Zastosowanie leków hormonalnych w rozrodzie krów

Wojciech Barański

Katedra Rozrodu Zwierząt z Kliniką Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie

Prowadzenie rozrodu u bydła skupia się przede wszystkim na doprowadzeniu do ciąży zakończonej porodem żywego płodu, natomiast oczekiwanie zablokowania funkcji rozrodczych, będące często oczekiwaniem ze strony właścicieli zwierząt towarzyszących, jest rzadkością u hodowców krów. Jakakolwiek ingerencja terapeutyczna związana z funkcjami rozrodczymi musi bazować na fizjologii rozrodu zwierząt i musi uwzględniać specyfikę gatunkową rozrodu oraz użytkowanie zwierząt. W przypadku bydła mlecznego bardzo istotnym czynnikiem warunkującym prawidłowy przebieg procesów rozrodczych jest zbilansowanie żywienia z zapotrzebowaniem produkcyjnym krów pod względem niedoborów energetycznych, białkowych i mineralnych.

Cykl rujowy (jajnikowy) to okres pomiędzy dwoma następującymi po sobie owulacjami i składa się z dwóch faz, czyli dłużej – lutealnej i krótszej – pęcherzykowej. W fazie pęcherzykowej główną strukturą jajnika jest pęcherzyk dominujący produkujący estrogeny (głównie 17-β estradiol), natomiast fazę lutealną charakteryzuje obecność ciałka żółtego, którego główna aktywność endokrynna to synteza progesteronu. Cykl jajnikowy jest także opisywany jako okres pomiędzy dwoma rujami, ale w przypadkach braku rui lub słabo wyrażonych objawów trudno ocenić czas jego trwania. Podstawa regulacji hormonalnej cyklu obejmuje prawidłowe działanie osi podwzgórze – przysadka – jajnik w połączeniu z macicą. Czynnikami łączącymi poszczególne narządy są hormony produkowane przez opisane struktury, które poprzez dodatnie i ujemne sprzężenia zwrotne wpływają i regulują swoją aktywność. Podwzgórze produkując gonadoliberynę (GnRH) wpływa na syntezę i wydzielanie hormonów z przysadki mózgowej, czyli hormonu folikulotropowego (FSH) oraz hormonu luteotropowego (LH), które docierając do jajników wpływają na rozwój pęcherzyków jajnikowych i tworzenie się ciałka żółtego w zależności od dnia cyklu lub obecności zarodka/płodu w macicy. Dlatego biorąc pod uwagę cel biologiczny rozrodu dodatkowo na funkcjonowanie opisanej osi wpływa obecność lub brak zarodka w macicy. W sytuacji, gdy zwierzę nie jest w ciąży endometrium wydziela do układu krwionośnego i limfatycznego prostaglandynę F_α której rola polega na likwidacji ciałka żółtego, natomiast w przypadku obecności zarodka w macicy ta aktywność musi zostać zablokowana, dzięki czemu ciąża zostanie utrzymana.

Zastosowanie prostaglandyny F_2α

W medycynie weterynaryjnej stosujemy zarówno preparaty zawierające naturalną prostaglandynę jak i jej analogi. Przedstawicielem pierwszej grupy jest dinoprost, natomiast wśród analogów należy wymienić kloprostenol, luprostiol, alfaprost i fenprostalen, przy czym obecnie dostępnym i najczęściej stosowanym jest kloprostenol. W przypadku tego związku występują dwa enancjometry (D- i L-forma) przy czym tylko forma D łączy się z receptorami w ciałku żółtym i myometrium (13). Dlatego w gotowych preparatach występuje tylko ona, ewentualnie mieszanina obu enencjomerów. Analogi charakteryzują się wzmożeniem działania luteolitycznego, ograniczonym występowaniem objawów ubocznych oraz ograniczeniem podawanej dawki.

W przypadku bydła prostaglandyna F_2α znajduje zastosowanie w takich przypadkach jak: wywołanie rui, terapia torbieli jajnikowych, wywołanie poronienia, indukcja porodu, wzmożenie skurczów macicy w celu poprawy jej inwolucji, terapia endometritis oraz ropomacicza.

