Untermodul 4 - 10Andrologie und KB6. Semester (Sommersemester) 2009

Die instrumentelle Samenübertragung beim Pferd

1

Die instrumentelle Samenübertragung beim Pferd

• Allgemeines

• Pferdebesamungsstationen

• Züchterische Bewertung des Pferdes

• Tierseuchenrechtliche und zuchthygienische

Anforderungen an Besamungshengste

• Sexualverhalten des Hengstes

• Samengewinnung

• Samenbeurteilung

• Samenaufbereitung- und konservierung

• Insemination

Allgemeines

Entwicklung der Pferdebesamung in der Welt

Die Samenübertragung beim Pferd erfolgte sehr früh. Wissenschaftlich beschäftigte sich Spallanzani (Ende des 18. Jh.) mit der Kühlung des Pferdesamens Bereits Ende des 19. Jh. wurden Stuten in den USA und Europa besamt. Als Methode für die Praxis gewann die Pferdebesamung im 20. Jh. an Bedeutung (v.a. in UdSSR, Japan, USA, China). Allerdings breitete sich die Besamung sehr langsam aus: Bedeutung des Pferdes in der Gesellschaft unterschiedlich Fortpflanzungsphysiologie des Pferdes noch wenig bekannt Haltung der Züchter: Zurückhaltung, Skepsis, Ablehnung

Die instrumentelle Samenübertragung wird in den USA nicht zugelassen von:

Jockey Club for Thoroughbreed Standard Jack & Jennet Registry of America American Miniature Horse Association

The objections to AI by the Thoroughbreed registration authorities ………….. ………………………………….objection is now eliminated by blood testing.Die Vollblutzucht-Behörde in Großbritanien haben wahrscheinlich deshalb Bedenken gegenüber der KB, weil diese es ermöglich, eine übergroße Zahl von Fohlen eines einzelnen Hengstes in die Welt zu setzen. Außerdem besteht theoretisch die Möglichkeit, das System zu missbrauchen und Fohlen als Nachkommen des falschen Hengstes auszuweisen. Letzteres kann heute durch Bluttests ausgeschlossen werden.

Allgemeines

Entwicklung der Besamung in Deutschland

Nach dem 2. Weltkrieg wurde sie genutzt, um die Deckseuchen zu bekämpfen. Heutzutage ist sie eine sehr wichtige biotechnische Methode in der Pferdezucht. Nachdem die sog. Frischsamenübertragung in den 80er Jahren in der Reitpferdezucht eingeführt worden ist, ist die Anwendung der Besamung sprunghaft gestiegen

Allgemeines

Voraussetzungen für die weitere Entwicklung der Pferdbesamung

Die Konzeptionsrate muss durch die KB steigern. Der Aufwand für die Besamung soll zumindest gleich, besser jedoch geringer sein als beim natürlichen Deckakt.

Bedeutung der künstlichen Besamung beim Pferd aus zuchthygienischer Sicht

Effiziente Nutzung des Samens von sehr gefragten Hengsten Vermeidung von Krankheiten, die durch den Deckakt übertragen werden können Vermeidung des Risikos von Verletzungen während der natürlichen Paarung Regelmäßige Spermakontrolle Hengste können während der Decksaison im Leistungssport bleiben Überbrückung von geographischen Entfernungen Bevorratung von Samen genetisch wertvoller Hengste Nutzung von subfertilen Stuten und Hengsten

Pferdebesamungsstationen

• Z.Z. mehr als 120 Stationen nach EU-Recht zugelassen• Träger: Landgestüte, private Hengsthaltung• Bereiche: Spermagewinnung, Spermaaufbereitung, Insemination

Sprungraum- Grundfläche: > 6 x 6 m- Höhe > 4 m- trittsicher- kleiner separater Raum für Reinigung und Desinfektion von genutzten Materialien

2.

Klug/Sieme , 2003

Züchterische Bewertung des Pferdes

• Es gibt kein Besamungszuchtprogramm• Wandlung der Zuchtziele ▪ früher Pferdehaltung für die Arbeit und fürs Militär ▪ heute hauptsächlich für den Sport (Leistung- und Freizeitsport• Deutsche Reiterliche Vereinigung (FN, Fédération Equestre Nationale): Dachorganisation für den Pferdesport, Pferdehaltung und Pferdezucht

Thein, Ahlswede, 1986

Nach EU-Richtlinien zu untersuchende Infektionen

Ursprungsbestand Quarantäne Station

Status Untersuchung auf Untersuchung auf

Bestand ist • Infektiöse Anämie • Infektiöse Anämie

amtlich frei von • Equine Arteritis • Equine Arteritis

• Beschälseuche • Taylorella equi- • Taylorella equi- • Rotz genitalis genitalis

• Pferdeencephalo- myelitis

• Infektiöser Anämie • Stomatitis vesicularis • Tollwut • Milzbrand • (Pferdepestfreie Region)

Bestand ist klinisch frei von: • Equiner Arteritis • Kontagiöser Equiner Metritis

4.

