TY - THES T1 - Wachstum und Wachstumsregulation beim Schwein A1 - Weiler,Ulrike Y1 - 2005/10/05 N2 - Aufbauend auf Literaturbefunden wird ein Überblick über die Grundlagen des Wachstums beim Schwein gegeben und Besonderheiten in der Entwicklung einzelner Gewebe dargestellt. Schwerpunkt stellt die endokrine Steuerung des Wachstums und die Beeinflussung der hormonalen Regulation durch endogene und exogene Faktoren dar. In eigenen experimentellen Arbeiten wurde der Einfluss endogener und exogener Faktoren auf die Sekretion von Wachstumshormon (Growth hormone, GH), IGF-I (Insulin-like growth factor-I) und Insulin sowie Cortisol und Gonadensteroiden beim Schwein untersucht. Zusätzlich wurde auch in einigen Versuchen Osteocalcin gemessen. Die Messung dieser Substanz im Blutplasma erlaubt es, die Syntheseaktivität der Osteoblasten kontinuierlich darzustellen und endokrine Einflüsse auf die Syntheseleistung zu beschreiben. Folgende experimentelle Befunde konnten damit erarbeitet werden: Bei wachsenden Ebern, Jungsauen und Börgen wurden altersabhängige Veränderungen der GH- und IGF-I Sekretion beschrieben und in Beziehung zum Wachstumsverlauf gesetzt. Der Verlauf der IGF-I Werte spiegelt die altersabhängigen Veränderungen des Wachstumsvermögens wider und korreliert mit den täglichen Zunahmen und dem Proteinansatz. Die Osteocalcin-Konzentrationen waren stets mit den IGF-I Werten korreliert, die altersabhängige Reduktion der Osteocalcinwerte war jedoch stärker ausgeprägt. Die Unterschiede stehen in Übereinstimmung mit der Betonung des Knochenwachstums in der frühen Jugendentwicklung. Unabhängig vom Alter und Geschlecht zeigt IGF-I eine deutliche Rhythmik in der Sekretion mit einer Schwingungsdauer von zwei bis drei Wochen. Diese Rhythmik spiegelte sich z.T. auch in der Sekretion von Cortisol und Osteocalcin wider und wird als Hinweis auf Wachstumsschübe interpretiert, wie sie für das Knochenwachstum bei anderen Spezies beschrieben wurden. Die Steuerung der GH-Sekretion erfolgt in Wechselwirkung mit den Hormonen, die die Reproduktion steuern. Bereits auf Ebene der Hypophyse lassen sich Wechselwirkungen zwischen dem Hormon, das die Freisetzung der Gonadotropine steuert (Gn-RH), und GH-RH, das die Freisetzung von Wachstumshormon (GH) bedingt, nachweisen. Die biologische Bedeutung der Wechselwirkungen wird darin gesehen, dass hierdurch sichergestellt wird, dass jeweils nur eine Leistung dominiert. Gonadensteroide haben eine direkte Wirkung auf die Freisetzung von GH und die IGF-I Bildung. Während Testosteron beim Schwein die GH- und IGF-I-Bildung nur geringfügig beeinflusst, stimulierten niedrige Estrogenkonzentrationen sowohl die GH- als auch die IGF-I Sekretion. Weiter steigende Estrogenkonzentrationen stimulierten zwar noch die IGF-I Bildung, die GH-Sekretion war jedoch gehemmt. Progesteron verminderte tendenziell sowohl die GH- als auch die IGF-I Sekretion. Die dargestellten Konsequenzen der Gonadensteroide für die GH-/IGF-I Sekretion konnte auch unter physiologischen Bedingungen an zyklischen Sauen nachvollzogen werden. Zusätzlich wurden Genotypen mit unterschiedlicher Schwerpunktsetzung verglichen. Bei wachsenden männlichen Tieren der Rassen Large White (mittlere Fruchtbarkeit, hohes Wachstumsvermögen) und Meishan (hohe Fruchtbarkeit, geringes Wachstumsvermögen) sowie europäischen Wildschweinen (Stammform, geringes Wachstumsvermögen, geringe Fruchtbarkeit) wurden jeweils der Wachstumsverlauf im ersten Lebensjahr und endokrine Parameter analysiert. Die Studien zeigen, dass sich das hohe Wachstumsvermögen der europäischen Hausschweinrasse Large White sowohl durch ein hohes Niveau des anabolen Hormons IGF-I als auch durch eine verminderte Glucocorticoid-Freisetzung bedingt ist. Das niedrige Muskelbildungsvermögen bei der chinesischen Rasse erklärt sich sowohl durch niedrige Sekretion von IGF-I bei verstärkter Insulinsensitivität als auch eine hohe Cortisolsekretion. Die gleichzeitig erhöhten Androgenwerte erklären jedoch auch, warum die chinesischen Rasse den europäischen Wildschweinen (mit hohen IGF-I Werten, hohen Cortisolwerten aber nur saisonal erhöhten Androgenwerten) dennoch leicht im Wachstumspotential überlegen ist. Die endokrinen Unterschiede lassen sich dahingehend interpretieren, dass die züchterische Steigerung des Wachstumsvermögens nicht nur auf einer Erhöhung der anabolen Vorgänge, sondern auch auf einer Verminderung der katabolen Prozesse beruht. Als wesentlicher exogener Faktor wurde der Einfluss der Photoperiode auf die endokrine Regulation von Futteraufnahme und Wachstum untersucht. Dabei konnte die Abhängigkeit der IGF-I-Sekretion von der Jahreszeit sowohl bei Keilern, als auch bei Hausschweinebern nachgewiesen werden, während die Verlaufskurven bei Meishan-Ebern unabhängig von der Jahreszeit waren. Dass bei europäischen Haus- und Wildschweinen dabei überwiegend Einflüsse der Photoperiode wirken, zeigen die experimentellen Arbeiten mit Lichtprogrammen. Beim Keiler konnten so lichtabhängig drei unterschiedliche Stoffwechselphasen im Jahresverlauf beschrieben werden, die prinzipiell auch beim Hausschwein noch vorhanden sind, auch wenn das Ausmaß geringer ist, als beim Wildschwein. Neben der Photoperiode kommt der Energieversorgung und der Futterzusammensetzung erhebliche Bedeutung für die IGF-I und GH-Sekretion zu. So konnte in mehreren experimentellen Ansätzen nachgewiesen werden, dass die IGF-I Bildung sensibel auf die Energieversorgung reagiert. Die Protein- und Tryptophanversorgung haben hingegen einen weitaus schwächeren Einfluss auf die IGF-I Bildung als die Energieversorgung. KW - Somatotropin KW - Insulin-like Growth Factor KW - Allometrie KW - Schweine KW - Wildschwein KW - Saison CY - Hohenheim PB - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim AD - Garbenstr. 15, 70593 Stuttgart UR - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2005/116 ER -