Luteinizing hormone and progesterone dynamics in the early pregnancy of the sow

Show simple item record

dc.contributor.author Haen, Silke
dc.date.accessioned 2020-09-07T05:06:14Z
dc.date.available 2020-09-15
dc.date.available 2020-09-07T05:06:14Z
dc.date.issued 2020-09-25
dc.identifier.uri URN:ISBN:978-951-51-6472-8
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/319082
dc.description.abstract The hypothalamic-pituitary-gonadal axis is the endocrinological pathway of reproduction, where fertility is adjusted and fine-tuned with respect to intrinsic and extrinsic information. The pituitary gland receives the information that determines secretion of luteinizing hormone (LH) from the hypothalamus in the form of gonadotropin releasing hormone (GnRH), it is the frequency and amplitude of the GnRH pulses that regulate LH release. LH transports the information from the brain to the gonads, which feeds back to the hypothalamus and the pituitary gland in the form of steroids. This thesis work focused on the orchestration of GnRH, LH and progesterone during the early pregnancy of the pig. Therefore, gonads refer to the ovary with their functional bodies, the corpora lutea (CLs) and their principal steroid, progesterone. CLs form from the follicles after ovulation and they are either maintained, and pregnancy continues, or they regress, enabling follicle growth and new ovulations and a new opportunity for reproduction. The corpus luteum is independent of pituitary LH support for the first eleven days after ovulation. Subsequently the maternal organism is informed of the presence of embryos and the need to maintain the CLs. Thus, dependency of the CLs on LH begins at the same time as the sow receives the positive signals that indicate pregnancy. Progesterone is the main hormone of pregnancy and its concentration is highest around the time of maternal recognition of pregnancy. LH supports the CLs, but it remains unclear for exactly how long during pregnancy the LH stimulus directly triggers secretion of progesterone. The objective of this thesis work was to study the relationship between the two hormones, LH and progesterone, during early pregnancy in pigs. Firstly, we investigated the physiological release of LH and ovarian progesterone in inseminated gilts on Day 11 after oestrus, before the CLs are thought to be dependent on LH. Secondly, we looked at the pattern of progesterone release after the CLs had become dependent on LH. We studied the pattern of progesterone release from the ovary and were interested to ascertain if that pattern is related to the LH pattern. To explore a possible causal relationship between LH and progesterone further, a GnRH agonist model was used to nullify LH pulsatility around implantation of embryos. Thirdly, we were interested to know if parity, sow age and maturity affect the relationship between the two hormones. In our studies, a catheter was inserted through the vena saphena lateralis, enabling blood sampling in the vena cava caudalis next to the venous drainage of the ovary and uterus. LH and progesterone concentration were assessed after frequent blood sampling for 8–12 hours on Day 11 after oestrus in inseminated gilts, and on Days 16 and 21 in pregnant gilts. A slow-release GnRH agonist was inserted into pregnant gilts on Day 11 and LH and progesterone were studied on Day 16 and Day 21. Additionally, a vena jugularis catheter was inserted into pregnant primiparous sows and progesterone concentrations in local (vena cava caudalis) and peripheral (vena jugularis) blood samples were compared on Day 14. In gilts that were inseminated and classified post mortem whether they were pregnant or not, the progesterone release pattern measured in the vena cava caudalis had similar basal and mean progesterone concentrations, and frequency and amplitude of pulses