CC BY
16
УДК 599.745.3:591.8
Ключевые слова: каспийский тюлень, экосистема, патологические изменения
Key words: the Caspian seal, ecosystem, pathological changes
Володина В. В., Грушко М. П., Федорова Н. Н.
АНАЛИЗ НЕКОТОРыХ ОРГАНОВ КРОВЕТВОРЕНИЯ КАСПИЙСКОГО ТЮЛЕНЯ (PHOCA CASPICA GMELIN, 1788) В СИСТЕМЕ МАТЬ - ПЛОД
THE ANALYSIS oF SoME BWOD-FORMING oRGANS OF THE CASPIAN SEAL (PHoCA CASPICA GMELIN 1788) INMOTHER-FETUS SYSTEM
'ФГУП «Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства» Адрес:414056, Россия, г. Астрахань, ул. Савушкина, 1. Тел./факс: (8512) 25-25-81, 25-86-36. E-mail: kaspiy@astranet.ru
'FSUE Caspian Fisheries Research Institute Address: 414056, Russia, Astrakhan, Savushkin str. Tel./fax: +7 (8512) 25-25-81, 25-86-36. E-mail: kaspiy@astranet.ru 2ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» Адрес: 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 16 2Astrakhan State Technical University. Address: 414056, Russia, Astrakhan, Tatischev str, 16
Володина Виктория Викторовна, научн. сотрудник лаборатории ихтиопатологии1
Volodina Vicktoria V, Research Worker of the laboratory ofIchthyopathology1 Грушко Мария Павловна, д. б. н., проф. кафедры гидробиологии и общей экологии2 Grushko Maria P., Doctor of Biology Science, Professor of the hydrobiology and General Ecology Dept.2 Федорова Надежда Николаевна, д. м. н., проф. кафедры гидробиологии и общей экологии2
Fedorova Nadezhda N., Doctor of Medicine, Professor of the hydrobiology and General Ecology Dept.2
Аннотация. Представлены результаты гистологического исследования некоторых органов кроветворения у беременных самок (красного костного мозга, селезенки) и их эмбрионов (печени, селезенки, костного мозга). Внутренние органы исследуемых эмбрионов были подвержены аналогичным патоморфологическим изменениям, что и их матерей. Выявленные нарушения в органах свидетельствуют о негативном влиянии среды обитания на функциональную активность и процесс кроветворения обследованных животных.
Summary. The paper presents the results of the histological examination of some blood-forming organs in pregnant females (red bone marrow, spleen) and their embryos (liver, spleen, bone marrow). Internal organs of investigated embryos were exposed to similar pathomorphological changes that ones of their mothers. Abnormalities found in organs indicate negative impact of the environment on the functional activity and blood formation of the examined animals.
Введение
В последние годы все острее становится проблема взаимоотношений морских млекопитающих и человека в связи с усилением антропогенного воздействия на природную среду. Загрязнители вызывают угнетение многих важнейших функций. У большинства массово погибших особей (30 тыс.) каспийских тюленей в 2000 г. были выявлены патологические изменения в иммунной системе. По мнению специалистов, причиной массовой гибели тюленей явилось кумулятивное действие поллютантов в природной среде [10]. Учеными установлено, что каспийский тюлень, как и другие гидробионты, стоящие на высших ступенях пищевых цепей морей и океанов, в большей степени аккумулируют хлорорганические соединения, тяжелые
металлы, углеводороды нефти [6]. Известно, что токсиканты прямо или косвенно влияют на эмбриогенез млекопитающих. Патологии регистрируют не только при воздействии повышенных концентраций вредных химических веществ, но и на уровне предельно допустимых (ПДК) даже при кратковременном контакте с ними [11]. Система плацентарного барьера не способна противостоять вредным токсинам, поступающим от паразитирующих гельминтов в организме матери, так и тем, которые поступают из окружающей среды. Загрязнители оказывают преимущественно повреждающее воздействие на структурные элементы печени, участвующей в детоксикации ксенобиотиков [5]. Этот орган играет важную роль в обеспечении обменных процессов и защитных реакций,
а у плода является еще и органом кроветворения [2]. Известно, что в эмбриональном периоде у млекопитающих функцию кроветворения осуществляет не только печень, но и селезенка и костный мозг [4]. Поэтому с целью оценки функционального состояния кроветворной системы был проведен анализ гистопатологического состояния некоторых органов кроветворения (селезенки и костного мозга) беременных самок каспийского тюленя, а также изучена гистоструктура красного костного мозга, селезенки, печени их эмбрионов.
