CC BY
142
УДК 597.583.616
НЕКОТОРЫЕ ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ ПАТОЛОГИИ ПЕЧЕНИ И СЕРДЦА У ГОЛОВЕШКИ-РОТАНА (PERCCOTTUS GLENII DYBOWSKI, 1877) И БЫЧКА-КРУГЛЯКА (NEOGOBIUS MELANOSTOMUS PALLAS, 1814) САРАТОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
О 2011 А.К. Минеев
Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти Поступила 13.03.2010
Приведены результаты исследования тканей печени и сердца двух чужеродных видов рыб Саратовского водохранилища. Описаны встреченные гистологические нарушения данных органов, приведены их рисунки и показатели встречаемости.
Ключевые слова: Саратовское водохранилище, чужеродные виды рыб, гистологические нарушения, печень, сердир
Большой спектр загрязняющих веществ, попадающих в водоемы, наряду с общим токсическим воздействием на живые организмы, оказывает влияние на физиологические процессы, что приводит к нарушениям размножения и появлению нежизнеспособного потомства, снижает репродуктивный потенциал особей и ведет к подрыву рыбных запасов России [2, 3]. Согласно большинству исследований, гистологические патологии различных внутренних органов не являются видоспецифичными и выявляются у рыб, принадлежащих к различным таксономическим группам.
В литературе имеются данные о различных гистологических нарушениях внутренних органов хозяйственно ценных и промысловых видов рыб [4, 5, 7], тогда как рыбы, не имеющие хозяйственной ценности (в том числе бычок-кругляк и головешка-ротан), на данный предмет не исследовались.
Целью нашей работы явилось изучение гистологических нарушений внутренних органов бычка-кругляка Neogobius melanostomus Pallas, 1814 и головешки-ротана Perccottus glenii Dybowski, 1877 Саратовского водохранилища. Сбор материала осуществлялся в период с июня по август 2004 г. Изготовлено и изучено по 44 препарата тканей печени и сердца рыб.
Для гистологического анализа отбирались органы самок и самцов, как с признаками аномалий, так и лишенные внешних проявлений патологического процесса. Рыба в момент отбора пробы была живой. Отобранные органы сразу же фиксировались для того, чтобы задержать изменения, происходящие в тканях, изолированных от организма, и сохранить картину тканевой структуры, соответствующую исходному состоянию. Толщина фиксируемого фрагмента печени или сердца не превышала 1-1,5 см. В качестве фиксатора использовали смесь 40%-го формалина, 96%-го этилового спирта и ледяной уксусной кислоты (фиксатор Лилли). Обезвоживание и уплотнение гистологического материала производилось по стан-
Минеев Александр Константинович, канд. биол. наук, e-mail: [email protected]
дартной методике [1, 6] в этиловом спирте возрастающей концентрации, смеси 100%-го спирта и бензола, чистом бензоле и парафин-бензоле с последующей заливкой фрагментов в парафин. Срезы изготавливались на механическом микротоме, толщина их не превышала 8 микрон. Гистологические срезы окрашивались гематоксилином и эозином по стандартной методике с последующим заключением в канадский бальзам.
Несмотря на высокую экологическую пластичность и устойчивость к различным неблагоприятным факторам представителей ихтиофауны, являющихся в Саратовском водохранилище все-ленцами, большая доля обследованных особей являются носителями гистологических патологий. Доля особей с подобными нарушениями не зависит от видовой принадлежности обследованных животных и существенно не различается среди Р. glenii (54,55± 10,86%) и N. теЫпоз^тт (68,18±10,16%).
Согласно данным рис. 1, патологии печени обнаружены у 45,45% особей бычка-кругляка и 22,73% особей головешки-ротана. Гистологические нарушения строения сердца зафиксированы у 22,73% N. твЫпоБ^тш и 31,82% Р. glenii. Большинство обследованных животных имеет патологии одновременно обоих органов. Количество рыб, не имеющих гистологических нарушений печени и сердца, составляет 22,73% среди бычка-кругляка и 45,45% у головешки-ротана (рис. 1).
Печень рыб является органом, участвующим в основных обменных процессах, происходящих в организме. Этот орган, в силу своих функций, является конечным накопителем многих веществ, попадающих в организм из окружающей среды, в том числе и для различного рода загрязнителей, поступающих с пищей или через жабры. И хотя печень не подвержена прямому воздействию неблагоприятных факторов среды, как, например, жабры, они влияют на ее строение и функции опосредованно - через кровь. По физиологическому и гистологическому состоянию печени можно успешно и относительно точно судить о состоянии внешних условий среды обитания той или иной особи.
