ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2009, том 428, № 6, с. 835-837
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 595.384.8:612.44(268.45)
ПЕРВЫЕ ДАННЫЕ ОБ УРОВНЯХ ТИРЕОИДНЫХ ГОРМОНОВ (ТИРОКСИН, ТРИЙОДТИРОНИН) И ТИРЕОТРОПНОГО ГОРМОНА ГИПОФИЗА В ГЕМОЛИМФЕ КАМЧАТСКОГО КРАБА БАРЕНЦЕВА МОРЯ
© 2009 г. В. С. Зензеров, Е. В. Типисова
Представлено академиком Г.Г. Матишовым 10.02.2009 г. Поступило 19.02.2009 г.
Интродуцированый в Баренцево море из Дальневосточного региона камчатский краб РагаШИ-оёе8 сат18скаИси8 (ТПезшз) успешно прошел многолетний этап акклиматизации в новом ареале обитания, создал самовоспроизводящуюся многомиллионную популяцию и как ценный промысловый объект пополнил биоресурсный потенциал Баренцева моря [1, 2].
Несмотря на то, что гидрологические условия и кормовая база в новом месте обитания несколько отличались от нативного, функциональные системы вселенца, отвечающие за процесс адаптации, смогли за довольно длительный период (более 30 лет) выработать дополнительные и, возможно, новые механизмы акклиматизации, позволившие ему стать новым звеном в сложившейся экосистеме Баренцева моря.
Важную роль в выживаемости камчатского краба в Баренцевом море, помимо других морфо-функциональных регуляторных систем, могла сыграть гормональная система, которая у краба значительно отличается по структуре от позвоночных животных. Вырабатываемые ею гормоны принимают участие в регуляции основных процессов жизнедеятельности животных: температурной адаптации, метаболических процессов, роста, развития, размножения. Известно, что гормоны щитовидной железы занимают важное место в этих процессах, в том числе в выработке у гидробионтов устойчивости к низким и высоким температурам среды [7]. В то же время анализ имеющейся литературы свидетельствует о том, что у камчатского краба нет щитовидной железы как эндокринного органа. По данным некоторых авторов гормональную функцию у камчатского краба могут выполнять нейросекреторные клет-
Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра Российской Академии наук Институт физиологии природных адаптаций Уральского отделения Российской Академии наук, Архангельск
ки, сосредоточенные в синусовой железе, Х- и У-органах [9, 10]. Подтверждением этого являются результаты исследований, проведенных в ММ-БИ КНЦ РАН и в Институте биологии Коми НЦ РАН, показавшие наличие в гемолимфе камчатского краба Баренцева моря экдистероидов, регулирующих процесс линьки и регенерации [3]. Но поскольку в период линьки у краба происходит основной рост массы тела за счет активизации метаболических процессов, в которых щитовидная железа играет важную роль, логичным было предположить наличие у камчатского краба ти-реоидных гормонов.
С этой целью в лаборатории зообентоса ММБИ КНЦ РАН и лаборатории эндокринологии имени проф. А.В. Ткачева Института физиологии природных адаптаций УрО РАН (г. Архангельск) были проведены первые исследования по определению уровней тиреоидных гормонов (тироксина, трийодтиронина) и тиреотропного гормона гипофиза (Т4, Т3 и ТТГ соответственно) в гемолимфе камчатского краба Баренцева моря.
При фиксации проб гемолимфы использован 95%-ный этанол в соотношении: 30% гемолимфы и 70% этанола при общем объеме пробы 2 мл. За основу взяты методики отбора и фиксации проб гемолимфы камчатского краба, использованные для определения в ней гормонов линьки [3, 6]. С целью предотвращения быстрого свертывания гемолимфы (до фиксации этанолом) был применен специальный антикоагулянт [8].
Гемолимфа взята у 38 особей камчатского краба, отловленных водолазным методом с применением ставных крабовых ловушек в двух губах Баренцева моря (Дальнезеленецкая и Сайда-губа) в июле—августе 2008 г. Крабы были представлены девятью половозрелыми самками и 29 самцами. Средняя ширина карапакса (ШК) составляла 154 мм (105.4-185.2 мм), масса - 735 г (321.61140 г).
Определение уровней гормонов в гемолимфе камчатского краба проводили с использованием
835
8*
836
ЗЕНЗЕРОВ, ТИПИСОВА
rn
S 5
о
S 4
ft 4
о ^ 3
« 3
Я
я 2
св ^
Я
(U
Я Я
о
а
Тз
л
ч о
<ч о Я о
ft
о
1-е «
я я
се &
я
(U
Я
я
о
а
700 600 500 400 300 200 100
Т4
Рис. 1. Уровни тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ), трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4) у камчатского краба (1) и человека (2).