Материал и методы
Сбор биологического материала осуществляли во время проведения научно-исследовательских экспедиций на предзимние залежки зверя в конце октября - начале ноября 2011-2012 гг. Животных отлавливали крупноячеистыми ставными сетями (ячея 100-200 мм) в местах массовых концентраций, осуществлялся забой особей во время образования лежбищ на твердом субстрате в районах Северного Каспия [7]. Объектами исследований явились пятнадцать самок каспийского тюленя и их 7,5-8,0 мес. эмбрионы. Образцы тканей (печени, селезенки), а также кусочки ключицы (красного костного мозга) фиксировали в растворе Буэна. Материал обрабатывался по общепринятым в гистологии методикам [9]. Пробы заливали в парафин, срезы изготовляли на микротоме. Гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином, по методу Маллори. Площадь, занимаемую на срезе белой пульпой селезенки, определяли согласно методике Г. Г. Автандилова (1990) [1].
Результаты исследований
Селезенка беременных самок каспийского тюленя была покрыта толстой капсулой из плотной волокнистой соединительной ткани. От капсулы внутрь органа отходили мощные трабекулы, разделявшие паренхиму органа. Толстые трабекулы соединялись друг с другом, в них хорошо были видны коллагеновые волокна и отдельные гладкие мышечные клетки. Внутри трабекул проходили расширенные трабекулярные вены,
заполненные в основном плазмой с незначительным количеством форменных элементов крови. Некоторые из таких вен, в связи со значительным расширением, превратились в сосудистые лакуны, превышавшие диаметр самих трабекул. Более половины объема органа составляли разросшиеся соединительнотканные трабекулы, что, естественно, вело к снижению функции селезенки. У части обследованных животных трабекулы занимали до 31,5 % от общей площади органа.
В селезенке тюленя были довольно редкими и мелкими фолликулы из белой пульпы. Обычно в них эксцентрично располагалась центральная артерия (артериола), от которой отходили радиально более мелкие сосуды. Вокруг этой центральной артерии имелась «оболочка» из лимфоцитов - периартери-альное лимфатическое влагалище, которое переходило в довольно мелкие лимфоидные узелки. Вокруг этих образований располагалась относительно узкая маргинальная зона, состоявшая из расположенных радиально сосудистых синусов и плотных скоплений ретикулоцитов, лимфоцитов и макрофагов. В синусах маргинальной зоны находилась только плазма без форменных элементов крови. В некоторых фолликулах белой пульпы центральные артерии имели очень узкие полосы из-за разрастания соединительной ткани в их оболочках, у отдельных экземпляров центральные артерии были без просвета. Четких границ герментативных центров выявить не удалось.
Красная пульпа состояла из селезеночных тяжей и синусоидов. Селезеночные тяжи содержали ретикулоциты, лимфоциты, макрофаги, многочисленные клетки крови: эритроциты, в том числе и дегенерирующие, лимфоциты, гранулоциты (в основном юные), также выявлялись скопления тромбоцитов.
Все сосуды исследуемых органов были расширены, заполнены в основном плазмой крови.
У некоторых животных был выявлен, кроме фиброза селезенки, и гемосидероз. У них постоянная венозная гиперемия сопровождалась вытеснением эритроцитов из переполненных вен. За пределами сосудов
г я
I
м
I ш, - *л
■к. I-
Рис. 1. Селезенка беременной самки каспийского тюленя. 0К10 0Б90 Окраска по Малори 1. Пролиферация соединительной ткани. 2. Форменные элементы крови.
Рис. 2. Селезенка беременной самки каспийского тюленя. 0К10 0Б10 Гематоксилин-эозин 1. Фолликул белой пульпы. 2. Красная пульпа. 3. Пульпарная артерия.
Рис. 3. Селезенка беременной самки каспийского тюленя. 0К10 0Б90 Гематоксилин-эозин 1. Элементы крови. 2. Дегенерирующие эритроциты.
Рис. 4. Костный мозг беременной самки каспийского тюленя. 0К10 0Б Гематоксилин-эозин. 1. Строма костного мозга. 2. Гемопоэтическая ткань. 3. Полость кости.
Рис. 5. Костный мозг беременной самки каспийского тюленя. 0К10 0Б10 Гематоксилин-эозин. 1. Ретикулярные клетки. 2. Строма. 3. Жировые клетки.