Jeżeli założeniem prowadzenia rozrodu jest uzyskanie ciąży, to oczywiste jest, że należy doprowadzić do sytuacji, gdy na jajniku występuje pęcherzyk dominujący, w którym znajduje się zdolna do zapłodnienia komórka jajowa. Ponieważ dłuższa część cuklu rujowego to faza dominacji ciałka żółtego, w związku z tym najprostszym sposobem wywołania rui jest podanie egzogennej prostaglandyny F_2α, przy czym postępowanie to będzie skuteczne tylko w momencie obecności wrażliwego na ten hormon ciałka żółtego. W początkowym okresie fazy lutealnej (do 5. dnia po owulacji) ciałko żółte dopiero się tworzy i nie jest wrażliwe na działanie opisywanych leków, dopiero od 5-6 dnia cyklu jego podanie wywoła luteolizę, prowadząc do spadku poziomu progesteronu, co w efekcie doprowadzi do wzrostu pęcherzyka dominującego z pierwszej lub drugiej fali. Niewrażliwość „młodego” ciałka żółtego jest spowodowana prawdopodobnie poprzez zaburzenie metabolizmu komórkowego na poziomie genów lub enzymów, ponieważ receptory dla PGF_2α są obecne od początku jego powstania. Ma to przełożenie praktyczne, ponieważ zbyt wczesne podanie prostaglandyny nie doprowadzi do luteolizy, zaś podawanie jej przy występującym 5-6-dniowym ciałku żółtym może wymagać dwóch dawek w odstępach 12-24h. Indukcja rui przy pomocy tych leków jest możliwa zarówno u krów cyklicznie przejawiających objawy rujowe, ale może zostać także wykorzystana u krów wykazujących tzw. ciche ruje. Charakteryzują się one brakiem występowania zewnętrznych objawów rujowych, przy fizjologicznie przebiegających zmianach w obrębie jajników i macicy. Podanie u takich krów prostaglandyny spowoduje wystąpienie luteolizy, ale nie gwarantuje pojawienia się zewnętrznych objawów rujowych, dlatego w tym przypadku należy rozważyć bardziej rozbudowane metody synchronizacji z indukcją owulacji. Schematy podawania prostaglandyny F2α zakładają pojedynczą dawkę i inseminację w widocznej rui lub dwukrotne podanie w odstępach 10-14-dniowych, szczególnie przy braku pełnoobjawowej rui po pierwszej iniekcji. Wcześniejsze zalecenia proponujące inseminację w ciemno w przypadku braku objawów, obecnie należy uznać za błąd, gdyż znajomość fizjologii oraz istniejące różne programy synchronizacji rui z wywołaniem owulacji daje lekarzowi weterynarii dużo większe możliwości skutecznego unasieniania. Opisując stosowanie prostaglandyn należy się odnieść do kwestii dotyczącej skuteczności prostaglandyny naturalnej i analogów. Badania prowadzone przez Stevenson i Phatak (14) porównywały skuteczność działania kloprostenolu i dinoprostu wskazując, że luteolizę zaobserwowano średnio u 86,6 % krów po analogu i u 91,3 % po naturalnej prostaglandynie, a różnice były istotne statystycznie. Uwagę zwraca duży odsetek zwierząt, u których nie stwierdzono reakcji na podane leki, pomimo obecności aktywnego hormonalnie ciałka żółtego i podaniu prostaglandyny w 12. lub 14. dniu cyklu. Natomiast kontrola płodności po ich zastosowaniu nie wykazała istotnych różnic pomiędzy lekami, ale stwierdzono duże różnice pomiędzy stadami, co wskazywało na większy wpływ innych czynników niż rodzaj leku. Z kolei Pursley i wsp. (12) badali skuteczność wykrywania rui po podaniu kloprostenolu i dinoprostu stwierdzając istotne różnice na korzyść analogu tylko u pierwiastek (42,4 % vs 34,0 %). Analiza skuteczności zapłodnień w tych badaniach wykazała lepsze wyniki po kloprostenolu w porównaniu do dinoprostu (38,3 % vs 34,4 %). Analizując efekty po zastosowaniu różnych preparatów autorzy stwierdzili wyższą skuteczność podawania normalnej dawki dwukrotnie w odstępach 12 godzinnych niż jednokrotnej większej dawki.

