ВОПРОСЫ ИХТИОЛОГИИ, 2014, том 54, № 1, с. 107-114
УДК 597.554.3.591.8
ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЛАНОМАКРОФАГОВЫХ ЦЕНТРОВ ПЕЧЕНИ И СЕЛЕЗЁНКИ ПЛОТВЫ RUTILUS RUTILUS (CYPRINIFORMES: CYPRINIDAE) В ОЗЕРЕ КОТОКЕЛЬСКОЕ В ПЕРИОД ВСПЫШКИ ГАФФСКОЙ БОЛЕЗНИ © 2014 г. С. В. Пронина, М. Д.-Д. Батуева*, Н. М. Пронин*
Бурятский государственный университет — БГУ, Улан-Удэ * Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН — ИОЭБ, Улан-Удэ
E-mail: mbadm@biol.bscnet.ru Поступила в редакцию 18.07.2012 г.
Описаны особенности морфологии и численности меланомакрофаговых центров в печени и селезёнке плотвы Rutilus rutilus и количества пигментов в меланомакрофаговых центрах во время вспышки гаффской болезни и гибели рыб в оз. Котокельское в сравнении с этими показателями у плотвы из оз. Байкал. В печени плотвы оз. Котокельское выявлены патологические изменения в микроциркуляторном русле и в паренхиме. У плотвы из этого водоёма площадь меланомакрофаговых центров в печени достоверно меньше, а число и площадь этих центров в селезёнке достоверно выше, чем у плотвы из оз. Байкал. Среди исследованных пигментов наиболее выраженной реакцией на содержание токсина в водоёме характеризуется гемосидерин. Увеличение его количества в меланомакрофаговых центрах селезёнки свидетельствует об усилении распада эритроцитов и высвобождении железа, что может быть следствием повреждения клеток эритроцитарного ряда токсином.
Ключевые слова: плотва Rutilus rutilus, гистопатология, меланомакрофаговые центры, селезёнка, печень, гаффская болезнь, гепатотоксин, микроцистин.
DOI: 10.7868/S004287521401010X
Озеро Котокельское — самое крупное в Прибайкалье (площадь 69 км2, средняя глубина 3.5 м), расположено в 2 км от восточного берега Байкала (50°00'—50°50' с.ш. 108°05'—108°15' в.д.) и имеет сток в него через систему протока Исток — р. Ко-точик — р. Турка. По данным комплексных исследований, проведённых в 1985—1986 гг., озеро характеризовалось как гидрокарбонатно-кальцие-вый, слабо минерализованный водоём эвтрофного типа с плотвично-окунёвым ихтиоценозом. Рыбопродуктивность озера в этот период достигала 500 т/г. (Биопродуктивность ..., 1988). Двадцать лет назад в нём началось снижение уловов, и в настоящее время водоём фактически выпал из ры-бохозяйственного фонда Республики Бурятия. Вследствие влияния природных и антропогенных факторов, включая высокий уровень рекреационной нагрузки, непреднамеренного вселения и мощного развития чужеродного вида — элодеи канадской Elodea canadensis — с последующим массовым её отмиранием, произошли существенные изменения в структуре биоты озера (Пронин и др., 2007), и процесс эвтрофикации водоёма начал переходить в фазу дистрофикации. Весной 2008 г. в Прикотокелье регистрировалась гибель домашних кошек, которых кормили рыбой, и ди-
ких рыбоядных птиц. В мае—августе 2008 г. наблюдалась массовая гибель рыб (плотва Rutilus rutilus, окунь Perca fluviatilis, лещ Abramis brama), продолжавшаяся эпизодически в июне—июле 2009 г. (Пронин и др., 2009). В июле 2008 г. среди населения приозёрья зарегистрирована вспышка заболевания, связанного с употреблением рыбы из оз. Котокельское и диагностированного как гаффская болезнь (синонимы: юксовская, сарт-ланская, наримановская, гаффско-сартланская), или алиментарно-токсическая пароксизмальная миоглобинурия (АТПМ) (Качина, Комарова, 2009). Впервые это заболевание было зарегистрировано в 1924 г. у жителей побережья зал. Фри-шес-Гафф (отсюда название — гаффская болезнь) в восточной Пруссии (ныне Калининградская область). К настоящему времени описано большое число вспышек этого заболевания в разных регионах России и за рубежом, но для Восточной Сибири и Забайкалья это первый случай. Несмотря на многолетнюю историю изучения АТПМ, этиология этого заболевания остаётся невыясненной, но во всех описанных случаях его возникновение было связано с употреблением в пищу рыбы, а токсическое начало — термостойкое и жирорастворимое. При этом данные о природе токсиче-
ского вещества, накапливающегося в рыбе при АТПМ, неоднозначны, что, вероятно, связано с разными источниками его образования в различных водоёмах. В связи с этим проведено комплексное исследование природных условий и биоты оз. Котокельское, в том числе ихтиопара-зитологические, патогистологические и токсикологические, результаты которых частично отражены в ряде работ (Пронин и др., 2009, 2010; Пронина, Пронин, 2009; Базова и др., 2010; Belykh et al., 2011).
Меланомакрофаговые центры (ММЦ) селезёнки, печени и почек как часть защитной системы рыб, амфибий и рептилий всё чаще становятся предметом микропатоморфологических и токсикологических исследований (Mackmull, Michels, 1932; Roberts, 1975; Wolke et al., 1985; Sca-lia et al., 1988; Pintucci et al., 1990; Wolke, 1992; Khan et al., 1994; Ahti Haaparanta et al., 1996; Couil-lard, Hodson, 1996; Zuasti et al., 1998). Основными функциями ММЦ являются хранение, разрушение и детоксикация эндогенного и экзогенного материалов, включая паразитов (Roberts, 1975; Wolke, 1992; Agius, Roberts, 2003).
