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Zucht :: Zuchtverfahren

Pferdezucht: Der Embryotransfer

Die hochentwickelten Bio-Technologien zur Nachkommenproduktion machen auch vor der Pferdezucht nicht Halt. Gerade in diesem Sektor sind Reproduktionstechniken von großem Interesse, hängen doch enorme wirtschaftliche Interessen an der Vermarktung von Pferden. Die Methode des Embryotransfers hat sich vor allem in den USA, Australien und Brasilien schon fest etabliert.
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Die Forschung auf dem Gebiet der Embryogewinnung und des Transfers ist soweit fortgeschritten, dass die Techniken in der Praxis mit guten Erfolgen durchgeführt werden können. Dennoch stößt man insbesondere in Deutschland auf Skepsis, was den Transfer von Embryonen angeht, während in benachbarten Ländern, aber vor allem auf anderen Kontinenten, insbesondere in Amerika und Australien diese Methode bereits gängige Praxis ist.

Was ist Embryotransfer?

Der Embryotransfer (ET) ist eine Reproduktionstechnik, bei der von einer Spenderstute ein Embryo entnommen und einer anderen Stute eingesetzt wird. Mit der Entnahme des Embryos lassen sich außerdem verschiedene andere Techniken verbinden, beispielsweise die Konservierung durch Einfrieren des Embryos (zur späteren Verwendung), das Klonen oder die In-vitro-Produktion (Erzeugung von präimplantativen, transfertauglichen Embryonen unter Laborbedingungen). Hauptkriterien des Embryotransfers sind allerdings andere Gründe: Mit dieser Methode kann man von einer leistungsfähigen Stute Nachkommen erzeugen, ohne dass sie aus dem wettkampfmäßigen Sport ausscheiden muss. Weiter bietet sich das Verfahren an, wenn bereits von zweijährigen Stuten Fohlen gezogen werden sollen. Die jungen Pferde sind zwar bereits geschlechtsreif, sollen aber noch kein Fohlen austragen. Auch bei alten Stuten, die aus Alters- oder Gesundheitsgründen keine Fohlen mehr austragen sollen oder können, bietet sich der Embryotransfer an, um noch die Möglichkeit zu haben, Fohlen von dieser Stute zu ziehen. Auch die Arterhaltung von bedrohten Rassen ist ein Aspekt, bei dem man den Embryotransfer vor allem als Bevorratung von Tiefkühlembryonen in Erwägung zieht.

Ein weiterer bedeutender Beweggrund ist es, den Genpool des Muttertiers öfters nutzen zu können, denn nach einem Embryotransfer kann die Stute bereits im nächsten Zyklus erneut gedeckt werden. Somit kann eine Stute mehrere Nachkommen im Jahr bringen. Das Erbgut der Stuten gewinnt damit eine größere Bedeutung für die Zucht, weil es öfter als bisher reproduzierbar ist. Während auf natürlichem Wege eine Stute nur ein Fohlen im Jahr großziehen kann, sind bislang drei bis vier Embryotransfers und somit Fohlen pro Jahr und Stute realistisch. Bei weiterer Verbesserung der Methoden sind auch mehrere Nachzuchten im Jahr denkbar.

Das Verfahren des Embryotransfers hat natürlich auch Nachteile. Für den kommerziellen Züchter ist beispielsweise der Kostenfaktor ein wichtiger Aspekt. Insgesamt muss man mit einer Gesamtsumme von rund 5000 Euro für einen Embryotransfer rechnen. Aufgrund der Kosten rechnet sich diese Reproduktionsmethode nur für überdurchschnittlich zu vermarktende Anpaarungen. Doch auch weitere Punkte müssen berücksichtigt werden, um einen Embryotransfer überhaupt erfolgreich durchführen zu können.

Spender- und Empfängerstute

Der Erfolg hängt wesentlich von der Auswahl der Spender- und Empfängerstute, aber auch die Qualität des Hengstsamens ab. Neben den züchterischen Aspekten der Spenderstute muss auch die Gesundheit der Stute in Betracht gezogen werden. Die Eierstocks- und Gebärmutterfunktion sollte nicht beeinträchtigt sein. Bei Stuten, die aufgrund von Veränderungen in der Gebärmutter nicht mehr in der Lage sind, ein Fohlen auszutragen, kann der Embryotransfer die einzige Möglichkeit darstellen, aus dieser Stute noch ein Fohlen zu ziehen. Allerdings ist die Erfolgsrate bei diesen Tieren erheblich geringer als bei klinisch gesunden Stuten.

Auch wenn sich die Gene der Empfängerstute nicht in das Erbgut des Fohlens einschleichen können, muss auch die Leihmutter sorgfältig ausgewählt werden. Vor allem muss die Zyklussynchronisation von Spender- und Empfängerstute gegeben sein. Die Bereitsstellung einer zyklussynchronen Empfängerstute ist oft mit erheblichem Aufwand verbunden. Es sollten möglichst zwei oder drei in Frage kommende Empfängerstuten bereitstehen. Diesem Problem kann man auch gegensteuern, indem man den Embryo nach der Ausspülung aus der Spenderstute so lange einfriert, bis eine passende Empfängerstute zur Verfügung steht. Der Erfolg dieser Technologie hängt von den verwendeten Gefrierschutzmitteln und dem Ausdünnungsverfahren beim Auftauen des Embryos ab. Da die Pferde-Embryonen während der frühen Entwicklungsphase eine Kapsel bilden, werden die Tiefgefriertechniken im Vergleich zu anderen Tierarten deutlich erschwert. Bevorzugt wird deshalb trotzdem der Transfer von frischen Embryonen in 98 Prozent der Fälle, wobei der Embryo unmittelbar oder nach zeitlich begrenztem Transport (eine Stunde) in die Empfängerstute eingesetzt wird. Nur zwei Prozent der entnommenen Embryos werden im Gefrierverfahren für spätere Transfers aufgehoben. Die Rate ist so gering, weil dieses Verfahren lange nicht so erfolgreich ist wie der frische Transfer.

