Wissenschaft | Science

English

The aim of this study was the histological and immunohistochemical evaluation and comparison of testicular, bulbourethral and brain tissue in immunized and intact control boars. Fourteen male piglets, aged between 10 and 16 weeks, were vaccinated twice subcutaneously 4 to 5 weeks apart with Improvac®, an anti-GnRH vaccine. The pigs were sacrificed 1 to 16 weeks following the second injection. Testicular weight was recorded and various tissue samples were collected and fixed in formalin and Bouin's fixative for histological examination. In addition, 2 boars were immunized five times and slaughtered 60 weeks after the last injection. Histological and immunohistological studies performed on testes and epididymes showed clear signs of atrophy in the immunized animals and a significant reduction in paired testes weight was seen in treated boars. Microscopically, the mean diameter of the seminiferous tubules was markedly reduced. Spermatogonia as well as few spermatocytes were visible between the Sertoli cells and Leydig cells were atrophic. None or only few spermatozoa were detected in the epididymis. The bulbourethral glands of immunocastrated pigs were smaller than in control pigs and showed histological evidence of atrophy. Immunohistological detection of LH and FSH in the pituitary gland of treated and control boars showed no quantifiable difference in the amount of these two gonadotropins and no lesions were visible in the hypothalamus and the pituitary gland. From our findings it can be concluded that the anti-GnRH vaccine Improvac® induces severe atrophy of testes and bulbourethral glands in immunized pigs. This effect appears to be reversible, depending on the immune response of each animal and the time elapsed after the last booster injection.

Keywords: pig,testes,immunological castration,immuno-histochemistry,brain,pituitary gland

Deutsch

Ziel dieser Arbeit war die histologische und immunhistochemische Auswertung sowie der Vergleich von Hoden, Bulbourethraldrüsen und Gehirngewebe zwischen immunologisch kastrierten und unbehandelten Ebern. Vierzehn männliche Ferkel, 10 bis 16 Wochen alt, wurden zweimal im Abstand von 4 bis 5 Wochen subkutan mit Improvac®, einer anti-GnRH Vakzine, behandelt. Die Eber wurden 1 bis 16 Wochen nach der zweiten Injektion geschlachtet. Von allen Tieren wurde das Hodengewicht bestimmt und zur histologischen Untersuchung von verschiedenen Organen Gewebsproben entnommen und in Formalin oder Bouin fixiert. Zwei zusätzliche Tiere wurden fünfmal immunisiert und erst 60 Wochen nach der letzten Injektion geschlachtet. Die histologische und immunhistologische Auswertung von Hoden und Nebenhoden zeigte klare Anzeichen von Atrophie. Das Hodengewicht der immunisierten Tiere war signifikant erniedrigt. Mikroskopisch war der durchschnittliche Durchmesser der Tubuli seminiferi stark reduziert und zwischen den Sertolizellen waren Spermatogonien sowie wenige Spermatozyten sichtbar. Die Leydigzellen waren atrophisch. Im Nebenhoden konnten keine oder nur vereinzelt Spermatozoen gefunden werden. Die Bulbourethraldrüsen immunokastrierter Schweine waren kleiner als diejenigen der Kontrolltiere und zeigten Anzeichen einer Atrophie. Der immunhistologische Nachweis von LH und FSH in der Hypophyse behandelter und unbehandelter Schweine wies keinen quantifizierbaren Unterschied in der Menge beider Gonadotropine auf und im Hypothalamus und der Hypophyse waren keine Läsionen erkennbar. Unsere Untersuchungen zeigen, dass die anti-GnRH Vakzine Improvac® bei immunisierten Schweinen eine starke Atrophie von Hoden und Bulbourethraldrüsen verursacht. Dieser Effekt scheint je nach individueller Immunitätslage und Zeitspanne nach der letzten Booster-Injektion reversibel zu sein.

