ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 2015, № 2, с. 155-162
=ЗООЛОГИЯ =
УДК 597.552.5+591.111:576.895.121
ЦИТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БАЙКАЛЬСКОГО ОМУЛЯ Coregonus migratorius ПРИ ИНВАЗИИ ПЛЕРОЦЕРКОИДАМИ Diphyllobothrium dendriticum (Cestoda: Pseudophyllidae)
© 2015 г. О. Е. Мазур, Л. В. Толочко
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, 670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6
E-mail: olmaz33@yandex.ru Поступила в редакцию 11.03.2014 г.
Исследован цитоморфологический и биохимический состав крови придонно-глубоководного морфотипа байкальского омуля в период нерестовой миграции зараженных плероцеркоидами Diphyllobothrium dendriticum. Установлены снижение синтеза гемоглобина и повышение пролифера-тивной активности клеток эритроидного ряда. Отмечено, что изменение популяционного состава лейкоцитов, концентрации иммуноглобулинов и общего белка свидетельствует о нарушении процессов пролиферации и дифференцировки клеточных элементов и о подавлении иммунного ответа у зараженных рыб. Показано, что изменения гуморальных и клеточных факторов гомеостаза у Coregonus migratorius при инвазии D. dendriticum в нерестовый период находятся в рамках адаптивных возможностей вида.
DOI: 10.7868/S000233291502006X
Байкальский омуль Coregonus migratorius Georgi, 1775 (Salmoniformes: Coregonidae) — эндемик оз. Байкал и наиболее ценный объект рыбного промысла. Он играет значимую роль в структуре ихтиоценоза и в функционировании паразитарных систем оз. Байкал (Пронин и др., 2007). Первые сведения о зараженности C. migratorius гельминтами были получены Ляйманом (1933). В результате дальнейших исследований паразитофауны омуля было установлено ее богатое видовое разнообразие (Заика, 1965; Пронин, 1981; Русинек, 2007; Бурдуковская, Пронин, 2013; Дугаров, Пронин, 2013).
Diphyllobothrium dendriticum Nitsch, 1824 — широко распространенный паразит лососевидных рыб на стадии плероцеркоида и рыбоядных птиц на стадии имаго. Особенность паразитарной системы D. dendriticum в экосистеме оз. Байкал — доминирующая роль байкальского омуля в качестве второго промежуточного хозяина, на долю которого приходится ~99% всей гемопопуляции це-стоды, и включение в жизненный цикл D. dendriticum эндемичных подкаменщиковых рыб в качестве резервуарных хозяев (Пронин, 2004).
Данные о патогенном воздействии плероцер-коидов D. dendriticum на лососевидных рыб отражены во многих исследованиях (Sharp et al., 1989, 1991, 1992; Rodger, 1991; Rahkonen, Koski, 1997; Torres et al., 2002; Dezfuli et al., 2007), на рыб бассейна оз. Байкал — единичны. Выявлена взаимосвязь некоторых физиологических показателей
косогольского хариуса (оз. Хубсугул, Монголия) с зараженностью D. dendriticum (Пронин и др., 1979). Патоморфологические аспекты взаимоотношений в системе D. dendriticum-байкальский омуль были описаны Прониной и Прониным (1988), которые предложили рассматривать инвазию дифиллоботриумами как самостоятельное паразитарное заболевание.
В давно сложившихся системах паразит-хозяин отношения между хозяином и паразитом относительно сбалансированы и негативное влияние паразита на организм облигатного хозяина минимально. При воздействии различных стресс-факторов динамическое равновесие между компонентами системы нарушается. Один из таких факторов - нерестовые миграции, при которых наблюдается изменение гомеостаза клеточно-гу-морального состава организма (Barton, 2002). В таких условиях увеличивается степень патоген-ности инвазий и не исключается роль, которую играет паразитарный фактор в гибели хозяина (Пронин, 1981; Torres et al., 2002).
