlichen und personellen Gegebenheiten keine Dokumentation des Kot- und
Harnabsatzes der Ziegen erfolgen. Zur radioaktiven Markierung wurde das Kit Pulmocis® 26
gemäß Anwendungsinstruktion mit Natrium ( 99m Tc) Pertechnetat-Lösung versetzt. Laut
Herstellerangaben liegt die Größe der Humanalbumin-Makroaggregate (Macrosalb) zu 60 %
zwischen 30 - 50 µm. Kein Partikel ist größer als 150 µm. Zur Markierung von 1 mL
Versuchslösung (SP/P/E) wurden ca. 500.000 Partikel in 0,5 mL ( 99m Tc) Technetium-
Macrosalb-Lösung verwendet.
22 Tierärztliche Klinik für Pferde, Essener Straße 39a, 49456 Lüsche, Deutschland
23 Angiocath ® , i.v. Catheter placement unit, sterile, 14 G/13,3 cm, Deseret Medical Inc., Utah 84070, USA
24 Cloprostenol: Estrumate® Essex Pharma GmbH, Thomas-Dehler-Str.27, 81737 München, Deutschland
25 Scintron: MiE GmbH, Hauptstraße 12, 23845 Seth, Deutschland
26 Pulmocis: CIS bio GmbH, Alt-Moabit 91d, 10559 Berlin, Deutschland
58

3.2.3 Bildauswertung
Die, je applizierter Lösung, erstellten statischen Szintigraphien wurden in ihrer zeitlichen
Reihenfolge auf Veränderungen der Aktivitätsverteilung begutachtet. Die Klassifizierung der
Aufnahmen erfolgte danach, ob ein transzervikaler bzw. retrograder Transport der jeweiligen
applizierten Lösung sichtbar war oder nicht. Zusätzlich wurden die Einzelaufnahmen der
verschiedenen Versuchslösungen zum jeweils gleichen Zeitpunkt zueinander ins Verhältnis
gesetzt und erneut subjektiv beurteilt.
Es erfolgte anhand des kameraeigenen Programmes eine Messung der Strahlungsintensität (in
Counts) sowie der Abstände (in cm) zwischen markanten Lokalisationen mit hoher
Strahlungsintensität und der Vulva. Eine exakte Aktivitätsberechnung mittels ROI-Technik
unter Berücksichtigung von Hintergrundstrahlung und Gewebeabschwächung wurde aufgrund
von fehlendem subjektiv feststellbarem, transzervikalem Transport nicht ausgeführt.
Abb. 9: Erstellung der Szintigramme
Zur anatomischen Orientierung wurden folgende Hilfsmittel und Hinweise genutzt:
Lokalisation der Ovarien in situ in Bezug auf die Zervix während einer Laparotomie im
Rahmen des klinischen Unterrichts an der Tierärztlichen Hochschule Hannover
• Angaben im internationalen Schrifttum zu den Abmessungen der weiblichen
Geschlechtsorgane bei der Ziege (Tab. 5)
• Szintigramme mit radioaktiver Markierung an der Vulva (Abb. 10)
59

• Szintigramme mit definiertem Maßstab von 10 cm (Abb. 11)
• Kameraeigenes Bildprogramm zur Längenmessung
Applikationsstelle
(Fundus vaginae)
kranial
Abb. 10: Beispielansicht Szintigramm mit Vulvamarkierung
Abb. 11: : Szintigramm zweier Strahlungsquellen im Abstand von 10 cm als Überprüfung der
Größenmessung
Tab. 5: Größenangaben zur Anatomie des weiblichen Ziegengenitale (CONSTANTINESCU CONSTANTINESCU 2007)
Organ
Vagina
Zervix uteri 4
Corpus uteri 2 - 3
Corni uteri 12 - 15
Ovarien
60
10 cm
Größenangabe
(in cm)
10
1,5 - 2 x 1 - 1,5
kaudal
Markierung
(Vulva)

4 ERGEBNISSE
4.1Inseminationsbegleitende SP-Applikation (Feldstudie I)
4.1.1 Versuchsgruppen und Trächtigkeitsergebnisse
Bei 514 Tieren wurde die Lösungsapplikation im Rahmen der Routine-KB durchgeführt und
es liegt ein Ergebnis der Trächtigkeitsuntersuchung vor. Die Versuchsgruppen (SP, P, K)
waren mit 167 (K), 172 (SP) und 175 (P) annähernd gleich groß (Tab. 6).
Tab. 6: Übersicht Zahlen der Feldstudie I (inseminationsbegleitende Seminalplasmaapplikation)
Versuchs- Anzahl
Anzahl
gruppe
Tiere tragende Tiere
Seminalplasma 172 99
Placebo 175 102
Kontrolle 167 77
Gesamt 514 208
In den Versuchsgruppen SP und P wurden mit jeweils 57,56 % (99/172) und
58,29 % (102/175) signifikant bessere Trächtigkeitsergebnisse erreicht (P = 0,035 bzw.
0,024) als in der Kontrollgruppe mit 46,11 % (77/167; Abb. 12). Die Applikation von
Seminalplasma oder Placebo führte zu einer Steigerung der Trächtigkeitsraten um 25 % bzw.
26 % im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe. Die Trächtigkeitsraten zwischen der
Seminalplasma- und der Placebogruppe unterschieden sich nicht signifikant (P > 0,05).
4.1.2 Charakterisierung der Studientiere und ihre Verteilung hinsichtlich
der erfassten Parameter
Im Folgenden wird eine Charakterisierung der Studientiere hinsichtlich Rasse, Laktationszahl,
Störungen post partum, Rastzeit, Milchmenge, Zellzahl, Körperkondition, Lahmheits- und
Hygiene-Score, Methode zur Brunstfeststellung, Dauer der Brunst, äußere
Brunstsymptomatik, Brunstschleimmenge und -konsistenz, Kontraktion der Gebärmutter,
Zervixzytologiestatus, Haltungssystem, Anzahl der Betriebe und Betriebsgröße,
Gruppengröße und Anzahl der vorhandenen Liegeplätze, eingesetzte Bullen und Methode und
Zeitpunkt der Trächtigkeitsdiagnose vorgenommen.
61

Abb. 12: Trächtigkeitsergebnisse in den Versuchsgruppen in Prozent (n SP = 172; n P = 175; n Kontrolle = 167;
* = signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe: PSP = 0,035; PP = 0,024)
Die Verteilung der Tiere innerhalb der Versuchsgruppen ist für alle erfassten Parameter
gleichmäßig und keiner der untersuchten Parameter unterschied sich in Bezug auf die
Versuchsgruppen signifikant. (Im Folgenden ist die Verteilung auf die Versuchsgruppen
deshalb nicht für jeden Parameter explizit aufgeführt.)
Rassen
Trächtigkeitsrate (%)
Für 509 Tiere lagen Angaben zur Rasse vor (Abb. 13). Tiere der Rassen Deutsche Holstein
Schwarzbunt (n = 345), Deutsche Holstein Rotbunt (n = 89) und Fleckvieh (n = 74) wurden in
die Studie einbezogen. Unter „sonstige Rasseangaben“ fiel nur ein Tier der Kreuzung
Fleckvieh x Jersey, welches in der weiteren Auswertung nach Rasse nicht berücksichtigt
wurde. Die Verteilung der Studientiere nach Rassen innerhalb der Versuchsgruppen
unterschied sich nicht signifikant (P > 0,05;Tab. 7). In der größten Rassegruppe
(Schwarzbunte) lag die Trächtigkeitsrate mit 54,20 % zwischen denjenigen von Rotbunten
und Fleckvieh. Es gab keinen signifikanten Einfluss der Rasse auf die Trächtigkeitsrate
(P > 0,05).
60
50
40
30
20
10
0
* *
57,56 58,29
Seminalplasma
(SP)
62
Placebo
(P)
46,11
Kontrolle
(K)

Rasse
Abb. 13: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Rassen (Deutsche Holstein Schwarzbunt: n = 345;
Deutsche Holstein Rotbunt: n = 89; Deutsches Fleckvieh: n = 74)
Tab. 7: Verteilung der Studientiere nach Rassen innerhalb der Versuchsgruppen (Rasseangaben
insgesamt: n = 509; davon SB = Dt. Holstein Schwarzbunt: n = 345; RB = Dt. Holstein Rotbunt:
n = 89; FV = Fleckvieh, n = 74; Sonstige = Fleckvieh x Jersey: n = 1; TR = Trächtigkeitsrate)
Rasse
Seminalplasma
(n = 171)
Placebo
(n = 173)
Kontrolle
(n = 165)
TR
Anzahl % Anzahl % Anzahl % %
SB 117 68,42 117 67,63 111 67,27 54,20
RB 26 15,20 32 18,50 31 18,79 51,69
FV 27 15,79 24 13,87 23 13,94 58,11
Sonstige 1 0 0
Laktation
Dt. Holstein
SB
Dt. Holstein
RB
Dt.
Fleckvieh
17,49
14,54
Für 499 Tiere lagen Angaben zur Laktation vor. Davon waren 60 Tiere in der 0. Laktation,
dies entspricht 12,02 % Färsen. Die meisten Tiere (343 = 68,74 %) befanden sich in der 1. - 3.
Laktation, wovon wiederum die 1. Laktation mit 146 Tieren (= 29,26 %) den größten Anteil
stellte (Abb. 14). Die Tiere mit Laktationsnummer 6. - 11. wurden aufgrund der geringen
Tieranzahl in der weiteren Auswertung zusammengefasst unter ≥ 6. Der Laktationsmittelwert
beträgt 2,2 ± s 1,69. Die Verteilung der Studientiere nach Laktation innerhalb der
Versuchsgruppen unterscheidet sich nicht signifikant (P > 0,05; Tab. 8). Die
Trächtigkeitsraten variieren zwischen 44,55 % in der 2. Laktation und 60,00 % bei den Färsen
bzw. 61,90 % in der Gruppe mit ≥ 6 Laktationen. Es gab keinen signifikanten Einfluss der
Laktationsnummer auf die Trächtigkeitsrate (P > 0,05).
63
67,78
0 10 20 30 40 50 60 70
Tiere (%)

Laktationsnummer
Abb. 14: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Laktation (Anzahl der Tiere je Laktationsgruppe:
n 0 = 60; n 1 = 146; n 2 = 101; n 3 = 96; n 4 = 49; n 5 = 26; n ≥ 6 = 21)
Tab. 8: Verteilung der Studientiere nach Laktationsnummer innerhalb der Versuchsgruppen (Anzahl der
Tiere je Laktationsgruppe: n 0 = 60; n 1 = 146; n 2 = 101; n 3 = 96; n 4 = 49; n 5 = 26; n ≥ 6 = 21;
TR = Trächtigkeitsrate)
Laktation
Seminalplasma
(n = 169)
Placebo
(n = 168)
Kontrolle
(n = 162)
TR
Anzahl % Anzahl % Anzahl % %
0. 25 14,79 17 10,12 18 11,11 60,00
1. 44 26,04 55 32,74 47 29,01 57,53
2. 32 18,93 32 19,05 37 22,84 44,55
3. 37 21,89 27 16,07 32 19,75 53,13
4. 20 11,83 18 10,71 11 6,79 51,02
5. 7 4,14 11 6,55 8 4,94 57,69
≥ 6. 4 2,37 8 4,76 9 5,56 61,90
Rastzeit
0.
1.
2.
3.
4.
5.
≥ 6.
5,21
4,21
9,82
12,02
Von 439 Tieren, die zum Zeitpunkt der Studiendurchführung bereits eine Abkalbung hinter
sich hatten, lagen 411 Angaben zum Abkalbedatum vor. Demnach befand sich die Hälfte im
Zeitraum 50 - 99 dp.p., ein Drittel mindestens 100 d p.p. und ungefähr ein Achtel der Tiere
weniger als 49 d p.p. (Abb. 15). Im Mittel befanden sich die Tiere 97 (21 - 465;
± s 58,56) Tage post partum. Die Tiere der Gruppe ≤ 49 d p.p. zeigten eine signifikant
niedrigere Trächtigkeitsrate als die Tiere der Gruppe ≥ 50 d p.p. (38,60 % zu 56,50 %; Abb.
64
20,24
19,24
29,26
0 5 10 15 20 25 30
Tiere (%)

16). Innerhalb der Rastzeitfenster und Versuchsgruppen waren die Tiere gleichmäßig verteilt
(P > 0,05).
Rastzeit in Tagen
≤ 49 D
50-99 D
≥ 100 D
Abb. 15: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Rastzeit (in Tagen; ≤ 49 d p.p.: n = 57;
50 - 99 d p.p.: n = 214; ≥ 100 d p.p.: n = 140)
Tab. 9: Verteilung der Studientiere nach Rastzeit (in Tagen) innerhalb der Versuchsgruppen
(d = Tage; p.p. = post partum; Anzahl der Tiere je Gruppe: ≤ 49 dp.p.: n = 57;
50 - 99 d p.p.: n = 214; ≥ 100 d p.p.: n = 140; TR = Trächtigkeitsrate)
Tage
p.p.
Seminalplasma
(n = 137)
Anzahl %
Placebo
(n = 142)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 132)
Anzahl %
TR
%
≤ 49 21 15,33 20 14,08 16 12,12 38,60
50 - 99 69 50,36 74 52,11 71 53,79 56,07
≥ 100 47 34,31 48 33,80 45 34,09 57,14
Störungen post partum
13,87
Zu Störungen nach der vorangegangenen Geburt wurden 417 Angaben gemacht. Auf einer
Skalierung der Störungen von 1 (keine) bis 5 (sehr stark) hatte bei den meisten Tieren
(n = 351) keine Störung post partum vorgelegen. Die Tiere mit überwundenen
Geburtsstörungen (n = 66) zum Zeitpunkt der Studiendurchführung wurden überwiegend den
Bereichen geringe (2) bis mittlere (3) Störungen zugeordnet (Abb. 17).
65
34,06
52,07
0 10 20 30 40 50 60
Tiere (%)

Abb. 16: Trächtigkeitsraten in Prozent in Abhängigkeit von der Rastzeit (d = Tage; p.p. = post partum;
n ≤ 49 d = 57; n ≥ 50 d = 354; *signifikant: P = 0,012)
Störungen p.p.
Trächtigkeitsrate (%)
1 (keine)
2 (geringe)
3 (mittlere)
4 (starke)
5 (sehr starke)
60
50
40
30
20
10
0
0,24
4,32
2,16
38,60
Abb. 17: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Störungen post partum (eingeteilt in Grad 1 - 5;
Anzahl der Tiere je Gruppe: n 1 = 351; n 2 = 38; n 3 = 18; n 4 = 9; n 5 = 1)
Die nach Nachgeburtsstörungen gruppierten Tiere waren gleichmäßig auf die drei
Versuchsgruppen verteilt und unterschieden sich in ihrer Anzahl je Versuchsgruppe nicht
signifikant (Tab. 10). Für die große Tiergruppe ohne Störungen post partum lagen die
66
56,60
≤ 49 d p.p. ≥ 50 d p.p.
9,11
*
Rastzeit in Tagen
*
84,17
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tiere (%)

Trächtigkeitsraten mit 53,85 % höher als in der relativ kleinen Tiergruppe mit geringen,
mittleren, starken und sehr starken Nachgeburtsstörungen mit insgesamt 51,52 %. Dieser
Unterschied ist nicht signifikant (P > 0,05).
Tab. 10: Verteilung der Studientiere nach Störungen post partum innerhalb der Versuchsgruppen
(p.p. = post partum; Anzahl der Tiere je Gruppe: n 1 = 351; n 2 = 38; n 3 = 18; n 4 = 9;
n 5 = 1; TR = Trächtigkeitsrate)
Störung
p.p.
Seminalplasma
(n = 137)
Anzahl %
Placebo
(n = 143)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 137)
Anzahl %
TR
%
1 (keine) 121 88,32 122 85,31 108 78,83 53,85
2 (gering) 7 5,11 11 7,69 20 14,60 57,89
3 (mittel) 7 5,11 7 4,90 4 2,92 38,89
4 (stark) 2 1,46 2 1,40 5 3,65 44,44
5 (sehr stark) 0 1 0,70 0
Milchmenge
Von 439 laktierenden Studientieren sind für 398 die Milchmengen der dem Studienbeginn
vorangegangenen, letzten Milchleistungsprüfung verzeichnet. Bei einer Einteilung in 10 kg-
Schritten, fanden sich demnach mehr als zwei Drittel (75,63 %) der Studientiere in den
Gruppen 20 - 29 und 30 - 39 kg tägliche Milchmenge. Ein Fünftel der Tiere gab mindestens
40 kg, davon nur 9 Tiere mehr als 50 kg. Auch der Anteil der gering laktierenden Tiere mit
einer täglichen Milchmenge von weniger als 19 kg war mit 17 Tieren verhältnismäßig
klein (Abb. 18). Die Anzahl der Tiere je Milchmengen- und Versuchsgruppe unterschied sich
nicht signifikant (P > 0,05). Eine Berechnung der Trächtigkeitsraten für die jeweilige
Milchmengengruppe, unabhängig von den Versuchsgruppen, ergab Hinweise auf sinkende
Trächtigkeitsraten bei steigender täglicher Milchmenge. In der Gruppe mit weniger als 19 kg
betrug die Trächtigkeitsrate 64,71 %, in der Gruppe mit mehr als 50 kg 44,44 %. (Tab. 11).
Ein Vergleich der annähernd gleich großen Tiergruppen≤ 29 kg mit ≥ 30 kg zeigte
Trächtigkeitsraten von 40,38 % zu 31,35 % (P = 0,0612).
67

Milchmenge
Abb. 18: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Milchmenge (kg = Kilogramm; Anzahl Tiere
je Gruppe: n ≤ 19 = 17; n 20 - 29 = 127; n 30 - 39 = 174; n 40 - 49 = 71; n ≥ 50 = 9)
Milchprobe
≤ 19 kg
20-29 kg
30-39 kg
40-49 kg
≥ 50 kg
4,27
2,26
Für 379 der 439 laktierenden Studientiere lagen auch die Zellzahlen der für die letzte
Milchleistungsprüfung untersuchten Milchprobe vor. Ein überwiegender Anteil von 91,82 %
der laktierenden Rinder hatte weniger als 500.000 Zellen pro mL Milch. Bei einer Abstufung
der Zellzahlgruppe mit weniger als 500.000 Zellen pro mL Milch in drei Untergruppen
(≤ 49.000, 50. - 99.000 und 100. - 499.000 Zellen) lagen jeweils ungefähr knapp ein Drittel
(33,51% respektive 26,39% und 31,93%) in jeder Untergruppe. Zellzahlen größer als 500.000
Zellen pro mL Milch wurden bei nur 8,18 % der Studientiere gemessen (Abb. 19).
Tab. 11: Verteilung der Studientiere nach Milchmenge (in kg) innerhalb der Versuchsgruppen (Anzahl
Tiere je Gruppe: n ≤ 19 = 17; n 20 - 29 = 127; n 30 - 39 = 174; n 40 - 49 = 71; n ≥ 50 = 9; TR = Trächtigkeitsrate)
Milchmenge
Seminalplasma
(n = 129)
Placebo
(n = 139)
Kontrolle
(n = 130)
TR
in kg Anzahl % Anzahl % Anzahl % %
≤ 19 3 2,33 8 5,76 6 4,62 64,71
20 - 29 53 41,09 36 25,90 38 29,23 59,06
30 - 39 51 39,53 66 47,48 57 43,85 51,72
40 - 49 20 15,50 24 17,27 27 20,77 46,48
≥ 50 2 1,55 5 3,60 2 1,54 44,44
68
17,84
31,91
43,72
0 10 20 30 40 50
Tiere (%)

