Лейкоцитарный состав периферической крови и иммунокомпетентных органов леща Abramis brama (Cyprinidae) водохранилищ верхней Волги

全文:

Иваньковское, Угличское и Рыбинское водохранилища относятся к бассейну верхней Волги. Они различаются по географическим координатам, средней глубине, среднегодовой температуре воды, гидрологическим и гидрохимическим характеристикам, разнообразию флоры и фауны и другим показателям (Волга …, 1978). Один из наиболее многочисленных видов рыб семейства карповых (Cyprinidae) в водохранилищах Волго-Каспийского бассейна – лещ Abramis brama, который имеет большое промысловое значение (Герасимов и др., 2018). Лещ – типичный бентофаг, основу его пищи составляют олигохеты (Oligochaeta), хирономиды (Chironomidae), мелкие ракообразные (Crustacea), моллюски (Mollusca) и другие организмы (Атлас …, 2002). Изменения показателей крови леща тонко отражают перемены в окружающей среде, это свойство объясняется видовой специфичностью и положением вида в трофической цепи (Савина, 2004). Высокая численность леща, его важное место в экосистеме водоёмов и отсутствие протяжённых миграций позволяют использовать этот вид рыб в качестве удобного биоиндикатора при осуществлении программ мониторинга.

Среди методов биоиндикации особое место занимают исследования системы крови, представленной периферической кровью и органами кроветворения, в которых клетки проходят путь индивидуального развития от родоначальной стадии до стадии зрелости (Иванова, 1983). Изменения показателей системы крови демонстрируют её высокую чувствительность к воздействию факторов внешней и внутренней среды, позволяют оценивать как физиологический статус самих рыб, их иммунореактивность, так и состояние среды обитания (Parish et al., 1986; Scapigliati, 2013; Микряков и др., 2021). Важнейшая составляющая этих исследований – определение лейкоцитарной формулы. При использовании показателей иммунитета в качестве критерия здоровья рыб в практике рыбоводства, а также для интегральной характеристики состояния акваторий необходимо иметь представление об их вариабельности в естественных популяциях. В имеющейся литературе сведения о составе и процентном содержании лейкоцитов у лещей из верхневолжских водохранилищ в основном посвящены исследованиям Рыбинского вдхр. (Экологические проблемы …, 2001; Лапирова, Заботкина, 2010; Лапирова, Флёрова, 2015; Заботкина и др., 2018). Наши результаты в дальнейшем можно использовать для анализа и последующей оценки состояния здоровья популяции леща и среды обитания.

Цель работы – изучить лейкоцитарный состав периферической крови и иммунокомпетентных органов леща, обитающего в водохранилищах верхней Волги.

Материал и методика

Половозрелых особей леща отлавливали в августе 2020 и 2021 гг. в Иваньковском и Угличском, в июле 2021 г. – в Рыбинском водохранилищах донным тралом с борта научно-исследовательского судна “Академик Топчиев”. Из Иваньковского вдхр. исследовано 45 экз. (средней длиной по Смитту 34.06 ± 0.52 см и массой 639.46 ± 27.49 г), Угличского – 43 экз. (33.04 ± 0.33 см, 610.15 ± 19.80 г), Рыбинского – 12 экз. (39.54 ± 0.88 см, 1054.16 ± 78.62 г). После измерения длины и массы тела из хвостовой вены особи отбирали кровь. Каплю крови наносили на обезжиренное предметное стекло, делали мазок. После вскрытия извлекали пронефрос и селезёнку. Мазки-отпечатки головной почки и селезёнки делали со среза исследуемого органа. Для получения отпечатков органов, исследуемых на гемопоэз, брали небольшое количество ткани из разных частей исследуемого органа. Полученный кусочек промывали в физиологическом растворе для рыб (0.65%), осушали с применением фильтровальной бумаги, затем по линии разреза многократно прикладывали к предметному стеклу (Иванова, 1983). После этого препараты высушивали, фиксировали в 96%-ном этаноле и окрашивали по Романовскому–Гимзе. Микроскопическое исследование мазков проводили под световым микроскопом Биомед-6ПР1-ФК с использованием иммерсионного объектива (увел. ×100). В каждом препарате анализировали 200 лейкоцитов, которые идентифицировали по классификации Ивановой (1983): лимфоциты, моноциты, сегменто- и палочкоядерные нейтрофилы, эозинофилы и бластные клетки. Для определения индекса обилия лейкоцитов (частоты встречаемости клеток белой крови) в мазке периферической крови просматривали 100 полей зрения на различных участках препарата при увеличении × 400. В каждом поле зрения подсчитывали число встреченных лейкоцитов, полученные данные суммировали и делили на 100, получая среднее число в одном поле зрения. Индекс обилия лейкоцитов позволяет регистрировать интенсивность лейкопоэза и косвенно оценивать уровень содержания лейкоцитов в единице объёма крови (Яхненко, Клименков, 2009).

Статистическую обработку результатов проводили по стандартным алгоритмам, реализованным в пакете программ Statistica v6.0 с использованием t-теста. Различия считали значимыми при p ≤ 0.05.

Результаты

Процентное соотношение лейкоцитов в периферической крови и иммунокомпетентных органах лещей из разных водохранилищ верхней Волги различалось. В лейкоцитарной формуле дифференцированы характерные для исследованного вида клетки (Иванова, 1983): лимфоциты, моноциты, нейтро-, эозинофилы и бластные формы (таблица). У исследованных особей доля лимфоцитов составила 80.45–91.51, моноцитов – 2.68–5.45, нейтрофилов – 0.35–4.38, эозинофилов – 0.23–7.81 бластных форм клеток – 0.72–10.37%. Лещи из Рыбинского вдхр. достоверно отличались от рыб других водоёмов более низким содержанием палочкоядерных нейтрофилов и бластных форм клеток и более высокой долей эозинофилов во всех исследуемых тканях и органах. У рыб из Иваньковского вдхр. в периферической крови зафиксированы значимые отличия количества бластных форм клеток и низкая доля эозинофилов по сравнению с особями из других водоёмов.

Индекс обилия лейкоцитов в периферической крови леща из Иваньковского, Угличского и Рыбинского водохранилищ составил соответственно 144.08 ± 4.99, 151.44 ± 8.66 и 138.34 ± 9.70 ед. в поле зрения. Высокие значения этого показателя у рыб из Иваньковского и Угличского водохранилищ согласуются с долей бластных клеток в тканях и органах лещей из этих водоёмов.

Обсуждение

Так как кровь леща имеет лимфоидный характер, бо́льшую часть иммунокомпетентных клеток в крови и органах составляют лимфоциты. Лимфоциты у рыб, как и у всех позвоночных животных, относятся к группе наиболее быстро реагирующих клеток иммунной системы. Они осуществляют функции распознавания чужеродных тел, разрушения антигена, синтеза антител, образования предшественников антителообразующих клеток и клеток памяти, формирования специфического иммунитета и адаптации рыб к паразитам и токсическим факторам (Микряков и др., 2001; Scapigliati, 2013). Доля лимфоцитов во всех исследованных тканях и органах у изученных особей леща соответствует норме для вида и не отличается от ранее полученных данных (Иванова, 1983; Лапирова, Флёрова, 2015; Заботкина и др., 2018; Суворова, Герман, 2021). Моноциты – активные фагоциты крови – поглощают продукты распада клеток и тканей, принимают участие в регуляции иммуно- и гранулопоэза, влияют на миграционные свойства нейтрофилов. Существует мнение о способности моноцитов инактивировать токсины (Житенева и др., 1989). Увеличение в крови количества моноцитов свидетельствует об усилении неспеци- фической защиты организма. Наибольшее число клеток этого типа было зафиксировано в пронефросе исследованных лещей, так как именно в почке осуществляются все стадии иммунного ответа у рыб (Микряков, Балабанова, 1979; Кутырев и др., 2011). По количеству агранулоцитов, инициирующих реакции приобретённого иммунитета, в мазках крови и мазках-отпечатках органов между особями из разных водоёмов достоверных различий не отмечено. Это может свидетельствовать о стабильном состоянии иммунной защиты.

Соотношение лейкоцитов в периферической крови, головной почке и селезёнке леща Abramis brama из водохранилищ верхней Волги,%

Примечание. ПЯ – палочкоядерные, СЯ – сегментоядерные. Приведены средние значения и стандартная ошибка;^*значение достоверно (p ≤ 0.05) отличается от рыб из Иваньковского вдхр.,^**то же из Угличского водохранилища.

