Untersuchungen zur Zyklus- und Graviditätsdiagnostik beim Großen Ameisenbären (Myrmecophaga tridactyla)
Vet. Med. Diss. Justus-Liebig-Universität, Giessen.
182 Seiten, 53 Abbildungen
Zoo Dortmund, ehem. Direktor Wolf Bartmann† und Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und Andrologie der Groß- und Kleintiere mit Tierärztlicher Ambulanz, Professur I: Prof. Dr. Dr. h. c. mult. H. Bostedt
Zusammenfassung
Ziele dieser Arbeit waren, den bislang unbekannten Zyklusverlauf beim Großen Ameisenbär mittels genitalzytologischer Untersuchungen exakt festzulegen und ihn in seinen einzelnen Perioden spezifisch zu charakterisieren sowie die Möglichkeiten der Graviditätsdiagnose zu verbessern, die Geburtszeitbestimmung zu präzisieren und die postpartale ovarielle Funktion zu kontrollieren.
Als Probandinnen standen sechs weibliche Große Ameisenbären aus den Geburts-Jahrgängen 1988 bis 2000 zur Verfügung, von denen fünf Tiere einen regelmäßigen Zyklusverlauf zeigten. Der Untersuchungszeitraum für die vorliegende Arbeit erstreckte sich über eineinhalb Jahre. Bei der täglichen Kontrolle der Großen Ameisenbären ließen sich durch Adspektion, Palpation und Entnahme von Zellmaterial aus dem Vestibulum die Veränderungen im Zyklusverlauf registrieren. Im Verlauf der Beobachtungsspanne konnten so insgesamt 31 Östruszyklen und sechs vollständige Graviditätsperioden erfasst werden. Im Überwachungszeitraum kam es zu sieben Geburten und der Eintritt des ersten Östrus post partum wurde unter differenten Konditionen registriert.
In einer Voruntersuchung wurden zunächst genitalanatomische Grundlagen geschaffen, um die beim Haushund übliche Untersuchungstechnik für die Großen Ameisenbären modifizieren zu können. Mittels vestibulo-vaginaler Abstrichtechnik konnte jederzeit und ohne Zwangsmaßnahmen oder Sedation der Tiere Zellmaterial aus dem dorsalen Abschnittes des Überganges von Vestibulum zur Vagina gewonnen werden. Durch Konditionierung der Probandinnen gelang es, sie an die notwendige vestibuläre Manipulation zu gewöhnen, so dass sie die Untersuchungen problemlos ohne Zwangsmaßnahmen während der Futteraufnahme zuließen.
Die schnelle und in jedem Labor durchführbare Eosin-Thiazin-Färbung für die Abstriche hat sich für die Routine-Untersuchung bewährt. Zellformen, Kernstrukturen und das Zytoplasma ließen sich mit dieser Färbung gut darstellen. Die auf diese Weise ermittelten Zellformen erhielten eine bestimmte Zuordnung, erfuhren eine Einteilung nach deren Zellcharakter und deren prozentualer Anteil am Gesamtzellbild wurde festgelegt. Durch die ägliche Abstrichnahme wurden so Veränderungen im Zyklusverlauf genau registriert. Es erfolgte auf dieser Basis die Bestimmung der einzelnen Zyklusphasen und die Ermittlung der Gesamtzykluslänge.
Als erstes Ergebnis der Untersuchung kann angegeben werden, dass der vestibularzytologisch ermittelte Durchschnittszyklus beim Großen Ameisenbären eine Länge von 51,3 ± 16,1 Tagen hat. Die Phaseneinteilung des Zyklus kann dabei wie folgt beschrieben werden: Der Östrus hat eine durchschnittliche Länge von 16 ± 4,8 Tagen, der sich daran anschließende Interöstrus weist eine Dauer von 24,7 ± 2,9 Tagen auf. Die Länge des Proöstrus kann mit 10,9 ± 4 Tagen angegeben werden. Der Zyklus des Großen Ameisenbären ist unter den gegebenen Haltungsbedingungen als asaisonal-polyöstrisch einzustufen
.