Zellzahl (in Tausend)
≤ 49.
50-99.
100-499.
≥ 500.
Abb. 19: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Zellzahlgruppe (Zellzahl in Tausend;
Anzahl Tiere je Gruppe: n ≤ 49. = 127; n 50 - 99. = 100; n 100 - 499. = 121; n ≥ 500. = 31)
Die Tiere der einzelnen Zellzahlgruppen sind gleichmäßig auf die Versuchsgruppen verteilt
ohne signifikante Unterschiede (Tab. 12). Die Trächtigkeitsrate innerhalb der Tiergruppe mit
≤ 99.000 Zellen/mL beträgt 55,51 %, für diejenigen Tiere mit ≥ 100.000 Zellen/mL 51,32 %.
Dieser Unterschied ist nicht signifikant (P > 0,05).
Körperkondition
8,18
Für fast alle Studientiere (511) wurde eine Einschätzung nach einem Body Condition Score
1 (mager) - 5 (fett) abgegeben. Der Fleckvieh-Score von 2,5 (mager) - 4,5 (fett) mit
Zwischenstufen wurde zur Vereinheitlichung der Daten retrospektiv in den Holstein-Score
eingerechnet, indem die Fleckviehrinder der entsprechenden Holstein-Score-Gruppe
zugerechnet wurden. Beispielsweise wurden die Tiere der Fleckvieh-Gruppe 2,5 (mager) der
Holstein-Gruppe 1 (mager) zugeordnet. Der mit Abstand größte Anteil von 460 Tieren ist im
BCS 2 - 3, wovon die 266 Tiere des BCS 3 die größere Gruppe bilden. In der BCS 1-Gruppe
befanden sich 18 Tiere, des Weiteren sind 33 Tiere in den BCS-Gruppen ≥ 4, wovon die
9 Tiere mit BCS 5 ausschließlich der Rasse Fleckvieh angehörten (Abb. 20).
69
26,39
31,93
33,51
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiere (%)

Tab. 12: Verteilung der Studientiere nach Zellzahlgruppe innerhalb der Versuchsgruppen
(Zellzahl in Tausend; Anzahl Tiere je Gruppe: n ≤ 49. = 127; n 50 - 99. = 100; n 100 - 499. = 121;
n ≥ 500. = 31; TR = Trächtigkeitsrate)
Zellzahl
Seminalplasma
n = 124)
Placebo
(n = 127)
Kontrolle
(n = 121)
TR
Anzahl % Anzahl % Anzahl % %
≤ 49. 44 35,48 43 33,86 40 33,06 51,18
50 - 99. 39 31,45 28 22,05 32 26,45 61,00
100. - 499. 34 27,42 43 33,86 38 31,40 51,24
≥ 500. 7 5,65 13 10,24 11 9,09 51,61
Body Condition Score
Abb. 20: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Body Condition Score (BCS = Body Condition
Score nach WILDMAN et al. 1982; Anzahl Tiere je Scoregruppe: n BCS 1 = 18; n BCS 2 = 194;
n BCS 3 = 266; n BCS 4 = 24; n BCS 5 = 9)
Die Verteilung der Studientiere nach Körperkondition innerhalb der Versuchsgruppen
unterscheidet sich nicht signifikant (P > 0,05; Tab. 13). Für die Tiere der BCS-
Gruppen 2 und 3, die 90 % der Studientiere ausmachten, betrug die Trächtigkeitsrate 55 %.
Diejenigen Tiere mit vermehrter bzw. reduzierter Körperkondition hatten geringere
Trächtigkeitsraten (zusammengerechnet 45,10 %). Der Einfluss der Körperkondition auf die
Trächtigkeitsrate ist in dieser Studie jedoch nicht signifikant (P > 0,05).
Lahmheit
BCS 1
BCS 2
BCS 3
BCS 4
BCS 5
3,52
4,7
1,76
Eine Einschätzung nach einem Lahmheitsscore LS 1 (nicht lahm) - LS 4 (hochgradig lahm)
konnte für 431 Studientiere durchgeführt werden. Mehr als zwei Drittel (n = 316) dieser Tiere
70
37,96
52,05
0 10 20 30 40 50 60
Tiere (%)

wurde als nicht lahm eingestuft. Unter den lahmen Tieren LS 2 - LS 4 (26,68 %) dominierten
die geringgradig lahmen Tiere (LS 2). Nur 7 Tiere entfielen auf den Score LS 4 (Abb. 21).
Tab. 13: Verteilung der Studientiere nach Body Condition Score innerhalb der Versuchsgruppen
(BCS = Body Condition Score nach WILDMAN et al. 1982; Anzahl Tiere je Scoregruppe:
n BCS 1 = 18; n BCS 2 = 194;n BCS 3 = 266; n BCS 4 = 24; n BCS 5 = 9; TR = Trächtigkeitsrate)
BCS
Seminalplasma
n = 170)
Placebo
(n = 174)
Kontrolle
(n = 167)
TR
Anzahl % Anzahl % Anzahl % %
1 7 4,12 5 2,87 6 3,59 50,00
2 60 35,29 69 39,66 65 38,92 55,67
3 88 51,76 91 52,30 87 52,10 54,51
4 9 5,29 4 2,30 6 3,59 37,50
5 6 3,53 5 2,87 3 1,80 55,56
Lahmheitsscore
LS 1
LS 2
LS 3
LS 4
2,78
1,62
Abb. 21: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Lahmheits-Score (LS = Lahmheitsscore nach
SPRECHER et al. 1997; Anzahl Tiere je Scoregruppe: n LS 1 = 316; n LS 2 = 96; n LS 3 = 12; n LS 4 = 7)
Die Verteilung der Studientiere nach Lahmheits-Score innerhalb der Versuchsgruppen
unterscheidet sich nicht signifikant (P > 0,05; Tab. 14). In den beiden großen Score-Gruppen
LS 1 und 2 lag die Trächtigkeitsrate bei circa 55 %. Die Berechnung der Trächtigkeitsraten
für LS 3 + 4 erfolgt auf der Basis geringer Tierzahlen. Die Gruppe der nichtlahmen Tiere der
Gruppe der leicht bis hochgradig lahmen Tiere gegenübergestellt ergab Trächtigkeitsraten von
54,11 % zu 56,52 % (P = 0,655)
22,27
71
73,32
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Tiere (%)

Tab. 14: Verteilung der Studientiere nach Lahmheits-Score innerhalb der Versuchsgruppen
(LS = Lahmheitsscore nach SPRECHER et al. 1997; Anzahl Tiere je Scoregruppe:
n LS 1 = 316; n LS 2 = 96; n LS 3 = 12; n LS 4 = 7; TR = Trächtigkeitsrate)
Lahmheits-
Score
Seminalplasma
(n = 143)
Anzahl %
Placebo
(n = 146)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 142)
Anzahl %
TR
%
1 (nicht lahm) 102 71,33 110 75,34 104 73,24 54,11
2 (ggr. lahm) 35 24,48 29 19,86 32 22,54 56,25
3 (mgr. lahm) 5 3,50 5 3,42 2 1,41 66,67
4 (hgr. lahm) 1 0,70 2 1,37 4 2,82 42,86
Hygiene
Eine Anzahl von 464 Studientieren wurde zusätzlich nach einem Hygiene-Score
HYG 1 (sauber) - HYG 4 (stark verschmutzt) eingeschätzt. Fast die Hälfte der Tiere
(46,55 %) wurde anhand des visuellen Eindrucks von Euter, Hintergliedmaßen und Schwanz
sauber eingestuft. Von den 248 als HYG 2 - HYG 4 eingestuften Tieren waren 180 leicht
verschmutzt und nur 4 Tiere fielen als stark verschmutzt auf (Abb. 22). Die Tiere der
einzelnen Hygienescore-Gruppen verteilten sich gleichmäßig auf die drei Versuchsgruppen
und es gab in dieser Feldstudie keinen signifikanten Einfluss der Hygiene auf die
Trächtigkeitsrate (P > 0,05; Tab. 15).
Hygienescore
HYG 1
HYG 2
HYG 3
HYG 4
0,86
13,79
Abb. 22: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Hygiene-Score (HYG = Hygienescore nach
RENEAU et al. 2003; Anzahl Tiere je Scoregruppe: n HYG 1 = 216; n HYG 2 = 180; n HYG 3 = 64;
n HYG 4 = 4)
72
38,79
46,55
0 10 20 30 40 50
Tiere (%)

Tab. 15: Verteilung der Studientiere nach Hygiene-Score innerhalb der Versuchsgruppen
(HYG = Hygienescore nach RENEAU et al. 2003; vers. = verschmutzt; Anzahl Tiere je
Scoregruppe: n HYG 1 = 216; n HYG 2 = 180; n HYG 3 = 64; n HYG 4 = 4; TR = Trächtigkeitsrate)
Hygiene-Score
Seminalplasma
(n = 150)
Placebo
n = 160)
Kontrolle
(n = 154)
TR
Anzahl % Anzahl % Anzahl % %
1 (sauber) 65 43,33 78 48,75 73 47,40 51,39
2 (leicht vers.) 65 43,33 58 36,25 57 37,01 56,67
3 (mäßig vers.) 19 12,67 21 13,13 24 15,58 51,56
4 (stark vers.) 1 0,67 3 1,88 0 50,00
Letzte beobachtete Brunst
Zur Beobachtung einer der Insemination vorausgegangenen Brunst wurden nur 72 Angaben
gemacht, dies entspricht 14,10 % der Gesamttierzahl in der Studie. Von diesen beobachteten
Brunstäußerungen lagen 63 (87,5 %) im Zeitraum 18 - 24 Tage vor der Insemination, d.h. bei
regelmäßigem Zyklus im zu erwartenden Zeitraum.
Dauer der Brunst und Brunstfeststellung
Die Brunstfeststellung, wozu 322 Angaben zur Auswertung vorlagen, erfolgte in 98,45 %
(n = 317) visuell und bei 1,55 % (n = 5) der Tieren mittels Pedometer. Des Weiteren
lagen 161 Angaben zur Dauer der Brunst bis zur Insemination vor. Demnach befanden sich
95,03 % (n = 153) der vorgestellten Tiere seit 6 - 18 h in der Brunst. Bei sechs Tieren
(3,73 %) wurde der Östrus seit weniger als sechs Stunden und bei zwei Tieren (1,24 %) seit
mehr als 19 h beobachtet.
Brunstschleim
viel
wenig
Abb. 23: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Menge des Brunstschleims
(subjektive Einteilung in viel bzw. wenig Brunstschleim; n viel = 265; n wenig = 247)
73
51,76
48,24
0 10 20 30 40 50 60
Tiere (%)

Brunstschleim
Für 512 Tiere wurden Angaben zur Menge des Brunstschleims gemacht: 247 Tiere zeigten
viel, 265 Tiere zeigten wenig Brunstschleim zum Zeitpunkt der Studiendurchführung
(Abb. 23). Die Tiere beider Gruppen verteilen sich ohne signifikanten Unterschied auf die
Versuchsgruppen (P > 0,05) Die Berechnung der Trächtigkeitsraten innerhalb der beiden
Gruppen ergibt 55,47 % (viel Brunstschleim) zu 52,63 % (wenig Brunstschleim; P > 0,05).
Von den 501 Angaben zur Beschaffenheit des Brunstschleims wiesen alle Tiere klaren
Brunstschleim auf. Beimengungen wurden zusätzlich bei sieben Tieren vermerkt, davon
zeigte der Brunstschleim von drei Tieren blutige und von vier Tieren eitrige Beimengungen,
die jedoch nicht zur Ablehnung der Besamung führten.
Intensität der äußeren Brunstsymptomatik
Für 489 Tiere wurde die Intensität der Brunstsymptome semiquantitativ auf einer Skala von
BS 1 (keine Anzeichen) bis BS 5 (sehr starke Anzeichen) eingeschätzt. Davon befinden sich
94,27 % der Tiere im Bereich BS ≥ 3, d.h. die Intensität ihrer Brunstsymptome wurde
mindestens als mittel eingeschätzt. Bezogen auf die einzelnen Abstufungen zeigten die
meisten Studientiere (n = 213) starke Brunstanzeichen (BS 4). Danach folgen 136 bzw. 112
Tiere mit sehr starker (BS 5) bzw. mittlerer (BS 3) Brunstintensität. Des Weiteren zeigten 24
Studientiere geringe (BS 2) und 4 Tiere keine (BS 1) Brunstsymptome (Abb. 24).
Intensität der Brunstsymptome
BS 1
BS 2
BS 3
BS 4
BS 5
0,82
4,91
Abb. 24: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Intensität der Brunstsymptome (BS = Intensität
der äußeren Brunstsymptome: BS 1 (keine) - BS 5 (sehr starke) Brunstsymptomatik; Anzahl
Tiere je Gruppe: n BS 1 = 4; n BS 2 = 24; n BS 3 = 112; n BS 4 = 213; n BS 5 = 136)
74
22,90
27,81
43,56
0 10 20 30 40 50
Tiere (%)

Die Tiere der einzelnen Gruppen verteilten sich ohne signifikanten Unterschied auf die drei
Versuchsgruppen (P > 0,05; Tab. 16). Eine Berechnung der Trächtigkeitsraten verdeutlicht
signifikant, dass mit stärkerer Brunstsymptomatik auch die Trächtigkeitsrate steigt. Ein
Vergleich der Gruppen BS 1 - 3 zeigte 45,71 % Trächtigkeitsrate zu 55,59 % in der
Tiergruppe mit stark ausgeprägten Brunstsymptomen (BS 4 + 5; P = 0,048; Abb. 25).
Tab. 16: Verteilung der Studientiere nach Intensität der Brunstsymptomatik innerhalb der
Versuchsgruppen (BS = Intensität der äußeren Brunstsymptome: BS 1 (keine) - BS 5 (sehr starke)
Brunstsymptomatik;Anzahl Tiere je Gruppe:n BS 1 = 4; n BS 2 = 24; n BS 3 = 112; n BS 4 = 213;
n BS 5 = 136; TR = Trächtigkeitsrate)
Brunstintensität
Seminalplasma
n = 165)
Anzahl %
Placebo
(n = 168)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 156)
Anzahl %
TR
%
BS 1 2 1,21 0 0,00 2 1,28 25,00
BS 2 9 5,45 9 5,36 6 3,85 29,17
BS 3 35 21,21 42 25,00 35 22,44 50,00
BS 4 72 43,64 75 44,64 66 42,31 54,46
BS 5 47 28,48 42 25,00 47 30,13 57,35
Tiere (%)
60
50
40
30
20
10
0
*
45,71
Abb. 25: Trächtigkeitsraten in Prozent in Abhängigkeit von der Intensität der äußeren Brunstsymptome
(BS = Intensität der äußeren Brunstsymptome: BS 1 (keine) - BS 5 (sehr starke)
Brunstsymptomatik n BS 1-3 = 140; n BS 4+5 = 349; * = signifikant: P = 0,048)
75
*
55,59
BS 1 - 3 BS 4 + 5
Intensität der Brunstsymptome

Kontraktion der Gebärmutter
Für 496 Studientiere lag eine semiquantitative Einschätzung der Uteruskontraktion
(K1 = wenig kontrahiert bis K3 = stark kontrahiert) vor. Der überwiegende Anteil (n = 259)
wurde als kontrahiert (K2) eingestuft, ein fast ebenso großer Anteil (n = 216) als stark
kontrahiert (K3). Ein vergleichsweise geringer Anteil von 21 Studientieren wurde mit wenig
kontrahierten Uterus (K1) zur Besamung vorgestellt (Abb. 26). Die Tiere der drei
Kontraktionsklassen waren gleichmäßig auf die Versuchsgruppen verteilt (Tab. 17). Anhand
der Berechnung der Trächtigkeitsraten für jede Kontraktionsklasse ergeben sich Hinweise auf
eine erhöhte Trächtigkeitsrate bei stärkerer Gebärmutterkontraktion zum Zeitpunkt der
Besamung. Einer Rate von 52,51 % bei denjenigen Tieren mit kontrahiertem stehen 56,94 %
bei Tieren mit stark kontrahiertem Uterus gegenüber (P > 0,05). Die weitaus niedrigere
Trächtigkeitsrate der Tiergruppe mit schlechter Uteruskontraktion unterscheidet sich ebenfalls
nicht signifikant von den anderen Tiergruppen.
Uteruskontraktion
K 1
K 2
K 3
4,23
Abb. 26: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Kontraktionsgrad der Gebärmutter
(K = subjektive Einteilung der Uteruskontraktion: K 1 = schlecht kontrahiert; K 2 = kontrahiert;
K 3 = stark kontrahiert; n K 1 = 21; n K 2 = 259; n K 3 = 216)
Tab. 17: Verteilung der Studientiere nach Kontraktionsgrad innerhalb der Versuchsgruppen
(K= subjektiveEinteilung der Uterusontraktion: K 1 = wenig kontrahiert; K 2 = kontrahiert;
K 3 = stark kontrahiert;n K 1 = 21; n K 2 = 259; n K 3 = 216; TR = Trächtigkeitsrate)
Kontraktionsgrad
Seminalplasma
(n = 165)
Anzahl %
Placebo
(n = 167)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 164)
Anzahl %
TR
%
K 1 5 3,03 9 5,39 7 4,27 38,10
K 2 88 53,33 87 52,10 84 51,22 52,51
K 3 72 43,64 71 42,51 73 44,51 56,94
76
43,55
52,22
0 10 20 30 40 50 60
Tiere (%)

Zervixzytologiestatus
Von den bei allen Studientieren gewonnenen exfoliativen Zervixzytologieproben enthielten
nach Anfärbung 414 Proben mindestens 200 lichtmikroskopisch auszählbare Zellen und
erfüllten damit das Kriterium zur Auswertung. Anhand eines Grenzwertes von 10 %
polymorphkernigen Granulozyten (PMN) wurden 324 Proben der Kategorie „zytologisch
unauffällig“ (PMN ≤ 10 %) zugeordnet. Die restlichen 90 Proben entfielen auf die Kategorie
„zytologisch auffällig“ (PMN > 10 %; Abb. 27).
Bei einer Verschiebung der Grenzwertkriterien ergaben sich nur geringfügig unterschiedliche
Anteile in den Kategorien:
• Mit einer kritischen Anzahl von mindestens 100 auszählbaren Zellen und einem
Grenzwert von 10 % PMN sind 440 Proben auswertbar, wovon 346 (= 78,64 %)
PMN ≤ 10 % und 94 (= 21,36 %) PMN > 10 % waren.
• Bei einem Grenzwert von 5 % PMN und einer kritischen Anzahl von mindestens 200
auszählbaren Zellen lagen 299 (= 72,22%) in der Kategorie PMN ≤ 10 % und
115 (= 27,78 %) in der Kategorie PMN > 10 %.
Die Verteilung der Studientiere nach Zervixzytologiestatus innerhalb der Versuchsgruppen
unterschied sich nicht signifikant (P > 0,05; Tab. 18). Mit 54,32 % bzw. 50,00 %
unterschieden sich die Trächtigkeitsraten zwischen den Zytologiestatus-Gruppen nicht
signifikant (P > 0,05; Abb. 28).
Zervixzytologie
PMN ≤ 10 %
PMN > 10 %
21,74
Abb. 27: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Zervixzytologiestatus (PMN = Polymorphkernige
Granulozyten; Auswertung nach > 200 Zellen und 10 % Grenzwert; Tieranzahl je Gruppe:
n PMN ≤ 10% = 324; n PMN > 10% = 90)
77
78,26
0 10 20 30 40 50 60 70 80 Tiere (%)