W leczeniu torbieli jajnikowych wykorzystywane są różne substancje aktywne pojedynczo lub połączone w schematy w zależności od typu cysty oraz momentu podjęcia leczenia. W przypadku występowania torbieli lutealnych charakteryzujących się dużą ilością tkanki lutealnej (w obrazie ultrasonograficznym widoczna ściana struktury o grubości powyżej 3 mm) skuteczną metodą ich likwidacji jest podanie prostaglandyny. Efektem podania leku powinien być zanik tej tkanki, z następującym spadkiem poziomu progesteronu i odblokowaniem wzrostu pęcherzyków kolejnej fali. Badania pokazują, że metoda przy jednorazowym podaniu nie zawsze jest skuteczna i w części przypadków wymaga podania powtórnego. Do leczenia torbieli pęcherzykowych wykorzystywane są z reguły leki zawierające hCG, GnRH, które mają na celu wywołanie owulacji innego pęcherzyka lub luteinizację ściany obecnej cysty do struktury wrażliwej na prostaglandynę. Podanie PGF_2α w tych przypadkach sprowadza się do jego podania w okresie późniejszym (minimum 7 dni od pierwszej iniekcji), aby doprowadzić do luteolizy nowopowstałego ciałka żółtego i rozpoczęcia nowej fali pęcherzykowej. Z kolei w badaniach Lopez-Gatius (9) porównywano skuteczność leczenia przy zastosowaniu protokołu OvSynch lub łączonym podaniu GnRH razem z PGF_2α w momencie diagnozy i powtórnym podaniu w tej grupie prostaglandyny po 14 dniach. Najlepsze wyniki (odsetek powrotu do rui i liczba ciąż) uzyskano w grupach z jednoczesnym podaniem obu leków. Wytłumaczenie tego zjawiska obecnie jest dwojakie. Po pierwsze stwierdzono, że PGF_2α wzmaga wrażliwość przysadki na GnRH prowadząc prawdopodobnie do większego wylewu LH skutkującego owulacją lub przyspieszoną luteinizacją. Druga teoria sugeruje prozapalne działanie egzogennej prostaglandyny przyspieszające owulację poprzez wzmożenie zmian zapalnych w ściance pęcherzyka prowadzących do jego pęknięcia. Z kolei Hanzen i wsp. (5) wykazali dosyć dużą skuteczność (28 % odsetek ciąż) po zastosowaniu preparatów gestagenowych w terapii opisywanego schorzenia i ten schemat także zakłada stosowanie PGF_2α. W tym protokole podanie ma jednak miejsce na 24 godziny przed usunięciem wkładki, tak aby zgrał się w czasie spadek poziomu progesteronu po wyciągnięciu wkładki i luteoliza ewentualnie obecnej tkanki lutealnej. Brak podania prostaglandyny w tym momencie może prowadzić do zmniejszonego wylewu LH (nadal będzie obecny endogenny progesteron produkowany przez ciałko żółte), co doprowadzi do mniejszej skuteczności leczenia.

Kolejnym zastosowaniem preparatów zawierających prostaglandynę F_2α jest wywołanie poronienia lub porodu. W obu przypadkach podstawą podania jest mechanizm utrzymania ciąży, który u bydła polega na produkcji progesteronu przez całą ciążę przez ciałko żółte i dodatkową produkcją przez łożysko w okresie 180.-240. dnia ciąży. Należy zaznaczyć, że podanie PGF_2α w czasie obecności dwóch źródeł gestagenów nie będzie skutkowało natychmiastowym przerwaniem ciąży, ponieważ doprowadzi wyłącznie do luteolizy ciałka żółtego bez wpływu na funkcjonowanie łożyska, dlatego wywołanie poronienia powinno być wykonane w jak najwcześniejszym okresie ciąży. Oczywiście opisany przypadek nie dotyczy sytuacji, gdy płód jest martwy, gdyż w takim przypadku łożysko jest nieaktywne, więc istnieje tylko jedno źródło progesteronu. Decyzja o wywołaniu porodu musi być poprzedzona sprawdzeniem, czy krowa jest do niego przygotowana (m.in. badanie potwierdzające obecność ciąży, kontrola momentu inseminacji, badanie wymienia), a podanie prostaglandyny wywoła efekt bez względu na żywotność cielęcia i wydalenia płodu wystąpi w przeciągu 72 godzin. Niestety negatywnym następstwem farmakologicznej indukcji porodu jest podwyższona częstotliwość zatrzymania błon płodowych.

