ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН, том 2,№1,2006, стр. 72-77
БИОЛОГИЯ
УДК 597.554.3: 577.17
ВЛИЯНИЕ ДЕКСАМЕТАЗОН-ФОСФАТА НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫХ ОРГАНОВ КАРПА
CYPRINUS CARPIO L.
© 2006 г. В.Р. Микряков1, Н.И. Силкина*, Д.В. Микряков1
Обобщены результаты исследований влияния дексаметазон-фосфата (аналога кортизона) на соматические индексы и перекисное окисление иммунокомпетентных органов (печени, почки и селезенки) карпа Cyprinus carpió L. Рыбы на введение гормона реагировали изменением соматических индексов иммунокомпетентных органов, активацией перекисного окисления липидов. Показана зависимость исследуемых признаков от особенностей структурно-функциональной организации органов и времени, прошедшего после инъекции гормона.
ВВЕДЕНИЕ
Дексаметазон-фосфат - синтетический аналог кортизона, который является производным глю-кокортикоидного гормона кортизола [1,2]. Кор-тизол и его производные относятся к группе им-муносупрессивных гормонов. Они считаются одними из основных гормонов, вызывающих истощение иммунной системы, увеличение восприимчивости к заболеваниям при стрессе [3-8]. Мишенью гормонов стресса, вызывающих депрессию иммунной защиты, является лимфоидная ткань, а на уровне клеток - лимфоциты [1, 2, 9].
Установлена положительная корреляция им-мунодепрессивного состояния и повышенной чувствительности стрессированных рыб к болезнетворным организмам с высоким уровнем содержания плазменного кортизола [8, 10-12]. Это заключение соответствует эффектам, полученным на рыбах после введения кортизола и его синтетических аналогов: гидрокортизона и дексаметазон-фосфата [8, 9, 13-15].
Накопленные в литературе данные в основном посвящены изучению влияния кортизола и кортизона на закономерности формирования специфического и неспецифического иммунного ответа, структурно-функциональное состояние лейкоцитов, содержание Т- и В-лимфоцитов, реакцию миграции макрофагов в организме рыб [8,9, 14-17].
Однако в литературе практически отсутствуют данные о характере изменения морфофи-
1 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, пос. Борок Ярославской обл.
зиологического состояния иммунокомпетентных органов на экзогенное введение кортизола и его аналогов. Между тем известно, что у стрессированных рыб после воздействия неблагоприятных факторов происходит снижение соматических индексов и нарушение структурно-функциональных характеристик органов иммунитета: почек, печени и селезенки [18-21]. Происходящие в иммунокомпетентных органах под влиянием стрессоров атрофиче-ские и деструктивные процессы свидетельствуют об истощении их лимфоидной ткани, основная масса которой топографически у большинства костистых рыб кроме тимуса располагается в про- и мезонефросе, селезенке, частично в печени, вдоль стенки пищевода, кишечника и в области перикарда [13, 20, 22-24].
Изучение этого вопроса представляется весьма важным для выяснения механизма повреждающего действия кортизона на иммунокомпетент-ные органы рыб, находящихся в состоянии стресса, и определения возможности использования параметров изменения морфофизиологических характеристик исследуемых органов в качестве индикатора стресса. Это важно также при мониторинге условий среды обитания, темпов роста, развития и разработке профилактических и оздоровительных мероприятий по борьбе с последствиями влияния стресс-факторов на иммунный статус и состояние здоровья рыб.
Целью работы было определение характера влияния кортизона на морфофизиологическое состояние различных по структурно-функциональной организации иммунокомпетентных ор-
ганов почек, селезенки и печени карпа Cyprinus carpió L., выполняющих разнообразные иммунологические функции.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Опыты ставились на карпах Cyprinus carpió L. в возрасте 2+, 3+ средней массой 200-250 г. Рыб содержали в принудительно аэрируемых аквариумах при температуре воды +18 до +20 °С, содержании кислорода 4-5 мг/л, рН 7,2-7,4. В качестве гормонального препарата использовали дек-саметазон-фосфат (аналог кортизона) фирмы КРКА, Novo mesto, Slovenia. По эффективности 0,75 мг дексаметазона соответствует 25 мг кортизона. Обработку рыб гормоном проводили путем парентеральных инъекций в дозе 2 мг/особь. Сбор материала осуществляли через 1, 3, 7, 14 и 21 сутки после внутрибрюшиниой инъекции гормона.
Морфофункциональное состояние иммуно-компетентных органов оценивали по соматическим индексам туловищных почек, селезенки и печени и по интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ).
Индекс рассчитывали по процентному отношению исследуемого органа к массе рыбы согласно формуле
Х = -100, В
где Х- индекс органа, %; А- масса органа, г; В -масса рыбы, г.
