Untermodul 4 - 10 Andrologie und KB 6. Semester (Sommersemester) 2009

1. Untermodul 4 - 10Andrologie und KB6. Semester (Sommersemester) 2009 Die instrumentelle Samenübertragung beim Pferd

2. 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

3. 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

4. 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.

5. 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

6. 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.

7. 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

8. 2. 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 Klug/Sieme , 2003

9. 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

10. Thein, Ahlswede, 1986

11. Nach EU-Richtlinien zu untersuchende Infektionen 4. 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

12. 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

13. Beschälseuche (Dourine) (Erreger: Trypanosoma equiperdum) Hussel et al., 1966

14. Bläschenausschlag (Koitalexanthem) (Erreger: EHV-3) McKinnon, 1996 Pycock, 1997

15. Sexualverhalten des Hengstes (I) In Anwesenheit einer rossigen Stute Präkoitale Phase ▪ Nach Kontakt mit der Stute Emisiopenis 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

16. 5. 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

17. 6. Samengewinnung (I) Sprungpartner: • gut rossige Stute (möglichst keine Maidenstute) • Pferdeattrappe (Phantom) Pycock, 1997 Stallion AI-Stud EC (92/65; 95/176

18. Minitüb, 2005

19. Samengewinnung(II) Methode der Wahl: Anwendung der künstlichen Vagina ●Hannover-Modell ● Missouri-Modell ● Colorado-Modell ● Krakower-Modell Alternativmethoden: - Nutzung eines Kondoms - manuelle Massage der Glans penis - Pharmaka-Anwendung (Xylazin, Imipramin, PGF2ἇ

20. Modell Hannover Missouri-Modell Modell Colorado

21. Nutzung der Missouri-Vagina beim Absamen eines Percheron-Hengstes

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

23. Modell Krakow (offene Vagina) Minitüb, 1996

24. Busch,/Lühle/Peter, 1991

25. Busch/Löhle/Peter, 1991

26. Fraktion Konsistenz Zusammensetzung 11. Fraktion. Fraktion wässrig Spermafrei (fast!)(fast!) BulbourethraldrüsensekretBulbourethraldrüsensek 22. Fraktion. Fraktion milchig Nebenhodensperma Samenleiterampullensekretamenleiterampullensekr 3. 33.3.Fraktion gallertartig SamenblasendrüsensekretSamenblasendrüsensekret EjakulationbeimHengst

27. 3. Fraktion des Ejakulates

28. Spermawerte beim Hengst und Mindestanforderungen für den Einsatz in der KB • ParameterSchwankungsbreiteMindestanford. • Volumen 20 –120 ml 40ml • Farbe milchweiß bis • bläulich-grau • Konsistenz molke- bis • milchähnlich • pH-Wert 6,5 – 7,3 • Spermienkonzentration 80 – 330 x 106/ml 100x 106/ml • Gesamtspermienzahl 5 –12 x 109 6x109 • Gesamtmotilität 60 – 90 % 70 • Vorwärtsmotilität 30 – 60% 50% • Anteil lebender Spermien 70 –90 % 80 % • morphol. intakte Spermien 60 – 80 % 70%

29. Ejakulatmerkmale bei Miniaturhengsten (<86,5 cm) und Ponys (<96,5 cm)1 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 1Nach Paccamonti et al. (1999)

30. Spermaaufbereitungsformen Nativsperma flüssigkonserviertes Sperma tiefgefrierkonserviertes Sperma

31. 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

32. 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%

33. Spermaverdünner Magermilchverdünner (Kenney-Verdünner) Trockenmagermilch 2,4 g Glucose 4,9 g Gentamycin-Sulfat 100,0 mg 8,4% NaHCO3 1,6 ml Aqua bidest. 92,0 ml Minitüb, 2005 Verdünner mit Sojabohnenlecithin Kenney-Magermilch-Verdünner

34. Versandbehälter Styroporbehälter mit Kühlakku Equitainer-Container

35. 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

36. Insemination (I) Schwerpunkt ist die Prüfung der Rosse: Nutzung eines Abprobierhengstes Rektale Untersuchung: Ovaraktivität, Nutzung der Sonographie Sorensen, 1982

37. 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

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

39. 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.

40. Klug/Sieme, 2003 Senger, 1997

41. Sameneinführung ●Unter Sichtkontrolle Klug/Sieme, 2003

42. Sameneinführung unter manueller Führung der Inseminationspipette Einführung der Pipette in die Vagina Passage durch den Zervikalkanal Busch/Löhle, Peter, 1991

43. 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

44. Auftauen des Tiefgefrierspermas • Pailletten 37° C 30 sec. • Makrotüb 50° C 40 sec.

45. Klug/Sieme, 2003

46. Klug/Sieme, 2003

47. Klug/Sieme, 2003