КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
597.554.3.57.083.3
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ ЗДОРОВЬЯ РЫБ © 2015 г. В. Р. Микряков, Д. В. Микряков
Институт биологии внутренних вод РАН — ИБВВ, Борок Ярославской области
E-mail: mvr@ibiw.yaroslavl.ru Поступила в редакцию 05.08.2013 г.
Ключевые слова: карповые рыбы Cyprinidae, бактерицидная активность сыворотки крови, иммуно-дефицитные и иммунореактивные особи, паразиты, выживаемость.
DOI: 10.7868/S0042875215010129
ВОПРОСЫ ИХТИОЛОГИИ, 2015, том 55, № 1, с. 119-123
УДК
Здоровье — интегральный показатель жизнестойкости, который зависит от функционирования всех систем организма, в том числе иммунной, и отражает устойчивое его развитие в колеблющихся условиях среды. Иммунная система рыб, подобно таковой высших позвоночных, многокомпонентна (Купер, 1980; Петров, 1983; Галактионов, 1995, 2005; Ройт и др., 2000; Хаитов и др., 2002; Van Muiswinkel, Vervoorn-Van Der Wal, 2006; Ярилин, 2010). Она состоит из разных по функциональному значению структур — гуморальных факторов, иммунокомпетентных клеток, тканей и органов (Лукьяненко, 1971, 1987; Купер, 1980; Микряков, 1991; Галактионов, 1995, 2005; Ройт и др., 2000; Кондратьева и др., 2001; Микряков и др., 2001; Van Muiswinkel, Vervoorn-Van Der Wal, 2006), выполняет разнообразные иммунологические функции — распознавание "своего" и "чужого", нейтрализацию и разрушение генетически чужеродных тел, синтез антител и обеспечивает формирование адаптивного иммунитета (Микряков, 1991). Активность функционирования иммунной системы в целом и её составляющих зависит от видовых, экологических, онтогенетических и генетических особенностей рыб, их функционального состояния, условий среды обитания, температуры, физико-химических характеристик, содержания в воде разных по природе и происхождению загрязнителей (Микряков, 1978, 1979; Микряков, Баканов, 1982; Микряков и др., 1991, 2001, 2011а).
Исследования реакции иммунной системы рыб показали связь структурно-функциональных показателей иммунологических механизмов го-меостаза с уровнем загрязнения водоёмов поллю-тантами, сезоном года, условиями выращивания, нагула и периода годового цикла, кормления, транспортировки, санитарно-гигиеническими характеристиками воды и другими параметрами среды (Микряков, 1991; Микряков и др., 1991, 2001, 2011а). Рыбы на возмущающие стресс-факторы реагируют модификацией структуры и
функций иммунной системы, активацией иммунопатологических процессов, сенсибилизацией к токсикантам, снижением естественного и адаптивного иммунитета, появлением в популяциях особей с комбинированными иммунодефицита-ми и, как следствие, нарушением темпа роста, развития и гибелью (Микряков и др., 1991, 2001, 2011а). Происходящие изменения в функционировании иммунологических механизмов являются одним из основных признаков ухудшения здоровья рыбного населения.
На основании многолетних исследований бактерицидной активности сыворотки крови (БАСК) у рыб, обитающих в антропогенно-трансформированных экосистемах, на разных этапах онтогенеза, при воздействии различных биотических и абиотических факторов — условий нагула, кормления, зимовки (Микряков, 1978, 1979; Микряков, Гречанов, 1980; Микряков и др., 1979, 1991, 2001, 2011а; Микряков, Баканов, 1982) -выдвинуто положение о возможности использования БАСК для оценки уровня инвазии паразитами, условий среды обитания и выживаемости во время зимовки.
Цель работы — обобщить многолетние результаты исследований здоровья рыб по данным анализа БАСК.
Выбор этого иммунологического показателя продиктован тем, что БАСК отражает функционирование всего комплекса механизмов естественного иммунитета (системы комплемента, пропердина, иммуноглобулинов, лизоцима, про-теасом, С-реактивного белка, бактериолизинов и т.д.), заражённость и устойчивость к паразитам и физиолого-биохимический статус организма рыб (Микряков, 1978, 1991; Микряков и др., 1979). Кровь для получения сыворотки отбирали из хвостовой артерии. Активность БАСК определяли на 5-е сут. от момента взятия крови с помощью радиоуглеродного метода (Микряков и др., 1967).
120
В. Р. МИКРЯКОВ, Д. В. МИКРЯКОВ
Таблица 1. Видовой состав паразитофауны, интенсивность и экстенсивность заражения леща Abramis brama в зависимости от уровня бактерицидной активности сыворотки крови (БАСК)
Экстенсивность заражения, %
Видовой состав паразитов Интенсивность заражения, шт. Классы рыб по БАСК, %
I (<25) II (26-50) III (51-75) IV (76-100)
Sphaerospora sp. >1000 72.8 40.4 40 0
Myxobolus sp. 3-44 (15) 27.3 10.1 20 0
Ichthyophthirius multifiliis 4-2000 (264) 100 100 100 40
Trichodina sp. 1-6 (2) 36.4 20.2 0 0
Dactylogyrus wunderi 48-645 (215) 100 90.0 90 80
D. falcatus 36-840 (175) 18.2 80.8 60 20
D. sphyrna 10-48 (23) 9.1 10.1 0 0
D. auriculatus 35-568 (209) 72.8 80.8 80 100
D. cornu 40-87 (58) 0 40.4 20 0
Gyrodactylus parvicopula 36-4550 (636) 100 80.8 80 100
G. laticeps >100 54.6 20.2 0 0
Bucephalus polymorphus 1-53 (20) 36.4 20.2 0 0
Posthodiplothomum cuticola 1-104 (39) 72.8 20.2 40 40
Paracaenogonimus ovatus 1-48 (13) 72.8 80.8 0 40
Piscicola geometra 1-7 (3) 100 40.4 60 60
Unionidae gen. sp. 1-57 (2) 54.0 80.8 20 0
Число исследованных рыб, экз. 35 11 9 10 5
Примечание: за скобками — пределы варьирования показателя, в скобках — среднее значение.
