Effect of prostaglandin treatment on the corpus luteum, plasma progesterone concentration and the largest follice in dairy cow

Abstract

The review survey the lifespan of the CL during the estrus cycle, the luteolytic mechanisms in the bovine corpus luteum, the changes of the progesterone (P4) concentration, the diagnosis of ovarian structures by means of rectal palpation (RP) and ultrasonography, when comparing the accuracy (with P4 concentration) of the detection of a CL by rectal palpation, and ultrasonography. It is concluded that RP may be inadequate for identifying cows for any kind of treatment. The review discusses the synchronization techniques of estrus by inducing luteolysis with prostaglandin treatments. Synchronization with a single injection of PGF2α did not control the time of AI, because estrus detection continued to be necessary. When timed AI after PGF2α in lactating dairy cows was examined, pregnancy rates per AI were substantially lower than those for AI after a detected estrus. Much of the variation in time to ovulation was probably due to the variation in stage of growth of the preovulatory follicle at the time of PGF2α treatment. Finaly the application methods, different doses and different number of PGF2α treatments with different intervals, and failure of luteolysis are discussed. In the first experiment the effects of different doses (0 mg, 25 mg vs 35 mg) of prostaglandin treatments from the day of treatment (Day 0) were examined. The percentage changes relative to the corpus luteum area decreased, and the percentage changes relative to the largest follicle area increased faster, and even the oestrus started sooner in cows treated with 35 mg PGF2α than in those treated with 25 mg PGF2α. However, these differences between groups were not statistically significant. At the same time, the decrease in the percentage changes relative to the area of corpora lutea and to the concentrations of P4 was statistically significant in both groups. In the second experiment treatment of dairy cows with 2 luteolytic dosages of PGF2α or its synthetic analogue at an 8-h interval resulted in more cows (non-significantly) (18 vs. 21) being observed in oestrus within 5 d after treatment and having significantly higher conception rate (27,8% vs. 66,6%) than with 1 treatment. Further studies in progress should confirm the benefit of 2 prostaglandin treatments in a larger scale. At the same time, the type and the number of prostaglandin treatments had no effect on the incidence of ovulations after oestrus, the number of ovulations without oestrous signs, the number of cows without oestrus and ovulation, and the average time from treatment to oestrus. In the third experiment the time of ovulation was examined after detected oestrus and A.I. (Day 0) in prostaglandin treated and non-treated dairy cows. Large variations in the area of the CL were detected in the prostaglandin treated and untreated cows. The areas of the largest follicles in treated cows were somewhat smaller during the experiment, than those in untreated cows however those differences between the groups and within the groups were not statistically significant. The area of the largest follicle in cows with no ovulation also did not differ significantly. Some of the cows in treated and non-treated groups did not ovulate at all during the experiment. The mean area of the ovulatory follicle on the day before ovulation was somewhat greater but not significantly, if ovulation occurred later regarding to AI. The overall conception rate was > 50% in both groups, but when the cows ovulated too early or too late in relation to the time of AI the conception rate was significantly lower, therefore determination of the optimal time for AI is of great practical importance. If ovulation does not occur within two days after AI second AI may be performed. Further studies are needed to evaluate the benefit of the second AI.

A bevezetőben áttekintjük a sárgatest fejlődési fázisait, a luteolízist, a progeszteron szint változásait, a petefészek képleteinek diagnózisát rektális vizsgálattal és ultrahanggal. A sárgatest ultrahangos és rektális felismerhetőségét összehasonlítva (alapul véve az ugyanakkor mért P4 szintet), megállapíthatjuk hogy a rektális vizsgálatnál lényegesen pontosabb az ultrahangos vizsgálat. A bevezetőben bemutatásra kerülnek a prosztaglandinokkal végzett ivarzás szinkronizálási módszerek. Az általános adaggal végzett PGF2α kezelések legnagyobb hátránya, hogy nem tudjuk behatárolni sem az ivarzás, sem az ovuláció pontos időpontját, így a meghatározott időben egyszer végzett termékenyítések után a vemhesülési arány mindig alacsonyabb, mint a megfigyelt ivarzások után végzett termékenyítések esetén. A kezeléstől az ovulációig eltelt időszak főleg a kezeléskori preovulációs tüsző növekedési állapotától függ. Végül számos PGF2α kezelési módszert tárgyalunk (különböző beadási helyek, különböző adagok, különböző számú kezelés különböző időközökkel), valamint a teljes luteolízis elmaradásának okait. A saját vizsgálatainkat két részre lehet osztani. Az első részben a különböző adagokkal (0 mg, 25 mg, ill. 35 mg), különböző típusú prosztaglandinokkal (természetes, mesterséges), és különböző számban (egyszer vagy kétszer 8 órás időközzel) végzett kezelések hatásait vizsgáltuk. Megállapítottuk, hogy a 35 mg PGF2α-val kezelt állatok átlagos sárgatest területe gyorsabban csökkent, valamint a legnagyobb tüszők területe gyorsabban nőtt, ill. az ivarzás bekövetkezte a kezeléstől számítva hamarabb megtörtént, mint a 25 mg-al kezelt állatok esetén, habár a különbségek nem voltak statisztikailag szignifikánsak. A sárgatestek méretének, valamint a P4 szinteknek a százalékos csökkenése a 0. naphoz (a prosztaglandin kezelés napja) képest azonban szignifikáns eltérést mutatott. Két szimpla dózissal 8 órás időközzel végzett természetes, ill. szintetikus PGF2α kezelés több ivarzást (nem szignifikánsan), és magasabb termékenyülési arányt (szignifikánsan) eredményezett, mint az egyszeri kezelés. Ugyanakkor, a prosztaglandin típusa és a kezelések száma nincs befolyással a kezeléstől az ovulációig eltelt időszakra, az ivarzási tünetek nélkül ovuláló állatok számára, az ovuláció és az ivarzási tünetek nélküli állatok számarányára, valamint a kezeléstől az ivarzásig eltelt időszakra. Saját vizsgálataink második részében az egyszeri szimpla adaggal kezelt, és a nem kezelt tehenek szaporodásbiológiai adatait hasonlítottuk össze, ahol a 0. napként a termékenyítés időpontját vettük alapul. Nagy egyedi különbségek voltak tapasztalhatóak a sárgatestek méreteiben az egyes vizsgált napokon mind a kezelt, mind a nem kezelt tehenek esetében. A kezelt állatok tüszőinek átlagos területe nem szignifikánsan, de kisebb volt, mint a nem kezelteké. A nem ovuláló tehenek tüszőinek mérete sem különbözött szignifikánsan az ovuláltakétól. Az preovulációs tüszők területeinek átlagai, az ovuláció előtti napon annál nagyobbak voltak (nem szignifikánsan) minél később ovuláltak a termékenyítéshez képest. Az összfogamzási arány 50% felett volt mindkét csoportban, de ha a tehenek túl hamar vagy túl későn ovuláltak a termékenyítés idejéhez képest, a fogamzási arány szignifikánsan kisebb volt. Ebből kiindulva a termékenyítés optimális idejének megtalálása nagy gyakorlati jelentőséggel bír. Ha az ovuláció nem következik be két napon belül a termékenyítéshez képest, újabb termékenyítésre volna szükség. Ennek alátámasztására újabb vizsgálatok szükségesek.