1
1
I
атн^ йЫа ■ * л-
1
• * 1%* Я>- Чк 1ь - & ■г I 1
1 лТи. в" ^Т1- -*! * ь. 1
Рис. 6. Печень плодов каспийского тюленя. 0К10 0Б40 Гематоксилин-эозин.
1, 2. Кровоизлияние в паренхиме органа. 3. Гепато-циты.
К I ^ % АЛ .Л
Рис. 7. Печень эмбрионов каспийского тюленя. ОК10 ОБ40 Гематоксилин-эозин 1. Скопление эритроцитов. 2. Гепатоциты, подверженные жировой дистрофии.
Рис. 9. Селезенка эмбриона каспийского тюленя. К10 ОБ40 Гематоксилин-эозин. 1. Белая пульпа. 2. Кровоизлияние. 3. Соединительнотканные трабекулы. 4. Полость сосуда. 5. Утолщенная соединительнотканная стенка сосуда.
эритроциты разрушались, в тканях органа происходило накопление железосодержащего бурого пигмента - гемосидерина. Ткани селезенки в связи с этим приобрели темно-коричневую окраску, а процесс назывался бурой индурацией. Часть гемосидерина фагоцитировалась макрофагами. После поглощения большого количества пигмента эти клетки называют гемосидеро-фагами.
Вся площадь красной пульпы была занята глыбками гемосидерина. Они располагались внеклеточно и внутриклеточно - в макрофагах. Глыбки гемосидерина были разных размеров в основном округлой формы.
I . '. ч - "
Рис. 10. Костный мозг эмбриона каспийского тюленя. ОК10 ОБ4 Гематоксилин-эозин.
1. Хрящевые клетки. 2. Гемопоэтическая ткань. 3. Полость кости. 4. Синусоидный капилляр.
Таким образом, патоморфологическое обследование селезенки беременных самок показало, что основными патологическими процессами были: нарушение кровоснабжения, значительное снижение доли белой пульпы органа, интенсивная пролиферации соединительной ткани (фиброз селезенки), признаки разрушения эритроцитов.
Гистологическое исследование показало, что в состав красного костного мозга половозрелых самок нерпы входили стро-ма, кроветворные тяжи из миелоидной ткани, мелкие артериолы и капилляры. Стро-ма представляла собой трехмерную сеть из ретикулярных клеток и их волокон, между
Рис. 8. Селезенка эмбриона каспийского тюленя. ОК10 ОБ40 Гематоксилин-эозин. 1, 2. Соединительная ткань 3. Клетки крови. 4. Геморрагии. 5. Гладкомышечные клетки.
которыми рассредоточены кроветворные клетки на разных стадиях развития. Синусоиды красного костного мозга были выстланы прерывистым слоем эндотелиальных клеток. В состав стромальных элементов входили липоциты, макрофаги. На срезах жировые клетки доминировали над клетками гемопо-эза. Соотношение миелоидных и эритроид-ных предшественников составляло 1 : 1,5, т. е. клетки эритропоэтического ряда доминировали (при норме 2,5-12 : 1). Клетки белой крови были крайне редкими.
Таким образом, исследование красного костного мозга половозрелых особей тюленей показало, что соотношение формирующихся форменных элементов крови не соответствует норме. Данное нарушение соотношения свидетельствует об анемии у животных [9].
В целом исследование красного костного мозга беременных самок тюленей указало на нарушение функциональной деятельности этого органа.
Гистологическое исследование печени плодов тюленя показало, что дольчатая структура органа на 7-8-м месяце внутриутробного развития эмбриона не выявлялась. 0тмечена очень густая внутриорганная сосудистая сеть, капсула органа была тонкой. Печеночные балки состояли из рядов гепа-тоцитов, размеры которых варьировали от 18,44±1,84 х 20,29±3,69 мкм до 30,43±2,77 х 38,73±5,53 мкм, в среднем составляя 23,52±0,80 х 30,44±1,60 мкм. Балки были отделены друг от друга синусоидными капиллярами, вокруг которых выявлялись небольшие скопления кроветворных клеток, что свидетельствует о том, что в этом возрасте у эмбриона идет интенсивный процесс кроветворения в печени.
Кроме этого, в строме органа выявлялись мелкие многочисленные кровоизлияния, частота встречаемости и размеры которых увеличивалась от периферии органа к центру.