Tab. 18: Verteilung der Studientiere nach Zervixzytologiestatus innerhalb der Versuchsgruppen
(PMN = Polymorphkernige Granulozyten; Tieranzahl je Gruppe: n PMN ≤ 10% = 324;
n PMN > 10% = 90)
Zervix- Seminalplasma Placebo
Kontrolle
zytologie (n = 138)
(n = 140)
(n = 136)
status Anzahl % Anzahl % Anzahl %
PMN ≤ 10 % 110 79,71 111 79,29 103 75,74
PMN > 10 % 28 20,29 29 20,71 33 24,26
Abb. 28: Trächtigkeitsraten in Prozent nach Zervixzytologiestatus (PMN = Polymorphkernige
Granulozyten; Tierzahl je Gruppe: n PMN ≤ 10% = 324; n PMN > 10% = 90)
Haltungssystem
Tiere (%)
Anbindung
Laufstall
60
50
40
30
20
10
0
54,32
Abb. 29: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Haltungssystem (L = Laufstall; A = Anbindung;
Tierzahl je Gruppe: n L = 387; n A = 120)
78
50,00
PMN ≤ 10 % PMN > 10 %
Zervixzytologie
23,58
76,03
0 10 20 30 40 50 60 70 80 Tiere (%)

Haltungssystem
Für 509 Studientiere wurde das Haltungssystem miterfasst (Abb. 29). Beinahe vier Fünftel der
Tiere (n = 387) wurde in Laufstallsystemen gehalten und gut ein Fünftel (n = 120) in
Anbindehaltung. Nur 2 Tiere (= 0,39 %) waren zum Zeitpunkt der Lösungsapplikation auf der
Weide. Auf die drei Versuchsgruppen waren die Tiere beider Haltungssysteme gleichmäßig
verteilt ohne signifikanten Unterschied (P > 0,05; Tab. 19). Der Einfluss der Haltungsform
auf die Trächtigkeitsrate, 55,04 % für die Laufstallgruppe zu 50,83 % für die Tiere in
Anbindung, war in der Studie nicht signifikant (P > 0,05).
Tab. 19: Verteilung der Studientiere nach Haltungssystem innerhalb der Versuchsgruppen (L = Laufstall;
A = Anbindung; Tierzahl je Gruppe: n L = 387; n A = 120; TR = Trächtigkeitsrate)
Haltungssystem
Seminalplasma
(n = 124)
Anzahl %
Placebo
(n = 127)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 121)
Anzahl %
TR
%
Laufstall 126 73,68 129 75,00 132 80,49 55,04
Anbindung 45 26,32 43 25,00 32 19,51 50,83
Betriebe und Betriebsgröße
Insgesamt wurden Tiere von mehr als 200 verschiedenen Betrieben in die Studie einbezogen.
Die Größe des Betriebes zu dem das Studientier gehörte, wurde in 393 Fällen angegeben,
wobei eine Abstufung der Betriebsgröße in Schritten á 50 Tiere ausgewertet wurde (Abb. 30).
Ungefähr ein Viertel der Tiere standen in Betrieben der Größenordnung 50 - 99 Tiere
(n = 109) bzw. 100 - 149 Tiere (n = 101). Danach folgten jeweils circa ein Fünftel der Tiere in
Betrieben der Größenordnung 150 - 199 (n = 78) bzw. ≥ 200 (n = 83). Nur 22 Tiere gehörten
zu Betrieben mit weniger als 49 Tieren. Im Anschluss an die Studiendurchführung stellte sich
leider heraus, dass einige Angaben zur Betriebsgröße sich allein auf die laktierenden Tiere,
einige sich auf die laktierenden und trockenstehenden Tiere und andere sich auf alle Rinder
des Betriebes inklusive Kälber und Mastrinder bezogen.
79

Betriebsgrößenklasse
≤ 49
50-99
100-149
150-199
≥ 200
5,60
Abb. 30: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Größe des Herkunftsbetriebes (Tieranzahl je
Betriebsgrößenklasse: n ≤ 49 = 22; n 50 - 99 = 109; n 100 - 149 = 101; n 150 - 199 = 78; n ≥ 200 = 83)
Wie in Tab. 20 dargestellt, verteilten sich die Studientiere, aufgeschlüsselt nach der Größe
ihres Herkunftsbetriebes, gleichmäßig auf die Versuchsgruppen (P > 0,05). Die
Trächtigkeitsrate für die Betriebsgrößenklassen ≤ 99 Tiere (n = 131) lag bei 51,15 %, die für
die Betriebsgrößenklassen ≥ 100 Tiere (n = 262) lag bei 54,96 % (P > 0,05).
Tab. 20: Verteilung der Studientiere nach Betriebsgröße innerhalb der Versuchsgruppen (Tieranzahl je
Betriebsgrößenklasse: n ≤ 49 = 22; n 50 - 99 = 109; n 100 - 149 = 101; n 150 - 199 = 78; n ≥ 200 = 83;
TR = Trächtigkeitsrate)
Betriebsgröße
Seminalplasma
(n = 131)
Anzahl %
Placebo
(n = 134)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 128)
Anzahl %
TR
%
≤ 49 7 5,34 7 5,22 8 6,25 59,09
50 - 99 36 27,48 36 26,87 37 28,91 49,54
100 - 149 34 25,95 35 26,12 32 25,00 64,36
150 - 199 28 21,37 27 20,15 23 17,97 50,00
≥ 200 26 19,85 29 21,64 28 21,88 48,19
Gruppengröße und Liegeplätze
Die Größe der Tiergruppe, in der sich das Studientier befand, und die Anzahl der verfügbaren
Liegeplätze, die dem Studientier zum Zeitpunkt der Versuchsdurchführung zur Verfügung
standen, konnten in 227 Fällen ermittelt werden. Anhand einer prozentualen Aufschlüsselung
in Tierkategorien á 10 Tiere kann ein Mangel bzw. Überangebot an Liegeplätzen für die Tiere
einer Kategorie veranschaulicht werden, wie Abb. 31 zeigt. Die Tiere der drei
80
19,85
21,12
25,70
27,74
0 10 20 30 40 50
Tiere (%)

Versuchsgruppen verteilten sich jedoch relativ gleichmäßig und ohne signifikanten
Unterschied auf die Kategorien (P > 0,05).
Eingesetztes Sperma
Für 512 der 514 Studientiere wurde die Identifikation des Spermadonors der verwendeten
Besamungsportion festgehalten. Insgesamt ist Sperma von 168 verschiedenen, geprüft fertilen
Bullen in der Studie eingesetzt worden. Das Sperma von 146 (86,90 %) Bullen wurde 1 - 5 x,
von 17 (10,12 %) Bullen 5 - 14 x und von 5 (2,98 %) Bullen mehr als fünfzehnfach
eingesetzt. Diese fünf mehrfach eingesetzten Bullen verteilten sich gleichmäßig und ohne
signifikanten Unterschied auf die drei Versuchsgruppen.
Untersuchungen auf Trächtigkeit
Bei allen Studientieren wurden nach inseminationsbegleitender Seminalplasmaapplikation per
transrektaler Palpation Trächtigkeitsdiagnosen durchgeführt. Zusätzlich konnte für 198 Tiere
der zeitliche Abstand zwischen Insemination und Trächtigkeitsuntersuchung ermittelt werden,
wonach diese Untersuchungen alle mindestens sechs Wochen p. i. durchgeführt wurden, in
über 90 % der Fälle sogar mindestens acht Wochen post inseminationem.
Gruppengröße/ Liegeplatzanzahl
≤ 9
10-19
20-29
30-39
40-49
50-59
60-69
70-79
80-89
90-99
≥ 100
0,88
0,88
2,20
1,32
2,20
0,00
2,64
3,96
3,08
10,13
7,93
Abb. 31: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Gruppengröße (dunkelgrau) und Liegeplatzanzahl
(hellgrau; Tieranzahl: n GES = 227)
81
7,05
14,54
13,22
7,05
18,50
15,42
17,18
9,69
17,18
20,26
24,67
0 5 10 15 20 25 30
Tiere (%)

4.1.3 Auswertung nach Besamungsbeauftragten
Neun Besamungsbeauftragte unterstützten die Durchführung der inseminationsbegleitenden
Lösungsapplikation. Die Anzahl der in die Studie aufgenommenen Tiere betrug im
Durchschnitt 57 (11 - 107) Tiere pro Besamungsbeauftragten. Der jeweilige Anteil der
Besamungsbeauftragten an der gesamten Studie ist in Abb. 32 prozentual dargestellt. Die
randomisierte Zuordnung der Studientiere zu den Versuchsgruppen garantierte für jeden
Besamungsbeauftragten eine gleichmäßige Verteilung zu den Versuchsgruppen, wie anhand
von Tab. 21 nachzuvollziehen ist.
Besamungsbeauftragte
B 1
B 2
B 3
B 4
B 5
B 6
B 7
B 8
B 9
2,14
5,25
6,81
8,95
9,92
Abb. 32: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Besamungsbeauftragten (B 1 - 9 =
Besamungsbeauftragte; Anzahl Tiere je Besamungsbeauftragter: n B1 = 11; n B2 = 51; n B3 = 46;
n B4 = 35; n B5 = 94; n B6 = 69; n B7 = 74; n B8 = 107; n B9 = 27)
Trächtigkeitsraten je Besamungsbeauftragten und Versuchsgruppe
Eine Berechnung der Trächtigkeitsraten je Besamungsbeauftragten und Versuchsgruppe zeigt
Abb. 33. Die Trächtigkeitsraten der Kontrollgruppen reichten von 11,11 % (B 9) bis
66,67 % (B 1). Bei fünf von neun Besamungsbeauftragten erwies sich die
Seminalplasmaapplikation als diejenige mit der höchsten Trächtigkeitsrate, bei jeweils zwei
Besamungsbeauftragten erzielten die Placeboapplikation bzw. die Kontrollgruppe die
höchsten Trächtigkeitsraten, wie anhand der Hervorhebung in Abb. 33 verdeutlicht. Die
Unterschiede in den Trächtigkeitsraten zwischen den drei Versuchsgruppen waren bei den
82
13,42
14,40
18,29
20,82
0 5 10 15 20 25
Tiere (%)

Technikern B1 und B3 - B9 nicht signifikant (P > 0,05). Lediglich die Trächtigkeitsrate der
Kontrollgruppe des Technikers B2 unterschied sich signifikant zu den Trächtigkeitsraten der
Seminalplasma- und Placebogruppe (P < 0,001).
Tab. 21: Verteilung der Studientiere nach Besamungsbeauftragten innerhalb der Versuchsgruppen
(B 1 - 9 = Besamungsbeauftragte; Anzahl Tiere je Besamungsbeauftragter: n B1 = 11; n B2 = 51;
n B3 = 46; n B4 = 35; n B5 = 94; n B6 = 69; n B7 = 74; n B8 = 107; n B9 = 27)
Besamungsbeauftragte
Seminalplasma
(n = 172)
Anzahl %
Placebo
(n = 175)
Anzahl %
Kontrolle
(n = 167)
Anzahl %
B 1 4 36,36 4 36,36 3 27,27
B 2 18 35,29 16 31,37 17 33,33
B 3 16 34,78 15 32,61 15 32,61
B 4 12 34,29 12 34,29 11 31,43
B 5 30 31,91 33 35,11 31 32,98
B 6 23 33,33 23 33,33 23 33,33
B 7 24 32,43 26 35,14 24 32,43
B 8 36 33,64 37 34,58 34 31,78
B 9 9 33,33 9 33,33 9 33,33
Trächtigkeitsrate (%)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
*
*
Placebo Seminalplasma Kontrolle
B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 B 9
Besamungsbeauftragte
Abb. 33: Trächtigkeitsraten je Besamungsbeauftragten aufgeschlüsselt nach Versuchsgruppen
(B 1 - 9 = Besamungsbeauftragte; Anzahl Tiere je Besamungsbeauftragter: n B1 = 11; n B2 = 51;
n B3 = 46; n B4 = 35; n B5 = 94; n B6 = 69; n B7 = 74; n B8 = 107; n B9 = 27; hervorgehoben mittels
schwarzer Rahmenlinie ist die Versuchsgruppe mit jeweils höchster Trächtigkeitsrate (TR) pro
Besamungsbeauftragten; keiner der Unterschiede ist signifikant, außer B2: TR (Kontrolle) ist
signifikant niedriger als TR (SP-, P-Gruppe): *signifikant P < 0,001 )
83

4.1.4 Weitere Auswertung nach Rassen
Eine versuchsgruppenübergreifende Auswertung hinsichtlich der Rasse der Studientiere ergab
Trächtigkeitsergebnisse von 54,20 % (Dt. Holstein Schwarzbunt), 51,69 % (Dt. Holstein
Rotbunt) und 58,11 % (Dt. Fleckvieh; P > 0,05).
Trächtigkeitsrate je Rasse und Versuchsgruppe
Unter Einbeziehung der Versuchsgruppen ergaben sich Trächtigkeitsraten zwischen 51,35 -
56,41 % (SB), 45,16 - 56,25 % (RB) und 26,09 - 74,07 % (FV), wie Tab. 22 zu entnehmen
ist. Für die Rasse Deutsche Holstein zeigten sich für beide Farbschläge (Schwarzbunt,
Rotbunt) jeweils die besten Trächtigkeitsergebnisse in der Placebogruppe. Die
Trächtigkeitsergebnisse der Rasse Fleckvieh fielen am besten in der Seminalplasmagruppe
aus, wobei hier mit 26,09 % gleichzeitig eine sehr niedrige Trächtigkeitsrate in der
Kontrollgruppe zu vermerken war. Keiner dieser Unterschiede war signifikant (P > 0,05).
Tab. 22: Anzahl der trächtigen Tiere und Trächtigkeitsrate je Versuchsgruppe und Rasse
(TU + = trächtig; SB = Deutsche Holstein Schwarzbunt: n = 345; RB = Deutsche Holstein
Rotbunt: n = 89; FV = Deutsches Fleckvieh: n = 74; TR = Trächtigkeitsrate)
Seminalplasma
Placebo
Kontrolle
Rasse
(n = 170)
Anzahl/
TU +
TR
(n = 173)
Anzahl/
TR
TU +
(n = 165)
Anzahl/
TR
TU +
SB 117/64 54,70 117/66 56,41 111/57 51,35
RB 26/14 53,83 32/18 56,25 31/14 45,16
FV 27/20 74,07 24/17 70,83 23/6 26,09
4.1.5 Weitere Auswertung nach Zervixzytologiestatus
Nachdem im Kapitel 4.1.2. „Charakterisierung der Studientiere und ihre Verteilung
hinsichtlich der erfassten Parameter“ der Zervixzytologiestatus der Studientiere dokumentiert
und in Bezug auf die Trächtigkeitsergebnisse ausgewertet wurde, werden nun einige weitere
Parameter zum Zervixzytologiestatus in Bezug gesetzt.
Zervixzytologiestatus und Intensität der äußeren Brunstsymptome
In den beiden Gruppen mit starker Äußerung der Brunstsymptome (BS 4 + 5) fiel der Anteil
an unauffälligen Zervixzytologien höher aus als in den Gruppen mit geringer
Brunstsymptomatik (BS 1 - 3; Abb. 34; P = 0,068).
84

Zervixzytologiestatus und Brunstschleim
In Abb. 35 erfolgt eine vergleichende Darstellung der Anteile an unauffälligen
Zervixzytologien in Abhängigkeit von der Menge des Brunstschleims. Einem Anteil von
75,12 % in der Gruppe mit wenig Brunstschleim stand ein Anteil von 81,50 % unauffälligen
Zytologien in der Gruppe mit viel Brunstschleim gegenüber. Dieser Unterschied war nicht
signifikant (P > 0,05).
Zervixzytologiestatus und Uteruskontraktion
Mit zunehmender Stärke der Uteruskontraktion stieg der Anteil an unauffälligen
Zervixzytologien: K 1: 66,67 %; K 2: 74,21 % und K 3: 82,72 % PMN ≤ 10 %. Ein Vergleich
der ungefähr gleich großen Gruppen K 1 + 2 mit K 3 zeigte einen signifikanten
Zusammenhang (P = 0,028; Abb. 36).
Zervixzytologiestatus und Laktation
Die Färsen zeigten mit 86,00 % den höchsten Anteil unauffälliger Zervixzytologien, der
niedrigste Anteil von 69,88 % war in der Tiergruppe der 2. Laktation zu finden. Ein Vergleich
der Laktationsgruppen ≤ 1. Laktation und > 1. Laktation zeigte einen signifikanten
Unterschied in den Anteilen an unauffälligen Zytologien (83,93 % zu 74,37 %;
P = 0,021; Abb. 37).
Zervixzytologiestatus und Lahmheit
Der Anteil der zytologisch unauffälligen Tiere unterschied sich in der Gruppe der nicht
lahmen Tiere (LS 1) mit 81,01 % PMN ≤ 10 % signifikant gegenüber einem Anteil von
69,32 % PMN ≤ 10 % in der Gruppe der Tiere mit Lahmheit (LS 2 - 4; P = 0,022; Abb. 38).
85

Tiere mit unauffälliger
Zervixzytologie (%)
Abb. 34: Anteil Tiere mit unauffälliger Zervixzytologien (PMN ≤ 10 %) in Prozent in Abhängigkeit
von der Intensität der äußeren Brunstsymptome (semiquantitative Einschätzung der Intensität in
BS 1 - 5; n BS 1-3 = 140; n BS 4+5 = 349; P = 0,068)
Tiere mit unauffälliger
Zervixzytologie (%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
72,22
Abb. 35: Anteil Tiere mit unauffälliger Zervixzytologien (PMN ≤ 10 %) in Prozent in Abhängigkeit
von der Menge des Brunstschleims (PMN = Polymorphkernige Granulozyten; subjektive
Einschätzung der Schleimmenge in wenig bzw. viel; n wenig = 213; n viel = 200; P > 0,05)
86
80,70
BS 1-3 BS 4+5
Intensität der Brunstsymptome
75,12
81,50
wenig viel
Brunstschleim

Tiere mit unauffälliger
Zervixzytologie (%)
Abb. 36: Anteil der Tiere mit unauffälliger Zervixzytologien (PMN ≤ 10 %) in Prozent innerhalb
der Uterus-kontraktionsklassen (PMN = Polymorphkernige Granulozyten; semiquantitative
Einschätzung der Uteruskontraktion in K 1 – 3; n K 1+2 = 208; n K 3 = 191; *signifikant: P = 0,028)
Tiere mit unauffälliger
Zervixzytologie (%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
*
73,56
Abb. 37: Anteil der Tiere mit unauffälliger Zervixzytologien (PMN ≤ 10 %) in Prozent in Abhängigkeit
von der Lakationsnummer (n 0.+1.Lakt. = 168; n Lakt. > 1 = 238; PMN = Polymorphkernige
Granulozyten; *signifikant: P = 0,021)
87
82,72
K 1+2 K 3
83,93
*
Uteruskontraktion
74,37
≤ 1. Laktation > 1. Laktation
Laktationsnummer
*
*

Abb. 38: Anteil der Tiere mit unauffälliger Zervixzytologien (PMN ≤ 10 %) in Prozent in der lahmheits-
freien und in der lahmen Tiergruppe (PMN = Polymorphkernige Granulozyten; semiquantitative
Einschätzung der Lahmheit in LS 1 – 4; n LS 1 = 258; n LS 2-4 = 88; *signifikant: P = 0,022)
4.2 Transferbegleitende Seminalplasmaapplikation bei Embryonenempfängertieren
(Feldstudie II)
4.2.1 Versuchsgruppen und Trächtigkeitsergebnisse
Bei 121 Empfängertieren wurde eine Lösungsapplikation zum Zeitpunkt der Brunst
durchgeführt. Davon erwiesen sich insgesamt 68 Tiere sieben Tage später als geeignet zur
Embryonenübertragung und konnten im Rahmen als Ergebnisse der Feldstudie II ausgewertet
werden. Die Gründe, warum Tiere als nicht geeignet für den Transfer eingestuft wurden,
waren schlecht entwickelte Gelbkörper, nicht ovulierte Follikel und Ovarzysten. Die
Empfängertiere befanden sich im Einzugsbereich von drei Besamungsstationen, die jeweils
eine Anzahl von 14, 20 bzw. 34 Tiere in die Studie aufnahmen. Die Größe der einzelnen
Versuchsgruppen (SP, P, K) lag bei 25 (SP), 19 (P) und 24 Tieren in der Kontrollgruppe (Tab.
23).
Tiere mit unauffälliger
Zervixzytologie (%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
*
81,01
keine Lahmheit
(LS 1)
88
*
69,32
Lahmheit
(LS 2-4)

