БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2013, № 2, с. 94-96
КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ
УДК 597.442-118
ВЛИЯНИЕ АНАЛОГА КОРТИЗОЛА И ТРАНСПОРТНОГО СТРЕССА НА ЧАСТОТУ ВСТРЕЧАЕМОСТИ МИКРОЯДЕР В ЭРИТРОЦИТАХ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ СТЕРЛЯДИ Acipenser ruthenus L.
© 2013 г. Т. Б. Камшилова, В. Р. Микряков, Д. В. Микряков
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: mvr@ibiw.yaroslavl.ru Поступила в редакцию 27.01.2012 г.
Изучено влияние аналога кортизола и транспортировки на частоту встречаемости микроядер в эритроцитах периферической крови стерляди. Под влиянием обоих факторов увеличивается как число рыб с микроядрами, так и доля аберрантных эритроцитов.
Ключевые слова: стерлядь, кортизол, транспортный стресс, микроядерный тест.
Б01: 10.7868/80320965213020046
ВВЕДЕНИЕ
Микроядерный тест отражает уровень хромосомных аберраций, происходящих под влиянием различных стресс-факторов в эритроцитах позвоночных животных, включая рыб [2, 3, 6—8]. Этот тест используется при оценке мутагенного действия загрязняющих веществ на рыб [6, 8].
Стресс-реакция у рыб сопровождается активацией синтеза гормонов стресса — катехолами-нов (адреналина, норадреналина и др.) и кортизола [9]. Кортизол и его производные считаются одними из основных гормонов стресса, вызывающих супрессию иммунологических функций [4, 9], активацию катаболических процессов, эритропоэза и митотического деления кроветворных клеток [5], катехоламины — гликолиз, липолиз и усиление тромбоцитопоэза. В литературных источниках отсутствуют сведения о характере влияния кортизола и транспортного стресса на хромосомный аппарат эритроцитов рыб. Знание этого важно для понимания механизма действия возмущающих факторов среды на стабильность генетического аппарата эритроцитов рыб.
Цель работы — определение влияния аналога кортизола и транспортировки на частоту встречаемости микроядер в эритроцитах периферической крови стерляди Ларвтвг гыЛвпш Ь.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперимент проводили на стерляди со средней массой 272.5 ± 10.7 г и длиной 37.1 ± 0.5 см,
выращенной в рыбоводном хозяйстве "Диана" (пос. Кадуй Вологодской обл.). Сразу после вылова рыбу разделили на две группы. Группа 1 была подвергнута только транспортировке, группа 2 — совместному действию транспортировки и парентеральной инъекции синтетическим аналогом кортизола (дексаметазон-фосфатом (KPKA, Novo mesto, Slovenia) в дозе 0.2 мл, или 0.8 мг активного вещества на 1 особь). После отлова и инъекции обе группы стерляди через 8 ч были доставлены в лабораторию, где их содержали в бассейнах с отстоянной артезианской водой и принудительной аэрацией (рН 7.3—7.5, общая жесткость 4.35— 5.17 мг/л, температура 16—18°C, концентрация растворенного кислорода 7—8 мг/л) при режиме кормления 1 раз в сутки свежим фаршем из речной рыбы.
Для анализа отбирали по пять рыб из каждой опытной группы. Контрольную пробу взяли в прудовом хозяйстве (интактные рыбы, 0 сут), последующие — на 1, 3, 7 и 21-е сутки эксперимента — в лаборатории. Препараты-мазки готовили из периферической крови, взятой из хвостовой артерии рыб, фиксировали этиловым спиртом, окрашивали по Романовскому-Гимза и просматривали под иммерсионным объективом. Микроядра подсчитывали [1] на 1000 эритроцитов и выражали в промилле. Результаты представлены в виде средних значений ± доверительный интервал. Данные обрабатывали статистически с помощью программы Excel.
ВЛИЯНИЕ АНАЛОГА КОРТИЗОЛА И ТРАНСПОРТНОГО СТРЕССА
95
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Под влиянием обоих факторов увеличивается как число рыб с микроядрами, так и доля аберрантных эритроцитов (см. таблицу). Вместе с тем мутагенные эффекты транспортного стресса и кортизола различались по эффективности их влияния на генетический аппарат клеток красной крови стерляди. Доля эритроцитов с микроядрами после транспортировки стерляди варьировала в пределах 0.8—1.0%о, после введения гормона — 1-3%.
Увеличение числа эритроцитов с микроядрами у рыб из группы 2 (транспортировка + инъекция) отмечали на 7-е сутки эксперимента (2%) и на 21-е сутки (3%). В течение всего периода наблюдения у рыб из группы 2 доля микроядер в эритроцитах была заметно выше, чем из группы 1. Обнаруженное нарастание доли содержания эритроцитов с хромосомными аберрациями у рыб, подверженных действию транспортировки и гормона стресса, по сравнению с таковым особей до начала эксперимента позволяет предположить, что происходящие изменения в клетках красной крови обусловлены кортизолиндуцируемым повреждением ДНК хромосом. Кортизол действует на уровне генома, вызывая соматические мутации в кроветворных клетках, в том числе эритроцитах, изменяя их наследственные свойства, приводя к нарушению их функций [5]. Относительно низкие величины содержания эритроцитов с микроядрами, выявленные в периферической крови стерляди после перевозки их из рыбхоза до бассейнов, по-видимому, вызваны влиянием нативного эндогенного кортизола, образующегося в ответ на транспортный стресс. У рыб после транспортировки в плазме крови увеличивается содержание эндогенного кортизола [9].
