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KALLERT, G. (2004)

Zyklus- und Graviditätsdiagnostik durch Bestimmung der Gestagene im Kot von Damagazellen (Gazella dama ruficollis), Mhorrgazellen (Gazella dama mhorr) und Grévyzebras (Equus grevyi) in zoologischen Gärten.

Oestrus cycle and pregnancy diagnosis in Dama gazelles (Gazella dama ruficollis), Mohor gazelles (Gazella dama mhorr) and Grévy’s zebras (Equus grevyi) by faecal gestagen analysis.

Dr. med. vet. Dissertation

117 Seiten, 22 Abbildungen, 4 Tabellen, 225 Literaturangaben und Anhang mit 33 Tabellen

Ganzer Text

Veterinär-Physiologisch-Chemisches Institut der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig
Betreuer: Prof. Dr. med. vet. habil. Klaus Eulenberger, Prof. Dr. med. vet. habil. emer. Eberhard Grün
Zoo Leipzig, Safaripark Hodenhagen, Tierpark Hellabrunn München, Zoo Magdeburg

Zusammenfassung:

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, detaillierte Informationen über die Fortpflanzungsphysiologie – insbesondere zu Zykluslänge und Graviditätsdauer – bei Damagazellen (Unterarten Rothals-, Mhorrgazellen) und Grévyzebras zu erhalten. Die Bestimmung der Gestagene im Kot erwies sich als sehr gut geeignet, da bei dieser nicht invasiven und stressfreien Methode keine Narkose oder Fixierung der Tiere zur Probengewinnung notwendig und somit Verlaufsuntersuchungen über längere Zeit möglich sind. Die Gestagenbestimmung erfolgte in 3 Phasen: Einwiegen der Proben, Extraktion der Gestagenmetaboliten aus dem Kot und Hormonbestimmung durch Radioimmunoassay. Die erhaltenen Ergebnisse repräsentieren Äquivalentwerte zur Referenzsubstanz Progesteron.

Zwischen 1999 und 2003 erfolgte bei 5 Damagazellen, 5 Mhorrgazellen und 8 Grévyzebras aus 4 deutschen Zoologischen Gärten und Tierparks bzw. Safariparks eine Zyklus- und Graviditätsdiagnostik mittels Gestagenbestimmung im Kot. Insgesamt wurden 3246 Proben analysiert.

Anhand der Gestagenanalyse im Kot ergab sich für die 5 adulten, ingraviden Damagazellen eine durchschnittliche Zykluslänge von 20,0 ± 3,9 Tagen, die somit erstmals für diese Tierart exakt bestimmt werden konnte. Die Follikelphase dauerte im Mittel 7,7 ± 2,9 Tage mit einer Gestagenkonzentration von durchschnittlich 211 ± 20 ng/g Kot, die Lutealphase 12,3 ± 3,4 Tage (551 ± 95 ng/g Kot). Brunstsymptome wurden meist gegen Ende der Lutealphase beobachtet. Paarungen erfolgten zum Zeitpunkt minimaler (basaler) Gestagenausscheidung. Eine Saisonalität der Fortpflanzung scheint bei den Damagazellen in menschlicher Obhut nicht zu bestehen. Aufgrund der nachgewiesenen zyklischen Veränderungen in den Gestagenkonzentrationen im Kot konnten bei Tieren, die trotz regelmäßiger Östren und Paarungen ohne Nachzucht blieben, Zyklusunregelmäßigkeiten als Ursachen von Infertilität weitgehend ausgeschlossen werden.

Durch die Bestimmung der Gestagene konnte bei einer Damagazelle eine Trächtigkeit festgestellt und die Graviditätsdauer mit 198 Tagen erstmals exakt bestimmt werden. Bereits zu Beginn der Trächtigkeit wurden Gestagenkonzentrationen im Kot erreicht, deren Niveau dem der Exkretion in der mittleren Lutealphase entspricht. Im weiteren Verlauf der Gravidität stiegen die Gestagenkonzentrationen in 2 Phasen an: Bis zur 16. Woche a. p. lagen sie unter 1000 ng/g Kot, anschließend darüber. Maximalwerte wurden in der 1. Woche a. p. erreicht (1850 ng/g Kot). Eine Abnahme der Gestagenausscheidung auf 369 ng/g Kot war in der 1. Woche p. p. zu verzeichnen.

Bei den Mhorrgazellen erreichten die Gestagenkonzentrationen in der Woche vor der Geburt durchschnittlich 2000 ng/g Kot und verringerten sich auch erst in der 1. Woche p. p. deutlich (< 400 ng/g Kot). Postpartale Zyklen zeigten sich weder bei Dama- noch bei Mhorrgazellen innerhalb von 6 Wochen nach der Geburt.

Durch Bestimmung der Gestagene im Kot von 6 adulten, ingraviden Grévyzebras wurde eine durchschnittliche Zyklusdauer von 25,6 ± 4 Tagen ermittelt. Die Länge der Follikelphase betrug 12,3 ± 4,3 Tage, die der Lutealphase 13,3 ± 4,5 Tage. Die Gestagenkonzentrationen stiegen von durchschnittlich 209 ± 16 ng/g Kot in der Follikelphase auf 452 ± 86 ng/g Kot in der mittleren Lutealphase an. In Phasen niedriger Gestagenexkretion wurden Rossesymptome und Paarungen beobachtet. Eine Saisonalität wurde dabei nicht festgestellt.