Weiterhin konnte festgelegt werden, dass für den Zyklus des Großen Ameisenbären eine Diapedeseblutung im Proöstrus charakteristisch ist. Dabei handelt es sich, ähnlich wie bei Caniden, um eine Aufbaublutung. Sie stammt aus dem Uterusepithel und sie ist bei 35% der Großen Ameisenbären noch bis in den Östrus gegeben.
Die koprologische Bestimmung von Östrogen- und Progesteron-metaboliten aus zweimal wöchentlich gesammelten Kotproben dient als flankierende Maßnahme zur Überprüfung der zytologischen Befunde. Die Hormonanalyse bestätigt die Ergebnisse der Vestibularzytologie. Die mit dieser Methode ermittelte Gesamtzykluslänge beträgt bei Großen Ameisenbären 56 ± 17,4 Tage (n=6). Dabei hat die östrogendominante Phase eine Länge von zirka 7-14 Tagen, gefolgt von der Corpus-luteum-Phase, die im Mittel zwischen 28 und 42 Tagen dauert.
Während der Östrusphase erreichen die Östrogenkonzentrationen Höchstwerte. Sie steigen vom Basalwert (7,6 ng/g Kot) auf durchschnittlich 43,7 ng/g Kot (23 bis 63 ng/g Kot). Der Abstand zwischen zwei Östrogen-Peaks ergibt rechnerisch die durchschnittliche Zykluslänge. Die Östrogenkonzentrationen fallen unmittelbar nach Erreichen des höchsten Niveaus wieder auf Basalwerte ab. Nach dem jeweiligen Östrogen-Peak lässt sich eine präovulatorische Progesteronzunahme darstellen. Der Progesteron-Basalwert steigt während der Lutealphase von 98,5 (35 bis 130) ng/g Kot auf Spitzenwerte von 268,7 (200 bis 400) ng/g Kot an. Die Kohabitation ist anhand des dichten Spermiennachweises zu determinieren. Dies dient zugleich für die Berechnung des Geburtstermines. Die durchschnittliche Graviditätsdauer ist mit einer Länge von 181 ± 3 Tagen (n=6) zu ermitteln gewesen. Drei komplette Graviditäten wurden während des Untersuchungszeitraums vestibularzytologisch und hormonanalytisch untersucht.
Die Zellzusammensetzung ähnelte in den ersten zwei Wochen der Gravidität dem Abstrichbild des frühen Interöstrus, im weiteren Verlauf der Gravidität stimmte das Zellbild mit den Ergebnissen in des Phase des späten Interöstrus überein. Wenn keine verlängerte Interöstrusphase auftrat und spätestens nach 10 Wochen kein Östruszyklus einsetzte, ließ sich die Verdachtsdiagnose „Gravidität“ stellen. Der Geburtseintritt war vestibularzytologisch nicht zu determinieren. Als Sonderbefund konnte gelten, dass Spermien in geringen Quantitäten in allen Phasen des Zyklus und auch während der Gravidität gefunden wurden.
Der Verlauf der Hormonmetaboliten im Kot während der Gravidität stellte sich wie folgt dar. Der Östrogen-Basalwert bewegte sich während der ersten zwei Drittel der Gravidität bei 5,9 ng/g Kot, nahm allerdings im letzten Drittel (49 bis 35 Tage ante partum) kontinuierlich zu. Der Progesteron-Basalwert lag im Mittel bei 123 ng/g Kot und stieg ab der vierten Woche ante partum progressiv auf Höchstwerte zwischen 411 und 948 ng/g Kot an. Der peripartale Bereich ist demnach endokrinologisch charakterisiert durch hohe Östrogenwerte und einem fulminanten Anstieg der Progesteronmetaboliten. Unmittelbar post partum fielen sowohl die Östrogen- als auch die Progesteron-Konzentrationen wieder ab.