Wywołanie luteolizy przez prostaglandynę F_2α jest także wykorzystywane w terapii ropomacicza, w trakcie którego obecna jest wewnątrz jamy macicy ropna zawartość, ale z powodu produkcji progesteronu przez aktywne ciałko żółte szyjka macicy jest zamknięta. To powoduje akumulację wydzieliny wewnątrz narządu przy jednoczesnym braku wypływu z dróg rodnych, ponieważ prostaglandyna F_2α produkowana w endometrium nie wydostaje się poza macicę. Egzogenne podanie powoduje zanik corpus luteum w ciągu trzech dni, w następstwie czego dochodzi do otwarcia szyjki macicy i ewakuacji zawartości będącej częścią terapii.

W przypadku terapii zapalenia błony śluzowej macicy wyniki obecnych badań są jednoznacznie negatywne, jeżeli chodzi o skuteczność podania prostaglandyny. Pierwsze prace sprzed wielu lat (15) donosiły o poprawie skuteczności pierwszej inseminacji, jednak badania prowadzone w latach późniejszych na większej liczbie zwierząt z wykorzystaniem kontroli pozytywnej i negatywnej wykazały brak skuteczności leczenia endometritis clinica (7, 8, 10). Podobnie w badaniach nad leczeniem podklinicznego endometritis nie wykazano poprawy wskaźników rozrodczych w porównaniu do grup kontrolnych.  Mechanizm działania zakłada bezpośrednie działanie na receptory w mięśniówce macicy stymulując ją do skurczów lub działanie pośrednie poprzez doprowadzenie do luteolizy obecnego ciałka żółtego i wywołanie rui co miało doprowadzić do oczyszczenia jamy macicy przy jednoczesnym napływie neutrofili do światła macicy.

Stosowanie GnRH i analogów

Szeroko stosowane w prowadzeniu rozrodu u bydła są preparaty zawierające naturalne GnRH lub jej analogi, które poprzez pobudzenie osi podwzgórze – przysadka powodują sekrecję hormonów tropowych stymulując wzrost pęcherzyków lub ich owulację. W grupie tych hormonów możemy wyróżnić między innymi naturalną buserelinę, syntetyczną gonadorelinę o budowie identycznej do naturalnej oraz analog, w którym podmieniono glicynę na fenyloalaninę – depherelin. W przypadku także tych leków dawka nie jest przeliczana na masę ciała i gdy wprowadzano je do użytku weterynaryjnego skuteczne działanie obserwowano zarówno przy zalecanych niższych jak i wyższych dawkach. Obecnie w związku ze znacznie wyższą wydajnością krów mlecznych obserwuje się często lepsze efekty przy stosowaniu wyższych dozwolonych dawek. Zależność powyższa nie dotyczy depherelinu, przy którym zauważono, że wyższe dawki często powodują słabsze działanie lub blokują cykl. Podobne działanie blokujące zauważono przy stosowaniu u bydła implantów zawierających deslorelin (długodziałający analog GnRH używany u koni), w związku z czym nie są one zalecane u tego gatunku. Efektem działania GnRH jest wylew FSH oraz LH niezbędnego, aby doszło do owulacji. Z tego powodu preparaty te mają szerokie zastosowanie w różnych protokołach synchronizacji rui i indukcji owulacji oraz w terapii torbieli jajnikowych opisanej wcześniej. Jeden z pierwszych schematów synchronizacji rui (Select-Synch) zakładał podanie GnRH w celu indukcji owulacji (do 28 h po podaniu), której następstwem było powstanie ciałka żółtego, następnie jego likwidacja poprzez podanie PGF_2α i oczekiwanie na pełnoobjawową ruję wykorzystywaną do inseminacji lub inseminację „w ciemno” 48-72 h po podaniu prostaglandyny. Jego rozwinięciem był protokół Co-Synch zakładający ponowne podanie GnRH w trakcie inseminacji, jednak oba schematy bazowały na naturalnych procesach prowadzących do wystąpienia pełnoobjawowej rui i owulacji pęcherzyka dominującego. Przełomem były badania Pursley i wsp. (11) prowadzące do koncepcji, aby całkowicie sterować cyklem krowy poprzez dodatkową indukcję owulacji dzięki czemu jest możliwe jest optymalne zsynchronizowanie uwolnienia komórki jajowej z czasem inseminacji. Protokół ten znany jako OvSynch zakłada pierwsze podanie GnRH w dniu „zerowym”, aby indukować owulację obecnego pęcherzyka, 7 dni później podajemy PGF_2α i 56 h później ponownie podane jest GnRH, a po 16-24 h następuje inseminacja. Należy zwrócić uwagę, że stosując tego typu protokoły nie oczekujemy widocznej rui w momencie inseminacji, a jedynie obecności pęcherzyka jajnikowego, który może ulec owulacji. Bardzo częste stosowanie tego protokołu powodowało, że coraz więcej było wiadomo o czynnikach wpływających na skuteczność OvSynchu dlatego był on wielokrotnie modyfikowany prowadząc do powstania całej gamy protokołów z określonym czasem indukcji owulacji takich jak Pre-Synch, Double OvSynch czy G6G. Jednym z czynników wpływającym na skuteczność opisanego protokołu jest rozwój pierwszego pęcherzyka w środowisku z podwyższonym poziomem progesteronu (zalecane jednocześnie obecne ciałko żółte). Dlatego w przypadku obecności na jajnikach wyłącznie pęcherzyków lepsze wyniki uzyskuje się stosując Double Ovsynch, czyli dwukrotnie następujący po sobie Ovsynch w odstępie tygodniowym. Pierwszy cykl ma prowadzić do utworzenia ciałka żółtego, a drugi cykl ma być wykorzystany do inseminacji w ustalonym terminie. Preparaty GnRH mają także zastosowanie w przypadkach podejrzenia opóźnionej owulacji u krów i najczęściej stosowane są w momencie inseminacji. Biorąc jednak pod uwagę czas który może upłynąć (do 28 h od podania) do momentu pęknięcia pęcherzyka może się zdarzyć, że będzie to za późno biorąc pod uwagę przeżywalność plemników w drogach rodnych. Z punktu widzenia fizjologii optymalnym momentem podania GnRH jest około 6h przed planowaną inseminacją.