Tab. 23: Übersicht Zahlen der Feldstudie II (transferbegleitende Seminalplasmaapplikation)
Versuchs- Anzahl
Anzahl
gruppe
Tiere tragende Tiere
Seminalplasma 25 15
Placebo 19 11
Kontrolle 24 9
Gesamt 68 35
In den Versuchsgruppen SP und P wurden mit jeweils 60,00 % und 57,89 % bessere
Trächtigkeitsergebnisse erreicht als in der Kontrollgruppe mit 37,50 % (Abb. 39). Die
Applikation von Seminalplasma oder Placebo führte zu einer Steigerung der
Trächtigkeitsraten um 60 % bzw. 54 %. Die Trächtigkeitsraten zwischen den Gruppen SP und
P unterschieden sich nicht signifikant (P > 0,05). Verglich man die Tiergruppen „behandelt“
(SP+P) mit „unbehandelt“ (K), so ergab sich P = 0,09.
Trächtigkeitsrate (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
60,00
Seminalplasma
(SP)
Abb. 39: Trächtigkeitsergebnisse in den Versuchsgruppen in Prozent (n SP = 25; n P = 19;n K = 24;
Unterschiede nicht signifikant; Im Vergleich zur Kontrollgruppe: PSP = 0,12; PP = 0,18;
PSP+P = 0,09)
4.2.2 Charakterisierung der Studientiere
Im Folgenden werden nun Rasse, Laktation, Haltungssystem und Betriebsgröße,
Zyklussynchronisation, Brunstfeststellung und Intensität der äußeren Brunstsymptomatik,
Zervixzytologiestatus (Brunst- und ET-Zeitpunkt) der Embryonenempfängertiere
89
57,89
Placebo
(P)
37,50
Kontrolle
(K)

eschrieben. Des Weiteren wird die ET-Durchführung, die Uterusgröße des Empfängertieres
zum Transferzeitpunkt sowie die Qualität und Art der Lagerung der übertragenen Embryonen
klassifiziert.
Rasse
Für 62 Tiere lag eine Angabe der Rasse vor: Tiere der Rassen Deutsche Holstein Schwarzbunt
(58 = 93,55 %) und Deutsche Holstein Rotbunt (4 = 6,45 %) wurden in die Studie
einbezogen.
Laktationsnummer
Für ebenfalls 62 Tiere war die Laktationsnummer bekannt. In der 1. Laktation befanden sich
drei Tiere (= 4,84 %), die restlichen 59 Tiere waren Färsen (= 95,16 %).
Haltungssystem und Betriebsgröße
Für alle 68 Tiere konnte das Haltungssystem erfasst werden. Der überwiegende Anteil
(n = 63) wurde in Laufställen gehalten und nur fünf Tiere in Anbindung. Die Betriebsgröße
lag in 15 Fällen bei ≤ 99 Tiere, in 47 Fällen bei ≥ 100 Tiere. Für sechs Tiere wurde die
Betriebsgröße nicht erfasst.
Zyklussynchronisation
Für 67 Studientiere lag eine Aussage zur Zyklussynchronisation vor. Davon unterlagen
36 Tiere (= 53,73 %) einer Synchronisationsbehandlung bevor der Embryo übertragen wurde.
Bei 31 Tieren (= 46,27 %) ging dem Transfer eine natürliche Brunst voraus. Zur
Zyklussynchronisation verwendete Präparate sind in Tab. 24 aufgeführt.
Die 36 synchronisierten Tieren verteilten sich zu 11/11/14 auf die Versuchsgruppen P, SP und
K, die nicht-synchronisierten Tiere (n = 31) entsprechend zu 8/13/10 (P > 0,05).
Versuchsgruppenübergreifend waren in der Gruppe der synchronisierten Tiere 36,11 % nach
erfolgtem Embryotransfer trächtig. In der Gruppe der nicht-synchronisierten Tiere lag die
Trächtigkeitsrate mit 67,74 % signifikant höher (P = 0,01; Abb. 40).
Brunstfeststellung und Intensität der äußeren Brunstsymptomatik
Für 62 Tiere wurde eine Angabe zur Methode der Brunstfeststellung gemacht. Demnach
wurde die Brunst in 23 Fällen visuell wahrgenommen und in 12 Fällen transrektal festgestellt.
90

Bei 18 Tieren erfolgte eine Kombination aus visueller Wahrnehmung und transrektaler
Palpation und in 9 Fällen kam das Heatime®-System zum Einsatz.
Tab. 24: Zur Zyklussynchronisation der Empfängertiere verwendete Präparate und Häufigkeit ihrer
Anwendung bei den Studientieren (n GES = 67)
Zyklussynchronisation Anzahl der Verwendungen
Estrumate® (Cloprostenol; Prostaglandin F2α-Analogon) 30
Dinolytic® (Dinoprost; Prostaglandin F2α) 1
CIDR® (Progesteron) 3
Synchronisation ohne Angabe des Präparates 2
keine Synchronisation 31
Trächtigkeitsrate (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
67,74
Abb. 40: Trächtigkeitsergebnisse nach Zyklussynchronisationsgruppen in Prozent
(Zykl.syn. = Zyklussynchronisation; n nicht synchr. = 31; n synchr. = 36; P = 0,01)
*
keine
Zykl.syn.
Für 64 Tiere wurde die Intensität der Brunstsymptome semiquantitativ auf einer Skala von
BS 1 (keine Anzeichen) bis BS 5 (sehr starke Anzeichen) eingeschätzt. Davon befanden sich
84,38 % der Tiere im Bereich BS ≥ 3. Innerhalb der fünf Abstufungen zeigten die meisten
Studientiere starke (BS 4: n = 23) bzw. mittlere Brunstanzeichen (BS 3: n = 21; Abb. 41).
91
*
36,11
Zykl.syn.

Intensität der Brunstsymptome
BS 1
BS 2
BS 3
BS 4
BS 5
Abb. 41: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Intensität der Brunstsymptome (BS 1 = keine bis
BS 5 = sehr starke Brunstsymptomatik; Anzahl Tiere je Gruppe: n BS 1 = 4; n BS 2 = 6; n BS 3 = 21
n BS 4 = 23; n BS 5 = 10)
Zervixzytologiestatus
6,25
9,38
15,63
Von den bei allen Empfängertieren in der Brunst (OE, d 0) und zum Transfer (ET, d 7)
gewonnenen exfoliativen Zervixzytologieproben enthielten die Proben von 35 Tieren zu
beiden Entnahmezeitpunkten mindestens 200 lichtmikroskopisch auszählbare Zellen nach
Anfärbung und erfüllten damit das Kriterium zur Auswertung. Die 35 Tiere verteilten sich
13/12/10 auf die Versuchsgruppen SP, P und K. Von den 2 x 35 Proben wurden in der Brunst
25, und zum Transferzeitpunkt 31, der Kategorie „zytologisch unauffällig“ (PMN ≤ 10 %)
zugeordnet. Zehn (d 0) bzw. vier (d 7) Proben entfielen in die Kategorie „zytologisch
auffällig“ (PMN > 10 %; Abb. 42). Der Unterschied in den Anteilen unauffälliger Zytologien
zwischen beiden Zeitpunkten ist nicht signifikant (P = 0,073).Bei der mikroskopischen
Auswertung der Zytologien fiel auf, dass die während des Östrus entnommenen Proben oft
zu wenige Zellen für die Auswertung enthielten. Im Östrus waren 37 von 68 Zytologien mit
mehr als 200 differenzierbaren Zellen auswertbar, zum Transferzeitpunkt 59 von 68 Proben.
Unter diesen 59 Zytologien lag der Anteil der PMN ≤ 10 % bei 88,14 % (n = 52) und damit in
vergleichbarer Größenordnung zu dem in Abb. 42 dargestellten. Die weitere Auswertung der
Zervixzytologien ist in Kapitel 4.2.3. „Weitere Auswertung der Zervixzytologien“ dargestellt.
92
32,81
35,94
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiere (%)

Tiere mit unauffälliger
Zervixzytologie (%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Abb. 42: Prozentuale Verteilung der Studientiere mit unauffälliger Zervixzytologiestatus
nach Zeitpunkten (OE = Östrus; ET = Transfertzeitpunkt; PMN = polymorphkernige Granulozyten;
Auswertung nach ≥ 200 Zellen und 10 % Grenzwert; Anzahl Tiere je Gruppe: n OE/ET = 35;
P = 0,073)
ET-Durchführung und Uterusgröße
0
71,43
Die subjektive Einschätzung der ET-Durchführung in Kategorien von leichte, mittlere und
schwere Durchführbarkeit des Transfers ist für die Studientiere in Abb. 43 dargestellt. In der
Tiergruppe, deren Transferdurchführung als leicht klassifiziert wurde, waren 10 von 23 Tieren
(43,48 %), in der Kategorie mittlere Durchführbarkeit 24 von 39 Tieren (61,54 %) tragend.
Von denjenigen Tieren, deren Transfer als schwer durchführbar bezeichnet wurde, war keines
tragend (0 von 5 Tieren). Diese Unterschiede sind nicht signifikant (P > 0,05). Des Weiteren
konnte in 67 Fällen festgehalten werden, ob keine, wenig oder viel Blut während des
Transfers auftrat. Bei 62 (92,54 %) dieser Tiere erfolgte der Transfer ohne Blutung (Abb. 44).
Eine subjektive Beurteilung der Gebärmuttergröße zum Transferzeitpunkt erfolgte in
Kategorien von klein, normal, groß und konnte für 63 Tiere vermerkt werden. Die
Gebärmuttergröße der meisten Tiere wurde als normal bezeichnet (n = 44), danach folgten 15
Tiere mit eher kleinem Uterus und 5 Tiere mit eher großem Uterus (Abb. 46). Die
Trächtigkeitsraten bezogen auf die einzelnen Größenkategorien lagen bei 26,67 % (klein),
93
88,57
Östrus Transfer

56,82 % (normal) bzw. 40,00 % (groß). Eine von der normalen Größe abweichende
Gebärmutter beeinflusste demnach die Trächtigkeitsrate signifikant (P = 0,047).
Durchführbarkeit
Abb. 43: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Durchführbarkeit des Transfer (subjektive
Einschätzung der Durchführbarkeit; Anzahl Tiere je Gruppe: n leicht = 23; n mittel = 39; n schwer = 5)
Blutung
7,46
Abb. 44: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Vorhandensein von Blut beim Transfer (subjektive
Einschätzung in kein, wenig, viel Blut; Anzahl Tiere je Gruppe: n kein = 62; n wenig = 5; n viel = 0)
Uterusgröße
leicht
mittel
schwer
ohne
wenig
viel
klein
normal
groß
Abb. 45: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Uterusgröße zum Transferzeitpunkt (subjektive
Einschätzung in eher klein, normal, eher groß; Anzahl Tiere je Gruppe: n klein = 15; n normal = 44;
n groß = 5)
94
34,33
58,21
0 10 20 30 40 50 60
0,00
7,46
92,54
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
7,81
23,44
68,75
Tiere (%)
Tiere (%)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 Tiere (%)

Trächtigkeitsrate (%)
Abb. 46: Trächtigkeitsergebnisse nach relativer Uterusgröße in Prozent (n normal = 44; n kleiner o. größer = 20;
* signifikant P = 0,047)
Embryoqualität und Art ihrer Lagerung
Die im Rahmen der Studie übertragenen Embryonen wurden zu 78,85 % (n = 41) als IETS
Klasse 1 und zu 21,15 % (n = 11) als IETS Klasse 2 eingestuft. Diese Anteile beruhen auf 52
Embryonen, deren IETS-Klasse festgehalten wurde. Für 55 Transfers wurde vermerkt, ob es
sich um eine Frischübertragung oder kryokonservierte Embryonen handelte. 30 (= 54,55 %)
der Embryonen wurden direkt übertragen, 25 (= 45,45 %) waren tiefgefroren bis zu ihrem
Transfer. Die frisch übertragenen Embryonen verteilten sich auf die Versuchsgruppen SP, P
und K zu 12/7/11, die tiefgefrorenen Embryonen zu 9/9/7. Innerhalb der beiden Gruppen
(frisch, tiefgefroren) unterschieden sich die Trächtigkeitsraten von 43,33 % bzw. 56,00 %
nicht signifikant (P > 0,05).
60
50
40
30
20
10
0
56,82
4.2.3 Weitere Auswertung der Zervixzytologien
Eine Berechnung der Trächtigkeitsraten für die 35 vollständig auswertbaren Tiere nach
Zervixzytologiestatus zu beiden Entnahmezeitpunkten (d 0 = Östrus, d 7 = Transfer) zeigen
Tab. 25 und Abb. 47. In den zytologisch unauffälligen Gruppen liegen die Trächtigkeitsraten
mit 56,00 bzw. 54,84 % höher als in den zytologisch auffälligen Gruppen mit 40,00 bzw.
25,00 %, wobei keiner dieser Unterschiede signifikant ist (P > 0,05).
*
95
*
30,00
normal kleiner o. größer
Uterusgröße

Eine Differenzierung aller auswertbaren Zytologien nach Versuchsgruppen und
Entnahmezeitpunkt zeigt Abb. 48. Zwischen den Versuchsgruppen gab es, bezogen auf den
Anteil an unauffälligen Zytologien, weder an d 0 noch an d 7 signifikante Unterschiede. Auch
ein Vergleich der Gruppen „behandelt“ (SP + P) mit „unbehandelt“ (K) zeigte bezogen auf
einen Zeitpunkt keine signifikanten Unterschiede (P > 0,05). Ein Vergleich der Zytologien an
d 0 und d 7 jeweils innerhalb der Versuchsgruppen zeigte einen signifikanten Einfluss der
applizierten Lösung. Nach Seminalplasmaapplikation war der Anteil an unauffälligen
Zytologien signifikant von 66,67 % im Östrus auf 94,74 % zum Zeitpunkt des
Embryotransfers erhöht (P = 0,046). Nach Placeboapplikation bzw. in der unbehandelten
Kontrollgruppe nahm der Anteil PMN ≤ 10 % zwischen d 0 und d 7 auch, jedoch
insignifikant, zu (P > 0,05).
Tab. 25: Anzahl tragender Tiere in Abhängigkeit vom Zervixzytologiestatus zum Östrus und
Transferzeitpunkt (PMN = polymorphkernige Granulozyten; Anzahl Tiere
je Gruppe: n OE/ET = 35)
Zeitpunkt
Zytologie-
status
96
Anzahl
Tiere
Anzahl
tragender
Tiere
Östrus PMN ≤ 10 % 25 14
Östrus PMN ≥ 10 % 10 4
Transfer PMN ≤ 10 % 31 17
Transfer PMN ≥ 10 % 4 1
Eine Auswertung der Zervixzytologien nach Synchronisation zeigte bezogen auf den Anteil
unauffälliger Zytologien (PMN ≤ 10 %) keinen Unterschied zwischen der nicht-
synchronisierten und der synchronisierten Tiergruppe an Tag 0 (78,57 % zu 66,67 %) bzw. an
Tag 7 (92,86 % zu 85,71 %), wie Abb. 49 zeigt (P > 0,05). Ein Vergleich innerhalb der
Synchronisationsgruppen zwischen d 0 und d 7 zeigte ebenfalls keinen signifikanten Effekt
auf den Anteil PMN ≤ 10 % (P > 0,05).

Abb. 47: Trächtigkeitsraten in Abhängigkeit vom Zervixzytologiestatus zum Östrus und
Transferzeitpunkt (OE = Östrus; ET = Transferzeitpunkt; PMN = polymorphkernige
Granulozyten; Anzahl Tiere je Gruppe: n OE = 35; n ET = 35; P > 0,05)
Tiere mit unauffälliger Zervixzytologie (%)
Trächtigkeitsrate (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
60
50
40
30
20
10
0
56,00
OE:
PMN ≤ 10 %
66,67
P
Östrus
82,35
P
Transfer
40,00
OE:
PMN > 10 %
*
66,67
SP
Östrus
Abb. 48: Prozentuale Verteilung der Studientiere nach Versuchsgruppe und Zytologieentnahmezeitpunkt
(alle Zytologien ≥ 200 Zellen und PMN ≤ 10 %; SP = Seminalplasma; P = Placebo; K = Kontrolle;
OE = Oestrus; ET = Transferzeitpunkt; Tieranzahl je Gruppe: P OE : n = 12; P ET : n = 17; SP OE :
n = 15; SP ET : n = 19; K OE : n = 10; K ET : n = 23; *signifikant: P = 0,046; alle weiteren: P > 0,05)
97
54,84
ET:
PMN ≤ 10 %
*
94,74
SP
Transfer
25,00
ET:
PMN > 10 %
70,00
K
Östrus
86,96
K
Transfer

Tiere mit unauffälliger Zervixzytologie (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
78,57
OE:
nicht-synchr.
Abb. 49: Anteil unauffälliger Zytologien d 0 und d 7 in Abhängigkeit von der Synchronisation
(OE = Östrus; ET = Transferzeitpunkt; PMN = polymorphkernige Granulozyten;
Anzahl Tiere je Gruppe: n OE = 35; n ET = 35; P > 0,05)
4.3 Zusammengefasste Ergebnisse der Feldstudien I + II
Die Verteilung der Tiere innerhalb der Versuchsgruppen (SP/P/K) war für alle erfassten
Parameter gleichmäßig und keiner der untersuchten Parameter unterschied sich zwischen den
Versuchsgruppen signifikant.
4.3.1 Signifikante Einflüsse in der KB-Studie
Auf die Trächtigkeitsraten
92,86
ET:
nicht-synchr.
In der Feldstudie zur inseminationbegleitenden Seminalplasmaapplikation zeigten folgende
Parameter signifikanten Einfluss auf die Trächtigkeitsraten:
• Versuchsgruppe (SP, P, K; P = 0,035 bzw. 0,024)
• Rastzeit (≤ 49 d, ≥ 50 d; P = 0,012)
• Intensität der äußeren Brunstsymptome (BS 1 – 3, BS 4 + 5; P = 0,048)
98
66,67
OE:
synchr.
85,71
ET:
synchr.