Перекисное окисление липидов (ПОЛ) изучали в тканях печени, почки и селезенки. Лили-ды из тканей экстрагировали общепринятым методом по Фолчу [25]. Об интенсивности ПОЛ в тканях судили по накоплению малонового диальдегида (МДА) - одного из конечных продуктов перекисного окисления. Концентрацию МДА определяли на основе учета количества продуктов перекисного окисления липидов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой и дающих с ней окрашенный комплекс. Интенсивность окрашивания оценивали спектрофо-тометрически по изменению максимума поглощения при 532 нм [26]. Расчет содержания МДА проводили с учетом коэффициента молярной экстинкции МДА (1,56 • 105 М-1 с-1). Количество МДА выражали в нмолях/г ткани. Исходно в животных тканях содержание малонового диальдегида крайне незначительно, и 98% его образуется в процессе взаимодействия тиобарбитуровой кислоты при разрушении гидроперекисей липидов. Содержание продуктов, ре-
агирующих с тиобарбитуровой кислотой, вычисляли по формуле
Х=Е- 85,47,
где X - содержание продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, выраженное в количестве малонового диальдегида (мкмоль/л), Е -оптическая плотность при 535 нм.
Результаты исследований подвергали статистической обработке при помощи стандартного пакета программ (Microsoft Office 98, приложение Statistical с последующей оценкой различий с использованием t-теста, Р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученных результатов показал, что органы карпов на введение дексаметазон-фосфа-та реагировали изменением исследованных параметров (рис. 1). Данные исследования соматических индексов почек, селезенки и печени под влиянием аналога кортизона отличаются размахом и амплитудой изменчивости (рис. 1). Динамика изменений количественных показателей соматических индексов исследованных органов имела разное направление. Установленные особенности динамики изменений относительной массы почек, селезенки и печени карпа отражают особенности их структурно-функциональной организации и содержание в тканях исследуемых органов гормончувствительных клеток и тканей, ответственных за поддержание иммунного гомеостаза.
Соматические индексы почек, основная масса которых состоит из лимфомиелоидной ткани, выполняющей иммунологические и гемопоэти-ческие функции [13, 20, 22-24, 27], у опытных рыб изменялись в сторону снижения (от 0,60 ± 0,01 до 0,54 ± 0,04), тогда как у контрольных - в сторону повышения (от 0,73 ± 0,04 до 0,84 ± 0,04) (рис. 1). Обнаруженная тенденция снижения индексов почек под влиянием дексаметазон-фосфа-та свидетельствует об атрофии органа, вызванной истощением (лизисом) лимфоидной ткани, в том числе интерстициальной, и согласуется с аналогичными изменениями органов иммунной системы у теплокровных животных [4, 19, 21] после введения иммуносупрессивных гормонов и их синтетических аналогов.
Направление изменения соматических индексов, отражающее относительную массу селезенки (рис. 16), отличалось от таковых почек (рис. 1а) и печени (рис. 1в). Селезенка рыб, основная масса которой состоит из красной пульпы, на введение аналога кортизона реагировала увеличением ее относительной массы, а имеющаяся белая пульпа, вы-
% а 1 т
0,9» 0,8»
0,7 0,6 0,5 0,4
л.....i
""■•Г""
/
"-i...........í
0
%
0,6х б
0,5 -0,4 0,3
0,2-
14 21 сутки
Л
А
У
А........i-
i-
Y
14
21 сутки
% в 3,5 т
3
2,5»""" 2» 1,5-• 1--
......ч
■i—{.—í
о
14
21 сутки
Перед опытом
■ Опыт
Контроль
Рис. 1. Индекс органов карпа после инъекции дексаметазон-фосфата: а - почки, б - селезенка, в — печень
полняющая функцию лимфопоэза, недостаточно развитая и расположенная в виде отдельных диффузных скоплений [20, 24, 29], демонстрировала противоположную тенденцию. Известно, что селезенка по особенностям структурной организации и характеру выполняемой функции напоминает костный мозг высших позвоночных. Согласно современным представлениям, основной функцией данного органа является эритро- и тромбопоэз, затем лимфопоэз, тогда как основная функция почки -лимфо- и миелопоэз [20,23,24,27,29].
Независимо от срока взятия пробы относительная масса селезенки как у контрольных, так и опытных рыб возрастала. Нарастание объема селезенки в контроле по сравнению с таковой у рыб после инъекции гормона происходило более быстрыми темпами. Во все сроки наблюдения, за исключением данных, полученных через 14 суток, величины спленосоматических индексов в опыте были ниже, чем у интактных особей. Обнаруженное различие в темпах роста относительной массы селезенки у контрольных и опытных рыб в условиях эксперимента, по-видимому, обусловлено гормониндуцируемой инволюцией лим-фоидной ткани органа, вызванной разрушающим действием кортизона.
Несмотря на имеющееся различие в темпах нарастания показателей спленосоматического индекса между опытными и контрольными карпами, селезенка рыб, как и костный мозг теплокровных животных [3, 4], на действие гормона стресса реагирует гиперплазией эритропоэтиче-ской ткани и интенсификацией образования эритроцитов. Сходные гиперпластические изменения и усиление эритропоэтической функции в селезенке отмечено также при воздействии на рыб токсических стресс-факторов [21, 30]. Об этом свидетельствуют данные исследований В.М. Степановой с соавт. [21] по изучению влияния сублетальных концентраций кадмия на ретикуло-лим-фоидную ткань мозамбикской тиляпии Sarotherodon mossam
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.