7
6
1
0
0
наборов: "TOTAL T4-RIA", "TOTAL T3-RIA" и "ТТГ—ИРМА" фирмы "Immunotech" на установке "Гамма-800-Наркотест", которые применяются для определения содержания тиреоидных гормонов и ТТГ в сыворотке крови человека [4].
Анализ показал наличие в гемолимфе камчатского краба тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ), трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4). Их средние показатели были следующими: ТТГ — 1.81 ± 0.73 мМЕ/л, Т3 - 4.64 ± 1.66 и Т4 - 483.7 ± ± 174.4 нмоль/л.
При сравнении уровней этих гормонов в гемолимфе камчатского краба с содержанием их в сыворотке крови человека [5] оказалось, что концентрация ТТГ у краба (1.81 ± 0.73 мМЕ/л) была близка к его среднему показателю содержания у человека (2.08 ± 0.81 мМЕ/л). В то же время уровни содержания Т3 (4.64 ± 1.66 нмоль/л) и T4 (483.7 ± 174.4 нмоль/л) у камчатского краба превышали аналогичные показатели у человека (1.66 ± 0.37 и 109.5 ± 25.4 нмоль/л соответственно) (рис. 1).
Особенно высоким в гемолимфе камчатского краба оказалось содержание Т4 (тироксина), которое более чем в 3 раза превышало верхнюю границу нормы аналогичного показателя у человека.
Пока трудно дать однозначное объяснение полученным результатам, поскольку это были первые исследования, основная цель которых была выявить наличие тиреоидных гормонов и тиреотропного гормона гипофиза у камчатского краба, поэтому дальнейшие работы в этом направлении с учетом возрастного, полового и сезонного факторов камчатского краба помогут дать на этот вопрос более детальные ответы.
Первые данные, полученные нами по уровням тиреоидных гормонов и тиреотропного гормона гипофиза в гемолимфе камчатского краба Баренцева моря с использованием методик и наборов
для определения их в крови человека, могут свидетельствовать о том, что у краба и высших позвоночных животных (в том числе у человека) имеются аналогичные по структуре гормональные соединения.
Результаты проведенных исследований не позволяют пока точно определить структуры, образующие выявленные нами гормоны у камчатского краба. Как уже отмечалось выше, у него нет эндокринной системы как у большинства позвоночных, но ее функцию частично могут выполнять нейросекреторные клетки, находящиеся в составе синусовой железы, Х- и Y-органов. С известной степенью вероятности можно предположить, что часть нейросекреторных клеток в этих органах может продуцировать тиреоидные гормоны и тиреотропный гормон гипофиза.
Наличие в гемолимфе камчатского краба Баренцева моря гормонов щитовидной железы и тирео-тропного гормона гипофиза расширяет представления о роли эндокринной системы в жизнедеятельности морских беспозвоночных и формировании у них гормонального статуса в ходе эволюции. Результаты проведенных исследований могут иметь и практическое значение, поскольку создают основу для разработки новых биотехнологий искусственного воспроизводства в условиях марикуль-туры камчатского краба и других промысловых беспозвоночных в Баренцевом море, основанных на использовании гормональных препаратов или их аналогов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Камчатский краб в Баренцевом море. Изд. 2-е. Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2003. С. 218-221.
2. Кузьмин С.А., Гудимова Е.Н. Вселение камчатского краба в Баренцево море. Особенности биологии, перспективы промысла. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2002. С. 32-35.
ПЕРВЫЕ ДАННЫЕ ОБ УРОВНЯХ ТИРЕОИДНЫХ ГОРМОНОВ
837
3. Матишов Г.Г., Кузьмин С.А., Володин В.В. и др. // ДАН. 2007. Т. 412. № 5. С. 716-717.
4. Таранов А.Г. Диагностические тест-системы (радиоиммунный и иммуноферментный методы диагностики). М., 2002. 288 с.
5. Типисова Е.В., Ткачев А.В., Поскотинова Л.В. и др. Пределы физиологического колебания в периферической крови метаболитов, гормонов, лимфоцитов, цитокинов и иммуноглобулинов у жителей Архангельской области. Архангельск, 2005. С. 1924; С. 46-47.
6. Donaldson W.E., Bayerdorfor S. Biological Field Techniques for Lithodid Crabs. Fairsbanks. Alaska Sea
Grant College Programm. Alaska: Univ. Alaska, 2005. 82 p.
7. Hoar W.S, Eales Y.C. // J. Zool. 1963. V. 41. № 1. P. 653-659.
8. Smith V.J, Soderhall K. // Cell Tissue Res. 1983. V. 233. P. 295-303.
9. SplinderK.D. Hormonal Role of Ecdysteroids in Crustacea, Chelicerata and Other Artrapoda. Ecdisone: from Chemistry to Mode of Action. Stutgart; N.Y.; Thime: Thime Med. Publ., 1989. P. 290-295.
10. Welsh J.H. In: The Physiology of Crustacea. N.Y.; L.: Acad. Press, 1960. V. 2. № 8. P. 281-311.
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.