Schlüsselwörter: Schwein,Hoden,immunologische Kastration,Immunhistochemie,Gehirn,Hypophyse

Français

Le but du présent travail était l'examen histomorphologique et immunohistochimique des testicules, des glandes bulbo-uréthrales et du cerveau chez des porcelets mâles castrés immunologiquement et leur comparaison avec des mâles non castrés. Quatorze porcelets mâles, âgés de 10 à 16 semaines, ont été traités 23 à un intervalle de 4 à 5 semaines par l'application sous-cutanée d'Improvac®, un vaccin anti-GnRH. Ces porcs ont été abattus entre 1 et 16 semaines après la seconde injection. Chez tous les animaux, le poids des testicules a été mesuré et des fragments de tissus provenant de divers organes ont été prélevés et fixés dans la Formaline ou Boin. Deux animaux supplémentaires ont été traités à 5 reprises et abattus 60 semaines après la dernière injection. L'examen histologique et immunohistologique des testicules et des épididymes montrait des signes d'atrophie clairs. Le poids des testicules des animaux immunisés était abaissé de façon significative. Microscopiquement, le diamètre moyen des tubili seminiferi était fortement réduit et on voyait des spermatogonies ainsi que de rares spermatocytes entre les cellules de Sertoli. Les cellules de Leydig étaient atrophiées. Dans l'épididyme, on ne trouvait aucun ou de très rares spermatozoïdes. Les glandes bulbo-urethrales des porcs castrés immunologiquement étaient plus petites que celles des animaux de contrôle et montraient les signes d'une atrophie. La mise en évidence immunohistologique de LH et de FSH dans l'hypophyse des animaux traités et non traités ne présentait pas de différence quantifiable dans la quantité des deux gonadotrophines et on ne trouvait histologiquement pas de lésions dans l'hypophyse ni dans l'hypothalamus. Cette expérience démontre que le vaccin anti-GnRH Improvac® produit chez les porcs une atrophie importante des testicules et des glandes bulbo-urétrhale. Cet effet semble toutefois être réversible selon l'animal et la durée écoulée depuis la dernière injection de rappel.

Italiano

Scopo di questo studio è la valutazione istologica e immunoistochimica così come il paragone tra testicoli, ghiandole bulbouretrali e tessuto cerebrale tra verri immunocastrati e non trattati. Quattordici suinetti maschi di età tra le 10 e le 16 settimane sono stati trattati per due volte a distanza di 4 o 5 settimane in modo subcutaneo con Improvac®, un vaccino anti-GnRH. I verri sono stati quindi macellati da 1 a 16 settimane dopo la seconda iniezione. In tutti gli animali sono stati pesati i testicoli e sono stati prelevati campioni di tessuti di diversi organi per l'analisi istologica quindi sono poi stati fissati in formalina o liquido di Bouin. Due animali supplementari sono stati immunizzati cinque volte e solo 60 settimane dopo l'ultima iniezione, macellati. I risultati istologici e immunoistologici dei testicoli e dell'epididimo mostravano chiari segni di atrofia. Il peso dei testicoli degli animali immunizzati era significativamente diminuito. Microscopicamente, il diametro medio dei tubuli seminiferi era molto ridotto e tra le cellule di Sertoli erano visibili spermatogoni e alcuni spermatociti. Le cellule di Leydig erano atrofiche. Nell'epididimo sono stati ritrovati nessuno o pochi spermatozoi. Le ghiandole bulbouretrali di maiali immuno-castrati erano più piccole di quelle degli animali di controllo e mostravano segni di una atrofia. La prova immunoistologica di LH e FSH nell'ipofisi di maiali trattati e non trattati non indica differenze quantificabili nella quantità di entrambe le gonadotropine inoltre l'ipofisi e l'ipotalamo si presentavano, sotto il profilo istologico, esenti da lesioni riconoscibili. Le nostre analisi mostrano che il vaccino anti-GnRH Improvac® provoca nei maiali immunizzati una forte atrofia dei testicoli e delle ghiandole bulbouretrali. Questo effetto risulta però essere reversibile a seconda dell'animale e del periodo temporale dopo l'ultima iniezione Booster.