Гепатоциты характеризовались разнораз-мерностью ядер - от 6,09±2,21 х 8,12±1,76 мкм до 11,74±2,50 х 21,40±5,94 мкм. Средний размер ядра гепатоцитов составлял 9,32±0,59 х 12,73±0,96 мкм. Цитоплазма 50 % клеток печени содержала крупную каплю
жира, при этом свободная часть цитоплазмы клеток от жировой капли имела неравномерную структуру. У части особей все гепато-циты были подвержены жировой дистрофии (в клетках были видны несколько жировых капель). Также выявлялись некротизирован-ные гепатоциты. Сосуды были расширены и заполнены плазмой. У некоторых эмбрионов вокруг органа была отмечена мощная соединительнотканная оболочка, а также значительные разрастания соединительной ткани вокруг кровеносных сосудов.
В селезенке плода тюленя конца 7-го - начала 8-го месяца развития стали различимы красная и белая пульпа. Довольно крупные лимфоидные скопления (белая пульпа) были как округлой, так и неправильной формы. 0тмечены участки красной пульпы с признаками воспаления, которые в основном были сосредоточены на периферии органа. Трабе-кулы представлены мощными соединительнотканными разрастаниями, они образовывали «скелет» органа. В трабекулах имелись редкие гладкомышечные клетки, располагающиеся между соединительнотканными волокнами. Клетки лимфоидного ряда группировались вокруг артериол. Скопления локализовались в основном на периферии органа. Центры размножения не определялись, артериолы располагались эксцентрично. Вблизи от венозных синусов находились кроветворные элементы эритроидного, гра-нулопоэтического и тромбоцитопоэтическо-го рядов.
Именно в белой пульпе выявлялись небольшие некротизированные участки. Кроме этого, стенки многих внутриорган-ных сосудов были утолщены за счет разрастания соединительной ткани, в связи с чем их просвет был или сильно сужен, или вовсе не прослеживался.
Гистологическое исследование красного костного мозга тюленя в эмбриональный период показало, что в полости ключицы, которая с внутренней стороны состояла еще из хрящевых клеток, выявлялась кроветворная ткань. В отличие от взрослых особей, желтый костный мозг не регистрировался. В густой сети ретикулярных клеток были обнаружены развивающиеся форменные элементы
крови всех рядов. Соотношение гранулоци-тов и эритроцитов составляло 1 : 2.
Обсуждение результатов
Материнский организм является для развивающегося организма внешней средой, и его здоровье полностью зависит от ее качества. Неблагоприятные изменения, происходящие в организме матери под влиянием болезни и вредных факторов извне, отражаются на состоянии плода. Мать и внутриутробный плод находятся в симбиотических отношениях. При этом между ними постоянно происходит взаимодействие, и они оказывают друг на друга огромное влияние, которое осуществляется через плаценту, обеспечивающую обмен веществ между ними [3]. Поэтому внутренние органы исследуемых эмбрионов были подвержены аналогичным патоморфологическим изменениям, что и у их матерей. Наиболее глубокие патологические изменения у эмбрионов наблюдались в печени: воспалительные реакции, сопровождающиеся развитием дистрофических и некробиотических изменений, отеки паренхимы и соединительной ткани, лимфоци-тарные инфильтрации, носящие локальный характер. Дистрофические изменения клеток прежде всего обусловлены нарушением обменных процессов. Причиной зернистой дистрофии может явиться интоксикация организма, а при длительном воздействии негативных факторов эта патология заканчивается гибелью клеток и тяжелым расстройством функций органа [9]. Некроз характеризуется повреждением клеток при воздействии на них различных патологических факторов (механические воздействия, химические вещества и др.).
Также была выявлена активная пролиферация соединительной ткани вокруг мелких и крупных сосудов печени. Данные нарушения обусловлены фиброзом и носили массовый характер у всех особей. Развитию склеротических изменений тканей организма способствуют различные воспалительные заболевания [9]. При этом воспалительный процесс оказывает влияние на организм в целом. В результате развиваются изменения, которые носят общий характер: меняется со-
став крови, кровоснабжение, обмен веществ и т.д.
У беременных самок наиболее глубокие нарушения выявлены в селезенке: нарушено кровоснабжение, значительно снижена доля белой пульпы органа, интенсивная пролиферации соединительной ткани (фиброз селезенки), признаки разрушения эритроцитов, что связано с развитием анемии и нарушением белкового обмена у этих животных [8].