Weitere Signifikanzen
Des Weiteren zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen:
• Uteruskontraktion und Zervixzytologiestatus (K 1+2, K3; P = 0,028)
• Laktationsnummer und Zervixzytologiestatus (≤ 1. Lakt., > 1. Lakt.; P = 0,021)
• Lahmheit und Zervixzytologiestatus (LS 1; LS 2 – 4; P = 0,022)
4.3.2 Signifikante Einflüsse in der ET-Studie
In der Feldstudie zur Seminalplasmaapplikation bei Embryonenempfängertieren in der Brunst
zeigten folgende Parameter signifikanten Einfluss auf die Trächtigkeitsraten:
Auf die Trächtigkeitsraten
• Zyklussynchronisation (nicht synchronisiert, synchronisiert; P = 0,01)
• relative Uterusgröße (normal, abweichend; P = 0,047)
Weitere Signifikanzen
• Seminalplasmaapplikation und Zervixzytologiestatus (d 0, d 7; P = 0,046)
4.4 Vaginohysteroszintigraphien im Östrus (Experimentelle Studie)
Zunächst erfolgte eine lösungs- und tierübergreifende Betrachtung der Szintigraphieserien.
Dann wurden die Szintigramme in ihrer zeitlichen Abfolge (0 - 360 min) ausgewertet nach
Studientier und abschließend nach Art der applizierten Lösung (Seminalplasma, Ejakulat,
Placebo). Entscheidendes Kriterium bei der Beurteilung war ein sichtbarer transzervikaler
bzw. retrograder Transport der jeweiligen applizierten Lösung ausgehend vom
Deponierungsort, dem Fundus vaginae der Ziegen.
4.4.1 Szintigraphieserien im Vergleich
In diesem Kapitel sind im Folgenden die Szintigraphie-Serien (SP, E und P jeweils zum
selben Zeitpunkt nebeneinander gestellt) für die Ziegen A, B und C gezeigt, um einen
Überblick über Verteilung und Verbleib der Lösungen zu geben. In den Einzelbildern weist
die linke Seite eines jeden Bildes nach kranial, die rechte nach kaudal, bei stets dorsoventraler
99

Aufnahmerichtung. Die verschiedenen Strahlungsintensitäten sind farblich differenziert
dargestellt: weiß (hohe Radioaktivität) - rot - grün - blau - lila (niedrige Radioaktivität).
Die Szintigramme zeigten insgesamt nur geringe Verteilungsunterschiede zwischen den
Lösungen (Abb. 50, Abb. 51, Abb. 52). Auch die Dauer der Persistenz der drei Lösungen im
weiblichen Genitale war vergleichbar. So zeigte sich bei allen drei Ziegen 360 min nach der
Applikation sowohl radioaktiv markiertes Seminalplasma, als auch markiertes Ejakulat und
Placebo an der Deponierungsstelle in der kranialen Vagina. Der auffälligste Befund in allen
Szintigrammen war dieser Aktivitätsschwerpunkt im Fundus vaginae.
Die retrograde Ausscheidung der applizierten Lösungen war je nach Tier unterschiedlich
intensiv. Nach 360 min belegte erhöhte Strahlungsaktivität, die die teilweise vorher
angebrachte Vulvamarkierung überlagert, im Bereich der Vulva die teilweise Ausscheidung
von Seminalplasma (Ziege A, C), von Ejakulat (Ziege A) und Placebo (Ziege A, B, C). Am
Ende des Untersuchungszeitraumes war keine Ausscheidung von Seminalplasma bei Ziege B
und kaum bzw. keine Ausscheidung von Ejakulat bei den Ziegen B und C sichtbar. Das
Placebo wurde gegen Ende der Untersuchungen bei allen drei Tieren in Teilen ausgeschieden.
Der früheste Beleg für Ausscheidung über die Vulva fand sich für alle drei applizierten
Lösungen und Tiere nach 240 min. Die Strahlungsaktivität war nach Applikation von
Seminalplasma nach 240 min (Ziege A, C), von Ejakulat nach 240 min (Ziege B) und von
Placebo nach 240 min (Ziege A, B) im Bereich der Vulva erhöht.
4.4.2 Szintigraphieserien je Tier
Die Szintigraphieserien der Ziege A (Abb. 50) zeigten in den ersten 120 min keine auffällige
Aktivitätsänderung, d.h. die Strahlung konzentriert sich auf den Applikationsort Fundus
vaginae. Nach 0 min wurde in der Seminalplasma-Serie und nach 90 min in der Ejakulatserie
eine Vulvamarkierung gesetzt, welche erst gegen Ende des Untersuchungszeitraumes
(240 bzw. 360 min) von der beginnenden Ausscheidung von Seminalplasma und Ejakulat
überlagert werden. Insgesamt zeigte das applizierte Placebo bei Ziege A nach 240 min die
deutlichste Aktivitätsverschiebung hin zur Vulva.
Die Szintigraphieserien der Ziege B (Abb. 51) zeigten die aktivste Verteilung für das
radioaktiv markierte Ejakulat, welches sich ab der 0. min innerhalb eines Radius von 1 - 2 cm
100

um die Deponierungsstelle verteilte. Nach 45 min wurde in dieser Serie eine
Vulvamarkierung gesetzt, welche ab 240 min von der Ejakulatausscheidung überlagert wird.
Das Placebo wurde ebenfalls ab der 240. min deutlich ausgeschieden. Für das applizierte
Seminalplasma waren bei diesem Tier die geringsten Verteilungsaktivitäten zu beobachten
und es fand bis zur 360. min keine Ausscheidung über die Vulva statt.
Die Szintigraphieserien der Ziege C (Abb. 52) zeigten eine Aktivitätsverteilung in der nahen
Umgebung (Radius circa 1 cm) der Applikationsstelle nach Applikation von Seminalplasma
und Ejakulat. Für das Seminalplasma (schwache Vulvamarkierung ab der 15. min) war eine
retrograde Ausscheidung ab der 45. min zu sehen, für das Placebo ab der 360. min. Die
Ausscheidung von Ejakulat über die Vulva war bei diesem Tier innerhalb des Messzeitraumes
nicht festzustellen.
101

Abb. 50: Szintigraphieserien (SP, E, P) Ziege A zu verschiedenen Zeitpunkten (SP = Seminalplasma; E =
Ejakulat; P = Placebo; dorsolaterale Aufnahmen;je Szintigramm: links = kranial; rechts =
kaudal; Kreis = Vulvamarkierung in der SP-Serie ab 0 min, in der E-Serie ab 90 min)
Fortsetzung nächste Seite
102

Abb. 50, Fortsetzung: Szintigraphieserien (SP, E, P) Ziege A zu verschiedenen Zeitpunkten
(SP = Seminalplasma; E = Ejakulat; P = Placebo; dorsolaterale Aufnahmen; je Szintigramm:
links = kranial; rechts = kaudal; Kreis = Vulvamarkierung in der SP-Serie ab 0 min, in der E-
Serie ab 90 min)
103

Abb. 51: Szintigraphieserien (SP, E, P) Ziege B zu verschiedenen Zeitpunkten (SP = Seminalplasma;
E = Ejakulat; P = Placebo; dorsolaterale Aufnahmen;je Szintigramm: links = kranial;
rechts = kaudal; Kreis = Vulvamarkierung in E-Serie ab 45 min) Fortsetzung nächste Seite
104

Abb.51, Fortsetzung: Szintigraphieserien (SP, E, P) Ziege B zu verschiedenen Zeitpunkten
(SP = Seminalplasma; E = Ejakulat; P = Placebo; dorsolaterale Aufnahmen; je Szintigramm:
links = kranial; rechts = kaudal; Kreis = Vulvamarkierung in E-Serie ab 45 min)
105

Abb. 52: Szintigraphieserien (SP, E, P) Ziege C zu verschiedenen Zeitpunkten (SP = Seminalplasma;
E = Ejakulat; P = Placebo; dorsolaterale Aufnahmen;je Szintigramm: links = kranial;
rechts = kaudal;Kreis = Vulvamarkierung in der SP-Serie ab 15 min) Fortsetzung nächste Seite
106

Abb. 52, Fortsetzung: Szintigraphieserien (SP, E, P) Ziege C zu verschiedenen Zeitpunkten
(SP = Seminalplasma; E = Ejakulat; P = Placebo; dorsolaterale Aufnahmen;je Szintigramm: links
= kranial; rechts = kaudal;Kreis = Vulvamarkierung in der SP-Serie ab 15 min)
4.4.3 Szintigraphieserien des Seminalplasmas
Die Applikationsstelle Fundus vaginae fällt zu jedem Zeitpunkt als Lokalisation der
intensivsten Strahlung (Farbgebung: weiß-rot-grün) auf. Angrenzende, weniger
strahlungsintensive Bereiche umgeben die Applikationsstelle (Farbdarstellung: blau-lila). In
der Seminalplasma-Serie bei Ziege A (Abb. 50) ist von Beginn an eine Vulvamarkierung
(schwach lila, markiert in Szintigramm „0 min“ durch Kreis) angebracht worden.
Die Szintigramme, erstellt von 0 - 360 min nach der Seminalplasmaapplikation, zeigen eine
zunehmende Vergrößerung des strahlenden Bereiches. Innerhalb der ersten Stunde nach der
Applikation ist die Radioaktivität eng begrenzt auf den Bereich des Applikationsortes. Nach
ungefähr 60 min (Ziege A) ist der Fundus vaginae umgeben von einem Ring schwacher
Strahlung (Ø ca.2 cm). Dieser Strahlungsradius bleibt auf den nachfolgenden Aufnahmen
ungefähr konstant. Nach vier Stunden ist vermehrt diffuse Strahlung im Bereich der Vulva zu
beobachten, d.h. radioaktiv markiertes Seminalplasma wird ausgeschieden. Auf keinem
Szintigramm der Seminalplasma-Serie ist eine kranial der Deponierungsstelle gelegene
Strahlungslokalisation erkennbar. Auf den Szintigrammen der Seminalplasma-Serien von
Ziege B (Abb. 51) ist so gut wie keine Verteilungsaktivität zu erkennen, auf denen von
Ziege C (Abb. 52) zeigt sich vermehrte Ausscheidung ab der 240. min.
107

4.4.4 Szintigraphieserien des Ejakulates
Die Szintigramme nach Applikation von radioaktiv markiertem Ejakulat zeigten ebenfalls den
Fundus vaginae über den gesamten Aufnahmezeitraum von 0 - 360 min die Lokalisation der
stärksten Strahlung. In dieser Serie wurde bei Ziege A (Abb. 50) ab 90 min und Ziege B
(Abb. 51) ab 45 min eine Vulvamarkierung angebracht. Die Strahlung konzentrierte sich bei
Ziege A auf einen Radius von 1 - 2 cm um den Fundus vaginae. Ab 360 min intensivierte sich
die Strahlungsaktivität im Bereich der Vulva, so dass von einem Austritt markierter
Ejakulatteile ausgegangen werden konnte. Auf den Szintigrammen der Ejakulat-Serien der
Ziegen B und C (Abb. 52) zeigten sich jeweils ab dem Zeitpunkt der Applikation1 - 2 cm
lange Ausziehungen der Strahlungslokalisation im Bereich des Fundus vaginae. Eine
Ausziehung war von der Lokalisationsstelle Richtung lateral bzw. laterokaudal orientiert
(Ziege B) bzw. die beiden Ausziehungen waren laterokranial und laterokaudal gerichtet
(Ziege C). Diese zusätzlichen Strahlungslokalisationen blieben mit der Deponierungsstelle
verbunden. Aufgrund der direkten Verbindung sowie der unmittelbaren Nähe zur
Applikationsstelle können diese Ausziehungen als weitere Verteilungsschwerpunkte des
radioaktiv markierten Ejakulates in der kranialen Vagina gesehen werden. Es war keine
kranial der Deponierungsstelle gelegene Strahlungslokalisation in den Szintigrammen der
Ejakulat-Serien erkennbar.
4.4.5 Szintigraphieserien des Placebos
Nach Placeboapplikation ähnelte die Strahlungsverteilung bei Ziege A (Abb. 50) zunächst
denen der beiden anderen Serien derselben Ziege, wobei der Strahlungsradius um den Fundus
vaginae als strahlungsintensivste Region bis zur 120. min bei ca. 1 cm lag. Auffallend war in
dieser Serie bei genauer Betrachtung das Szintigramm nach 90 min, an dem eine Ausziehung
der bis dahin gleichmäßigen, fast kreisförmigen Strahlungslokalisation Richtung kranial
sichtbar war. Des Weiteren waren ab 240 min in der Placebo-Serie von Ziege A drei
strahlungsintensive Lokalisationen zu bemerken: zum einen in der Vulvaregion, was auf einen
Austritt von radioaktiv markiertem Placebo schließen lies, zum anderen zwei, im Abstand von
1 - 2 cm angeordnete, kraniale Strahlungslokalisationen, bei denen es sich um den
Deponierungsort Fundus vaginae und einen in unmittelbarer Nähe gelegenen weiteren
Aktivitätsschwerpunkt handelte. Die Szintigramme der Placebo-Serien der Ziegen B und C
(Abb. 51, Abb. 52) zeigten geringe Verteilung in der Nähe des Fundus vaginae (< 1 cm)
108

innerhalb des gesamten Aufnahmezeitraumes. Die Ausscheidung des Placebos begann bei
Ziege B ab 240 min und bei Ziege C nach 360 Minuten.
109

5 DISKUSSION
5.1 Feldstudien
5.1.1 Überprüfung der Arbeitshypothese
Die beiden Feldstudien zugrunde liegende Hypothese, dass eine Seminalplasmaapplikation im
weiblichen Genitale die Trächtigkeitsraten positiv beeinflusst, wurde im Vergleich zur
unbehandelten Kontrollgruppe bestätigt. Der Vergleich von Seminalplasma- und Placebo-
Gruppe lässt jedoch nur die Ablehnung der Hypothese zu, da sich die Trächtigkeitsraten in
diesen beiden Gruppen nur gering unterschieden. Nach Applikation einer physiologischen
Seminalplasmamenge in der Brunst betrugen die Trächtigkeitsraten 57,56 % und 60,00 % bei
artifiziell inseminierten Milchkühen (KB) und Embryonenempfängertieren (ET),im Vergleich
zu 46,11 % (KB) und 37,50 % (ET) in den Kontrollgruppen und 58,29 % (KB) und
57,89 % (ET) in den Placebogruppen. Die Unterschiede in den Trächtigkeitsraten in der KB-
Studie (514 Studientiere) waren signifikant, in der ET-Studie (68 Studientiere) nicht.
5.1.2 Allgemeine Einordnung der erzielten Trächtigkeitsraten
Die in der KB-Studie in den Versuchsgruppen „Seminalplasma“ und „Placebo“ erzielten
Trächtigkeitsraten lagen mit 57 - 58 % in dem in der Literatur (VERBERCKMOES et
al. 2005; STAUFENBIEL 2005;BUSCH u. WABERSKI 2007) für Erstbesamungen
genannten Rahmen, diejenigen der Kontrollgruppe liegen mit 46 % etwas niedriger. Auch die
in der ET-Studie erzielten Trächtigkeitsraten lagen in der Seminalplasma- und Placebogruppe
mit 58 - 60 % im zu erwartenden Bereich (WRENZYCKI u. NIEMANN 2007), die
Trächtigkeitsrate der Kontrollgruppe lag mit 37 % deutlich darunter.
5.1.3 Effekt der Seminalplasmaapplikation
Die Seminalplasmaapplikation bewirkte eine Verbesserung der Trächtigkeitsraten bei Milch-
und Zweinutzungsrindern um 25 % in der KB-Studie und um mehr als 55 % in der ET-Studie
im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe. ODHIAMBO et al. (2009) dagegen konnten
in ihrer ebenfalls umfangreichen Studie bei Milch- und Fleischrindern keinen signifikanten
Effekt einer intrauterinen Seminalplasmaapplikation auf die Trächtigkeitsraten erzielen. Im
Unterschied zu den vorliegenden Feldstudien setzten ODHIAMBO et al. (2009) jedoch nur
0,5 mL Seminalplasma intrauterin, benachbart zum Ort der Insemination ein, was weder in
110

der applizierten Menge noch im Deponierungsort der physiologischen Applikation während
der Bedeckung entspricht.
Weitere Unterschiede der Studie von ODHIAMBO et al. (2009) zu den vorliegenden Studien
sind die Applikation nach Zyklussynchronisation und eine Kontrollgruppe, die in vier von
sechs Versuchsreihen (969 Fleischrinder) Tiere beinhaltete, die eine BSA-Applikation
(0,5 mL bovines Serumalbumin, intrauterin) erhalten hatten und somit nicht unbehandelt
waren. Lediglich zwei der Versuchsreihen (167 Fleischrinder und 800 Milchrinder) umfassten
Kontrollgruppen, die unbehandelt waren. In diesen beiden Versuchsreihen führte die
Seminalplasmaapplikation verglichen mit der unbehandelten Kontrollgruppe tendenziell zu
höheren Trächtigkeitsraten (61,4 zu 52,4 % bei Fleischrindern bzw. 37,8 zu 33,2 % bei
Milchrindern), die jedoch nicht signifikant waren. Die Tiere der vorliegenden KB-Studie
zeigten natürliche Östren ohne vorhergehende Synchronisation. In der ET-Studie erfolgte bei
etwa der Hälfte der Rezipienten eine Zyklussynchronisation und es zeigte sich, unabhängig
von der Versuchsgruppe, eine signifikant höhere Trächtigkeitsrate in der Gruppe der nicht-
synchronisierten Tiere. Die Kontrollgruppen beider vorliegenden Studien bestanden
einheitlich aus unbehandelten Tieren und zeigten, wie eingangs erwähnt, im Vergleich mit der
Seminalplasmagruppe signifikant niedrigere Trächtigkeitsraten.
ODHIAMBO et al. (2009) konzipierten nach eigenen Angaben fünf der sechs Versuchsreihen
an insgesamt 1090 Fleischrindern der Rassen Hereford und Angus und eine Versuchsreihe an
800 Milchrindern der Rasse Holstein. Dies entsprach einem Milchrinder-Anteil von 42 %. Die
Trächtigkeitsrate der Fleischrinder lag mit 54,2 % höher als bei den Milchrindern mit 36,6 %.
Mit 434 bzw. 62 nach Rasse auswertbaren Tieren lag der Anteil der Milchrinder (Deutsche
Holstein Schwarzbunt, Rotbunt) bei 85 % (KB-Studie) bzw. 100 % (ET-Studie) und die
Trächtigkeitsrate der Zweinutzungsrasse Deutsches Fleckvieh lag mit 58,1 % höher als bei
den Tieren der Rasse Deutsch Holstein mit 52,9 % (KB-Studie). Beide Studien zeigten eine
Tendenz zur insgesamt besseren Fertilität der fleischbetonten Rassen, die jedoch keine
Abhängigkeit zur Seminalplasmaapplikation zeigt.
Ein weiterer bemerkenswerter Unterschied zur Studie von ODHIAMBO et al. (2009) ist die
Herkunft des Seminalplasmas: Das bei Fleischrindern applizierte Seminalplasma stammte von
einem einzigen vasektomierten Bullen, das der Milchrinder einem Pool, der Seminalplasma
111

von sechs Holsteinbullen beinhaltete. In den vorliegenden Studien wurden pro
Besamungsstation Seminalplasma-Pools aus Ejakulaten von jeweils 20 - 40 Bullen gebildet,
um einen Bulleneffekt auszuschließen.
QASIM et al. (1996) konzipierten eine Doppelblindstudie, die den Effekt einer
Seminalplasmaapplikation (2 mL intravaginal) auf die Schwangerschaftsrate nach
intrauteriner Insemination von Frauen untersuchte. Der Seminalplasmagruppe (n = 164) war
eine Kontrollgruppe (n = 155) gegenübergestellt, die Kochsalzlösung in derselben Menge und
Lokalisation erhielt. Die Schwangerschaftsraten unterschieden sich nicht signifikant (13,4 %
zu 12,3 %). In den hier vorliegenden Studien zeigte ein Vergleich der beiden
Versuchsgruppen mit Lösungsapplikation (SP, P) ebenfalls keine nennenswerten
Unterschiede in den Trächtigkeitsraten. Allein der Vergleich mit der unbehandelten
Kontrollgruppe zeigte den signifikanten Effekt der Applikation.
Folgende Aspekte über mögliche Gründe für die in den beiden Feldstudien erzielten
verbesserten Trächtigkeitsergebnisse nach Seminalplasma- und Placeboapplikation sind
nachfolgend berücksichtigt: Eine mögliche Förderung der Fruchtbarkeit durch Resorption von
Seminalplasmabestandteilen, eine veränderte Uterusmotilität oder Immunmodulation, ein
Volumen- oder Deponierungseffekt und die Auswahl des Applikationszeitpunktes.
Resorption von Seminalplasma-Bestandteilen
Seminalplasma enthält eine Vielzahl von Komponenten mit biologischer Wirksamkeit
(VENTURA u. FREUND 1973; MANJUNATH u. SAIRAM 1987; CALVETE u.
SANZ 2007; RODRIGUEZ-MARTINEZ et al. 2011) und die Vagina ist zur Resorption
verschiedenster Substanzen fähig, wie unter anderem BENZINGER u. EDELSON (1983)
feststellten. Des Weiteren stellen der Substanzaustausch nach dem Gegenstromprinzip
(counter-current exchange) und der „first uterine pass effect“ Routen dar, einzelne Substanzen
lokal im Genitalgewebe auszutauschen, anzureichern und lokal oder systemisch zu wirken
(MIZUTANI et al. 1995; ROBERTSON 2005). Das in den Feldstudien eingesetzte
Seminalplasma entstammte SP-Pools geprüft fertiler Bullen ohne Zusatz von
Verdünnermedien und enthielt somit SP-Komponenten in physiologischer Konzentration. Ein
spezifischer Seminalplasmaeffekt konnte in der vorliegenden Studie nicht gezeigt werden, da
sich die Trächtigkeitsraten zwischen Placebo- und Seminalplasmagruppe nicht unterschieden.
112