Opisując zastosowanie leków tej grupy należy wspomnieć o możliwości wykorzystania w terapii anestrus typu I (wcześniej opisywanej jako afunkcji jajników). Jednak w tym przypadku skuteczne działanie (pojawienie się rui lub obecność ciałka żółtego) widoczne jest przy kilkukrotnym podawaniu (5 dni co 24 h) niskich dawek GnRH (4µg/zwierzę) (1), a nie jednokrotne w zalecanej dawce. Krowy leczone wg powyższego schematu w porównaniu do krów nieleczonych miały o średnio 33 dni krótszy okres od porodu do rui, o prawie 8 % wyższą skuteczność pierwszej inseminacji oraz niższy o około 10 % odsetek utraty ciąż.

Ostatnim wskazaniem do stosowania GnRH jest jego podawanie w celu podwyższenia poziomu progesteronu we wczesnym okresie ciąży. To zastosowanie dotyczy przypadków, gdy podejrzewana jest niewydolność ciałka żółtego (zbyt niska lub zbyt wolno narastająca produkcja progesteronu) w efekcie czego nie dochodzi do zablokowania luteolizy i pomimo obecnej ciąży dochodzi do wystąpienia kolejnej rui. Jednak badania wskazują, że lepsze wyniki przy tym wskazaniu uzyskuje się poprzez zastosowanie gonadotropiny kosmówkowej, dlatego ten aspekt jest szerzej opisany w podrozdziale dotyczącym hCG.

Zastosowanie ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej

Kolejnym hormonem wykorzystywanym w rozrodzie bydła jest ludzka gonadotropina kosmówkowa (hCG), która ma zastosowanie w indukcji owulacji, terapii torbieli jajnikowych, wczesnym podtrzymaniu ciąży oraz synchronizacji rui. Wykazuje ona nieco silniejsze działanie luteo- niż folikulotropowe, charakteryzuje się także dłuższym okresem półtrwania w organizmie, co może powodować jego mniejszą przydatność w przypadku powtarzających się procedur (kilkukrotna iniekcja w czasie synchronizacji czy resynchronizacja) w związku dłuższym wpływem na jajniki i podwzgórze. Istnieje także możliwość pojawienia się przeciwciał skierowanym przeciwko temu hormonowi, co jednak u krów jest aspektem, który może zostać pominięty. Z praktycznego punktu widzenia należy wspomnieć, że dostępny do tej pory preparat zawierający hCG jest w formie liofilizatu, co w warunkach pracy terenowej w pewnym stopniu utrudnia jego stosowanie. W różnych badaniach sprawdzano także efekt podania różnych dawek, a zakres ich stosowania był bardzo duży (od 1000 do 10 000IU), przy czym najczęściej stosowane są dawki w zakresie (1000-3000IU). Część prac wskazuje na poprawę wskaźników rozrodczych przy stosowaniu wyższych dawek, szczególnie w przypadku krów żyjących w warunkach stresu cieplnego (4).