Die Graviditätsdiagnostik und –verlaufskontrolle mittels regelmäßiger sonographischer Untersuchungen wurde ebenfalls in dieser Arbeit etabliert. Die sonographische Untersuchungsmethode lieferte wertvolle Referenzdaten für Große Ameisenbären, die auch zukünftig für die Zucht-Optimierung von großem Nutzen sein werden. Zunächst wurde aufgrund der anatomischen Besonderheiten Großer Ameisenbären eine Untersuchungstechnik für die transabdominale Sonographie entwickelt.
Die Manipulationen erfolgten am stehenden Tier. Während der frühen Gravidität (oder bei sehr schlanken Weibchen) wurde der Schallkopf mit leichtem Druck nach kaudodorsal seitlich zwischen letzter Rippe und Hüfthöcker in der Flanke positioniert. In der zweiten Graviditätshälfte war der gravide Uterus optimal zu erreichen, wenn der Schallkopf am ventralen Abdomen entlang geführt und kaudal des Nabels platziert wurde. Die per Ultraschall ermittelten Daten wurden mit den Ergebnissen pathologisch-anatomischer Untersuchungen tot geborener und den klinischen Befunden der gesund geborenen Neonaten verglichen. Diese Referenzdaten können bei weiteren sonographischen Graviditäts-Verlaufskontrollen praktisch angewendet und verifiziert werden. Es zeigte sich in den Untersuchungen, dass die transabdominale Sonographie für die praktische Anwendung empfehlenswert ist, da damit eine sichere Graviditätsdiagnostik ab der12. Graviditätswoche gelingt, wobei bereits ab der 8. Graviditätswoche eine Verdachtsdiagnose gestellt werden kann.
Der Eintritt des ersten Östrus post partum konnte vestibularzytologisch anhand von sieben Puerperalverläufen ermittelt werden. Dabei kamen verschiedene Konditionen zum Tragen, sodass unterschieden werden konnte zwischen erfolgreicher und erfolgloser Jungtieraufzucht. Nach dem Tod eines Neonaten und damit totaler Laktationsruhe trat der erste Östrus post partum bereits nach 20 beziehungsweise 34 Tagen ein. Während der Laktationsperiode mit erfolgreicher Jungtieraufzucht kam es zu Schwankungen beim Eintritt des Östrus. Der Abstand lag zwischen 58 und 152 Tagen nach der Geburt.
Die drei hormonanalytisch untersuchten post-partum-Perioden zeigten im Fall einer erfolgreichen Jungtieraufzucht den ersten Östrogen-Peak nach 77 Tagen. Nach 33 beziehungsweise 37 Tagen post partum trat der erste Östrogen-Peak bei den Muttertieren ohne Laktation aufgrund einer Totgeburt in Erscheinung.
Abstract
This study aimed to establish the so far unknown reproductive cycle of the Giant anteater. It included a specific characterisation of the single periods as well as the improvement of the techniques of pregnancy diagnosis, the setting of date of birth and furthermore the postpartal monitoring of the ovary function.
Six female Giant anteaters living in Dortmund Zoo and born between 1988 and 2000 were tested. Five of them showed a regular cycling pattern. Throughout a period of one and a half year, changes during their cycle were registered by daily visual examination, palpation and sampling of cell tissue from the vestibulum. During this period, 31 oestrus cycles and six complete pregnancies have been monitored. Seven births took place and the beginning of the first oestrus post partum has been registered under different conditions.
In a pre-examination, basic genital anatomic knowledge was acquired to modify the examination techniques used in domestic dogs for use in the Giant anteater. With vestibulo-vaginal smears, cell tissue was sampled from the dorsal transition from the vestibulum to the vagina. This was possible without physical restraint or sedation of the animals. Conditioning of the six anteaters enabled training on the vestibular manipulation, and the animals tolerated the examination during feeding time. For a routine analysis, the eosin-thiazine staining method proved to be worthwhile as a fast method which can be easily applied in every lab and shows cell form, nucleus structure and the cytoplasm. This allowed classification and characterisation of cells and the determination of their proportion. On this basis, the length of the cycle and its single phases were established.