Veränderung der Uterusmotilität, Immunmodulation und Volumeneffekt
Eine Paarung bewirkt in allen Zyklusphasen beim weiblichen Rind wesentlich stärkere
Uteruskontraktionen als die künstliche Besamung, stellte DÖCKE (1962) fest, und MILES et
al. (1994) vermuteten, dass eine erhöhte Uterusperistaltik den Spermientransport Richtung
Eileiter erleichtert. Verbesserte Trächtigkeitsergebnisse durch verstärkten Spermientransport
zum Ort der Befruchtung sind denkbar. Das in den Studien im Vergleich zur
Besamungsportion (0,25 mL) größere Ejakulatvolumen (Ø 5 mL) könnte, neben anderen
Aspekten, wie der Stimulierung durch den Deckakt, ursächlich beteiligt sein, verstärkte
Uteruskontraktionen hervorzurufen. Jedoch wiesen PORTUS et al. (2005) bei Stuten eine
durch Seminalplasma signifikant erniedrigte Frequenz uteriner Kontraktionennach und
PANSEGRAU et al. (2008) konnten bei der Stute im Vergleich mit der unbehandelten
Kontrollgruppe keinen Effekt einer intrauterinen Seminalplasmaapplikation auf die
Uteruskontraktilität feststellen. Des Weiteren fanden SINNEMAA et al. (2005), ebenfalls bei
der Stute, mit Ausnahme eines einzigen Zeitpunktes post inseminationem, keinen Effekt des
Inseminatvolumens auf die Uteruskontraktilität. Die von PORTUS et al. (2005) durch den
Seminalplasma-Zusatz beobachtete Verminderung der Kontraktionsfrequenz bewirkte keine
verbesserten Trächtigkeitsraten.
ROBERTSON (2005) vermutet eine individuell verminderte Ausprägung der Zytokine im
Seminalplasma und eine dadurch bedingte Kommunikationsstörung zwischen Seminalplasma
und weiblichem Genitaltrakt als eine mögliche Ursache für mangelhafte Reproduktion
zwischen zwei Individuen. QUAYLE et al. (1987) stellten in vitro eine Dosis- und
Temperaturabhängigkeit des immunsuppressiven Effektes von Seminalplasma auf T-Zellen
fest. Eine ausreichende Menge an Seminalplasma könnte demnach auch Voraussetzung sein
für dessen immunmodulative Auswirkungen auf das weibliche Genitale. Eine
trächtigkeitsfördernde Immunmodulation des weiblichen Genitales nach
Seminalplasmaapplikation, beispielsweise durch Zytokine des Seminalplasmas, kommt
aufgrund der ähnlich hohen Trächtigkeitsergebnisse in den Placebogruppen als
Erklärungsansatz nicht in Frage. Das Placebo bestand aus sterilfiltrierter phosphatgepufferter
Salzlösung mit Gelatine.
113

Ein volumenvermittelter Effekt kommt als Erklärungsansatz für die verbesserten
Trächtigkeitsergebnisse sowohl für die Seminalplasma- als auch für die Placebogruppen in
Betracht. Beide Applikationen erfolgten in einem, der physiologischen Seminalplasmamenge
entsprechenden, Volumen von 4 mL. Auf welchem Wege das applizierte Volumen einen
fertilitätsfördernden Effekt bewirkt, darüber kann aufgrund der vorliegenden Studien keine
Aussage getroffen werden.
Deponierungseffekt
Der Ort der Lösungsapplikation bzw. eine mechanische Stimulierung bei der Applikation sind
ebenfalls als beeinflussende Parameter auf die Fruchtbarkeit zu berücksichtigen. Beim Rind
ist die kraniale Vagina die physiologische Deponierungslokalisation des Ejakulates während
der Bedeckung. Sowohl Seminalplasma als auch Placebo wurden dementsprechend in den
Feldstudien in Nähe der Portio vaginalis cervicis appliziert. Zur möglichst effektiven
Ausnutzung von Bullenejakulaten werden die Besamungsportionen heutzutage im Rahmen
der Routine-KB näher an den Ort der Befruchtung gebracht und intrauterin abgesetzt.
Möglicherweise erfolgt jedoch über die Ejakulatdeponierung in derVagina ein Stimulus, der
positiven Einfluss auf die Trächtigkeit nimmt. Anhand des vorliegenden Studiendesigns ist es
nicht möglich zwischen der Lösungsapplikation (SP, P) und der mechanischen Reizung
(rektale Palpation, Uteruskatheter zur Applikation) des Genitales während der
Applikationsdurchführung als Stimulus zu unterscheiden. Eine weiterführende Untersuchung
sollte dies berücksichtigen und eine zusätzliche Kontrollgruppe mit ausschließlich
mechanischer Stimulation einbeziehen.
Zeitpunkt der Applikation
In beiden Feldstudien wurde als Zeitpunkt der Lösungsapplikation die Brunst (d 0) gewählt.
Die höheren Trächtigkeitsraten auch in den Rezipientengruppen, denen sieben Tage später ein
Embryo eingesetzt wurde, sprechen für einen durch die Applikation in der Brunst vermittelten
positiven Effekt.
5.1.4 Diskussion weiterer signifikanter Parameter
Die praktische Durchführung der Feldstudien durch erfahrene Besamungsbeauftragte und ET-
Beauftragte erlaubte eine Vorselektion der Studientiere auf „besamungsgeeignete“ Tiere,
vorgestellt zur Erstbesamung, und damit eine möglichst homogene Kohorte an Tieren unter
114

Feldbedingungen. Die zufällige, randomisierte Gruppenzuweisung sowie die Codierung der
applizierten Lösungen schloss eine bevorzugte Tierauswahl durch die durchführenden
Personen aus, und jeder Besamungsbeauftragte bzw. ET-Beauftragte stellte seine eigene
Kontrollgruppe. Die zusätzliche Erhebung und Auswertung umfangreicher Tierdaten
ermöglichte es, diese Annahme zu überprüfen und beeinflussende Parameter retrospektiv zu
analysieren. Tatsächlich waren die Studientiere gleichmäßig innerhalb der Versuchsgruppen
bezüglich aller dokumentierten Parameter vertreten, so dass die erzielten Unterschiede in den
Trächtigkeitsraten in erster Linie auf die Versuchsgruppen zurückgeführt werden können.
KB-Studie
In der inseminationsbegleitenden Studie stellten sich neben der Versuchsgruppe als weitere
signifikante Einflüsse auf die Trächtigkeitsrate die Rastzeit und die Intensität der äußeren
Brunstsymptome heraus.
Frisch laktierende Tiere (≤ 49 d) post partum hatten in der Studie eine geringere Chance
trächtig zu werden als diejenigen ≥ 50 d nach der Abkalbung. (38,60 % zu 56,50 %;
P = 0,012). Da die Tiere der beiden Gruppen sich jeweils gleichmäßig auf die
Versuchsgruppen aufteilten, konnte dieser Unterschied nicht auf einen Einfluss der
Versuchsgruppe zurückgeführt werden. FONSECA et al. (1983) stellten erste Ovulationen bei
Holsteinkühen frühestens drei Wochen post partum fest und GRUNERT u.
BLESENKEMPER (1980) heben hervor, dass eine Rastzeit unter 60 Tagen nur bei wenigen
Tieren der Rasse Schwarzbunt als biologisch anzusehen ist, so dass eine frühzeitige
Besamung post partum nur selten erfolgreich ist. Die Zeit kurz nach der Abkalbung, gerade
bei hochleistenden Rindern mit einem deutlichen Energiedefizit, ist assoziiert mit reduzierten
Konzeptionsraten (BUTLER u. SMITH 1989, PUSHPAKUMARA et al. 2003).
Die subjektiv erfasste Intensität der äußeren Brunstanzeichen erwies sich in der KB-Studie als
aussagekräftiger Hinweis auf die nachfolgende Reproduktionsleistung. Ein Vergleich der
Tiergruppen mit gering ausgeprägter Brunstsymptomatik (BS 1 - BS 3) und denen mit starker
Äußerung von Brunstsymptomen (BS 4 + BS 5) zeigt signifikante Unterschiede in den
Trächtigkeitsraten (45,71 bzw. 55,59 %; P = 0,048). Unklar ist, ob der Einfluss des
Parameters Brunstintensität auf die Reproduktion direkt oder indirekt erfolgte. Die
Ausprägung der Brunstsymptome beeinflusst maßgeblich die Brunsterkennung, eine der
115

Hauptursachen für Fruchtbarkeitsstörungen in betroffenen Betrieben ist (BUSCH 2007).
Besonders diejenigen Tiere mit wenig intensiver bzw. verkürzter Brunstsymptomatik werden
weniger gut bei der Brunstbeobachtung bemerkt, und es ist schwierig, den optimalen
Besamungszeitpunkt abzuschätzen (DOBSON et al. 2008).
ET-Studie
In der ET-Studie hatten die Zyklussynchronisation und die relative Uterusgröße einen
signifikanten Einfluss auf die Trächtigkeitsraten. Die Gruppe der Empfängertiere, die vor dem
Transfer einer Synchronisation unterlagen, zeigten mit 36,11 % schlechtere
Trächtigkeitsergebnisse als die nichtsynchronisierte Empfängertiergruppe mit 67,74 %.Auch
ODDE (1990) hält in seinem Übersichtsartikel zur Östrussynchronisation bei Rindern fest,
dass die Fruchtbarkeit von Tieren nach Zyklussynchronisation subnormal ist.
Als weiterer signifikanter Parameter stellte sich die relative Uterusgröße heraus. Eine von der
normalen Größe nach oben oder unten abweichende Uterusgröße zum Zeitpunkt des Transfers
führte zu geringeren Trächtigkeitsergebnissen (56,82 % zu 30,00 %). Wenn auch subjektiv
beurteilt, scheint also unter anderem eine abnorme Gebärmuttergröße ein Indikator für
nachfolgend verminderte Fruchtbarkeit zu sein. Bestätigt wird diese Erkenntnis von Studien,
die ebenfalls einen Zusammenhang zwischen klinischen Abnormalitäten und verminderter
Fruchtbarkeit bei Rindern post partum feststellten (FONSECA et al. 1983; SHELDON et
al. 2009).
5.1.5 Kritische Anmerkungen zu den Feldstudien
Durchführung der Studien
Dank kompetenter Partner an den beteiligten Besamungsstationen konnte eine erhebliche
Anzahl an Studientieren, insbesondere in der KB-Studie, erreicht werden. Im ET-Bereich
stellte die Lösungsapplikation bei den Embryonenempfängertieren zum Brunstzeitpunkt eine
zusätzliche Arbeitsbelastung für die ET-Beauftragten dar, da diese den entsprechenden
landwirtschaftlichen Betrieb üblicherweise erst zum Transfer besuchen. Die Durchführung
der ET-Studie an einer Empfängertierherde, die gut zugänglich an einer Betriebsstelle
versammelt ist, wäre deutlich einfacher und schneller umzusetzen.
116

Verblindung der Daten
Die dreifache Verblindung wurde für die Versuchsgruppen mit Lösungsapplikation (SP, P)
bis nach der endgültigen statistischen Auswertung der Daten konsequent eingehalten. Da es in
den unbehandelten Kontrollgruppen der Feldstudien nur die Standard-KB bzw. den Standard-
ET und keine Lösungsapplikation gab, konnte diese Versuchsgruppe nicht geblindet
durchgeführt werden. Die Kontrollgruppe gegenüber dem Besamungs- bzw. ET-Beauftragten
zu verblinden, ist praktisch nicht umsetzbar, eine zusätzliche Verblindung der
Kontrollgruppen für die auswertende Person wäre jedoch möglich gewesen.
Zeitraum der Studiendurchführung
Der Zeitraum der Durchführung der KB-Studie beschränkt sich auf weniger als sechs
Monate(Ende Mai 2009 - Anfang Oktober 2009). Saisonale Einflüsse auf die
Trächtigkeitsraten, wie beispielsweise von ODHIAMBO et al. 2009, die in ihrer Studie beim
Rind erhebliche Unterschiede zwischen den Studienjahren bemerken, können für die
vorliegende KB-Studie somit weitestgehend ausgeschlossen werden. Die ET-Studie erstreckte
sich aufgrund der arbeitsintensiven Durchführung über den Zeitraum Oktober 2009 bis
März 2011, so dass saisonale Einflüsse grundsätzlich nicht ausgeschlossen werden können.
Allerdings verteilen sich die Studientiere aufgrund der randomisierten Zuordnung über den
gesamten Zeitraum gleichmäßig auf die Versuchsgruppen, was vergleichbare saisonale
Einflüsse auf alle drei Versuchsgruppen garantiert.
5.2 Zervixzytologien
5.2.1 Überprüfung der Arbeitshypothese
Aufgrund der im Rahmen beider Feldstudien erstellten exfoliativen Zervixzytologiensollte die
Hypothese überprüft werden, dass sich ein Anteil von weniger als 10 % polymorphkernigen
Granulozyten positiv auf das Zustandekommen einer Trächtigkeit auswirkt. Die
Zugehörigkeit zur zytologisch unauffälligen Gruppe (≤ 10 % PMN) zeigte in beiden
Feldstudien (ET, KB) und zu beiden Zeitpunkten (ET: d 0, d 7) Hinweise auf einen positiven
Einflusses des unauffälligen zervikalen Zytologiestatus auf das Zustandekommen einer
Trächtigkeit. Die Trächtigkeitsraten unterschieden sich zahlenmäßig zwischen zytologisch
unauffälliger und auffälliger Tiergruppe mit: 54,32 % zu 50,00 % (KB), 56,00 % zu 40,00 %
(ET, d 0) und 54,84 % zu 25,00 % (ET, d 7). Diese Unterschiede waren nicht signifikant.
117

5.2.2 Allgemeine Einordnung der gewonnenen Zytologien
Zahlreiche Autoren nutzten Zytologieproben von Uterus und Zervix zur Diagnose einer
subklinischen Endometritis bzw. Zervicitis beim Rind (Uteruszytologien: KASIMANICKAM
et al. 2004; GILBERT et al. 2005; SHELDON et al. 2006; BARLUND et al. 2008; SENOSY
et al. 2009; Zervixzytologien: AHMADI et al. 2006; DEGUILLAUME et al. 2012). Es
existiert aktuell keine einheitliche Definition zur Auswertung der Zytologien mit Festlegung
einer Mindestzellzahl sowie eines PMN-Grenzwertes, so dass sich die Auswertungskriterien
der vorliegenden Studien an den in der internationalen Literatur publizierten Methoden
orientierte (KASIMANICKAM et al. 2004; RAAB 2004; GILBERT et al. 2005; HAMMON
et al. 2006; SHELDON et al. 2006; BARLUND et al. 2008; KAUFMANN et al. 2009;
SANTOS et al. 2009). Als Auswertungskriterium wurde anhand dessen ein Grenzwert von
10 % PMN bei mindestens 200 auswertbaren zervikalen Zellen/Tier festgelegt.
KASIMANICKAM et al. (2004) und SHELDON et al. (2006) differenzierten zwischen dem
20.-33. und 34.-47. Tag p.p. und legten somit in Abhängigkeit von Zeitraum nach der
Abkalbung unterschiedliche Grenzwerte fest. Da die Tiere der vorliegenden Studien mit
durchschnittlichen 97 Tagen p.p. weit über das unmittelbar postpartale Stadium hinaus waren,
wurde in den vorliegenden Studien auf eine Differenzierung des PMN-Grenzwertes nach
Tagen p.p. verzichtet. Was die Wahl des Grenzwertes selbst angeht, so liegen niedrige PMN-
Grenzwerte im internationalen Schrifttum bei 5 - 10 % PMN (KASIMANICKAM et al. 2004;
GILBERT et al. 2005; BARLUND et al. 2008; SANTOS et al. 2009, DEGUILLAUME et
al. 2012) und hohe Grenzwerte bei 15 - 25 % PMN (KASIMANICKAM et al. 2004;
HAMMON et al. 2006; KAUFMANN et al. 2009). Der in den Studien gewählte Grenzwert
von > 10 % PMN zur rein zytologischen Diagnose einer subklinischen Endometritis befindet
sich also im vergleichsweise niedrigen Bereich. Laut AHMADI et al. (2005), die in ihrer
Studie keinen signifikanten Unterschied zwischen zervikalen und uterinen Zytologien fanden,
ist ein Rückschluss von der Zervixzytologie auf den Inflammationsstatus des Uterus zulässig.
SCHULT (2009) stellte in ihren Untersuchungen beim Milchrind höhere PMN-Anteile in der
Uterusschleimhaut im Vergleich zur Zervixschleimhaut fest, und fand ebenfalls eine positive
Korrelation zwischen den PMN-Gehalten beider Lokalisationen. DEGUILLAUME et
al. (2012) dagegen sehen anhand ihrer Studie, die sowohl endozervikale als auch endometriale
118

