Neuroendokrine Regulation der saisonalen Fortpflanzhg bei Schaf und Ziege

Inhalt Die saisonale Fortpflanzung bei Schaf und Ziege wird in den äquatorfernen Gebieten maßgeblich von der Tageslichtdauer bestimmt und kann durch Lichtprogramme manipuliert werden. Die Übertragung des Lichtsignals von der Netzhaut des Auges geschieht zunächst auf neuralen Bahnen und wird in der Epiphyse in ein hormonelles Signal in Form des Indolamins Melatonin transformiert. Dieses Hormon wird nur bei Dunkelheit sezerniert, hat also normalerweise einen circadianen Rhythmus. Melatonin beeinflußt über das Hypothalamus‐Hypophysen‐System die pulsartige LH‐Sekretion und damit die zyklische Ovartätigkeit. Die Wirkung des Melatonins auf den LH‐Pulsgeber des Hypothalamus erfolgt mittels einer Veränderung seiner Sensibilität für die negative Rückkopplung der ovariellen östrogene: Dieser Mechanismus wurde bereits vielfach zur Beeinflussung von Zeitpunkt und Dauer der Brunstsaison durch Lichtprogramme und Melatoninbehandlungen genutzt. Bei der Informationsuermittlung durch die Tageslichtdauer scheint die “photoperiodkche Vorgeschichte” wichtiger zu sein als die absolute Tageslänge. Die Existenz einer photosensiblen bzw. melatoninsensiblen Phase ist bei Schaf und Ziege umstritten. Eine dauernde Stimulation oder Hemmung der Fortpflanzungsaktivität durch Lichtpro gramme oder Melatoninbehandlung erwies sich als nicht möglich, da sich nach einiger Zeit ein Uefraktärzustand einstellt und der endogene, circannuale Rhythmus dominiert. Saisonale Veranderungen im peripheren Prolaktinniveau verhalten sich entgegengesetzt zur ovariellen Zyklusaktivität und werden von der Melatoninsekretion beeinflußt. Zwar gibt es Hinweise auf einen hemmenden Effekt von Hyperprolaktinämie auf das Zyklusgeschehen bei Mensch, Affe und Ratte, doch ein kausaler Zusammenhang zwischen Prolaktinniveau und saisonaler Anöstrie konnte nicht eindeutig nachgewiesen werden. In der Vermittlung der Melatoninwirkung auf das Hypothalamus‐Hypophysen‐System wird vorwiegend steroidabhängigen, dopaminergen, noradrenergen und in geringerem Umfang auch opioidergen Neuronen eine Uolle zugeschrieben. Hinsichtlich des Ablaufs der physiologischen Wirkungskette bleiben jedoch noch einige Fragen offen. Contents Neuroendocrine regulation of seasonal reproduction in sheep and goats Seasonal reproduction in sheep and goats in non‐equatorial regions is controlled by photoperiod and can be changed by light programs. The transmission of photic cues from the retina occurs along neural pathways and is transduced into a hormonal signal by the pineal gland. The indolamine melatonin is secreted by this gland only during darkness, normally resulting in a circadian rhythm of secretion. Melatonin changes the activity of the hypothalamo‐hypophysial‐axis including LH‐pulse‐rate and is thus involved in the regulation of seasonally changing cyclic activity of the ovaries. Melatonin acts on the hypothalamic LH‐pulse‐generator determining the sensitivity of its neural oscillators to respond to estrogen negative feedback. This system has frequently been utilized to manipulate the onset and length of the estrous season by means of light propams and melatonin treatments. Regarding the effect of day length on reproductive activity, the so‐called photoperiodic history seems to be more important than actual duration of the light or dark phase. Conflicting results have been reported on the existence of a light‐ or melatonin‐sensitive period in sheep or goats. Continuous stimulation or inhibition of cyclic activity is not possible by Light progams or melatonin treatment. After a certain time animals become refractory to a constant daylength or melatonin signal and the endogenous, circannual rhythm of reproduction will prevail. The peripheral level of prolactin undergoes seasonal changes inversely to cyclic activity and is controlled by melatonin secretion. In humans, monkeys and rats an inhibitory action of hyperprolactinemia on cyclic activity was reported, but no causal relationship between prolactin concentration and seasonal anestrous was established so far. Mainly steroid‐dependent, dopaminergic, noradrenergic and, to a lesser degree, opioidergic neurons are involved in the interaction of melatonin with the hypothalamohypophysial axis. However, some questions regarding the physiological chain of events controlling seasonal reproduction remain to be elucidated.