Die Empfängerstute sollte überdurchschnittliche Mutterstuteneigenschaften haben, wozu eine nachgewiesene Fruchtbarkeit und eine hohe Milchleistung zu zählen sind. Weiter sollte die Empfängerstute etwa die Größe der Spenderstute haben, denn Untersuchungen haben ergeben, dass der Transfer von Embryonen auf kleinere Empfängerstuten auch kleinere und unterentwickelte Fohlen zur Folge hat. In einer Studie hatten die Fohlen, die als leibliche Mütter Vollblutstuten hatten, aber von Ponystuten ausgetragen wurden, etwa ein Geburtsgewicht von 32 Kilogramm, während Vollblutembryonen, die auch wieder von Vollblutleihmüttern ausgetragen wurden ein Geburtsgewicht von 55 Kilogramm hatten. Andersherum hatten Embryonen von Ponystuten als leibliche Mütter ein Geburtsgewicht von 24 Kilogramm, wenn die Leihmütter ebenfalls Ponystuten waren, aber ein Geburtsgewicht von 37 Kilogramm, wenn die Ponyembryonen von Vollblutstuten ausgetragen wurden.

Der Einfluss der Empfängerstuten ist trotz fehlenden Genmaterials im Erbgut also dennoch gegeben. Da die Transferfohlen nach der Geburt bei ihren Leihmüttern bleiben, haben diese auch weiteren Einfluss auf die Entwicklung des Fohlens, insbesondere durch die nach der Geburt stattfindenden Prägung aber auch durch die Erziehung durch die Leihmutter. Die Tragweite des Einflusses der Leihmutter ist bei Weitem noch nicht erforscht und lässt die Entwicklungsfrage des Fohlens weiter offen.

Wie geht der Embryonentransfer vonstatten?

Die Embryonengewinnungsrate ist sehr stark abhängig vom Hengst und dessen Samenqualität. Auch die Art der Besamung hat erheblichen Einfluss auf die Gewinnungschancen eines Embryos. So liegt die Embryonengewinnungsrate bei einer künstlichen Befruchtung mit Frischsamen bei 70 bis 85 Prozent, bei gekühltem Samen bei 50 bis 60 Prozent und bei Tiefgefriersamen bei 30 bis 65 Prozent.

Nach der Eizellenbefruchtung wird der Embryo nach dem 6. bis 9. Tag nach der Ovulation (Eisprung) ausgespült. Die Gewinnungsrate liegt bei 62 Prozent (6. Tag) bis 81 Prozent (9. Tag). Der Embryo kann durch zwei verschiedene Verfahrung transferiert werden. Zum einen mit der erheblich aufwändigeren chirurgischen Methode durch einen Flankenschnitt am stehenden Tier in Lokalanästhesie oder mit der nicht-chirurgischen, transzervikalen Methode. Der Transfer in die Empfängerstute sollte – wenn der Embryo nicht eingefroren wird – innerhalb von 60 Minuten durchgeführt werden.

Die Embyonengewinnung der chirurgischen Methode liegen höher (70 bis 90 Prozent) als bei der nicht-chirurgischen Methode (30 bis 60 Prozent), ist aber aufwändiger und kann aufgrund von Verwachsungen und Narbenbildung nicht unbegrenzt häufig durchgeführt werden. Aus diesem Grund wird die nicht-chirurgische Methode in der Regel bevorzugt. Der Embryo wird ausgespült, mit Hilfe eines Mikroskops ausgemacht und isoliert. Ähnlich wie bei einer künstlichen Befruchtung wird der Embryo (der mit dem bloßen Auge in diesem Entwicklungsstadium am 6. Tag noch nicht sichtbar ist, aber bereits aus acht und mehr Zellen besteht) der Leihmutter eingesetzt. Ab etwa dem 8. Tag ist der Embryo etwa einen Millimeter groß, so dass dieser dann auch schon mit bloßem Auge sichtbar wird.

Mit Bedenken bezüglich der genetischen Verarmung, wenn die Anpaarung von a) Modehengsten und b) populären Stuten übermäßig oft reproduziert muss man sich zukünftig auseinander setzen. Bislang herrscht berechtigte Skepsis bei den Zuchtverbänden. Manche erkennen nur ein Fohlen pro Jahr und Stute aus Embryotransferprogrammen an, darunter auch die American Quarter Horse Association und der Appaloosa Horse Club. Andere Verbände wie die Tennessee Walking Horse Breeders´ and Exhibitors´ Association oder die American Shire Horse Association haben keine jährlichen Obergrenzen. Da der Embryotransfer in Deutschland erst selten durchgeführt wird, gibt es seitens der Verbände noch keine Reglementierungen.


Quelle:

Renate Ettl
Bild: Fotolia #53058550