Zytologien beinhaltete, keine Hinweise von einer Zervicitis auf eine Endometritis zu
schließen.
Eine Vaginoskopie zur Beurteilung des Muttermundes bzw. der Anwesenheit von vaginalem
Eiter, wie beispielsweise von LE BLANC et al. (2002) und SHELDON et al. (2006) als
maßgebliche Kriterien zur Beurteilung klinischer Endometritis gefordert, wurde nicht
durchgeführt. Die Tiere der vorliegenden Studien wurden jedoch vom Besamungstechniker
als besamungsgeeignet eingestuft (u.a. kein Ausfluss von Eiter aus der Vagina sichtbar) und
zeigten klaren Brunstschleim ohne Beimengungen, beurteilt während der Durchführung der
Besamung. SCHULT (2009), die Milchkühe anhand ihres Zervikalbefundes bei der
Vaginoskopie in drei Gruppen (unauffällig, Zervicitis Grad 1, Grad 2) einteilte, fand keine
Korrelation zwischen Zervicitis und erhöhtem zervikalem PMN-Anteil.
Eine, allein auf der Auswertung der Zervixzytologien beruhende, mögliche Inzidenz
subklinischer Endometritis lag in der inseminationsbegleitenden Studie bei 21,74 % und bei
28,57 % (d 0) bzw. 11,43 % (d 7) in der transferbegleitenden Studie. HAMMON et al. (2006)
erheben bei ihren Untersuchungen an 83 Rindern vier Wochen post partum einen Anteil von
51,8 % mit subklinischer Endometritis (> 25 % PMN intrauterin). SHELDON et al. 2009
beziffert das30 %der Rinder circa fünf Wochen nach der Abkalbung von einer subklinischen
Endometritis (> 10 % PMN intrauterin) betroffen sind. GILBERT et al. (2004) differenzieren
die Prävalenz der subklinischen Endometritis (subjektive Einschätzung > circa 5 % PMN
intrauterin)für Milchrinder nach dem Zeitpunkt post partum: 3 Wochen p.p.: 93 %,
5 Wochen p.p.: 67 % und 7 Wochen p.p.: 51 %. SANTOS et al. (2009) unterscheiden bei
135 Fleischrindern ebenfalls anhand einer subjektiven Einschätzung von > 5 % PMN
intrauterin: Zwei Wochen nach der Abkalbung: 88 %, 2-7 Wochen p.p.: 77 % und
> 7 Wochen p.p.: 17 % als Prävalenz subklinischer Endometritis und stellen fest, dass der
Anteil an betroffenen Tieren nach Wiedereintritt in den Zyklus rapide abnimmt.
DEGUILLAUME et al. (2012), die 168 Milchkühe mittels endozervikaler und endometrialer
Zytobrushprobe untersuchten, ermittelten bei 11 % eine Zervicitis, bei 13 % eine Endometritis
und bei 32 % der Tiere sowohl eine Zervicitis als auch Endometritis (≤ 5 % PMN
intrazervikal bzw. ≤ 6 % PMN intrauterin; ≤ 35 d p.p.). Die Autoren bemerken des Weiteren
einen signifikanten Einfluss des postpartalen Zeitraumes auf den Anteil an zervikalen
119

Neutrophilen: Milchkühe ≤ 35 d p.p. hatten höhere Neutrophilenanteile (Median 3 %, 1-93 %)
als Milchkühe > 35 d p.p. (Median 1 %, 0-89 %). Der Zeitpunkt nach der Abkalbung ist ein
wichtiges Kriterium bei der Diagnose von Zervicitis und subklinischer Endometritis.
Gleichzeitig ist wahrscheinlich das Zyklusstadium ein weiterer beeinflussender Parameter.
Die genannten Publikationen zur zytologischen Diagnose von Zervicitis und subklinischer
Endometritis beim Rind untersuchten jedoch den Zeitraum unmittelbar post partum
(> 50 d p.p.). Die Autoren machen keine Angaben zum Zyklusstadium, abgesehen von
DEGUILLAUME et al. (2012), die parallel zur Zytologie die Progesteronkonzentration (P4)
im Blutplasma der Milchkühe bestimmten, jedoch keine Abhängigkeit zwischen dem Anteil
endozervikaler Neutrophiler und der Progesteronkonzentration fanden. Die Tiere der
Feldstudien befanden sich im Mittel 97 (21 - 465 d; s 58,6) Tage post partum und befanden
sich - sie wurden zur Besamung vorgestellt - im Östrus.
5.2.3 Aussagekraft für die Reproduktion
Die Trächtigkeitsrate nach Besamung in der Tiergruppe mit zytologischen Hinweisen auf eine
Zervicitis und möglicherweise eine subklinische Endometritis (> 10 % PMN intrazervikal im
Östrus), lag circa 9 % niedriger als bei den Tieren, bei denen weniger als 10 % zervikale
polymorphkernige Granulozyten ausgezählt wurden. Dies stellt keinen signifikanten
Zusammenhang zwischen Zervixzytologie und Trächtigkeitsrate in der KB-Studie dar. Ein
negativer Einfluss von Zervicitis und subklinische Endometritis auf die Reproduktion beim
Milchrind wird von diversen anderen Autoren meist signifikant festgestellt (Subklinische
Endometritis: LE BLANC et al. 2002; GILBERT et al. 2005; BARLUND et al. 2008;
SHELDON et al. 2009; COUTO 2009; Zervicitis: SCHULT 2009; DEGUILLAUME et al.
2012).Eine Differenzierung des Einflusses der endometrialen polymorphkernigen
Granulozyten auf das Zustandekommen einer Trächtigkeit wird anhand der Studie von
KAUFMANN et al. (2009) deutlich. Hier wurden 201 Milchkühen ab 65 d p. p. anhand ihres
zytologischen Befundes4 h post inseminationem in drei Gruppen eingeteilt: 0 % PMN, 0 -
15 % PMN und > 15 % PMN. Die signifikant höchste Trächtigkeitsrate kam in der mittleren
Gruppe mit 0 -15 % PMN und nicht in der Gruppe mit dem geringsten Anteil an
polymorphkernigen Granulozyten zustande. SANTOS et al. (2009), die bei
135 synchronisierten Fleischrindern zwischen dem 2. und 87. Tag post partum
Endometriumszytologien erstellten, sehen aufgrund ihrer Untersuchungen keine
120

Vorhersagekraft der zytologischen Diagnostik bei Tieren > 50 d p.p. für die spätere
Reproduktionsleistung. SCHULT (2009) wies eine verminderte Fruchtbarkeitsleistung bei
Kühen mit > 5 % PMN im Uterus nach, ein erhöhter PMN-Gehalt in der Zervix ließ in ihren
Untersuchungen keinen Rückschluss auf die Reproduktionsleistung zu. Auch eine
vaginoskopisch diagnostizierte Zervicitis Grad 1 war in diese Studie ohne Aussagekraft für
die Reproduktion, wohingegen eine Zervicitis Grad 2 einen mindernden Einfluss auf die
Fruchtbarkeit hatte (SCHULT 2009). DEGUILLAUME et al. (2012), die die Zervicitis mittels
Zytobrush diagnostizierten, stellten einen signifikanten Einfluss der Zervixzytologie auf das
Zustandekommen einer Trächtigkeit fest (≥ 5 % intrazervikale PMN; Milchkühe ≤ 35 d p.p.).
Aufgrund der ebenfalls in den vorliegenden Studien untersuchten Zusammenhänge zwischen
Zervixzytologiestatus und Symptomatik der inneren und äußeren Brunstsymptome kann
festgehalten werden, dass, mittels Zervixzytologie gewonnene Hinweise auf eine Zervicitis
und möglicherweise eine subklinische Endometritis beim Rind, begleitet sind von geringer
ausgeprägten Brunstsymptomen, weniger Brunstschleim und einer schwächeren
Uteruskontraktion im Östrus.
5.2.4 Effekt der Seminalplasmaapplikation
Nach Seminalplasmaapplikation stieg der Anteil an unauffälligen Zytologien signifikant von
66,67 % im Östrus auf 94,74 % zum Zeitpunkt des Embryotransfers. In der Placebo- bzw.
Kontrollgruppe nahm der Anteil PMN ≤ 10 % zwischen d 0 und d 7 zahlenmäßig ebenfalls,
jedoch nicht signifikant zu. Eine durch Seminalplasma verminderte Anzahl an
polymorphkernigen Granulozyten ließ sich also in der ET-Studie anhand der zervikalen
Zytologien feststellen. Berichte über immunsuppressive Effekte des Seminalplasmas nennen
die Suppression von Chemotaxis und Phagozytose der polymorphkernigen Granulozyten (in
vitro: TROEDSSON et al. 2000; ROZEBOOM et al. 2001) bzw. eine verkürzte, nicht jedoch
reduzierte Infiltration des Pferdeuterus mit polymorphkernigen Granulozyten (TROEDSSON
et al. 2001). Für die kurzfristige Auslösung einer, der klassischen Entzündungskaskade
ähnelnden, inflammatorischen Reaktion durch Seminalplasma, wie von TREMELLEN et
al. (1998) oder JOHANSSON et al. (2004) bei der Maus und TROEDSSON et al. (2001)
beim Pferd berichtet, gibt es eine Woche nach der Applikation anhand der durchgeführten
ET-Studie keine Hinweise. Weitere Studien, die einen stimulierenden Effekt des
121

Seminalplasmas auf das weibliche Genitale feststellten, beziehen sich ebenfalls auf einen
Zeitraum wenige Stunden nach der Seminalplasmaapplikation und nicht auf die Spezies Rind
(O´LEARY et al. 2004, 2006, Schwein). Für den Zeitraum wenige Stunden nach der
Seminalplasmaapplikation lagen für die Tiere der ET-Studie keine zytologischen Präparate
vor.
Seminalplasmaeffekte, die über die Paarung hinaus gehen, werden auch unter dem Aspekt
einer erfolgsversprechenden postkopulatorischen Fortpflanzungsstrategie gesehen (ROLDAN
et al. 1992).Ob die Reduktion der polymorphkernigen Granulozyten in der Zervix eine Woche
nach der Exposition mit Seminalplasma physiologisch und möglicherweise sogar ein
Indikator für die erforderliche maternale Immuntoleranz gegenüber dem Konzeptus ist, kann
aufgrund der durchgeführten Studie und mangels vorhandener Literatur für das Rind nicht
beurteilt werden. Es ist allerdings festzuhalten, dass die Tiergruppe mit ≤ 10 % PMN zum
Zeitpunkt des Transfers keine signifikant erhöhte Trächtigkeitsrate gegenüber der Tiergruppe
mit > 10 % PMN zeigte und sich die Trächtigkeitsraten zwischen Seminalplasma- und
Placebogruppe der ET-Studie kaum unterschieden.
5.2.5 Kritische Anmerkungen zum Einsatz der Zervixzytologie
In der KB-Studie konnten 414 Zytologien ausgewertet werden und in der ET-Studie erfüllten
35 Proben sowohl an d 0 als auch d 7 die Kriterien zur Auswertung. Eine verbesserte
Ausbeute an auswertbaren Zytologien wäre wünschenswert gewesen. Die Annahme, dass es
durch eine minimal invasive, exfoliative Zytologieentnahme keine Beeinflussung von KB und
ET geben sollte, stand jedoch im Vordergrund und trug zur Akzeptanz seitens der beteiligten
Landwirte bei. Außerdem sei in Bezug auf die Praxisrelevanz darauf hingewiesen, dass die
Studientiere mit zytologischen Hinweisen auf eine subklinische Endometritis ohne Zytobrush
nicht identifiziert worden wären und dementsprechend vor Ort als besamungs- bzw.
transfergeeignet eingestuft wurden.
5.3 Experimentelle Studie
5.3.1 Überprüfung der Arbeitshypothese
Untersucht werden sollte die Hypothese, dass sich die Methode der Szintigraphie eignet, den
Verbleib einer vaginal applizierten, radioaktiv markierten Lösung über einen gewissen
Zeitraum nachzuvollziehen. Des Weiteren sollte die Hypothese überprüft werden, dass es
122

Unterschiede zwischen Seminalplasma, Ejakulat und Placebo in Bezug auf ihre Verteilung
und ihren Verbleib im weiblichen Genitale von Scheidenbesamern gibt. Durch die Erstellung
von Szintigraphien an Ziegen nach intravaginaler Applikation von radioaktiv markiertem
Seminalplasma, Ejakulat oder Placebo war eine vergleichende Betrachtung aller drei
eingesetzten Lösungen möglich. Die Hypothese über Unterschiede in der Verteilung bzw.
dem Verbleib von Seminalplasma, Ejakulat oder Placebo im weiblichen Genitale der Ziegen
bestätigte sich in den durchgeführten Untersuchungen nicht.
5.3.2 Einordnung der Szintigramme
Zahlreiche szintigraphische Studien (ITURRALDE u. VENTER 1981; STECK et al. 1989a;
Mc QUEEN et al. 1993; LEYENDECKER et al. 1996; KUNZ et al. 1996) wurden mit
kommerziell erhältlichen Humanalbuminpartikeln in vergleichbarer Größe, wie in dem in der
vorliegenden Studie verwendeten Kit durchgeführt. Insgesamt beschränkte sich die Verteilung
des Seminalplasmasin der eigenen Studie auf einen Bereich von 1 - 2 cm Radius um den
Fundus vaginae. Die Vagina der Ziege erstreckt sich über eine Länge von 10 cm
(CONSTANTINESCU 2007), und es kann davon ausgegangen werden, dass sich die auf den
Szintigrammen visualisierte Verteilung des Seminalplasmas innerhalb der Vagina befindet.
Hierfür sprechen auch die vorgenommenen Abstandsmessungen vom Fundus vaginae zur
Vulva, die in einigen Serien durch Markierung sicher nachvollziehbar identifiziert wurde.
Es gab auf den erstellten Szintigrammen keine Hinweise auf einen kranial-gerichteten
Transport von Seminalplasma, Ejakulat oder Placebo nach intravaginaler Applikation.
Demgegenüber gelang CHATDARONG et al. 2002 bei der Katze die Darstellung des
Partikeltransportes aus der kranialen Vagina über den Gebärmutterhals bis in die
Gebärmutterhörner mit einer der vorliegenden Studie vergleichbaren Radioaktivität. Auch
beim Menschenist der Transport radioaktiver Partikel von der Vagina bis zu den Ovarien mit
Hilfe von Hysterosalpingoszintigraphien belegt (ITURRALDE u. VENTER 1981; KUNZ et
al. 1996).Gleichzeitig wird allerdings auch bei klinisch gesunden Individuen über keine
sichtbare Partikelmigration in Richtung der Ovarien berichtet (ITURRALDE u.
VENTER 1981). An Pferden durchgeführte Szintigraphien des Genitaltraktes beschränken
sich auf die Untersuchung des Uterus nach Applikation von radioaktiver Lösung direkt in die
Gebärmutter. Hier gibt es keine Berichte über radioaktive Partikel in den Tuben oder das
123

Erreichen der Ovarien (NEUWIRTH et al. 1995; KATILA et al. 1998; LE BLANC et al.
1998; SINNEMAA et al. 2005).
Zu berücksichtigen sind anatomische Besonderheiten der Ziege, wie die spiralig gewundenen
Cornua uteri. Eine eigene, laparoskopisch durchgeführte Messung ergab einen Abstand von
nur ca. 3 cm zwischen Portio und Ovar im Östrus in situ. Unter Umständen ist bei der Ziege,
aufgrund der großen Nähe der einzelnen Kompartimente des Genitaltraktes, ein weiterer
Transport des Seminalplasmas per Szintigramm nicht abgrenzbar. Auch nach vaginaler
Applikation markierten Ejakulats im Östrus gelang keine Darstellung eines kranial gerichteten
Transportes. Eine Auftrennung von Seminalplasma bzw. Spermatozoen und radioaktiv-
markierten Albuminpartikeln, und die dadurch bedingte Nicht-Darstellung von
Lösungstransport, ist zudem denkbar. Dagegen sprechen die Veröffentlichungen zum
Menschen, die sich vergleichbarer Methodik wie die vorliegende experimentelle Studie
bedienen (BECKER et al. 1988; Mc QUEEN et al. 1993; LEYENDECKER et al. 1996) und
explizit auch den Transport chemisch inerter Substanzen nach vaginaler Applikation nennen
(ITURRALDE u. VENTER 1981; STECK et al. 1989a). Ein Studienansatz, um die
Separierung von markierten Albuminpartikeln im Ejakulat zu überprüfen, ist die radioaktive
Markierung von Spermatozoen, wie es BOCKISCH (1993) für Spermien des Kaninchen (in
vitro und in vivo) und CHATDARONG et al. (2007) für canine Spermien in vitro berichten.
Für Untersuchungen mit Seminalplasma ist dieser Ansatz nicht hilfreich.
Die vaginale Retention von Teilen des Seminalplasmas nach dessen Deponierung im Fundus
vaginae lag bei den Ziegen der Studie bei mehr als sechs Stunden. Eine Ausscheidung des
applizierten Seminalplasmas zeigte sich frühestens nach 240 min, und auch nach 360 min war
bei allen Tieren ein deutlicher intravaginaler Verbleib des Seminalplasmas festzustellen.
Beim Kaninchen befinden sich 360 min nach vaginaler Applikation (Standard-Insemination)
ca. 25 % der Inseminationsdosis in der Nähe der Zervix (BOCKISCH 1993). Bei
reproduktionsgesunden Stuten werden innerhalb von 120 min ca. 50 % eines uterin
infundierten Radiokolloids ausgeschieden (NEUWIRTH et al. 1995; LE BLANC et al. 1998).
Laut einer, ebenfalls an Pferden durchgeführten Studie von KATILA et al. (1998) ist die
meiste Radioaktivität nach 150 min ausgeschieden und nach 270 min keine bis wenig
Aktivität in Uterus und Scheide erkennbar. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen,
124

dass vaginal appliziertes Seminalplasma bei Ziegen länger in der Scheide verbleibt, als dies
für andere Spezies bekannt ist. Radioaktiv markiertes Ejakulat bzw. Placebo verhielten sich
im weiblichen Genitaltrakt bezüglich Verteilung und Verbleib ähnlich wie das
Seminalplasma. Es gab geringe individuelle, jedoch keine auffälligen Unterschiede in den
Szintigrammen der drei Lösungen. Auch nach Ejakulat- bzw. Placeboapplikation gab es keine
Hinweise auf einen Lösungstransport in die Gebärmutter. Die Retentionszeit von Ejakulat und
Placebo lag ebenfalls bei mehr als vier Stunden und auch bei Ende des angesetzten
Messzeitraums war intravaginal noch Ejakulat bzw. Placebo vorhanden. Zwischen den
Studientieren gab es individuell leicht unterschiedliche Verteilungsmuster der applizierten
Lösungen. So zeigt die räumliche Verteilung von Seminalplasma und Placebo bei Ziege A,
von Ejakulat bei Ziege B und von Ejakulat und Seminalplasma bei Ziege C jeweils eine
geringfügig größere Variabilität als die Verteilung der anderen Lösungen. Worauf diese
kleinen Unterschiede beruhen, kann aufgrund der Studienergebnisse nicht geklärt werden.
5.3.3 Kritische Anmerkungen zur experimentellen Studie
Die Durchführung der experimentellen Studie beschränkte sich auf wenige Tiere und Zyklen,
wobei jedoch jedes Tier seine eigene Kontrolle darstellte. Die Verwendung eines
Seminalplasmapools bzw. Ejakulate mehrere Ziegenböcke - für die vorliegende Studie wurde
ein Bock genutzt - wäre für weitere Untersuchungen zur Vermeidung eines Bockeffektes
bedenkenswert. Eine direkte Markierung von Spermatozoen zusätzlich zur gesamten
Lösungsmarkierung könnte in der Ejakulatserie zusätzliche Informationen liefern. Längere
Aufnahmezeiten für die einzelnen Szintigramme, wie sie in der Humanmedizin durch aktive
Mitarbeit des Patienten möglich sind, wären wünschenswert, hätten aber zu verstärkter
Bildverfälschung durch Bewegung geführt. Eine Ruhigstellung der Studientiere durch
Sedation wurde aufgrund der systemischen Beeinflussung und des langen
Untersuchungsintervalls nicht angewendet.
Die Differenzierung der einzelnen genitalen Kompartimente in Szintigrammen erweist sich
stets als schwierig. Für BOCKISCH (1962) ist die Differenzierung der einzelnen genitalen
Kompartimente beim Kaninchen schwierig und teilweise anhand der Szintigraphien nicht
möglich. KATILA et al. (2000) nutzten als Hilfsmittel eine direkte radioaktive Markierung
des präovulatorischen Follikels und konnten trotzdem im latero-lateralen Strahlengang die
125

Ovarien der Stute nicht ausreichend lokalisieren. Studien in der Humanmedizin nutzen
Hysterosalpingoszintigraphien in Kombination mit anderen diagnostischen Verfahren, was
die Orientierung auf den Szintigrammen wesentlich erleichterte (ITURRALDE u.
VENTER 1981; MC QUEEN et al. 1993; ÖZGÜR et al. 1997). Die in der vorliegenden
Studie teilweise durchgeführte Vulvamarkierung ist sicherlich nicht optimal, da sie auf dem
natürlichen Ausscheidungsweg liegt, stellte sich aber als sehr hilfreicher Orientierungs- und
Bezugspunkt heraus und wurde bei tatsächlicher Ausscheidung der markierten Lösungen von
dieser deutlich überlagert.
126