Повышенный уровень красных кровяных клеток с микроядрами у рыб из группы 2 можно объяснить понижением эффективности работы иммунной системы, связанным с иммуносупрессив-ным действием аналога экзогенно введенного кортизола [4, 9]. Генетические нарушения элиминируются посредством иммунной системы [2, 6, 8]. В то же время кортизол и токсиканты оказывают модифицирующее влияние на функционирование клеточных и гуморальных факторов иммунитета, вызывая снижение функций по сохранению анти-генно-структурного гомеостаза, распознаванию, нейтрализации чужеродных тел и очищению организма от дефектных клеток крови [4, 9]. Это, по-видимому, служит одной из причин повышения частоты встречаемости микроядер в эритроцитах рыб. Таким образом, увеличение количества рыб с микроядрами в эритроцитах периферической крови и повышение частоты встречаемости аберрантных клеток свидетельствуют о мутагенном дей-
Частота встречаемости эритроцитов с микроядрами в периферической крови стерляди
Экспозиция, Количество рыб Количество
сут общее с микроядрами в эритроцитах микроядер, %%
0 3 0 0
1 5 4 0 . 8 ± 0 .4
5 4 1 . 0 ± 0 .6
3 5 5 5 3 1 . 0 ± 0 .0 1 . 2 ± 0 .9
7 5 3 0 . 8 ± 0 .7
5 5 2 . 0 ± 0 .6
21 4 4 3 4 1 . 0 ± 0 .8 3 . 0 ± 2 .1
Примечание. Над чертой — группа 1 (после транспортировки), под чертой — группа 2 (после инъекции дексаметазона и транспортировки).
ствии дексаметазона и транспортировки на стабильность генетического аппарата клеток красной крови. Повышенный уровень эритроцитов с хромосомными аберрациями у группы рыб, подвергнутой транспортировке + инъекции кортикосте-роида дексаметазона, можно объяснить понижением эффективности работы иммунной системы, связанной с действием гормона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Захидов С.Т., Позняков С.П., Урываева И.В., Хами-дов Д.Х. Метод учета микроядер в изучении мутагенных свойств пестицидов // Узбек. биол. журн. 1986. № 4. С. 54-57.
2. Ильинских Н.Н., Новицкий В.В., Ванчугова Н.Н., Ильинских И.Н. Микроядерный анализ и цитоге-нетическая нестабильность. Томск: Томск. гос. ун-т, 1992. 272 с.
3. Ингель Ф.И., Бодягин Д.А., Геворкян Н.М. и др. Модификация психо-эмоциональным стрессом мутагенных свойств ксенобиотиков // Токсикол. вестн. 1995. № 3. С. 5-9.
4. Микряков Д.В. Влияние некоторых кортикостероид-ных гормонов на структуру и функцию иммунной системы рыб: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2004. 24 с.
5. Юдаев Н.А., Афиногенова С.А., Булатов А.А. и др. Биохимия гормонов и гормональной регуляции. М.: Наука, 1976. 379 с.
6. Al-Sabti K. Monitoring the genotoxicity of radiocon-taminants in Swedish lakes by fish micronuclei // Cyto-bios. 1992. V. 70. P. 101.
7. Gökalp Muranli F.D., Güner U. Induction of micronuclei and nuclear abnormalities in erythrocytes of mosquito fish (Gambusia affinis) following exposure to the pyre-
БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД № 2 2013
96
КАМШИЛОВА и др.
throid insecticide lambda-cyhalothrin // Genetic Toxicol. and Environ. Mutagenesis. 2011. V. 726. P. 104— 108.
8. Hughes J.B., Hebert A. T. Erythrocyte micronuclei in winter flounder (Pleuronectes americanus): results of
field surveys during 1980—1988 from Virginia to Nova Scotia and in Long Island Sound // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1991. V 20. P. 474. 9. Wendelaar Bonga S.E. The stress response in fish // Physiol. Rev. 1997. V. 77. № 3. P. 591-625.
Сдано в набор 6.02.2013 г. Подписано к печати 14.04.2013 г. Дата выхода в свет 15 кв. Формат 60 X 881Д Цифровая печать Усл. печ. л. 12.0 Усл. кр.-отт. 2.3 тыс. Уч.-изд. л. 12.0 Бум. л. 6.0
Тираж 184 экз. Зак. 1274 Цена свободная
Учредители: Российская академия наук, Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина
Издатель: Российская академия наук. Издательство "Наука", 117997, Москва, Профсоюзная ул., 90 Оригинал-макет подготовлен МАИК "Наука/Интерпериодика" Отпечатано в ППП "Типография "Наука", 121099 Москва, Шубинский пер., 6
The Effect of the Cortisol Analogue and Transport Stress on Frequency of Occurrence of Micronuclei in Erythrocytes of the Peripheral Blood of Sterlet Acipenser ruthenus L.
T. B. Kamshilova, V. R. Mikryakov, D. V. Mikryakov
Institute for Biology of Inland Waters RAS, 152742 Borok, Russia
The effect of the Cortisol analogue and the transportation on the occurrence of micronucleus in erythrocytes of the peripheral blood of sterlet was studied. Both factors increased the number of fishes with micronucleus and the percentage of aberrant erythrocytes.
Keywords: sterlet, cortisol, transport stress, micronucleus test
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.