Zastosowanie opisywanego leku do terapii torbieli jajnikowych we wstępnych badaniach wydawało się dawać lepsze efekty działaniu LH-podobnemu, jednak późniejsze prace na większej liczbie zwierząt nie potwierdziły tej hipotezy w związku z czym można uznać, że hCG i GnRH mogą być stosowane zamiennie.

Prowadzone badania nad zastosowaniem hCG zamiennie z GnRH w protokołach z indukowaną owulacją wskazują, że istotne jest która dawka GnRH jest podmieniona. Badania Keskin i wsp. (6) wskazują, że podanie hCG w pierwszej dawce schematu Ovsynch wywołało owulacje u podobnego odsetka jak GnRH, ale pęcherzyki wykorzystywane przy inseminacji miały mniejszą średnicę i skuteczność zacielania była o 11 % niższa. Podobne wyniki u bydła mięsnego uzyskał Burns i wsp. (2). Natomiast Garcia-Ispierto i wsp. (4) wykazali, że zastosowanie hCG jako drugiej dawki w wyższej dawce (3000IU) w warunkach stresu cieplnego istotnie poprawiło skuteczność zacielania z wykorzystaniem protokołu OvSynch. Różnica w stosunku do niższej dawki hCG (1000IU) i GnRH wynosiła 17-18%. Ponieważ jednocześnie u krów otrzymujących wyższą dawkę zaobserwowano wyższe stężenie progesteronu 6-10 dni po inseminacji i większą powierzchnię ciałek żółtych autorzy sugerują, że ten mechanizm jest odpowiedzialny za uzyskany wyższy odsetek ciąż.

Opisane powyżej działanie powoduje, że hCG jest wykorzystywane u krów z podejrzeniem niewydolności ciałka żółtego efektem czego jest niższe stężenie progesteronu we wczesnym okresie ciąży (5-10 dzień po inseminacji). Prawdopodobne mechanizmy działania to silniejsze działanie luteotropowe samego hormonu, które może podnosić aktywność endokrynną nowopowstającego ciałka żółtego (podanie 3. dnia po SU) lub indukcja owulacji kolejnego pęcherzyka z pierwszej fali i powstanie dodatkowego ciałka żółtego jako drugiego źródła progesteronu (podanie 5. dnia po SU). Biorąc pod uwagę, że wyższy poziom progesteronu we wczesnym okresie zarodkowym jest istotny dla rozwoju zarodka i utrzymania ciąży wydaje się, że późniejsze podawanie tych leków (11-12 dzień po SU) w celu indukcji owulacji pęcherzyka drugiej fali jest spóźnione i małoefektywne. Podanie hCG 3 dnia powoduje, że już 5-7 dnia poziom progesteronu jest wyższy (3), co zwiększa przeżywalność zarodków być może poprzez działanie specyficznego białka ciążowego B (PSPB), którego poziom jest wyższy u krów z wyższym stężeniem progesteronu. Z kolei podanie w 5. dniu prowadzi do owulacji nowego pęcherzyka i badania Garcia-Ispierto i wsp. (4) wskazują, że wyższe dawki hCG powodują powstanie cięższego ciałka żółtego i osiągniecie wyższego poziomu progesteronu. Poza tym wyższy poziom progesteronu od 5. dnia inseminacji sprzyja rozwojowi zarodka pozwalając mu na prawidłową produkcję interferonu tau, który produkowany 12.-13. dnia ciąży jest zarodkowym sygnałem blokującym luteolizę ciałka żółtego pozwalając na utrzymanie ciąży.