Genitalerkrankungen beim Hengst

Spezifische Genitalinfektionen Beschälseuche (Dourine) CEM (Kontagiöse equine Endometritis) Bläschenausschlag (Koitalexanthem) Equine virale Arteriitis (EVA)

Unspezifische Genitalinfektionen durch: -hämolysierende Streptokokken Pseudomonas aeruginosa Klebsiella pneumoniae E. coli Salmonella abortus equi Pilze

Beschälseuche (Dourine)

(Erreger: Trypanosoma equiperdum)

Hussel et al., 1966

Bläschenausschlag (Koitalexanthem)

(Erreger: EHV-3)

Pycock, 1997

McKinnon, 1996

Sexualverhalten des Hengstes (I)

In Anwesenheit einer rossigen Stute• Präkoitale Phase ▪ Nach Kontakt mit der Stute

Emisio penis und Erektion des

Penisschwellkörpers innerhalb

von 1-3 min.

▪ Flehmen

▪ Beriechen von Harn- und Kot-

ansammlungen

▪ scharrende, auch schlagende

Bewegung der Vorderhand

▪ Hindrängen zur Stute

Sexualverhalten des Hengstes (II)

● Koitale Phase

▪ Aufsprung

▪ Umklammerung der Stute mit der Vorderhand

▪ Suchbewegungen

▪ Einführen des Gliedes

▪ Friktionsbewegungen: 6-8 Beckenschüben

▪ Ejakulation: Dauer etwa 20 – 30 sec.

● Postkoitale Phase Absprung

5.

Samengewinnung (I)

Sprungpartner:

gut rossige Stute (möglichst keine Maidenstute)

Pferdeattrappe (Phantom)

Stallion AI-Stud EC (92/65; 95/176

Pycock, 1997

6.

Minitüb, 2005

Methode der Wahl: Anwendung der künstlichen Vagina

Samengewinnung(II)

● Hannover-Modell

● Missouri-Modell

● Colorado-Modell

● Krakower-Modell

Alternativmethoden: - Nutzung eines Kondoms - manuelle Massage der Glans penis - Pharmaka-Anwendung (Xylazin, Imipramin, PGF2ἇ

Modell Hannover

Modell Colorado

Missouri-Modell

Nutzung der Missouri-Vaginabeim Absamen eines Percheron-Hengstes

Nutzung der Colorado-Vagina beim Absamen eines sächsischen Kaltblut-Hengstes

Modell Krakow (offene Vagina)

Minitüb, 1996

Busch,/Lühle/Peter, 1991

Busch/Löhle/Peter, 1991

Ejakulation beim Hengst

Fraktion Konsistenz Zusammensetzung

11. Fraktion. Fraktion

wässrig Spermafrei (fast!) (fast!)BulbourethraldrüsensekretBulbourethraldrüsensek

22. Fraktion. Fraktion

milchig NebenhodenspermaSamenleiterampullensekretamenleiterampullensekr

3.

33.3.Fraktion gallertartig SamenblasendrüsensekretSamenblasendrüsensekret

3. Fraktion des Ejakulates

Spermawerte beim Hengst und Mindestanforderungen für den Einsatz in der KB

Parameter Schwankungsbreite Mindestanford.

Volumen 20 –120 ml 40 ml

Farbe milchweiß bis bläulich-grau Konsistenz molke- bis milchähnlichpH-Wert 6,5 – 7,3Spermienkonzentration 80 – 330 x 106/ml 100 x 106/ml Gesamtspermienzahl 5 –12 x 109 6 x 109

Gesamtmotilität 60 – 90 % 70Vorwärtsmotilität 30 – 60% 50 %Anteil lebender Spermien 70 –90 % 80 %morphol. intakte Spermien 60 – 80 % 70 %

•

Ejakulatmerkmale bei Miniaturhengsten (<86,5 cm) und Ponys (<96,5 cm)1

1Nach Paccamonti et al. (1999)

Volumen (ml) 24,18 0,76

Spermiendichte (Mio./ml) 233,60 11,43

Motilität (%)

Vorwärtsbeweglichkeit 63,8 0,7

Gesamtspermienzahl (Mrd./Ejakulat) 4,94 0,22

Morphologisch intakte Spermien (%) 54,28 1,05

Spermaaufbereitungsformen

Nativsperma flüssigkonserviertes Sperma tiefgefrierkonserviertes Sperma

Nativsperma(unverdünnter Frischsamen)