Один из ведущих полифункциональных механизмов адаптации, участвующий в поддержании гомеостаза, в том числе в обеспечении устойчивости к инвазии, - система крови. Результаты изучения изменений количественного состава и морфологии клеток крови, характеризующихся достаточно высокой стабильностью, высокоинформативны при патологических изменениях в организме.
Таблица 1. Морфометрические характеристики байкальского омуля (М ± mx)
Показатель Не зараженные D. dendriticum рыбы Зараженные D. dendriticum рыбы
Длина тела до конца средних лучей хвостового плавника, мм 325 - 365 3 53 ± 6 .1 9 353 -383 372 ± 3.7 1
Вес полный, г 450 - 528 495 -5 94
489 ± 1 7. 5 555. 7 ± 1 2 .6
Возраст, годы 10 -1 1 1 0 - 1 1
1 0 .7 ± 0.2 1 1 0.6 ± 0.1 8
Число исследованных рыб, экз. 10 10
Примечание. Над чертой — лимиты, под чертой — среднее значение показателя и его ошибка (М ± тх).
Таблица 2. Зараженность паразитами байкальского омуля
Не зараженные Зараженные
Показатель D. dendriticum D. dendriticum
рыбы рыбы
ИИ ИО ИИ ИО
Protеocephalus longicollis (Cestoda) 4-25 11.5 (9.5) 3-28 12.8 (7)
Contracaecum osculatum baicalensis (Nematoda) 1-3 0.6 (0) 1-3 0.5 (0)
Diplostomum spp. (Trematoda) 2 0.4 (0) 1 0.1 (0)
Phillodistomum umblae (Trematoda) 1-3 0.6 (0) 0 0
Salmincola extumescens (Crustacea) 0 0 1 0.1 (0)
Примечание. ИИ — интенсивность инвазии (лимиты), экз.; ИО — индекс обилия и медиана численного ряда паразитов (в скобках), экз.
Цель работы — исследование влияния D. den-driticum на основные цитоморфологические и биохимические показатели крови C. migratorius в условиях нерестовой миграции.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Биологический материал был получен 1—2 октября 2008 г. от самцов байкальского омуля при-донно-глубоководного морфотипа, одного размерно-возрастного состава, стадии IV—V зрелости гонад (табл. 1) из Большой Речки (садковая база "Бельская грива" большереченского рыбо-разводного завода ОАО "Востсибрыбцентр"). Морфобиологические и паразитологические исследования были проведены по общепринятым в ихтиологии методикам (Правдин, 1966; Быхов-ская-Павловская, 1985). Для количественной оценки зараженности рыб использовали общепринятые в паразитологии показатели: интенсивность инвазии (ИИ) (среднее значение, лимиты) и индекс обилия паразитов (Беклемишев, 1970; Bush et al., 1997).
Выборка рыб (по 10 экз.) состояла из не зараженных и зараженных D. dendriticum особей. В зараженной D. dendriticum группе омулей ИИ составила 11—33 экз. плероцеркоидов (среднее значение ИИ 18 ± 2.47). В связи с отсутствием свободных от паразитов особей и наличием рыб со смешанными инвазиями в сравниваемые группы были отобраны особи с одинаковым и минимальным уровнями зараженности другими видами паразитов (табл. 2).