Zastosowanie eCG

Kolejnym lekiem wykorzystywanym w rozrodzie bydła do indukcji owulacji jest końska gonadotropina kosmówkowa (eCG). Z punktu widzenia działania endokrynologicznego wykazuje ona silniejsze działanie podobne do FSH niż LH, niemniej jednak jest wykorzystywana do indukcji owulacji najczęściej przy jednoczesnym stosowaniu dopochwowych wkładek progesteronowych. W momencie usunięcia wkładki progesteronowej należy podać eCG i inseminacja powinna nastąpić 56 h później, przy czym czasowe okienko inseminacji mieści się w zakresie 48-56 h.

Zastosowanie progesteronu

Progesteron jest kolejnym hormonem szeroko stosowanym w prowadzeniu rozrodu u bydła, wykorzystywanym w leczeniu lub synchronizacji rui. Wskazaniami klinicznymi jest terapia torbieli jajnikowych obu typów, anestrus pierwszego i drugiego typu, podtrzymanie wczesnej ciąży przy podejrzeniu niewydolności ciałka żółtego oraz synchronizacja rui. W Polsce dostępne są tylko wkładki dopochwowe nasączone różną ilością progesteronu (od 1,38 do 1,55 g) podczas gdy na innych rynkach dostępne są także postacie iniekcyjne. Fizjologiczne podstawy jego stosowania polegają na wywołaniu sztucznej fazy lutealnej, gdyż w ciągu kilkunastu godzin po założeniu stężenie progesteronu we krwi osiąga poziom około 5ng/ml. Utrzymujące się przez minimum 5 dni takie stężenie powoduje blokadę wydzielania LH i GnRH. Do odblokowania zwiększonego wydzielanie GnRH z następującym wylewem FSH i LH konieczne jest nagły spadek poziomu progesteronu, który uzyskujemy poprzez mechaniczne wyjęcie wkładki (brak egzogennego źródła progesteronu) oraz podanie prostaglandyny F2α na 24h przed jej wyjęciem w celu likwidacji ewentualnie obecnego ciałka żółtego. W takim przypadku po 2-3 dniach powinna wystąpić pełnoobjawowa ruja, która może być wykorzystana do unasieniania. Standardowo długość utrzymywania wkładki to 7-9 dni, przy czym obecnie są opracowane także protokoły zakładające tylko 5-dniowe używanie wkładki. Badania pokazują, że ich skuteczność jest porównywalna do 7-dniowych, dając lepsze efekty w przypadku stresu cieplnego oraz ograniczając liczbę ciąż bliźniaczych w porównaniu do 9-dniowego utrzymywania wkładki. W takiej sytuacji konieczne jest jednak dwukrotne podanie prostaglandyny (5. i 6. dzień), aby mieć pewność wywołania luteolizy. W celu indukcji owulacji, aby wykonać inseminację o określonym czasie można rozbudować powyższy schemat o iniekcję eCG lub GnRH w momencie wyjęcia wkładki i inseminację bez wykrywania objawów rujowych 56 h później. Wkładki progesteronowe mogą być wykorzystywane także razem z innymi schematami (np. Ovsynch) i w takim przypadku wkładkę zakładamy razem z pierwszą iniekcją GnRH, na 24h przed usunięciem wkładki podajemy prostaglandynę, 48 h po wyjęciu podajemy druga dawkę GnRH i inseminujemy około 20 h później.

U krów z podejrzeniem śmierci zarodkowej z powodu niewydolności ciałka żółtego można wspomagać jego działanie poprzez założenie wkładki pamiętając o dwóch ograniczeniach. Po pierwsze preparaty dostępne w kraju nie mają rejestracji na takie zastosowanie (dlatego w ulotkach istnieje wpis „nie stosować u zwierząt w ciąży”. Po drugie część badań prowadzonych u krów wskazują, że zbyt wczesne zastosowanie wkładki (od 3 dni po SU) lub w zbyt wysokiej dawce może prowadzić do regresji ciałka żółtego. Rozwiązaniem proponowanym przez autorów jest jednoczesne podanie 3. dnia wkładki progesteronowej i 3000IU hCG w celu pobudzenia i utrzymania aktywności lutealnej.

Ostatnią grupą leków, o których należy wspomnieć są preparaty zawierające estrogeny, jednak od 2006 roku wszystkie one są zabronione do stosowania u zwierząt gospodarskich w krajach Unii Europejskiej. W krajach, w których są dozwolone wykorzystywane są w różnych protokołach synchronizacji poprawiając występowanie objawów rujowych oraz zwiększając odsetek krów cielnych.