Bei 3 Grévyzebras konnten Trächtigkeitslängen von 403, 420 bzw. 433 Tagen ermittelt werden. In der Frühgravidität wurden Gestagenkonzentrationen im Kot wie während der mittleren Lutealphase erreicht. Zwischen der 47. und 18. Woche a. p. schwankten die Konzentrationen sehr stark und lagen im Mittel bei 474 ng/g Kot. Zum Ende der Trächtigkeit wurde ein Anstieg der Gestagenkonzentration von 580 ± 150 ng/g Kot (13. bis 8. Woche a. p.) auf 945 ± 282 ng/g Kot (7. bis 2. Woche a. p.) festgestellt. Zwischen dem letztgenannten Zeitraum und der 1. Woche a. p. stieg die Gestagenkonzentration weiter an (1251 ± 308 ng/g Kot). Eine Abnahme der Gestagenexkretion wurde von Tag 2 a. p. zum Tag der Geburt und ein früher postpartaler Östrus bei fast allen Grévyzebrastuten nachgewiesen. Bei allen drei Tierarten bzw. Unterarten wurden zusätzlich verschiedene Fortpflanzungsstörungen wie z. B. Azyklie, persistierender Gelbkörper und/ oder Luteolysestörungen durch die Bestimmung der Gestagene im Kot festgestellt.

Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Kontrolle des Reproduktionsstatus von Dama- und Mhorrgazellen sowie Grévyzebras und unterstützt somit auch das Management dieser Tierarten in zoologischen Gärten.

Abstract:

The aim of the present work was to obtain detailed information about the physiology of reproduction in Dama gazelles, Mohor gazelles and Grévy’s zebras, especially on cycle length and duration of pregnancy. The determination of the faecal gestagens has been proven as a suitable non-invasive and stress free method, since no anaesthesia or fixation of animals is necessary to collect samples, and therefore, long term studies are possible to carry on. The determination of gestagens was carried out in 3 steps: weighing of faecal samples, extraction of gestagen metabolites and hormone determination using radioimmunoassay. The obtained results represent equivalent values of the reference substance progesterone.

Oestrus cycle and pregnancy were determined in 5 Dama gazelles, 5 Mohor gazelles and 8 Grévy’s zebras by analysing faecal gestagen concentration. Faecal samples were collected from 4 zoological gardens and animal parks in Germany between 1999 and 2003. Altogether 3.246 samples have been analysed.

Based on the gestagen analysis in faeces, an average length of oestrus cycle of 20.0 ± 3.9 days was obtained in 5 Dama gazelles, which was analysed for the first time in this species. The follicular (gestagen concentration 211 ± 20 ng/g faeces) and the luteal phase (gestagen concentration 551 ± 91 ng/g faeces) were in the mean 7.7 ± 2.9 days and 12.3 ± 3.4 days long, respectively. Oestrus symptoms were frequently observed at the end of the luteal phase. Maitings were correlated with minimal gestagen excretion in the faeces. In captivity, seasondependent reproduction does not seem to exist in the Dama gazelles. As a result of cyclic variations in the faecal gestagen concentrations the existence of cycle irregularities could be excluded in animals, which indicate regular oestrus symptoms and mating without any offspring.

By analysing faecal gestagens, pregnancy could be monitored in one of the Dama gazelles with 198 days of pregnancy period, which was exactly determined for the first time. Indeed, in the early pregnancy stage, gestagen concentrations were as comparable as the concentrations obtained during the mid-luteal phase. In the progression of pregnancy, the gestagen concentration increased in 2 phases: until the week 16 a. p. gestagen levels were lower than 1000 ng/g faeces, where as subsequently levels were over these values. Maximum concentrations were seen in the 1st week a. p. (1850 ng/g faeces). In contrast, a decrease in faecal gestagen excretion to values of 369 ng/g faeces was determined in the 1st week p. p..

In Mohor gazelles, gestagen concentrations reached a maximum of 2000 ng/g faeces during the week before birth (a. p.), and decreased also within the 1st week p. p. to values below 400 ng/g faeces). Within 6 weeks after parturition post partum oestrus cycles could be observed neither in Dama gazelles nor in Mohor gazelles.

By analysing faecal gestagen concentrations in 6 Grévy’s zebras an average length of oestrus cycle of 25.6 ± 4 days was determined. The length of follicular phase amounted to 12.3 ± 4.3 days, and luteal phase 13.3 ± 4.5 days. The faecal gestagen concentration increased from a mean concentration of 209 ± 16 ng/g faeces obtained during the follicular phase to 452 ± 86 ng/g faeces measured in the luteal phase. Oestrus symptoms and maiting were observed in phases of low gestagen excretion. Seasonality has not been determined.

In 3 Grévy’s zebras, it was possible to determine gestation lengths of 403, 420 and 433 days, respectively. In the early pregnancy, gestagen concentrations were as similar as the concentration during mid-luteal phase. Between the week 47 and 18 ante partum, gestagen concentrations fluctuated strongly with a mean value of 474 ng/g faeces. At the end of pregnancy, a rise in the gestagen concentration occurred between 13th until 8th week a. p. and 7th until 2nd a. p. from 580 ± 150 ng/g faeces to 945 ± 282 ng/g faeces, respectively. Between the latter period and the 1st week a. p. the gestagen concentration increased further to 1251 ± 308 ng/g faeces. A decrease in gestagen excretion was measured between day 2 a. p. and delivery. An early post partum oestrus was observed in almost all Grévy’s zebra mares. Additionally, in all 3 species different disorders of reproduction such as azyclia, persistent corpus luteum and disturbances of the luteolytic activity of the endometrium could be determined by analysing gestagens in faeces.

The present study is a contribution to the control of reproduction physiology in Dama, Mohor gazelles and Grévy’s zebras as well as a support for the management of these species in zoological gardens.

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© Peter Dollinger, Zoo Office Bern hyperworx