• Hengstspermien in unverdünntem Zustand kurze Zeit

befruchtungsfähig

Insemination 15 – 20 min. nach Sperma-

gewinnung durchführen

• Spermiendosis: 250 x 106 vorwärtsbewegliche Spermien

• Inseminationsvolumen: Gesamtejakulat dividiert durch

Anzahl der Empfängerstuten

• > 80% Trächtigkeitsrate

Flüssigsamenkonservierung

• Konservierungsfähigkeit in flüssigem Zustand begrenzt• Basis der meisten Verdünner: Milch bzw. Milchprodukte und/oder Eidotter• Kurzfristige Spermakonservierung: bis zu 12 Std.• Verdünnungsverhältnis 1:3 • Spermiendosis 300 x 106 vorwärtsbewegliche Spermien• Inseminationsvolumen: 10 -20 ml • Lagerung bei Zimmertemperatur (18° -20°C)• Längerfristige Spermakonservierung: 24- 48 Std. „Versandsperma“ • Spermiendosis 600 x 106 vorwärtsbewegliche Spermien• Inseminationsvolumen: 5-15 ml• Lagerungstemperatur: + 5°C • Spermienmotilität (bei beiden Konservierungsformen) unmittelbar vor der Insemination: 35%

Spermaverdünner

Magermilchverdünner (Kenney-Verdünner)Trockenmagermilch 2,4 gGlucose 4,9 gGentamycin-Sulfat 100,0 mg8,4% NaHCO3 1,6 mlAqua bidest. 92,0 ml

Kenney-Magermilch-Verdünner Verdünner mit Sojabohnenlecithin

Minitüb, 2005

Versandbehälter

Equitainer-ContainerStyroporbehälter mit Kühlakku

Tiefgefrierkonservierung

• Vorwiegend für den Samenexport genutzt

• aber auch für den Samen von Hengsten, die nicht dauernd in der Zucht eingesetzt werden,

• oder für die Bevorratung von Spermareserven

• Spermaaufbereitung erfolgt fast genauso wie die des Versandspermas (Merck-1-Zentrifugationsverdünner oder Glycin-Eidotter-Verdünner; Gefrierverdünner: Merck- Laktose-Verdünner)

• Abfüllen des Spermas in 0,5ml Pailletten

• Abkühlung und Tiefgefrieren in Stickstoffdampf, Lagerung in Containern mit flüssigem Stickstoff

• Spermiendosis 800 x 106 vorwärtsbewegliche Spermien

Insemination (I)

• Schwerpunkt ist die Prüfung der Rosse: Nutzung eines Abprobierhengstes

• Rektale Untersuchung: Ovaraktivität, Nutzung der Sonographie

Sorensen, 1982

Insemination (II)

• Zeitpunkt der Insemination:

▪ nach Brunstverhalten: Sie erfolgt ab dem 3. Tag der Rosse jeden 2. Tag (oder auch alle 36 Std.), bis die Stute den Probierhengst abschlägt für Anwendung des Frischspermas vertretbar

▪ nach Follikelkontrolle: Sie erfolgt, wenn der Graafsche Follikel weich ist, oder post ovulationem (Stute wird also alle 6 Std. rektal untersucht)

vor allem für die TG-Sperma-Nutzung geeignet

Beste Ergebnisse: FS: 24 Std. vor bis 12 Std. nach Ovulation

TG: 12 Std. vor bis 6 Std. nach Ovulation

Klug/Sieme, 2003Spermiendosis: Empfehlung der WBFSH(World Breeding Federation of Sport Horses)

Vorkehrungen vor der Insemination

Die Stute wird in den Inseminationsstand geführt oder

die Hinterbeine werden ausgespannt.

Bei Stuten mit Fohlen bei Fuß soll das Fohlen am

Kopf der Stute gehalten werden oder in Box unmittelbar

neben der Stute.

Senger, 1997

Klug/Sieme, 2003

Sameneinführung

● Unter Sichtkontrolle

Klug/Sieme, 2003

• Sameneinführung unter manueller Führung der Inseminationspipette

Einführung der Pipette in die Vagina

Passage durch den Zervikalkanal

Busch/Löhle, Peter, 1991

Sameneinführung

• tief intrakornuale Samendeponierung

▪ Nutzung von verlängerten flexiblen Besamungsinstrumenten

▪ Unter transrektaler manueller Kontrolle

▪ Ort der Deponierung:

- Uterusspitze

- endoskopisch: an der uterotubalen Verbindung

▪ Ziel der neuen Technik: Reduzierung der Spermienzahl

(« low-dose-insemination »)

▪ Schwellenwert bei 5 x 106 vorwärtsbewegliche Spermien

Auftauen des Tiefgefrierspermas

• Pailletten 37° C 30 sec.

• Makrotüb 50° C 40 sec.

Klug/Sieme, 2003

Klug/Sieme, 2003

Klug/Sieme, 2003