Кровь рыб отбирали в момент вылова из кровеносного сосуда после каудоэктомии. Общее число эритроцитов и лейкоцитов подсчитывали меланжерным методом в 1 мм3 в камере Горяева. Содержание гемоглобина определяли цианметге-моглобиновым методом. Мазки крови фиксировали раствором Май-Грюнвальда с последующим окрашиванием азур-эозином методом Романовского. Общее число и видовой состав лейкоцитов, качественный состав эритроцитов определяли по окрашенным мазкам крови. Клетки крови идентифицировали до вида по классификации Ивановой (1983), Житеневой и др. (1989). Относительное число Т- и В-лимфоцитов в фиксированной
Таблица 3. Гематологические и биохимические показатели байкальского омуля, не зараженного и зараженного Б. dendriticum (М ± тх)
Показатель Незараженные рыбы Зараженные рыбы
Общий белок, г/л 79.3 ± 5.68 66.5 ± 1.44*
Гемоглобин, г/л 75.8 ± 0.72 69 ± 1.06*
Эритроциты, млн/мкл 0.7 ± 0.02 0.5 ± 0.03*
Незрелые эритроциты, % 9.7 ± 1.32 15.2 ± 2.73
Лейкоциты, тыс./мкл 7.1 ± 0.39 5.7 ± 0.65
Лимфоциты, % 79.9 ± 1.72 69.7 ± 1.49
Бластные клетки, % 0.2 ± 0.1 0.4 ± 0.29
Миелоциты нейтрофильные, % 0.9 ± 0.26 1.4 ± 0.37
Метамиелоциты нейтрофильные, % 3.4 ± 1.62 6.3 ± 1.04*
Палочкоядерные нейтрофилы, % 7.8 ± 1.24 8.7 ± 2.02
Сегментоядерные нейтрофилы, % 9.3 ± 1.2 12.7 ± 2.41
Эозинофилы, % 0 0.2 ± 0.13
Моноциты, % 1.5 ± 0.56 2 ± 0.63
Примечание. (М ± тх) — среднее значение показателя и его ошибка; для табл. 3, 4. * Достоверные различия с группой незараженных особей прир < 0.01, для табл. 3, 4.
гепарином (1000 ед./мл) крови, содержание общего белка и иммуноглобулинов в сыворотке крови определяли согласно Сборнику инструкций... (1999).
Результаты исследований статистически обрабатывали с помощью пакета программ Statistica 6.0. В связи с небольшим объемом выборок для сравнения различий между исследуемыми показателями применяли непараметрический критерий Манна—Уитни (the Mann-Whitney U-test) при уровне достоверностиp < 0.01.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Дифференцировка клеточных элементов крови байкальского омуля происходит, как у всех костистых рыб, по линии эритропоэтического, агрануло- и гранулоцитопоэтического рядов (Ях-ненко, 1984; Tavares-Dias, 2006; Грушко и др., 2009). Эритроцитарный состав крови у всех исследуемых омулей представлен как зрелыми эритроцитами, насыщенными гемоглобином (табл. 3), так и незрелыми их формами (полихрома-тофильные, оксифильные и базофильные эритроб-ласты). В крови омуля, зараженного D. dendriticum, наблюдаются достоверно низкое содержание гемоглобина (p < 0.01), меньшее общее число эритроцитов (в 1.2 раза) и более высокое содержание незрелых их форм (в 1.6 раза), чем у незаражен-ных рыб. Выявленная активация пролиферации клеток эритроидного ряда носит компенсаторный характер и свидетельствует о хороших адаптационных возможностях вида. Вместе с тем в крови всех зараженных рыб отмечено появление
патологических форм эритроцитов: пойкилоци-тов, клеток в стадии амитоза, в состоянии гемолиза (ядра-тени), с хроматинолизом ядер. Встречаемость дегенеративных патологий эритроцитов (пойкилоциты, гемолиз) в периферической крови рыб, не зараженных D. dendriticum, была минимальна.
Одной из причин выявленных патологических изменений клеток может быть нарушение процессов пролиферации и дифференцировки, вызванное внешними или внутренними факторами, снижающими эффективность продукции органами гемопоэза форменных элементов крови. Так, во время нерестовых миграций у рыб на фоне изменения гормонального баланса (McBride et al., 1986; McConnachie et al., 2012) в отсутствие экзогенного питания и значительных энергетических затратах наблюдаются физиологические трансформации в организме (Kortet et al., 2003; Павлов и др., 2012). Пара
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.