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Transcriptome analysis reveals differences in mechanisms regulating cessation of luteal function in pregnant and non-pregnant dogs


Zatta, Sophie. Transcriptome analysis reveals differences in mechanisms regulating cessation of luteal function in pregnant and non-pregnant dogs. 2017, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Der Hündin fehlt die plazentäre Steroidogenese. Folglich, ist das Corpus luteum (CL) die einzige Progesteron(P4)quelle von graviden und ingraviden Hunden. Durch das Fehlen eines uterinen Luteolysins bei zyklischen Tieren, dauert der Sexualzyklus oft länger als eine Trächtigkeit. Die zugrundeliegenden Vorgänge und der P4-Einfluss sind immer noch nicht vollständig erläutert. Deshalb wurde Next-Generation Sequenzierung (NGS) durchgeführt mit Gelbkörpergewebe während der lutealen Regression und verglichen mit Gewebe von der aktiven präpartalen Luteolyse (P4-Rückgang). Die späte luteale Regression wird durch funktionelle Terme charakterisiert, wie extracellular matrix, transcriptional activity und steroid hormone signaling. Im Gegensatz wird die präpartale Luteolyse durch Terme angesichts einer akuten Immun- und Entzündungsreaktion gekennzeichnet. Diese, immunsystem verbundenen Ereignisse sind auch während der normalen Luteolyse vermehrt vertreten, verglichen mit CL von Hunden wo die Luteolyse induziert wurde. Die antigestagene Wirkung scheint eher in Beziehung mit dem P4 Entzug zu stehen, als zur PGF2alpha ausgelösten Entzündungsreaktion, wie bei einer natürlichen Geburt. Unterschiedlich exprimierte Gene werden gezeigt, assoziiert mit der Aufrechterhaltung und der Beendigung der lutealen Funktion in graviden und ingraviden Hunden. Darauf basierend, wurden funktionelle pathways und Gen Netzwerke generiert, welche möglicherweise endokrinen und molekularen Mechanismen zugrunde liegen.

Schlüsselwörter: Canis familiaris, CL, luteale Regression, präpartum Luteolyse, induzierter Abort The domestic dog lacks placental steroidogenesis. Thus, corpora lutea (CL) are the only source of progesterone (P4), both in pregnant and non-pregnant cycles. Due to the absence of an endogenous luteolysin in absence of pregnancy, the luteal life span in non-pregnant dogs often outlasts the length of gestation. The underlying biological mechanisms and the involvement of P4 signaling is still not fully understood. Therefore, next-generation sequencing (RNA-Seq) was performed on CL from late luteal phase and compared with normally luteolyzing CL at the prepartum P4 decrease. Briefly, functional terms related to late luteal regression were predominantly associated to extracellular matrix, transcriptional activity and steroid hormone signaling. In contrast, at prepartum luteolysis terms were mostly associated to immune inflammatory responses, including acute-phase reaction. Immune system-related events were also more highly represented in CL derived from normal luteolysis, compared with those from dogs in which luteolysis was induced. The antigestagen-effects seem to be more related to the withdrawal of P4 support than to the PGF2alpha-related inflammatory reaction observed at natural parturition. We report differentially expressed genes associated with maintenance and cessation of luteal function in pregnant and non-pregnant dogs. Based thereupon, we generated functional pathways and gene networks potentially involved in the underlying endocrine and molecular mechanisms.

Keywords: Canis familiaris, CL, Luteal regression, Prepartum luteolysis, Induced abortion

Abstract

Der Hündin fehlt die plazentäre Steroidogenese. Folglich, ist das Corpus luteum (CL) die einzige Progesteron(P4)quelle von graviden und ingraviden Hunden. Durch das Fehlen eines uterinen Luteolysins bei zyklischen Tieren, dauert der Sexualzyklus oft länger als eine Trächtigkeit. Die zugrundeliegenden Vorgänge und der P4-Einfluss sind immer noch nicht vollständig erläutert. Deshalb wurde Next-Generation Sequenzierung (NGS) durchgeführt mit Gelbkörpergewebe während der lutealen Regression und verglichen mit Gewebe von der aktiven präpartalen Luteolyse (P4-Rückgang). Die späte luteale Regression wird durch funktionelle Terme charakterisiert, wie extracellular matrix, transcriptional activity und steroid hormone signaling. Im Gegensatz wird die präpartale Luteolyse durch Terme angesichts einer akuten Immun- und Entzündungsreaktion gekennzeichnet. Diese, immunsystem verbundenen Ereignisse sind auch während der normalen Luteolyse vermehrt vertreten, verglichen mit CL von Hunden wo die Luteolyse induziert wurde. Die antigestagene Wirkung scheint eher in Beziehung mit dem P4 Entzug zu stehen, als zur PGF2alpha ausgelösten Entzündungsreaktion, wie bei einer natürlichen Geburt. Unterschiedlich exprimierte Gene werden gezeigt, assoziiert mit der Aufrechterhaltung und der Beendigung der lutealen Funktion in graviden und ingraviden Hunden. Darauf basierend, wurden funktionelle pathways und Gen Netzwerke generiert, welche möglicherweise endokrinen und molekularen Mechanismen zugrunde liegen.

Schlüsselwörter: Canis familiaris, CL, luteale Regression, präpartum Luteolyse, induzierter Abort The domestic dog lacks placental steroidogenesis. Thus, corpora lutea (CL) are the only source of progesterone (P4), both in pregnant and non-pregnant cycles. Due to the absence of an endogenous luteolysin in absence of pregnancy, the luteal life span in non-pregnant dogs often outlasts the length of gestation. The underlying biological mechanisms and the involvement of P4 signaling is still not fully understood. Therefore, next-generation sequencing (RNA-Seq) was performed on CL from late luteal phase and compared with normally luteolyzing CL at the prepartum P4 decrease. Briefly, functional terms related to late luteal regression were predominantly associated to extracellular matrix, transcriptional activity and steroid hormone signaling. In contrast, at prepartum luteolysis terms were mostly associated to immune inflammatory responses, including acute-phase reaction. Immune system-related events were also more highly represented in CL derived from normal luteolysis, compared with those from dogs in which luteolysis was induced. The antigestagen-effects seem to be more related to the withdrawal of P4 support than to the PGF2alpha-related inflammatory reaction observed at natural parturition. We report differentially expressed genes associated with maintenance and cessation of luteal function in pregnant and non-pregnant dogs. Based thereupon, we generated functional pathways and gene networks potentially involved in the underlying endocrine and molecular mechanisms.

Keywords: Canis familiaris, CL, Luteal regression, Prepartum luteolysis, Induced abortion

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Kowalewski Mariusz Paweł
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Institute of Veterinary Anatomy
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2017
Deposited On:12 Jan 2018 11:29
Last Modified:13 Mar 2019 16:23
Number of Pages:23
Additional Information:Publiziert in: BMC Genomics 18(1) 2017:757 Die CD-ROM enthält den vollständigen Text der Dissertation
OA Status:Green
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