on Day 11. On Day 11 and Day 21 of pregnancy, there was no relation between LH pulsatility and progesterone pulsatility. In gilts that were treated with a slow-release GnRH agonist on Day 11, LH pulsatility ceased but progesterone release remained pulsatile on Day 16 and Day 21 of pregnancy. On Day 21 we found that LH pulsatile release was active when progesterone release was basal. In primiparous sows, a progesterone pulse followed 60.8% of LH pulses within one hour. Mean progesterone concentration was approximately twice as high in the vena cava caudalis than in the vena jugularis in primiparous sows and differed significantly before and after feeding in the vena jugularis. GnRH-agonist-treated gilts had an elevated progesterone concentration on Day 21 compared with the control gilts. Progesterone concentration declined from Day 11 via Day 16 to Day 21 in gilts. LH pulse amplitude declined during those days, but no decline in mean or basal LH concentration or LH pulse frequency was recorded. LH pulsatility ceased on Day 16 and Day 21 in gilts treated with the GnRH agonist. LH release was synchronized in such a way that gilts under the same management conditions exhibited LH pulses around the same time during twelve hours, indicating a synchronized rhythm of secretion. We observed that progesterone release of CLs is similar in non-pregnant gilts and pregnant gilts on Day 11, before maternal recognition of pregnancy. During early pregnancy in gilts the pulsatile progesterone release of CLs on Days 11 and 16 is not responsive to – and on Days 16 and 21 it is not dependent on – LH pulsatile secretion. On Day 21 there is an alternate pattern of activity in pulsatile release of LH and progesterone in individual gilts. In primiparous sows, we found a temporal relationship between LH pulses and progesterone pulses already on Day 14 of pregnancy. We conclude that the progesterone release of the CLs functions without LH pulsatile stimulus from Day 11 to Day 21, but associations of these hormones at an individual level are evident. en
dc.description.abstract Progesteronin tiedetään olevan tärkein yksittäinen tiineyttä tukeva hormonaalinen tekijä. Tämän väitöskirjatyön avulla oli tarkoitus selvittää, millainen tapahtumasarja liittyy emakoiden syömiskäyttäytymisen, emakoiden ryhmittelystä johtuvan sosiaalisen stressin, kohdun sisäisen progesteroniympäristön ja alkioiden selviytymisen välillä. Projektissa rakennettiin malli kahdessa kokeessa, jonka avulla luteinisoivan hormonin ja progesteronin tuotannon yhteyttä selvitettiin käytännön elämän kannalta tärkeän ensimmäisen tiineyskuukauden aikana ensikoissa. Yhteensä 27 koe-ensikon kiimat synkronoitiin käyttäen Regumate – gestageeniä. Ensikot siemennettiin seisovaan kiimaan karjun läsnä ollessa ja koe-eläimet siirrettiin koe-eläinyksikköön. GnRH- kokeessa kaikki 13 ensikkoa todettiin grey scale – analyysillä (Honda 1500) tiineiksi 12. tiineysvuorokautena. Kahdeksalle ensikolle asennettiin GnRH implantti ja 5 ensikkoa sai lumeimplantin 11. tiineysvuorokautena. Tämän lisäksi kaikille asennettiin kestokatetrit verinäytteenottoa varten takajalan vena saphena – suoneen kirurgisessa anestesiassa. Ryhmän aikaisempaa käytäntöä noudattaen katetrin kautta asennettiin vinyyliputki, joka kulki takajalan laskimosta alaonttolaskimoon asti ja mahdollisti näytteenoton munasajojen läheltä. Verinäyte otettiin 10 tai 15 minuutin välein 10 tai 12 tunnin ajan progesteroni- ja LH-profiilien määrittämiseksi tiineyden päivinä 11, 16 ja 21. Ensikot lopetettiin 23. tiineysvuorokauden jälkeen ja alkioiden status analysoitiin. Kolmannessa kokeessa tutkittiin emakoilla LH- ja progesteronipulssien ajallista yhteyttä. . Kahdeksan yhden kerran porsinutta emakkoa tiineytettiin karjun läsnä ollessa. Emakot kanyloitiin kirurgisessa anestesiassa 13. tiineysvuorokautena yllä kuvatulla