Embryo-maternale Immunmodulation während der Frühgravidität
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Anhand von prominenten Kandidatengenen konnten wir darstellen, dass sich einerseits maternale Mechanismen signifikant auf die Expressionsleistungen des Eileiters und des Endometriums während der Lutealphase auswirken, auf der anderen Seite jedoch auch vom Embryo induzierte Signale das maternale Milieu entscheidend mit beeinflussen. Hinsichtlich der immunologischen Situation scheinen viele Prozesse in der Lutealphase ab Tag 12 unter anderem durch den Einfluss von Progesteron bereits schon stattgefunden zu haben bzw. ergeben sich erst im Anschluss nach Tag 18 durch die dann stattfindende Implantation mit intimen Kontakt von mütterlichen und fötalen Zellen. Die große Anzahl an regulierten Genen, die mittels der durchgeführten Transkriptomanalysen auf eine Beteiligung des Immunsystems am Reproduktionsgeschehen hingewiesen haben und zur Arbeitshypothese dieses Teilprojektes geführt haben, sind möglicherweise überwiegend solche Gene, die durch IFNT, einem Typ I Interferon, induziert werden, aber nicht alle einen funktionellen Zusammenhang zur Regulation von oder Signalgebung durch Immunzellen haben. Denkbar ist, dass viele Signale die Funktion der Initiierung bzw. Signalverstärkung des embryonalen Erkennungssignals IFNT zur maternalen Erkennung und Aufrechthaltung der Gravidität übernehmen. Die Untersuchung der Immunzellen im Präimplantationszeitraum lässt den Schluss zu, dass entweder ab Tag 12 eines jeden Zyklus ein für den Embryo günstiges Milieu bereits geschaffen ist, welches ab Tag 15-18 durch die Wirkung von IFNT zu Gunsten des Embryos moduliert wird. Oder aber ab Tag 12 wird durch komplexe Interaktionen der beschriebenen und weiteren Faktoren das uterine Milieu so moduliert, dass es im Falle der Anwesenheit eines Embryos im Uterus eben nicht zu einer Immunreaktion kommt. Beides deutet sowohl auf die enorme Flexibilität des Uterus hin als auch auf die für den Trächtigkeitserfolg so wichtigen Mechanismen der frühen embryo-maternale Kommunikation. Endometriale Zytokine beim Rind eigenen sich im Zusammenhang mit inflammatorischen Prozessen auch deshalb besonders gut für fruchtbarkeitsdiagnostische Zwecke. Neue bioinformatische Korrelationsanalysen können dabei helfen, das para/endokrine Netzwerk im Reproduktionsepithel global zu erfassen und besser zu verstehen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2006). A bovine oviduct epithelial cell suspension culture system suitable for studying embryo-maternal interactions: morphological and functional characterization. Reproduction, 132 639-650
Rottmayer R, Ulbrich SE, Kölle S, Prelle S, Neumueller C, Sinowatz F, Meyer HHD, Wolf E, Hiendleder S
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(2006). Embryo-Induced Transcriptome Changes in Bovine Endometrium Reveal Species-Specific and Common Molecular Markers of Uterine Receptivity. Reproduction,132 319-331
Bauersachs S, Ulbrich SE, Gross K, Schmidt SEM, Meyer HHD, Wenigerkind H, Vermehren M, Sinowatz F, Blum H, Wolf E
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(2006). Postnatale Fruchtbarkeitsstörungen beim Rind: Untersuchung der Genexpression im Endometrium als Schlüssel zum Erfolg? Berl. Münch. Tierärztl. Wochenschr. 119, 197-202
Fischer C, Drillich M, Gabler C, Heuwieser W, Einspanier R
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(2006). Region-specific expression of nitric oxide synthases in the bovine oviduct during the estrous cycle and in vitro. Journal of Endocrinology, 188, 205-213
Ulbrich SE, Rehfeld S, Bauersachs S, Wolf E, Rottmayer R, Hiendleder S, Vermehren M, Sinowatz F, Meyer HHD, Einspanier R
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Differential expression of cyclooxygenase-1 and cyclooxygenase-2 in the bovine oviduct. Journal of Endocrinology 191, 263-274
Odau S, Gabler C, Holder C, Einspanier R
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(2007). Dynamic Changes of Messenger RNA Profiles of Bovine Endometrium during the Oestrous Cycle. Reproduction, 135 225-240
Mitko K, Ulbrich SE, Wenigerkind H, Sinowatz F, Blum H, Wolf E, Bauersachs S
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(2008). Establishment and characterization of an adherent pure epithelial cell line derived from the bovine oviduct. Theriogenology 69(4), 536-545
Schön J, Bondzio A, Topp K, Einspanier R
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(2008). Transcriptome Studies of Bovine Endometrium Reveal Molecular Profiles Characteristic for Specific Stages of Estrous Cycle and Early Pregnancy. Review. Exp Clin Endocrin Diabetes, 116 (7) 371-84
Bauersachs S, Mitko K, Ulbrich SE, Blum H, Wolf E
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(2008): Exploring embryo-maternal interactions: gene profiling in the mammalian oviduct. J. Physiol. Pharmacol. 59, 29-42
Gabler C, Odau S, Müller K, Schön J, Bondzio A, Einspanier R
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(2009). Endometrial expression of selected transcripts involved in prostaglandin synthesis in cows with endometritis. Theriogenology 71 (6), 993-1004
Gabler C, Drillich M, Fischer C, Holder C, Heuwieser W, Einspanier R
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(2009). Enhanced proapoptotic gene expression of XAF1, CASP8 and TNFSF10 in the bovine endometrium during early pregnancy is not correlated with augmented apoptosis. Placenta
Groebner AE, Schulke K, Unterseer S, Reichenbach HD, Reichenbach M, Büttner M, Wolf E, Meyer HHD, Ulbrich SE
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(2009). In vitro systems for intercepting early embryo-maternal crosstalk in the bovine oviduct. Theriogenology
Ulbrich Se, Zitta K, Hiendleder S, Wolf E
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(2009). Quantitative characterization of prostaglandins in the uterus of early pregnant cattle. Reproduction, 138 371-382
Ulbrich SE, Schulke K, Groebner Ae, Reichenbach HD, Angioni C, Geisslinger G, Meyer HHD
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(2009). Temporal and Spatial Modulation of Evidence for estrogen-dependent uterine serpin (SERPINA14) expression during estrus in the bovine endometrial glandular epithelium and lumen. Biology of Reproduction, 81(4):795-805
Ulbrich SE, Fröhlich T, Schulke K, Englberger E, Waldschmitt N, Reichenbach HD, Reichenbach M, Arnold G, Wolf E, Meyer HHD, Bauersachs S
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(2009). The endometrium responds differently to cloned versus fertilized embryos. PNAS, 106 (14) 5681-6
Bauersachs S, Ulbrich SE, Zakhartchenko V, Minten M, Reichenbach M, Reichenbach HD, Blum H, Spencer TE, Wolf E
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(2006). Monozygotic twin model reveals novel embryo-induced transcriptome changes of bovine endometrium in the pre-attachment period, Biology of Reproduction, 74 253-264
Klein K, Bauersachs S, Ulbrich SE, Einspanier R, Meyer HHD, Schmidt SEM, Reichenbach HD, Vermehren M, Sinowatz F, Blum H, Wolf E