First results shows a mean cycle length of 51.3 ± 16.1 days, with the oestrus being 16.0 ± 4.8 days, the dioestrus 24.7 ± 2.9 days and the prooestrus 10.8 ± 4.0 days. Thus, under the given husbandry conditions, the Giant anteaters’ cycle is aseasonal and polyoestrous. Similar as in canids the prooestrus is characterised by a diapedesis from the uterine epithelium. In one third of the animals it persisted until the oestrus.
The coprological determination of oestrogen and progesteron metabolites from scat samples collected twice a week served as a control of and confirmed the cytological findings as follows. By hormone analysis, the whole cycle of the anteaters lasted 56.0 ± 17.4 days. During one to two weeks, oestrogen was dominant followed by a phase of corpus luteum of four to seven weeks. During oestrus, oestrogen concentrations reached highest values of 43.7 ng/g faeces in average (23.0 to 63.0 ng/g faeces) with a basal value of 7.6 ng/g faeces. The distance between two oestrogen peaks resulted into the average cycle length. After an oestrogen peak, a pre-ovulatory increase of progesterone was measured. Values of progesterone ranged from 98.5 ng/g faeces in average (35.0 to 130.0 ng/g faeces) to 268.7 ng/g faeces in average (200.0 to 400.0 ng/g faeces). Cohabitation was determined by the proof of high and dense numbers of sperm cells, which was also used for the calculation of the date of birth. The mean pregnancy length was 181 ± 3 days.
In this study, three complete pregnancies have been accompanied by vestibular cytological methods and homone analysis. During the first two weeks, cell smears were similar to metoestrus, in the following course they were similar to the dioestrus. If there was no prolonged dioestrus and no oestrus after ten weeks, pregnancy was suspected. The start of birth could not be recognized through vestibular smears. As a side finding low numbers of sperm cells could be documented throughout pregnancy. Considering the hormone analysis, the oestrogen value was 5.9 ng/g faeces during the first two third (49 to 35 days ante partum). The mean progesterone was 123.0 ng/g faeces and increased four weeks ante partum to highest values of 411.0 and 948.0 ng/g faeces. Endocrinological characteristics around birth are high oestrogen values and marked increase of progesterone metabolites. Immediately after birth, oestrogen and progesterone concentrations dropped down.
Pregnancy diagnosis and monitoring by regular ultrasound examinations were also established with this study. The valuable references data obtained so far will be of great use for the optimisation of the breeding of captive Giant anteater.
First, a trans-abdominal sonography method was developed considering the anatomical features of these animals. During early pregnancy or for very thin females the ultra sonographic probe was positioned on the standing animal between the last rib and the coxal tuberosity with gentle pressure in caudo-dorsal direction. In the second half of pregnancy the probe was positioned caudal of the umbilicus. The ultrasound data were combined with necropsy findings of stillborn anteaters and with clinical findings of healthy newborns.
These reference data collected so far can be applied and verified in future examinations. Ultrasonography is recommendable for the practice, because a safe diagnosis can be done in the 12th week, with a first suspect in week eight. During seven puerperial periods, the first postpartal oestrus could be determined by vestibular cytological smears. Because of different conditions it was differentiated between successful and unsuccessful rearing of offspring.
After death of neonate and no lactation, the first postpartal oestrus was diagnosed 20 and 34 days after birth, respectively. During successful lactation the time period was between 58 and 152 days. Three hormone analyses during postpartal periods showed the first oestrogen peak after 77 days in an animal with successful lactation and after 33 and 37 days in animals with stillbirth and no lactation, respectively.
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