tavalla ja kaikki mukana olleet emakot todettiin ultraäänilaitteella tiineiksi 4 vk siemennyksestä. Verinäytteitä otettiin 15 minuutin välein 10 tunnin ajan progesteroni – ja LH – pulssien analysoimiseksi. Progesteroni erittyi pulssimaisesti kaikilla sioilla varhaistiineyden aikana (11., 14., 16. ja 21. tiineysvuorokausi). Progesteronin perustaso vaihteli 20 ja 50 ng/ml välillä ja pulssit kävivät noin 200 ng/ml tasolla. Pulssit olivat erittäin nopeita ja progesteroni näytti metaboloituvan erittäin nopeasti. Kaikilla ensikoilla, joille GnRH – implantti asennettiin, progesteronipulsseja esiintyi edelleen. LH erittyi kaikilla koe-eläimillä pulssimaisesti varhaistiineyden aikana (11., 14., 16. ja 21. tiineysvuorokausi). Pulsseja esiintyi 2-5 kpl / 10 tuntia (mediaani 3) ja niiden amplitudi oli välillä 1-2 ng/ml perustason ollessa välillä 0,4-0,8 ng/ml. LH metaboloitui huomattavasti hitaammin kuin progesteroni. Käytetty GnRH implantti poisti LH – pulssit kaikilla ensikoilla. LH –ja progesteronipulssien ajallista yhteyttä tutkittiin visuaalisen paneelin avulla ja niiden välillä ei todettu ajallista yhteyttä ensikoissa tiineyspäivänä 11, 16 tai 21. Progesteronipulssia seurasi tunnin sisällä LH-pulssi 60.8 %:lla emakoista tiineyspäivänä 14. Vaikka progesteronin perus- ja keskitaso väheni tiineyspäivinä 11-21, luteinisoivan hormonin taso ei muuttunut samana aikana. Ensikoilla, joiden LH-pulssi hävisi GnRH-implantin avulla, oli silti progesteronipulssi. Niillä todettiin normaalia voimakkaampaa verisuonitusta keltarauhasissa, jotka olivat myös isompia verrattuna lumeimplanttiryhmän keltarauhasiin. Tämä hanke toi uutta tietoa koskien ensikoiden ja emakoiden hormonidynamiikkaa varhaistiineyden aikana. Hypoteesi luteinisoivan hormonin pulssien ja progesteronipulssien yhteydestä ensikoilla hylättiin. Emakoilla tilanne oli hieman erilainen, koska LH pulssia seurasi progesteronipulssi tunnin sisällä yli puolella emakoista. Grey scale – analyysillä pystytään toteamaan emakot tiineiksi jo 12. tiineysvuorokautena, millä on oleellinen merkitys keskityttäessä sellaisten emakoiden kiimantarkkailuun, jotka ovat palaamassa kiimaan normaalin kiimavälin puitteissa. GnRH-kokeessa todettiin, että sian keltarauhanen pystyy tuottamaan progesteronia ainakin 5 päivää ilman stimuloivia LH pulsseja. fi
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso eng
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.relation.isformatof URN:ISBN:978-951-51-6471-1
dc.relation.isformatof Helsinki: Unigrafia, 2020
dc.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi
dc.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dc.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dc.subject production animal reproduction
dc.title Luteinizing hormone and progesterone dynamics in the early pregnancy of the sow en
dc.title.alternative Luteinisoivan hormonin ja progesteronin dynamiikka varhaistiineyden aikana emakoilla fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Artikkeliväitöskirja fi
dc.type.ontasot Artikelavhandling sv
dc.ths Peltoniemi, Olli
dc.ths Heinonen, Mari
dc.ths Soede, Nicoline
dc.opn Langendijk, Pieter
dc.type.dcmitype Text
dc.contributor.organization University of Helsinki, Faculty of Veterinary Sciences, Department of production animal medicine en
dc.contributor.organization Doctoral Programme in Clinical Veterinary Medicine en
dc.contributor.organization Helsingin yliopisto, eläinlääketieteellinen tiedekunta fi
dc.contributor.organization Kliinisen eläinlääketieteen tohtoriohjelma fi
dc.contributor.organization Helsingfors universitet, veterinärmedicinska fakulteten sv
dc.contributor.organization Doktorandprogrammet i klinisk veterinärmedicin sv
dc.type.publication doctoralThesis

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Luteiniz.pdf 1.380Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record