ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 2012, № 5, с. 567-571
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 597.554.3-169-7-51+576.89
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ИММУНОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗАРАЖЕННЫХ ПЛЕРОЦЕРКОИДАМИ Ligula intestinalis ЛЕЩЕЙ Abramis brama НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВИТИЯ ПАРАЗИТА © 2012 г. Н. И. Силкина, В. Р. Микряков, Д. В. Микряков
Институт биологии внутренних вод РАН, 152742 Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок E-mail: sni@ibiw.yaroslavl.ru Поступила в редакцию 24.11.2011 г.
Приводятся данные исследований антимикробных свойств сыворотки крови, содержания общих липидов и антиоксидантной активности иммунокомпетентных тканей и органов инвазивных пле-роцеркоидами Ligula intestinalis лещей Abramis brama в зависимости от фазы развития паразита. Определены количественные характеристики исследуемых показателей.
Плероцеркоид Ligula intestinalis (Cestoda, Pseudophyllidea) — глубоко специализированный эндопаразит, обитает в брюшной полости карповых рыб (Дубинина, 1966), в том числе леще Abramis brama (Abramiphormes: Cyprinidae) — втором промежуточном хозяине. Инвазирование рыб плероцеркоидами происходит при поедании ими веслоногих рачков, зараженных процеркоидами (Дубинина, 1966). В кишечнике рыб процеркои-ды проникают в полость кишечника и превращаются в плероцеркоидов, которые развиваются до инвазивной стадии. Созревание червей в полости рыб сопровождается соматическим ростом, органогенезом половой системы и накоплением энергетических запасов, необходимых для созревания паразита до инвазивной стадии и завершения процессов гаметогенеза в организме дефинитивного хозяина — рыбоядных птицах. Инвазивной стадии они достигают в течение 1—1.5 лет. При этом размер плероцеркоидов увеличивается до 100 см и более. У инвазированных рыб снижаются темпы роста, развития и т.д. (Taylor, Hoole, 1993; Barus, Prokes, 1995; Loot et al., 2002; Shields et al., 2002; Извекова, 2010; Новак А., Новак М., 2011). В конечном итоге у рыб нарушаются ориентация в пространстве, функция избегания и укрытия в толще воды. Они переходят к обитанию в поверхностном слое воды и становятся легкой добычей рыбоядных птиц — окончательных или дефинитивных хозяев.
Ранее нами на примере леща Рыбинского водохранилища, инвазированного плероцеркоидами L. intestinalis, установлены изменение темпов и направления липидного обмена, лейкопоэза, снижение индексов иммунокомпетентных органов (печень, почки, селезенка), а также активация процессов окислительного стресса, сопро-
вождающаяся усилением перекисных процессов и снижением содержания антиоксидантов (Силкина, Микряков В., 2005; Микряков В., Силкина, 2006; Микряков Д., Силкина, 2011). Сведения о характере и изменении иммунофизиологических показателей рыб в процессе их инвазирования плероцеркоидами, находящимися на разных стадиях развития, в литературе отсутствуют. Изучение этого вопроса представляется весьма важным для понимания механизмов адаптации, обеспечивающих рост и развитие плероцеркоида в организме рыб до инвазивной стадии и процесс перехода паразита к обитанию в окончательном хозяине (рыбоядных птицах).
Цель работы — изучение характера изменений некоторых иммунофизиологических показателей, происходящих в организме рыб в период развития плероцеркоида L. intestinalis в полости тела хозяина до инвазивной стадии.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалом для исследования послужили ин-вазированные лигулидами и неинвазированные лещи A. brama Рыбинского водохранилища длиной 30—33 см, массой тела 600—650 г. Рыбы были условно разделены на три группы: I — незаражен-ные (контрольные); II — инвазированные лещи с длиной тела лигулы не более 10 см и не достигших инвазивной стадии; III — особи, являющиеся хозяевами червей размером свыше 70 см и большим числом половых комплексов (более чем 1 тыс.). Все лещи I и II групп выловлены в толще воды, а III — на водной поверхности.
Иммунофизиологическое состояние рыб оценивали по данным бактериостатической активности сыворотки крови (БАСК), содержанию общих ли-
568
СИЛКИНА и др.
%
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
I
II
III
Рис. 1. Уровень бактериостатической активности сыворотки крови, %. По оси абсцисс — группы рыб, * — различия достоверны по сравнению с группой I (контроль) (для рис. 1—4).
мг % 1600
1200
800
400
■ '
□ 2
■ 3
■ 4
II
III
Рис. 2. Содержание общих липидов, мг %. 1 — кровь, 2 — печень, 3 — почки, 4 — селезенка (для рис. 2—4).
пидов (ОЛ), продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), уровню общей антиокислительной активности (ОАА).
БАСК определяли нефелометрическим методом, адаптированным для рыб, в модификации Микрякова В. (1991). В качестве тест-микробов использовали суточную культуру Aeromonas hidro-phila.
Содержание ОЛ устанавливали в сыворотке крови и экстрактах тканей иммунокомпетентных органов (печени, почки и селезенки) методом Фолча ^о1еИ et al., 1957).