Заражённость рыб паразитами в зависимости от функционального состояния механизмов гуморального иммунитета
Данные по изучению связи между степенью заражённости рыб паразитами в естественных условиях и уровнем функционирования иммунной системы в доступной литературе немногочисленны. Между тем эта информация имеет определённое значение при разработке иммунологических способов мониторинга состояния здоровья рыб, характера распространения паразитов в популяции и краткосрочного прогнозирования степени устойчивости рыб к паразитам.
Исследование проводили на примере половозрелых особей леща Abramis brama (35 экз.) дельты Волги и синца A. ballerus (40 экз.) Рыбинского водохранилища с разными показателями БАСК (Микряков и др., 1975; Микряков, 1978). У леща определяли видовой состав паразитов, экстенсивность и интенсивность заражённости, а у синца — частоту встречаемости моногенетических сосальщиков Dactilogyrus chranilowi. Парази-тологический анализ рыб проводили по общепринятой методике (Быховская-Павловская, 1985). Рыб в зависимости от величины БАСК под-
разделяли на классы. Результаты исследования показали, что паразитофауна лещей состоит из 16 видов, относящихся к 8 классам: книдоспори-дии, ресничные инфузории, моногенеи, ленточные черви, дигенетические сосальщики, пиявки и пластинчатожаберные моллюски (табл. 1).
При сопоставлении встречаемости отдельных видов паразитов с данными иммунологических исследований установлена связь характера распространения паразитов в исследованной выборке с уровнем защитных свойств сыворотки крови хозяина (табл. 1). У особей, имеющих антимикробный эффект <50%, выявлено 16 видов паразитов, 51—75% — 11, >76% — 8, со средней заражённостью соответственно 10, 7 и 5 видов. Такие паразиты, как Sphaerospora sp., Myxobolus sp., Trichodina sp., D. sphirna, D. cornu, G. laticeps, B.polimorphus, Unionidae gen. sp., отсутствовали у лещей, имеющих высокие показатели антимикробного эффекта (>76%). Заражённость рыб другими видами паразитов, по-видимому, не зависит от факторов иммунитета, поскольку они выявлены у всех категорий лещей, имеющих разные уровни антимикробного эффекта. Таким образом, у лещей с высоким показателем БАСК видо-
Таблица 2. Интенсивность и экстенсивность заражения синца Abramis ballerus дактилогиридами Dactylogyrus cha-nilowi в зависимости от уровня бактерицидной активности сыворотки крови (БАСК)
Класс рыб Показатель БАСК, % Число рыб Экстенсивность заражения, % Интенсивность заражения, шт.
экз. % M ± m CV
I 0-33 15 37.5 100 36.8 ± 9.1 3.7
II 34-66 11 27.5 100 12.7 ± 3.8 2.9
III 67-100 14 35.0 78.8 5.4 ± 1.1 2.6
Примечание: М ± т — среднее значение показателя и его ошибка, СУ — коэффициент вариации.
вой состав паразитов меньше, чем у особей с низкими величинами.
Сходный характер интенсивности заражённости рыб установлен на примере системы "хозяин-паразит" — синец—Dactylogyrus chanilowi (Микря-ков и др., 20116). По данным анализа защитных свойств сыворотки крови, исследованные рыбы относительно равномерно (28—38% особей) распределились на три класса (табл. 2). Относящиеся к разным классам рыбы отличались по показателям заражения паразитами. По экстенсивности заражения паразитом выделенные классы рыб различались незначительно: I и II — 100%, III — 78.8%. Наибольшая интенсивность инвазии выявлена у синцов I класса, а уровень различий в заражённости рыб I класса по сравнению с таковыми II и III классов был выше (p < 0.001), чем между особями двух последних классов (p < 0.01).
Таким образом, данные проведённых исследований показали зависимость интенсивности паразитарной инвазии, численности и видового состава паразитов и характера их распространения среди рыб от функционального состояния гуморального иммунитета хозяина. Выявленные различия в степени заражения свидетельствуют о возможности использования показателя функционального состояния гуморального иммунитета в качестве индикатора заражённости рыб паразитами.
Оценка выживаемости рыб во время зимовки по данным анализа функциональных характеристик гуморального иммунитета
Предпосылкой для изучения связи выживаемости карпа Cyprinus carpió во время зимовки с функциональным состоянием гуморальных факторов иммунитета (Микряков, Гречанов, 1980) послужили данные наблюдений возрастной изменчивости и сезонной динамики БАСК леща Abramis brama (Микряков, 1978; Микряков и др., 1979). На примере леща Рыбинского водохранилища установлено, что функциональная активность гуморальных факторов естественного иммунитета, определённая по уровню БАСК, в про-
цессе развития меняется в результате изменения соотношения иммунодефицитных (ИМД) и им-мунореактивных (ИМР) особей. Доля ИМД-рыб с ювенильного периода до взрослого состояния снижается, а в период старения, наоборот, повышается, а ИМР —
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.