Der Einfluss subklinischer Entzündung auf das endometriale Proteom und Sekretom

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Thomas Fröhlich; Dr. Marie Margarete Meyerholz-Wohllebe
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555245615

Bei hochleistenden Milchkühen wurde die subklinische Endometritis (SE) als pathologischer Zustand identifiziert, der zu Subfertilität führt. Daraus resultieren niedrigere Trächtigkeitsraten, verlängerte Zwischenkalbezeiten und erhöhte Remontierungsraten. Hohe Raten embryonaler Verluste treten insbesondere vor der Implantation auf und es ist davon auszugehen, dass hierbei immunologische Störfaktoren die uterine Rezeptivität beeinträchtigen. Die exakten Mechanismen sind jedoch weiterhin unklar. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, zu untersuchen, wie SE das uterine Milieu des Rindes verändert und so zu Fruchtbarkeitsstörungen führen kann. Hierbei stehen Untersuchungen des endometrialen Proteoms, Phosphoproteoms und Sekretoms im Mittelpunkt. Die Untersuchungen sind besonders relevant, weil die Abundanz funktioneller Proteine, aufgrund posttranskriptionaler Regulationsmechanismen (z. B. Regulation durch miRNA) nicht mit anderen Omics-Techniken vorhergesagt werden kann. Darüber hinaus können wichtige posttranslationale Modifikationen wie Phosphorylierungen am zuverlässigsten auf der Ebene des Proteoms adressiert werden. Neben zellulären Proteomen werden auch Uterussekrete untersucht, von denen bekannt ist, dass sie viele Proteine enthalten, die für die frühe Embryo-maternale-Kommunikation (EMK) entscheidend sind. Für das Projekt ist ein zweistufiges Vorgehen geplant, bestehend aus in vivo- und in vitro-generierten Proben. Zur Gewinnung hochdefinierter in vivo Proben von Kühen mit oder ohne SE, werden mittels eines kürzlich etablierten Probenentnahmegerätes und einmaliger Passage durch die Zervix endometriale Zytobrush-, Sekretproben und Biopsien gewonnen. Die Analyse dieser Proben ermöglicht einen direkten Readout der klinischen Situation inklusive Protein Kandidaten, die eine höhere Abundanz bei Kühen mit SE im Vergleich zu Kühen ohne SE haben. Als in vitro Modell werden parallel dazu endometriale Explants mit LPS, ausgewählten Zytokinen, Typ I Interferonen sowie den in vivo generierten Protein Kandidaten exponiert, um systematisch Aspekte der subklinischen Entzündung sowie EMK zu simulieren. Die generierten Daten sollen wichtige molekulare Einblicke in Störungen des Uterusmilieus geben, die durch ein subklinisch entzündetes Endometrium verursacht werden. Insbesondere die Kombination von Proteomprofilen aus Endometriumzellen mit den Proteomprofilen der entsprechenden Sekrete wird dabei helfen aufzuklären, inwieweit das Uterusmilieu durch subklinische Endometritis gestört ist und welche biochemischen Mechanismen die Rezeptivität beeinträchtigen. Darüber hinaus wird die Phosphoproteomik Einblicke in Störungen der IFNτ-Signalgebung sowie weiterer zellulärer Signalübertragungswege innerhalb des Endometriums geben. Schließlich wird in einem gezielten Assay, basierend auf Selected-Reaction-Monitoring (SRM) von in vivo-gesammelten Uterussekreten, getestet, ob einige der nachgewiesenen Proteine sich als Marker für die SE-Diagnose eignen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen