БИОЛОГИЯМОРЯ, 2015, том 41, № 2, с. 138-142
УДК 591.111:597.556.333.1(262.3) ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
ЭРИТРОПОЭЗ И СОДЕРЖАНИЕ АНОМАЛЬНЫХ ЭРИТРОИДНЫХ ФОРМ В КРОВИ БЫЧКА-КРУГЛЯКА
NEOGOBIUSMELANOSTOMUS PALLAS, 1811 (OSTEICHTHYES: GOBIIDAE)
© 2015 г. А. А. Солдатов, Т. А. Кухарева
Институт биологии южныхморей им.А.О. Ковалевского, Севастополь 299011 e-mail: alekssoldatov@yandex.ru
Статьяпринятакпечати27.11.2014 г.
Исследована зависимость между содержанием аномальных эритроидных форм (дакриоцитов, клеток с инвагинациями ядра, эритроцитарных теней) и числом незрелых эритроцитов (пронормобластов, базофильных и по-лихроматофильных нормобалстов) в циркулирующей крови бычка-кругляка. Установлено, что пролиферативная активность эритроидного ростка кроветворения у данного вида возрастала по мере созревания гонад, т.е. во время перехода от III-IV к V и VI-II стадиям зрелости. Содержание в крови малодифференцированных клеток повышалось на 26% на фоне снижения числа аномальных эритроцитов (дакриоцитов и клеток с инвагинациями ядра) в 3-4 раза (R2 > 0.95). Содержание эритроцитарных теней, напротив, повышалось на 80%. При оценке уровня токсичности морской среды следует учитывать не только число аномальных эритроцитов в крови рыб, но и активность кроветворной ткани, которая существенно изменяется в нерестовый период.
Ключевые слова: аномальные эритроциты, эритропоэз, нерест, Neogobius melanostomus.
Erythropoiesis and the content of abnormal erythroid forms in blood of the round goby Neogobius melanostomus Pallas, 1811 (Osteichthyes: Gobiidae). A. A. Soldatov, T. A. Kukhareva (A.O. Kovalevsky Institute of Biology ofthe Southern Seas, Sevastopol 299011)
The relationship between the content of abnormal erythroid forms (dacryocytes, cells with nuclear invagination, erythrocyte ghosts) and the number of immature erythrocytes (pronormoblasts, basophilic and polychromatophilic normoblasts) was studied in the circulating blood of round gobies. It was found that the proliferative activity ofthe erythroid shoot of blood-forming tissue in this species increases as gonads mature, i.e. during transition from the III-IV to the V and VI-II stages of gonadal maturity. The content of low differentiated cells in the blood grew by 26%, while the number of abnormal erythrocytes (dacryocytes and cells with nuclear invagination) decreased 3 or 4 times (R2 >0.95). The content of erythrocyte ghosts, on the contrary, increased by 80%. When evaluating the toxicity level ofthe marine environment, not only the number of abnormal erythrocytes in fish blood but also the activity of blood-forming tissue should be taken into account, as it substantially varies during the spawning period. (Biologiya Morya, 2015, vol. 41, no. 2, pp. 138-142).
Keywords: abnormal erythrocytes, erythropoiesis, spawning, Neogobius melanostomus.
При оценке фоновой токсической нагрузки на прибрежные морские акватории часто используются представители семейства Gobiidae (Булгаков, 2002; Van der Oost et al., 2003; Карапетьян и др., 2011). Они удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к объектам биоиндикации (Мисейко и др., 2001; Опекунова, 2004). О величине токсического эффекта обычно судят по состоянию циркулирующей крови, которая на уровне респираторных поверхностей испытывает прямое действие различных ксенобиотиков (Давыдов, 2006). Последние могут быть причиной появления разнообразных эритроцитарных аномалий: микроядерных включений, клеток с инвагинациями ядра, эритроцитарных теней, дакриоцитов и т.д. (Auletta et al., 1993; Давыдов, 2006; Ergene et al., 2007).
Спонтанный гемолиз зрелых эритроцитов, случаи инвагинации клеточных ядер могут усиливаться при действии различных токсических агентов (Куценко, 2004; Ergene et al., 2007). Увеличение содержания дакри-
оцитов, как правило, наблюдается в условиях гипоксии и при анемичных состояниях (Шиффман, 2000; Давыдов, 2006). Количественный учет этих и других клеточных аномалий позволяет оценить величину интегрального токсического эффекта.
Однако присутствие в крови рыб аномальных эритроидных форм может быть связано также с высокой пролиферативной активностью кроветворной ткани (про- и мезонефроса, селезенки) (Солдатов и др., 2012). Известно, что эритропоэтические процессы у рыб протекают нерегулярно. Активная продукция эритроцитов наблюдается преимущественно в постнерестовый период в течение 3-4 мес. (Маслова, Тавровская, 1991; Солдатов, 20056). В остальное время кроветворная ткань выключена из активного функционирования. Это позволяет предположить, что рост числа эритроцитарных аномалий в кровяном русле рыб не всегда отражает условия морской среды, а является следствием изменения функционального состояния организма. Так, у морского карася $рагш
aurata отмечено закономерное изменение числа эритроцитов с аномалиями ядра на протяжении годового цикла (Strunjak-Perovic et al., 2009).