6 ZUSAMMENFASSUNG
Mona Schwerhoff
Fruchtbarkeit nach intravaginaler und intrazervikaler Applikation von Seminalplasma bei der
artifiziellen Insemination des Rindes sowie bei Embryonenempfängertieren
In zwei Dreifachblind-Feldstudien, durchgeführt im Einzugsgebiet von vier
Besamungsstationen in Deutschland, wurden intrazervikale und intravaginale
Seminalplasmaapplikationen bei Rindern der Rassen Deutsche Holstein Schwarzbunt und
Rotbunt sowie Deutsches Fleckvieh vorgenommen. Die Applikation erfolgte in der einen
Studie inseminationsbegleitend (KB-Studie) und in der anderen Studie brunstbegleitend bei
Embryonenempfängertieren (ET-Studie). Eine Anzahl von 514 Tieren wurde in die KB-
Studie einbezogen (nur Erstbesamungen) und nach dem Zufallsprinzip in drei Gruppen
eingeteilt. Zusätzlich zur routinemäßig ausgeführten intrauterinen Samenübertragung mit
Kryosperma geprüft fertiler Bullen wurden jeweils 4 ml Seminalplasma (SP) aus einem
Seminalplasmapool (SP-Gruppe) bzw. eine entsprechende Menge Placebo-Flüssigkeit (P-
Gruppe) in (1/3 der Gesamtmenge) und vor die Portio vaginalis cervicis (2/3 der
Gesamtmenge) appliziert (je Gruppe ca. 170 Tiere). Probandinnen der Kontrollgruppe(K-
Gruppe) blieben unbehandelt. In die ET-Studie, mit denselben Versuchsgruppen wie in der
KB-Studie, wurden 68 Tiere einbezogen. Hier erfolgte die Lösungsapplikation, in gleicher
Weise wie bereits beschrieben, in der Brunst (d 0 des Zyklus) bei
Embryonenempfängertieren, denen am d 7 ein Embryo eingesetzt wurde. Von allen
Studientieren wurden diverse Tier-, Brunst- und Haltungsparameter erhoben, wozu unter
anderem die Gewinnung von Zervixzytologien im Östrus (KB-Studie) bzw. d 0 und d 7 (ET-
Studie) zählte. Ergänzend wurden Vaginohysteroszintigraphien an Ziegen, wie das Rind ein
Scheidenbesamer, durchgeführt. Radioaktiv markiertes Seminalplasma, Placebo oder Ejakulat
(je 1 mL) wurde intravaginal im Östrus appliziert. Anschließend wurden statische
Szintigramme in dem Zeitraum 0 - 360 min nach der Applikation erstellt.
Ziel beider Feldstudien war die Überprüfung der Hypothese, dass eine
Seminalplasmaapplikation in physiologischer Menge und Lokalisation sich positiv auf die
Trächtigkeitsrate bei Rindern auswirkt. Die Erhebung diverser Parameter diente der
127

Charakterisierung der Studientiere, sowie der Identifizierung möglicher signifikanter
Einflüsse auf die Trächtigkeitsraten. Ziel der experimentellen Vaginohysteroszintigraphie-
Studie war es, per Szintigramm die Verteilung und den Verbleib von markiertem
Seminalplasma, Placebo und Ejakulat zu verfolgen.
Der Hauptteil der Arbeit, zwei Dreifachblindstudien zur Untersuchung der Auswirkungen
einer intrazervikalen und intravaginalen Seminalplasmaapplikation in der Brunst auf die
Trächtigkeitsrate (TR)beim Rind, erbrachte folgende Ergebnisse:
Die Verteilung der Studientiere bezogen auf die Versuchsgruppen (SP/P/K) war für alle
erfassten Parameter gleichmäßig und keiner der untersuchten Parameter unterschied sich in
Bezug auf die Versuchsgruppen signifikant.
In der Studie zur inseminationsbegleitenden Applikation (KB-Studie, n = 514 Tiere):
1. bewirkte die Seminalplasmaapplikation eine signifikante Steigerung der
Trächtigkeitsrate um 25 % im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe (TR
57,56 % zu 46,11 %; P = 0,035).
2. bewirkte die Placeboapplikation eine signifikante Steigerung der Trächtigkeitsrate um
26 % im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe (TR 58,29 % zu 46,11 %;
P = 0,024).
3. zeigte sich kein Unterschied in den Trächtigkeitsraten der Seminalplasma- und der
Placebogruppe (TR 57,56 % und 58,29 %; P > 0,05).
4. beeinflusste ein unauffälliger Zervixzytologiestatus im Östrus die Trächtigkeitsraten
nicht signifikant positiv (TR< 10 % PMN 54,32 % zu TR≥ 10 % PMN 50,00 %; P > 0,05).
5. zeigte sich ein signifikanter Einfluss von Rastzeit und Brunstintensität auf die
Trächtigkeitsraten (PRastzeit = 0,012; PBrunstintensität = 0,048).
In der Studie zur brunstbegleitenden Applikation bei Embryonenempfängertieren
(ET-Studie, n = 68 Tiere):
1. bewirkte die Seminalplasmaapplikation eine nicht signifikante Steigerung der
Trächtigkeitsrate um 60 % im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe (TR
60,00 % zu 37,50 %; P = 0,12).
128

2. bewirkte die Placeboapplikation eine nicht signifikante Steigerung der
Trächtigkeitsrate um 54 % im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe (TR
57,89 % zu 37,50 %; P = 0,18).
3. zeigte sich kein Unterschied in den Trächtigkeitsraten der Seminalplasma- und der
Placebogruppe (TR 60,00 % und 57,89 %; P > 0,05).
4. beeinflusste ein unauffälliger Zervixzytologiestatus sowohl im Östrus (d 0) als auch
zum Transferzeitpunkt (d 7) die Trächtigkeitsraten nicht signifikant positiv (d 0:
TR< 10 % PMN 56,00 % zu TR≥ 10 % PMN 40,00 % bzw. d 7: TR< 10 % PMN 54,84 % zu
TR≥ 10 % PMN 25,00 %; alle P > 0,05).
5. bewirkte die Seminalplasmaapplikation im Östrus einen signifikanten Anstieg
unauffälliger Zervixzytologien zum Transferzeitpunkt (< 10 % PMN: Östrus 66,67 % zu
Transfer 94,74 %; P = 0,046).
6. stieg zwischen d 0 und d 7 sowohl in der Placebogruppe als auch in der unbehandelten
Kontrollgruppe der Anteil unauffälliger Zervixzytologien (< 10 % PMN: Östrus 66,67 %
zu Transfer 82,35 % bzw. < 10 % PMN: Östrus 70,00 % zu Transfer 86,96 %; alle P > 0,05).
7. zeigte sich ein signifikanter Einfluss von Zyklussynchronisation und Uterusgröße auf
die Trächtigkeitsraten (PSynchronisation = 0,01; PUterusgröße = 0,047).
Die ergänzende experimentelle Studie zur Untersuchung von Verteilung und Verbleib einer
intravaginalen Seminalplasmaapplikation im Östrus anhand von Vaginohysteroszintigraphien
bei Ziegen erbrachte folgende Ergebnisse:
1. radioaktiv markiertes Seminalplasma, Ejakulat und Placebo verbleiben nach
Applikation in den Fundus vaginae der Ziege mindestens sechs Stunden in der
Scheide.
2. die Szintigramme zeigen keinen Transport von radioaktiv markiertem Seminalplasma,
Ejakulat oder Placebo aus der Scheide in die Gebärmutter der Ziege.
3. die retrograde Ausscheidung von markiertem Seminalplasma, Ejakulat und Placebo
aus der Vagina über die Vulva beginnt frühestens vier Stunden nach der Applikation.
129

Zusammenfassend lässt sich anhand der vorliegenden Studien feststellen, dass Seminalplasma
genauso wie Placebo, jeweils intrazervikal und intravaginal während der Brunst in einer
Menge von 4 mL appliziert, eine Steigerung der Trächtigkeitsraten bei Rindern bewirkt.
Offensichtlich spielen also beim Scheidenbesamer Rind Ort, Menge und/oder der Zeitpunkt
der Applikation eine größere fruchtbarkeitsfördernde Rolle als die Art der Lösung selbst. Als
Erklärungsansatz der durch die Lösungsapplikation verbesserten Fertilität stehen insbesondere
ein Volumen- oder ein Deponierungseffekt zur Diskussion.
Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass Seminalplasma, Ejakulat und auch Placebo mehr
als sechs Stunden intravaginal bei Ziegen verbleibt, in vergleichbaren Zeiträumen über die
Vulva ausgeschieden wird, und mittels Vaginohysteroszintigraphien kein Transport in den
Uterus erkennbar ist. Auch für die vaginale Persistenz bzw. ihre Ausscheidung nach vaginaler
Applikation scheint demnach die Art der Lösung beim Scheidenbesamer Ziege nicht von
größerer Bedeutung zu sein.
130

7 SUMMARY
Mona Schwerhoff
Pregnancy rates in cattle after intravaginal and intracervical administration of seminal plasma
concurrently with artificial insemination and in embryo transfer recipients
In the area of four German artificial insemination centres two triple blind studies were
designed to examine the effects of an intracervical and intravaginal seminal plasma
application on dairy and dual purpose cattle under field condition. On the one hand the
application was done concurrent with artificial insemination (AI-study), on the other hand at
the time of standing oestrus in embryo transfer recipients (ET-study). An amount of
514 animals was included in the AI-study (only cows for first service) and allocated randomly
in equal shares into one of the three experimental groups.Immediately after artificial
insemination (intrauterine) with deep-frozen semen derived from fertile bulls, 4 mL seminal
plasma of a seminal plasma pool (experimental group SP) or sterile placebo (experimental
group P) were administered into the caudal cervix canal (one-third of the total amount) as
well as into the cranial vagina (two thirds of the total amount). The control group
(experimental group K) was inseminated but otherwise left untreated. Each experimental
group contained about 170 cows. The ET-study, with the same three experimental groups than
the AI-study, consisted of 68 embryo transfer recipients, treated with seminal plasma or
placebo in the same way as described above. The application took place at the time of
standing oestrus (d 0) in recipients selected for embryo transfer on day seven (d 7). Animals
of both studies were classified according to age, time post partum, BCS, lameness and further
parameters, including cervix cytology on d 0 (AI-study) as well as d 0 and d 7 (ET-study). In
a complementary third experimental study hysteroscintigraphic scans were performed with
goats. Radio-labelled seminal plasma, ejaculate or placebo (1 mL) was administered
intravaginally at the time of standing oestrus. Scintigraphic scans were performed 0 - 360 min
after application of the fluid.
The aim of both studies under field condition was to test the hypothesis that an application of
seminal plasma, mimicking the presence of ejaculate during mating, would have a positive
effect on the pregnancy rate of cattle. Possible other significant influences on the pregnancy
131

ates were to be identified by means of a concurrent detailed classification of each animal
included in the studies. The objective of the experimental hysteroscintigraphic study was to
verify where and how long radio-labelled seminal plasma, ejaculate and placebo persisted in
the female genital tract in goats.
The main part of this thesis, two triple blind studies examinating the effects of an intracervical
and intravaginal seminal plasma application during standing oestrus on the pregnancy rates
(PR) of cows, has led to the following results:
In the study investigating a seminal plasma application concurrent with artificial insemination
(AI-Study; n = 514 animals):
1. the application of seminal plasma resulted in a significant increase in the pregnancy
rate of 25% in comparison to the untreated control group (PR 57.56 % as opposed to
46.11 %; P = 0.035).
2. the application of placebo led to a significant increase in the pregnancy rate of 26%
compared to the untreated control group (PR 58.29 % versus 46.11 %; P = 0.024).
3. there was no difference in the pregnancy rates of seminal plasma group and placebo
group (PR 57.56 % and 58.29 %; P > 0.05).
4. an inconspicuous cytology status of the cervix during oestrus did not influence the
pregnancy rates significant positively (PR< 10 % PMN54.32 % as opposed to PR≥ 10 % PMN
50.00 %; P > 0.05).
5. a significant influence of the interval between calving and artificial insemination (days
to first service) and intensity of oestrus symptoms on the pregnancy rates was found
(PIntervall = 0,012; PSymptoms = 0.048).
In the study examining a seminal plasma application during standing oestrus in embryo
recipients (ET-Study; n =68 animals):
1. the application of seminal plasma resulted in an insignificant increase in the pregnancy
rate of 60 % in comparison to the untreated control group (PR 60.00 % as opposed to
37.50 %; P = 0.12).
132

2. the application of placebo led to an insignificant increase in the pregnancy rate of
54 % compared to the untreated control group (PR 57.89 % versus 37.50 %; P = 0.18).
3. there was no difference in the pregnancy rates of seminal plasma and placebo group
(PR 60.00 % as opposed to 57.89 %; P > 0.05).
4. an inconspicuous cytology status of the cervix during standing oestrus (d 0) as well as
at during transfer (d 7) did influence the pregnancy rates positively but not
significantly (d 0: PR< 10 % PMN 56.00 % versus PR≥ 10 % PMN 40.00 % and d 7:
PR< 10 % PMN 54.84 % versus PR≥ 10 % PMN 25.00 %, respectively; all P > 0.05).
5. the application of seminal plasma led to a significant increase of inconspicuous cervix
cytologies between d 0 and d 7 (< 10 % PMN: oestrus 66.67 % versus transfer 94.74 %;
P = 0.046).
6. the number of inconspicuous cervix cytologies rose between d 0 and d 7 not only in
the placebo group but also in the untreated control group (< 10 % PMN: oestrus 66.67 %
versus transfer 82.35 % and < 10 % PMN oestrus 70.00 % versus transfer 86.96 %,
respectively; P > 0.05).
7. a significant influence of cycle synchronization and uterus size on the pregnancy rates
(PSynchronisation = 0.01; PSize = 0.047).
The additional experimental study to investigate the distribution of an intravaginal application
of seminal plasma in goats by means of scintigraphic scans led to the following results:
1. radiolabelled seminal plasma, ejaculate and placebo stay at least six hours in the goat´s
vagina after applying them in the fundus vaginae.
2. the scintigraphic scans did not show any transportation of radiolabelled seminal
plasma, ejaculate or placebo from the vagina into the uterus of the goats.
3. the excretion of seminal plasma, ejaculate and placebo from the vagina through the
vulva begins after four hours after application at the earliest.
In summary, by means of these studies, one comes to the conclusion that seminal plasma as
well as placebo has a considerable positive effect on the achievement of pregnancy in cows.
Obviously the place (intravaginally and intracervically), the amount (4 mL) and/or the time of
133

application (standing oestrus) play a more important role in the achievement of pregnancy in
cows than the type of applicated fluid. As possible explanations for the improved pregnancy
rates mainly a volume or a site depended effect are discussed.
Apart from this it needs to be emphasized that seminal plasma, ejaculate and placebo as well
remain intravaginally in goats more than six hours and vaginohysteroscintigraphy does not
show any transportation into the uterus during that time. Neither distribution nor excretion
after application into the fundus vaginae in goats seem to be seriously influenced by the type
of fluid.
134

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153

9 DANKSAGUNG
Meinen Eltern für die ideelle und finanzielle Unterstützung in allen Lebenslagen, für das beste
Zuhause fernab der Arbeit und ihr großes Vertrauen in mich. Frau Prof. Dr. Dr. Meinecke-
Tillmann für die Ideengebung zu den Studien, die Überlassung der Themen und der
hilfreichen Kontakte. Den Stationstierärzten Hr. Hein Holzapfel, Hr. Dr. Helmut Melbaum,
Hr. Dr. Jan Detterer und Hr. Dr. Heinrich Tenhumberg für die Unterstützung der Studien und
die unkomplizierte und angenehme Zusammenarbeit. Den Besamungsbeauftragten Erich von
der Heydt, Hermann Krämer, Richard Kaufmann, Matthias Diekamp, Tobias Lohe, Heiko
Willms, Johann Kramer, Marco Teuchert und Xaver Ebenbeck für die Durchführung der KB-
Studie, das stets freundliche Mitnehmen bei ihrer täglichen Arbeit und ihr eigenständiges
Engagement. Den ET-Beauftragten Jörg Böning und Arnold Mittag sowie den Betrieben
Gillessen und Hasbargen für die Durchführung und Mitarbeit an der ET-Studie. Den
Mitarbeitern der Stationen RUW Fließem, WEU Haselünne, VOST Georgsheil und NBG
Landshut für die freundliche Aufnahme und die entgegengebrachte Hilfsbereitschaft. Für
zahlreiche Übernachtungen und ihre Gastfreundschaft während der Studiendurchführung den
Familien Holzapfel und Melbaum, dem VOSt, der NBG, Katrin Ludlage und Birgit Brockers.
Herr Dr. Jan-Hein Swagemakers und den Mitarbeitern der Klinik für Pferde in Lüsche für die
Ermöglichung der Szintigraphien. Der Stiftung der Deutschen Wirtschaft für ihre langjährige
Förderung meiner Person und Arbeit. Dem Förderverein Biotechnologieforschung e.V. für die
Förderung der Projekte. Edita Podhajsky für ihre Betreuung und fröhlich-freundliche Art.
Uma, der angenehmsten Bürokollegin und Mensatanzpartnerin, für Gespräche und asiatisches
Catering in ungezählten Fällen. Kollege Alex für Spontanität und gute Gespräche. Petra,
meiner Lieblingsnachbarin, für Köstlichkeiten, die Vermittlung der fröhlichen Fine sowie
Leihgaben jeglicher Art. Meike und Susi für gute Laune, Frösche und Aktionen auf der Achse
Hannover-Göttingen. Marco für seine Unterstützung und den herrlichen Arbeits-PC inklusive
Einrichtung. Helen, eine von den Guten, für gemeinsame Bürotage und humorige Gespräche.
Amelie für die „Golden Season“ 2010 und „Season d`Or“ 2011. Meinen Brüdern Malte und
Simon für unsere schönen Familientage zu Hause und den guten Zusammenhalt.
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Teilergebnisse dieser Arbeit wurden bereits auf wissenschaftlichen Tagungen
vorgestellt:
SCHWERHOFF, M., H. HOLZAPFEL, H. MELBAUM, J. DETTERER, H.
TENHUMBERG, S. MEINECKE-TILLMANN (2010):
Pregnancy rates in cattle after intravaginal and intracervical administration of seminal plasma
concurrently with artificial insemination.
Reproduction in Domestic Animals 46, Supplement 1, S.39-40 (Abstract).
44. Jahrestagung der Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung, gleichzeitig 36.
Veterinär-Humanmedizinische Gemeinschaftstagung, Hannover 16.-18. Februar 2011
SCHWERHOFF, M., J. H. SWAGEMAKERS, S. MEINECKE-TILLMANN (2010):
Distribution of radio-labelled seminal plasma in the genital tract of female goats.
Reproduction in Domestic Animals 46, Supplement 1, S.40 (Abstract).
44. Jahrestagung der Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung, gleichzeitig 36.
Veterinär-Humanmedizinische Gemeinschaftstagung, Hannover 16.-18. Februar 2011
SCHWERHOFF, M., H. HOLZAPFEL, H. MELBAUM, J. DETTERER, S. MEINECKE-
TILLMANN (2011):
Pregnancy rates in cattle after intravaginal and intracervical administration of seminal plasma
in embryo transfer recipients.
A.E.T.E. 27: Suppl. S. 226 (Abstract).
27 th Annual Meeting of the European Embryo Transfer Association, Chester 9.-10.September
2011
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