Piśmiennictwo

1. Barański W., Nowicki A., Znuńczyk Z., Polak Z.: Effect of repeated low doses of GnRH analogue (buserelin) on fertility performance of dairy cows with anovulation type I. “Polish Journal of Veterinary Sciences”, 2023, 26, 223-229.
2. Burns M.G., Buttery B.S., Dobbins C.A., Martel C.A., Olson K.C., Lamb G.C., Stevenson J.S.: Evaluation of human chorionic gonadotropin as a replacement for gonadotropin-releasing hormone in ovulation-synchronization protocols before fixed timed artificial insemination in beef cattle. “J Anim Sci”, 2008, 86, 2539-2548.
3. de Souza E.D., Silva L.O., Vieira L.M., Sayeg M.D., Mingoti R.D., Abreu L.A., Baruselli P.S.: Effect of treatment with long-acting injectable progesterone and/or hCG three days after TAI on circulating progesterone profile, luteal dinamics and fertility of high-producing dairy cows. “Theriogenology”,  2026, 253, 117796.
4. Garcia-Ispierto I., De Rensis F., Casas X., Caballero F., Mur-Novales R., Lopez-Gatius F.: Compared to dinoprost tromethamine, cloprostenol sodium increased rates of estrus detection, conception and pregnancy in lactating dairy cows on a large commercial dairy. “Theriogenology”, 2018, 107, 175-179.
5. Hanzen Ch., Bascon F., Theron L., López-Gatius F.: Ovarian cysts in bovine. III Therapeutic aspects. “Ann Med Vet”, 2008, 152 (2), 103-115.
6. Keskin A., Yilmazbas-Mecitoglu G., Gumen A., Karakaya E., Darici R., Okut H.: Effect of hCG vs. GnRH at the beginning of the Ovsynch on first ovulation and conception rates in cyclic lactating dairy cows. “Theriogenology”, 2010, 74, 602-607.
7. Le Blanc S.J., Duffield T.F., Leslie K.E., Bateman K.G., Keefe G.P., Walton J.S., Johnson W.H.: Defining and diagnosing postpartum clinical endometritis and its impact on reproductive performance in dairy cows. “J Dairy Sci.”, 2002, 85, 2223-2236.
8. Lima F.S., Bisinotto R.S., Ribeiro E.S., Greco L.F., Ayres H., Favoreto M.G., Carvalho M.R., Galvao K.N., Santos J.E.P.: Effects of 1 or 2 treatments with prostaglandin F_2α on subclinical endometritis and fertility in lactating dairy cows inseminated by timed artificial insemination. “J. Dairy Sci.”, 2013, 96, 6480-6488,
9. Lopez-Gatius F., Lopez-Bejar M.: Reproductive performance of dairy cows with ovarian cysts after different GnRH and cloprostenol treatments. “Theriogenology”, 2002, 58, 1337-1348.
10. McDougall S., de Boer M., Compton C., LeBlanc S.J.: Clinical trial of treatment programs for purulent vaginal discharge in lactating dairy cattle in New Zealand. “Theriogenology”, 2013, 79, 1139-1145.
11. Pursley J.R., Martins J.P.N., Wright C., Stewart N.D.: Compared to dinoprost tromethamine, cloprostenol sodium increased rates of estrus detection, conception and pregnancy in lactating dairy cows on a large commercial dairy. “Theriogenology”, 2012, 78, 823-829.
12. Pursley J.R., Mee M.O., Wiltbank M.C.: Synchronization of ovulation in dairy cows using PGF2alpha and GnRH. “Theriogenology”, 1995, 44, 915-923.
13. Re G., Badino P., Novelli A., Vallisneri A., Girardi C.: Specific binding of dl-cloprostenol and d-cloprostenol to PGF2 alpha receptors in bovine corpus luteum and myometrial cell membranes. “J Vet Pharmacol Ther.”, 2008, 17, 455-458.
14. Stevenson J.S., Phatak A.P.: Rates of luteolysis and pregnancy in dairy cows after treatment with cloprostenol or dinoprost. “Theriogenology”, 2010, 73, 1127-1138.
15. Young I.M., Anderson D.B., Plenderleith R.W.: Increased conception rate in dairy cows after early post partum administration of prostaglandin F2 alpha. “Vet. Rec.”, 1984, 115, 429-431.

Wojciech Barański, e-mail: wojbar@uwm.edu.pl