Исследование красного костного мозга половозрелых самок тюленей указало на нарушение функциональной деятельности этого органа, о чем свидетельствует нарушение соотношения формирующихся форменных элементов крови.
Выводы
Факторы среды, длительно воздействующие на беременных самок тюленей, стали повреждающими, при этом функциональная активность и процесс функционирования кроветворной системы стал патологическим. Нарушения, выявленные у эмбрионов, свидетельствуют о снижении качества потомства.
Список литературы
1. Автандилов, Г. Г. Медицинская морфометрия / Г. Г. Автандилов. - М. : Медицина. - 1990. - 384 с.
2. Барсукова, Н. И. Морфологическая характеристика эпителиальных клеток печени эмбрионов и плодов человека в норме и при воздействии на материнский организм факторов шинного производства: автореф. дис... канд. мед. наук / Н. И. Барсукова. -Барнаул, 2008. - 19 с.
3. Брисуловский, А. И. Жизнь до рождения / А. И. Брисуловский. - М. : Знание, 1991. - 224 с.
4. Володина, В. В. 0собенности морфологии печени эмбрионов каспийского тюленя / В. В. Володина, М. П. Грушко, Н. Н. Федорова // Сб. науч. трудов по материалам Междунар. науч.-практич. конф. «Актуальные вопросы образования и науки» (30 декабря 2013 г., Тамбов). - Тамбов : Бизнес-Наука-0бщество, 2014. - С. 37-38.
5. Ежкова, А. М. Биогеоценоз системы «почва-растение-животное» в различных техногенных зонах Республики Татарстан и корреляция ее местными бентонитами: автореф. дис...докт. биол. наук / А. М. Ежкова. - Казань, 2006. - 50 с.
6. Захарова, Н. А. Влияние поллютантов на воспроизводительную способность популяции каспийского тюленя (Р^са caspica СтеИп, 1788) / Н. А. Захарова // Морские млекопитающие Голарктики. - 2006. - С. 214 - 217.
7. Инструкции по сбору и первичной обработке материалов водных биоресурсов Каспийского бассейна и среды их обитания. - Астрахань : КаспНИРХ, 2011. - 193 с.
8. Крючков, В. Н. Морфология органов и тканей водных животных / В. Н. Крючков, Г. М. Абдурахманов, Н. Н. Федорова // Моногр. - М : Наука, 2004. - 144 с.
9. Пальцев, М. А., Аничков Н.М. Патологическая анатомия : учебник в 2-х т. / М. А. Пальцев, Н. М. Аничков. - М. : Медицина, 2001.
10. Тетельмин, В. В., Язев В. А. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе / В. В. Тетельмин, В. А. Язев. - Долгопрудный : Интеллект, 2009. - 352 с.
11. Федорова, Н. Н. Влияние соединений олова и тетрафенилпорфирина на морфологию селезенки крыс / Н. Н. Федорова, 0. В. Ложничен-ко, М. Н. Коляда, 0. И. Есина, Н. С. Алтуфьева, Н. Т. Берберова // Вестник АГТУ. - 2005. -№ 3 (26). - С. 222-227.
111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 ^ //^ | как оформить подписку на журнал? 1
А. Через подписные каталоги
Каталог подписное агентство Индекс
Пресса России Агентство «Книга-Сервис» 29447
Газеты. Журналы Агентство «Роспечать» 33184
= Б. Через редакцию журнала =
= Банковские реквизиты для оплаты подписки по безналичному расчету =
= для юридических лиц: |
| НОУ ДО «Институт Ветеринарной Биологии» =
| ИНН 7802196720 КПП 781301001 |
| Р/с 40703810400000000022 в ЗАО АКБ «Горбанк», г. Санкт-Петербург |
| К/с 30101810200000000814 БИК 044030814 |
= В поле «Назначение платежа» указать: =
| «Предоплата за подписку на журнал «Актуальные вопросы =
| ветеринарной биологии» на 2014 г. согласно инф. письму б/н |
= от 20.12.13 г. НДС не облагается. Адрес доставки: ...» |
| Стоимость редакционной подписки на 2014 год (четыре номера): 1600 рублей. =
учредитель и издатель: НОУ ДО «Институт Ветеринарной Биологии». Адрес: Санкт-Петербург, ул. Ораниенбаумская, 3-Б. Т./ф. (812) 232-55-92, т. 927-55-92. E-mail: virclin@mail.ru; www.invetbio.spb.ru
"О
к
ш ш