Цель работы — сравнительное исследование ММЦ в органах одного вида рыб с контрастной экологической ситуацией из водоёмов оз. Байкал и оз. Котокельское.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Для изучения патогистологических изменений печень и селезёнку плотвы получили от 16 особей в возрасте 6+—7+, выловленных 05—06.06.2009 г. в оз. Котокельское. Контролем служила печень и селезёнка 15 экз. плотвы того же возраста, отловленной 08—09.06.2009 г. из благополучного водоёма (Чивыркуйский залив оз. Байкал 53°39' с.ш. 109°00' в.д.). Чивыркуйский залив (площадь 270 км2, длина 27 км, ширина 13 км) оз. Байкал взят в качестве контрольного водоёма как наименее подверженный антропогенному влиянию в связи с малочисленным постоянным населением на прилежащей территории, входящей в состав Забайкальского национального парка, и в связи с наличием эвтрофного участка с ихтиофауной, аналогичной таковой в оз. Котокельское на его уникальном продольном трансекте с глубинами от 2 до 150 м (Pronin, 2000).
Органы подвергли гистологической обработке по общепринятым в патогистологии методам (Меркулов, 1969). После дегидратации кусочки органа помещали в парафин. Парафиновые блоки были разложены на срезы толщиной 4—6 мкм на микротоме марки "Accu-Cut SRM 200" и окрашены гематоксилином Эрлиха — эозином, азур II — эозином по методу Маллори, постановкой PAS-
реакции с контролем амилазой, 0.5%-ным водным раствором толуидинового синего, берлино-вым синим по Перльсу - для дифференцированного выявления пигментов (гемосидерина, липофусцина и меланина). Подсчитывали число ММЦ на 1 мм2, рассчитывали среднюю площадь, занимаемую всеми ММЦ на 1 мм2 среза, с помощью окулярного диска с 100 точками в 100 полях зрения при увеличении 1000 определяли среднее содержание пигментов (Автандилов, 1990).
Статистические данные обрабатывали с использованием однофакторного дисперсионного анализа ANOVA (пакет программ Statistica, StatSoft Russia).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Печень (рис. 1). У плотвы оз. Котокельское, в отличие от особей из контрольного водоёма, отмечены патологические изменения в микроцир-куляторном русле и в паренхиме: мозаичное кровенаполнение сосудов (гиперемия и эритростаз в центральных венах и синусоидах одних долек и анемия других); очаги перивенулярного отёка паренхимы; диффузная зернистая и очаговая мелкокапельная жировая дистрофия; мелкоочаговый (по три-четыре клетки) некробиоз и некроз гепато-цитов (рис. 1в). При окраске по Перльсу в цитоплазме гепатоцитов и звёздчатых клетках (макрофагах) синусоидов присутствуют мелкие, сферической формы тёмно-синие гранулы гемосидерина, что свидетельствует о накоплении железа в гепа-тоцитах (рис. 1г). У одной особи (6.6%) гистопа-тологические изменения в печени были наиболее глубокими. Балочное расположение гепатоцитов нарушено, кровенаполненность сосудов слабая, многие гепатоциты с признаками атрофии. У таких клеток ядра мелкие, с эксцентрично расположенными ядрышками или лишенные их, вокруг ядра сосредоточена плотная грубозернистая цитоплазма, периферическая часть клеток светлая, с единичными базофильными гранулами. В органе присутствуют очаги крупнокапельной жировой дистрофии.
Размеры ММЦ в печени плотвы из оз. Кото-кельское и контрольного водоёма варьируют в пределах от 86 до 2802 мкм (таблица), наиболее крупные из них чаще округлой формы. Чёткой закономерности в распределении ММЦ по органу не прослеживается, но часть их прилегает к стенке кровеносных сосудов. Лейкоцитарная реакция вокруг ММЦ отсутствует, и они непосредственно контактируют с паренхимой или со структурами адвентициальной оболочки кровеносного сосуда (рис. 1а). При окраске по Маллори вокруг некоторых ММЦ выявляется тонкая коллагеновая пластинка. Внутри ММЦ содержатся деструктивные гепатоциты и гранулы жёлтого и светло-ко-
ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЛАНОМАКРОФАГОВЫХ ЦЕНТРОВ ПЕЧЕНИ
109
ричневого цвета (при окраске гематоксилин-эозином) или от тёмно-синего до фиолетового цвета (при окраске по Перльсу). ММЦ в печени плотвы из оз. Котокельское по сравнению с таковыми в печени контрольных рыб не содержат меланина, не отличаются по содержанию гемосиде-рина, но достоверно богаче липофусцином.
Печень плотвы из сравниваемых озёр не различается по числу ММЦ (таблица). Однако у плотвы из оз. Котокельское площадь, занимаемая ММЦ в печени, достоверно меньше, чем у плотвы из оз. Байкал, что обусловлено меньшими размерами ММЦ у котокельских рыб (рис. 1а, 1б).
Селезёнка. По гистологическому строению этот орган у плотвы из сравниваемых водоёмов почти не отличается, но у особей из оз. Котокель-ское число ММЦ в селезёнке в 2.3 раза больше, и они достигают более значительных размеров — 49630 против 16450 мкм2 (таблица). Они сильнее окрашиваются гематоксилин-эозином, поскольку богаче тёмными, почти чёрными, гранулами при одновременном присутствии гранул разных оттенков жёлтого и коричневого цветов. При окраске по Перльсу в ММЦ селезёнки котокель-ской плотвы дифференцированы три пигмента — гемосидерин, липофусцин и меланин. Гемосиде-рин регистрируется в ММЦ только в селезёнке плотв
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.