Об интенсивности ПОЛ в тканях судили по накоплению малонового диальдегида (МДА) — одного из конечных продуктов перекисного окисления. Концентрацию МДА устанавливали на основе учета
количества продуктов ПОЛ, реагирующих с тиобар-битуровой кислотой и дающих с ней окрашенный комплекс. Интенсивность окрашивания оценивали спектрофотометрически по изменению максимума поглощения при 532 нм (Андреева и др., 1988). Содержание МДА вычисляли с учетом коэффициента молярной экстинкции МДА (1.56 х 105 М-1 с-1) и выражали в наномолях на 1 г ткани.
ОАА тканей и органов оценивали по кинетике окисления субстрата восстановленной формы 2.6-дихлорфенолиндофенола кислородом воздуха по методике, описанной Семеновым и Ярошем (1985), адаптированной нами для рыб. Сущность метода заключается в том, что чем выше скорость окисления субстрата в присутствии биологического материала, тем ниже содержание в тканях антиоксидантов. Гомогенат получали путем растирания тканей с физиологическим раствором в соотношении 1:1. Константу ингибирования окисления субстрата (КОС), являющуюся показателем антиокислительной активности ткани, определяли относительно контроля по формуле:
К = Ккон - Коп/С,
где Ккон и Коп — константы скоростей окисления субстрата соответственно в контроле и в опыте, С - концентрация биологического материала в кювете.
Результаты исследований подвергали статистической обработке при помощи стандартного пакета программ (приложение Statistica) с использованием t-теста, p < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании функционального состояния гуморальных факторов врожденного иммунитета, содержания ОЛ, МДА и анализе КОС в сыворотке крови, тканях печени, почек, селезенки у рыб, инвазированных и неинвазированных плероцеркоидами L. intestinalis, выявлены различия в изменчивости величин исследуемых показателей и установлена связь иммунофизиологи-ческих параметров со стадией развития паразита (рис. 1—4).
Лещи групп II и III достоверно отличались по большинству изученных показателей от неинва-зированных рыб. Выявленные различия изучаемых показателей имели разнонаправленный характер. Величины БАСК, ОЛ в сыворотке крови, МДА и КОС во всех исследуемых тканях рыб группы II были ниже, чем у особей группы I (рис. 1—4), тогда как таковые лещей группы III имели высокие значения по сравнению с группами I и II.
Низкие величины БАСК, установленные у особей группы II, видимо, обусловлены супрессивным влиянием экзометаболитов, выделяемых плероцеркоидами, на врожденные механизмы гу-
*
*
*
0
I
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ИММУНОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 569
морального иммунитета. Сходные данные ранее получены нами при исследовании зависимости заражения рыб паразитами, в том числе и лигули-дами, от уровня БАСК (Микряков В. и др., 1979, 20116; Микряков В., Силкина, 2006; Силкина и др., 2011). Это позволяет предположить, что синтезируемые лигулидами экзометаболиты оказывают нейтрализующие действие на эффекторные функции механизмов иммунной защиты рыб. О супрессивном влиянии L. intestinalis на эффектор-ное звено иммунной системы плотвы свидетельствует работа Мазур, Пронина (2006). У пораженных плероцеркоидами рыб авторы установили снижение содержания Т-лимфоцитов и неспецифических иммуноглобулинов, выполняющих функции распознавания и рецепции чужеродных тел, отторжения трансплантата и т.д. (Микряков В., 1991; Хаитов и др., 2002; Галактионов, 2005). Косвенно это подтверждается данными исследований Давыдова и Микрякова В. (1988) антигенрас-познающей функции лимфоцитов карпа Cyprinus carpió под влиянием экзометаболитов ленточных червей Eubotrium rugosum и Bothriocephalus acheilog-nathi. Ими показано, что экзометаболиты, полученные от червей, угнетали антигенраспознаю-щую функцию лимфоцитов опытных рыб более чем в пять раз по сравнению с контрольными.
Достоверные различия величин биохимических показателей, выявленные между инвазиро-ванными и неинвазированными рыбами, свидетельствуют, что плероцеркоиды в организме хозяина вызывают изменение темпов и направления липидного обмена (Силкина, Микряков В., 2005; Микряков В., Силкина, 2006; Смирнов, Богдан, 2007), перекисеобразовательных процессов и ОАА тканей (рис. 2—4). Показана зависимость выявленных изменений содержания ОЛ, МДА и КОС от стадии развития паразита. Количественные характеристики ОЛ, МДА и КОС лещей группы III достоверно превышали таковые групп I и II.
Высокие показатели ОЛ, МДА и КОС в исследуемых тканях инвазированных рыб группы III указывают на индуцируемую лигулидами активацию процессов ПОЛ и дефицит структур антиок-сидантной защиты (рис. 2—4). Ранее нами установлены высокие уровни ОЛ, МДА в сыворотке крови и печени и низкие величины КОС у рыб с крупноразмерными червями, длиной свыше 100 см. Наблюдаемые у пораженных рыб высокие уровни содержания ОЛ и МДА коррелировали с ростом червя и низкой ОАА тканей (Микряков В., Силкина, 2006). Повышенный уровень содержания МДА, отмеченный в тканях инвазированных рыб, имеющих более крупных паразитов, свидетельствует об интенсификации в организме хозяина процессов ПОЛ, вызванных ростом червя, усилением стрессирующего влияния паразитов
нмоль/г 6
□ 2
II
III
Рис. 3. Содержание малонового диальдегида, нмоль/г.
л/(моль ■ мин)
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.