Важную роль в реализации неспецифической иммунной защиты выполняют гранулоциты (Микряков, Балабанова, 1979; Ройт и др., 2000; Havixbeck, Barreda, 2015; Лапирова, Заботкина, 2018). Нейтрофилы фагоцитируют заражённые клетки при первом контакте с ними или разрушают их путём выделения токсических кислородных метаболитов. Эозинофилы адсорбируют и разрушают многие токсические продукты белковой природы, в том числе образующиеся в процессе интенсивного межуточного обмена (Иванов, Пронина, 2012). Самым высоким содержанием эозинофилов во всех исследуемых тканях и органах отличались лещи из Рыбинского вдхр. Наиболее вероятной причиной возникновения эозинофилии считают паразитарные инвазии (Lapirova, Zabotkina, 2018). Также высокую долю эозинофилов фиксируют при аллергических реакциях организма. Роль аллергенов могут играть вещества, выделяемые гельминтами, и различные ксенобиотики (Пронина, Пронин, 1988; Микряков и др., 2001). Ранее при исследовании водоёмов средней и нижней Волги установлено, что у лещей из Куйбышевского, Чебоксарского и Горьковского водохранилищ в периферической крови доля клеток этого типа составила 3–4%, а у особей из Саратовского – < 1% (Суворова, Герман, 2021; Суворова и др., 2023). Повышение содержания эозинофилов было зафиксировано у заражённых трипаносомами (Trypanosoma sp.) лещей Угличского вдхр. (Lapirova, Zabotkina, 2018). У лещей из Рыбинского вдхр. повышенная доля указанных клеток зафиксирована в иммунокомпетентных органах. Аналогичные данные были получены ранее у лещей Саратовского вдхр. (Суворова, Герман, 2021), причём у особей из этого водоёма зафиксирован высокий уровень заражённости диплозоидами Diplozoon paradoxum (Кузьмичева и др., 2022). Одной из причин повышенной доли эозинофилов у лещей Рыбинского вдхр. может служить более высокое содержание в донных отложениях стойких органических загрязняющих веществ (Козловская, Герман, 1997; Бреховских и др., 2006; Немировская и др., 2009; Григорьева и др., 2019). Это согласуется с исследованиями активности этоксирезоруфин-O-деэтилазы – фермента, играющего ключевую роль в трансформации органических соединений (Юрченко, 2019). Подтверждение этого предположения ставит задачу дополнительных исследований и более тщательного анализа действия нефтепродуктов и полиароматических углеводородов на структурно-функциональное состояние кроветворной и иммунной систем рыб. Невысокие значения доли гранулоцитов у лещей Угличского и Иваньковского водохранилищ указывают на низкую активность механизмов врождённого иммунитета. Возможно, это связано с меньшим воздействием негативных факторов и лучшими адаптационными возможностями местных популяций леща.

Бластные формы клеток, подобно таковым у высших позвоночных, в дальнейшем замещают зрелые клетки в тканях и органах иммунной системы. Их доля в лейкограмме исследованных лещей составляет до 10%, что соответствует ранее полученным данным (Иванова, 1983; Суворова, Герман, 2021; Суворова и др., 2023). Наибольшее содержание бластных форм в периферической крови зафиксировано у рыб из Угличского вдхр. Это согласуется со значением индекса обилия лейкоцитов.

Заключение

У исследованных лещей Иваньковского, Угличского и Рыбинского водохранилищ в периферической крови и иммунокомпетентных органах выявлены преобладание агранулоцитов и низкая доля гранулоцитов. Процентное содержание отдельных пулов лейкоцитов зависело от вида исследуемой ткани и варьировало в зависимости от места вылова рыбы. Зафиксированы достоверные различия между особями исследованных водохранилищ по содержанию в периферической крови, пронефросе и селезёнке палочкоядерных нейтрофилов и эозинофилов. Показатели лейкограмм лещей Рыбинского вдхр. свидетельствуют о более высоком уровне напряжённости врождённого иммунитета, отражающего совокупную деятельность всех функциональных структур иммунной системы на уровне целостного организма по устойчивости рыб к возбудителям инфекционных и инвазионных болезней (Микряков, 1991). Наиболее высокое значение индекса обилия лейкоцитов отмечено у лещей Угличского вдхр. Обнаруженные различия исследуемых показателей у рыб из разных водохранилищ, вероятно, обусловлены влиянием различных экологических факторов.

Финансирование работы

Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН № 121050500046–8.

作者简介

Т. Суворова

编辑信件的主要联系方式.
Email: tanya@ibiw.ru
俄罗斯联邦, пос. Борок, Ярославская область

А. Герман

Email: tanya@ibiw.ru
俄罗斯联邦, пос. Борок, Ярославская область

参考

补充文件