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Maag, Sabine (2002): Die Bedeutung der Embryonenqualität im Rahmen des Embryotransfers beim Rind – eine Literaturstudie: Mit einem Lernprogramm über den Embryotransfer beim Rind. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

The aim of this work was to describe the importance of the estimation of the quality of cattle embryos in embryo transfer as well as to discuss the causes of the appearance of the variable embryo qualities after superovulation and the different possibilities to assess the embryo quality. After superovulation there are always variable embryo quality observed. The reasons for this are versatile. An important, the result of a superovulation treatment influencing factor, is the donor cow. Both the individual disposition, the age and as well healthy status and the stressexposition of the animals are playing an important role. The ovary reactions are rather essentially influenced by the existence of a dominant follicle at the moment of introduction of a superovulation treatment. By removal of dominant follicle the results can significant be improved. Another important factor is the sort of a gonadotrophin used for superovulation. The reaction to a superovulation treatment is not just depending on the selection of the gonadotroph hormone, but also on the composition of the preparations, the doses und the way of application. Because the morphological evaluation of embryo quality is subjected to subjective influences, it should attach importance to the training of the evaluating persons, to receive comparable results. The importance of assessment of embryo quality to select embryos is considerable. The results of embryo transfer, the pregnancy rates, are essentially depending on the quality of the transferred embryos. The survival of embryos after kryopreservation is also influenced by the embryo quality. Embryo quality can be evaluated by different approaches: if the selected embryo has to be transferred, the technique to estimate embryo quality must not be invasive. In the practice of the embryo transfer embryo quality is estimated before transfer by gross embryo morphology. However, this method is a rather subjective possibility for assessment of the embryo quality. More accurate date can be obtained by the use of invasive techniques. Metabolic tests to evaluate embryo viability include measurement of nutrient uptake, energy metabolism and oxygen uptake. Enzyme leakage and hormone or growth factor production can also give more details on the quality of embryos. Techniques which might partially are able to affect the embryo are the determination of the freezing resistance and vital staining. With vital staining, membrane integrity, which is critical for embryo survival, can be assessed by means of fluorescent probes. The most common staining methods for evaluating embryo quality are DAPI and FDA. These two fluorescent probes do not alter the embryo, so that you can still transfer the embryo after these examinations. Invasive assessment of the embryo quality mostly involves a kind of fixation or staining of the embryo and so they are not suitable for the practical use of the embryo transfer. Cytogenetic analysis of embryos is an important issue for caryotyping. Chromosomal deviations are known to cause early embryonic mortality in cattle. Determination of the total cell number and the allocation of these cells to the inner cell mass (ICM) and trophectoderm (TE) after differential staining of these cells give more details on the quality of an embryo.

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es, die Bedeutung der Bewertung der Qualität von Rinderembryonen im Rahmen des Embryotransfers darzustellen, sowie die Ursachen für das Zustandekommen variabler Embryonenqualitäten nach Superovulation und die verschiedenen Möglichkeiten zur Beurteilung der Qualität von Embryonen zu erörtern. Nach Superovulation werden stets variable Embryonenqualitäten beobachtet. Ein wichtiger, das Resultat einer Superovulationsbehandlung beeinflussender Faktor, ist das Spendertier. Sowohl die individuelle Veranlagung, das Alter, wie auch Gesundheitszustand und die Stressexposition der Tiere spielen eine wichtige Rolle. Ganz wesentlich werden die Ovarreaktionen von dem Vorhandensein eines dominanten Follikels zum Zeitpunkt der Einleitung einer Superovulationsbehandlung beeinflusst. Durch Entfernen des dominanten Follikels können die Ergebnisse signifikant verbessert werden. Ein weiterer Faktor ist die Art des Gonadotropins für die Superovulation. Die Reaktion auf eine Superovulationsbehandlung ist aber nicht nur von der Auswahl des gonadotropen Hormons, sondern auch von der Zusammensetzung der Präparate, der Dosierung und der Art der Verabreichung abhängig. Da die morphologische Beurteilung der Qualität subjektiven Einflüssen unterliegt, sollte mehr Wert auf die Schulung dieses Personenkreises gelegt werden, um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Die Bedeutung der Beurteilung der Embryonenqualität für die Selektion von Embryonen ist erheblich. Die Erfolge des Embryotransfers, d.h. die Trächtigkeitsraten, hängen ganz wesentlich von der Qualität der übertragenen Embryonen ab. Ebenso wird die Überlebensrate von Embryonen nach Tiefgefrierkonservierung durch die Embryonenqualität beeinflusst. Die Embryonenqualität kann durch verschiedene Ansätze beurteilt werden: soll der ausgewählte Embryo übertragen werden, darf die Methode zur Beurteilung seiner Qualität nicht invasiv sein. In der Praxis des Embryotransfers wird die Embryonenqualität vor der Übertragung anhand der Embryonenmorphologie beurteilt. Bei dieser Methode handelt es sich jedoch um eine subjektive Möglichkeit zur Beurteilung der Embryonenqualität. Genauere Ergebnisse können nur durch den Einsatz invasiver Techniken gewonnen werden. Metabolische Tests zur Bewertung der Lebensfähigkeit von Embryonen schließen die Bestimmung der Nährstoffaufnahme, des Energiemetabolismus und der Sauerstoffaufnahme ein. Enzym-, Hormon- oder Wachstumsfaktorenproduktion können ebenfalls weitere Details über die Embryonenqualität liefern. Techniken, welche teilweise den Embryo schädigen können, sind die Bestimmung der Gefrierempfindlichkeit und die Lebendfärbung. Mit den Färbungen können die Membranintegrität, welche wichtig für das Überleben von Embryonen ist, durch die Anwendung von Fluoreszenzfarbstoffen bestimmt werden. Die verbreitesten Färbemethoden sind DAPI und FDA. Diese zwei Fluoreszenzfarbstoffe schädigen die Embryonen nicht, so dass sie nach diesen Untersuchungen noch übertragen werden können. Invasive Bewertungen der Embryonenqualität schließen meist eine Fixierung oder Färbung des Embryos mit ein und sind daher nicht für den praktischen Einsatz im Embryotransfer geeignet. Zytogenetische Analysen von Embryonen sind ein wichtiges Instrument für die Untersuchung des Chromosomenstatus. Chromosomale Abweichungen können für die frühe embryonale Mortalität bei Rinder verantwortlich sein. Die Gesamtzellzahlbestimmung und die Untersuchung der Verteilung dieser Zellen zur inneren Zellmasse (ICM) und des Trophektoderms (TE) nach Differentialfärbung liefern weitere detaillierte Informationen über die Qualität eines Embryonen.