Для проверки данного предположения целесообразен выбор порционно нерестящихся видов рыб, к которым относится бычок-кругляк Neogobius melanostomus Pallas, 1811. В этом случае при отлове одновременно можно получать особей в преднерестовом, нерестовом и постнерестовом состояниях, которым свойственны разные темпы пролиферативной активности очагов эритропоэза.
Цель настоящего исследования - изучить связь ме^ду содержанием аномальных эритроцитов и числом незрелых эритроидных форм в циркулирующей крови порционно нерестящегося бычка-кругляка.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Работа выполнена на взрослых особях бычка-кругляка в преднерестовом (III-IV стадии зрелости гонад), нерестовом (V стадия зрелости гонад) и постнерестовом (VI—II стадии зрелости гонад) состояниях. Дифференцирование стадий зрелости гонад проводили, как предложено ранее (Калайда и др., 2011). Под нерестовым состоянием рыб понимали процесс созревания гонад, завершающийся выбросом половых продуктов (III—IV—^V—>VI—II). Рыб отлавливали в Севастопольской бухте (Крым) при помощи ставного невода и доставляли в лабораторию в пластиковых баках объемом 50 л с принудительной аэрацией. Транспортировка длилась 30-40 мин. Материал отбирали один раз в одной точке (19.06.2013), т.е. условия обитания, а следовательно, и вероятный токсический эффект были одинаковыми для всех изученных групп рыб. Длина тела отловленных рыб составляла 14-17 см, масса тела - 30-45 г.
После отлова рыб помещали в аквариумы объемом 50 л. Плотность посадки составляла 17-25 л воды на одну особь. В аквариумах поддерживался естественный проток. Температура воды - 14-16°С; фотопериод: 12 ч день - 12 ч ночь. Во время эксперимента особей кормили фаршем из малоценных видов рыб. Суточный пищевой рацион составлял 6-7% от массы тела. В этих условиях рыб выдерживали в течение одной недели, чтобы снять стресс, вызванный отловом и транспортировкой.
Кровь получали пункцией хвостовой артерии. В качестве антикоагулянта применяли гепарин ("Рихтер", Венгрия).
Образцы крови помещали в пластиковую пробирку объемом 0.5 мл. Изготавливали мазки крови, которые окрашивали по комбинированному методу Паппенгейма (Май-Грюнвальд + Романовский-Гимза) (Золотницкая, 1987). На мазках подсчитывали число незрелых (пронормобласты, базофильные и по-лихроматофильные нормобласты) и аномальных эритроидных форм (клетки с инвагинациями ядра, эритроцитарные тени, дакриоциты). На основании подсчетов определяли процентное содержание клеток. Объем выборки составил 10 000 эритроцитов на мазок. В работе применяли светооптический микроскоп Leica DM1000 и цифровую камеру Leica DC300 (Рермания).
Статистическая обработка и графическое оформление полученных результатов выполнены с применением стандартного пакета Grapher (версия 7). Результаты представлены в виде x±S-, Достоверность различий оценивали при помощи t-критерия Стьюдента. О нормальности распределения судили по критерию Пирсона.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Содержание аномальных эритроидных форм
На мазках крови учитывали следующие виды морфологических аномалий зрелых эритроцитов: дакриоциты, клетки с инвагинациями ядра и эритроцитарные тени.
Дакриоциты являются разновидностью пойкило-цитоза, т.е. отражают характерное изменение формы зрелого эритроцита. Они имеют каплевидную форму и один большой вырост - спикулу (рис. 1А). В преднерестовом состоянии (III-IV стадии зрелости гонад) доля дакриоцитов достигала 0.5% от общей эритроцитарной массы (рис. 2А). По мере созревания гонад (III-IV^VI-II) количество этих клеток в крови бычка-кругляка существенно сокращалось. У отнерестившихся особей (VIII стадии зрелости гонад) на дакриоциты приходилось лишь 0.123 ± 0.052%, что в 4 раза ниже (р < 0.05).
При инвагинации ядро эритроцита утрачивает округлую форму. Появляется характерное впячивание (рис. 1Б). Считают, что это связано с нарушением структуры ядерной мембраны (Давыдов, 2006). В нашем случае на протяжении нерестового периода число таких клеток в крови бычка-кругляка уменьшалось в 3.2 раза
Рис. 1. Аномальные эритроидные формы в крови бычка-кругляка. А -В - эритроцитарные тени (EG).
дакриоциты (Dacr.); Б - эритроциты с инвагинациями ядра (Inv.)\
Рис. 2. Содержание аномальных эритроидных форм в крови бычка-кругляка в зависимости от стадии зрелости гонад. А - дакриоциты; Б - эритроциты с инвагинациями ядра; В - эритроцитарные тени.
(р < 0.05) (рис. 2Б). У отнерестившихся особей их доля составляла 0.424 ±0.110% от циркулирующей эритроци-тарной массы.
Эритроцитарные тени отражают случаи лизиса зрелых эритроцитов в кровяном русле. На мазке крови они представлены как розоватые пятна - остатки клеточных ядер (рис. 1В). В норме этот процесс происходит непрерывно. В отличие от двух предыдущих аномалий, содержание эритроцитарных теней в крови бычка-кругляка по мере созревания гонад достоверно повышалось (рис. 2В). У особей, находившихся в преднерестовом состоянии, на них приходилось около 1% от числа циркулирующих эритроцитов, тогда как после нереста этот показатель повышался на 80% (р < 0.05).
Содержание незрелых эритроидных элементов в крови
Процесс созревания и дифференцировки эритроидных форм у рыб включает следующие последователь
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.