Особи без патологии
Особи с патологиями сердца
Особи с патологиями печени
О 10 20 30 40 50 60 □ Головешка-ротан ■ Бычок-кругияк
Рис. 1. Встречаемость особей бычка-кругляка и головешки-ротана Саратовского водохранилища с патологиями печени и сердца
Гистологические патологии сердца не являются прямым следствием воздействия неблагоприятных факторов среды на организм, как в случае печени. Возможно, наличие подобных нарушений в тканевых структурах сердца является результатом общего физиологического состояния организма рыбы, которое в силу ряда факторов (интоксикации, истощения, стресса и т.п.) может не соответствовать норме. Выявленные патологии печени и сердца не являются видоспецифичными для рыб, встречаемость отдельных видов гистологических нарушений у бычка-кругляка и голо-вешки-ротана примерно одинакова. В связи с этим в дальнейшем анализе полученных результатов мы не учитываем видовой принадлежности особей.
Нами обнаружено 7 видов гистологических патологий печени у исследованных видов рыб Саратовского водохранилища:
1. Кистозные новообразования в печени (рис. 2.16). В данном случае кисты являются видоизмененными гепатоцитами, полностью утратившими свои изначальные функции, на что указывают отличия в строении обычных клеток печени и кист, а также дегенерация клеток, непосредственно прилегающих к новообразованию. Подобные кисты образуются, по-видимому, в процессе перерождения гепатоцитов, являясь результатом соединительнотканных разрастаний в печени, а механизмы их появления заключаются в ухудшении общего физиологического состояния рыб и снижении иммунной защиты в результате интоксикации.
2. Разрастания кубического эпителия желчных протоков (рис. 2.1Уа). В норме кубический эпителий желчного протока состоит из одного ряда плотно прилегающих друг к другу клеток, имеющих характерную кубическую форму. В случае патологии часто наблюдается нарушение расположения деформированных клеток кубического эпителия. Данные клетки располагаются в два и более неровных рядов.
3. Соединительнотканные разрастания внутри печени (рис.2.1а). Такие новообразования имеют вид скоплений волокон различной длины, окрашенных в красный или малиновый цвет. Подоб-
ные тканевые включения образуются, по-видимому, в процессе аномального преобразования клеток печени, как и в случае с другими кис-тозными новообразованиями.
IV
Рис. 2. Гистологические патологии печени: I - печень N. теЬпо&отж (а - соединительнотканные разрастания внутри печени; б - очаги некроза гепатоцитов); II - печень N. теЫпо&отж (мраморный рисунок печени); III - печень N. теЫпо&отж (а - пигментированное новообразование; б - очаг разрастания покровного эпителия печен); IV - печень Р. $епи: (а -разрастание кубического эпителия желчного протока; б - кистозные новообразования)
4. Очаги соединительно-тканного разрастания в покровном эпителии печени (рис. 2.Ш6). В данном случае покровный эпителий печени имеет очаг уплотнения, расположенный обычно в области присутствия какой-либо другой клеточной патологии. Эпителиальные клетки часто увеличены по размерам и имеют более плотную структуру. Иногда клетки покровного эпителия располо-
жены в несколько слоев, что не соответствует нормальному состоянию.
5. Мраморный рисунок печени (рис. 2.11). Этот вид патологии характеризуется наличием существенных различий в размерах и форме клеток печени. Вся ткань печени может состоять из клеток с нарушенными размерами и формой, что является признаком общей дегенерации органа.
6. Пигментированные новообразования (рис. 2.Ша). В ткани печени наблюдается плотное скопление клеток, вероятно видоизмененных гепато-цитов, насыщенных меланином. Данные клетки могут образовывать скопления различной формы и размера. Такое новообразование обычно окружено деформированными гепатоцитами с нарушенными размерами. Подобные новообразования, вероятно, являются одной из форм рака печени.
7. Очаги некроза гепатоцитов (рис. 2.16). Среди нормальных гепатоцитов присутствуют очаги, образованные разрушенными клетками, что является признаком сильного патологического про-
цесса. Очаги некроза могут иметь различную форму и размеры, их может быть несколько.
Нами обнаружено 6 видов гистологических патологий сердца у исследованных видов рыб Саратовского водохранилища:
1. Кистозные новообразования со следами жирового перерождения (рис. 31а). Данные новообразования состоят из патологически преобразованных волокон миокарда с включениями скоплений жировых клеток, что не характерно для миокарда в нормальном состоянии. Подобные новообразования могут быть как одиночными, так и множественными, и иметь размеры от 50 мкм до 1, 27 мм.
2. Включения соединительной ткани (рис. 3.16). Размеры и форма таких образований, обнаруживаемых в областях миокарда, не характерных для локализации соединительной ткани, могут варьировать и имеют цвет от розового до темно-фиолетового.
Рис. 3. Гистологические патологии сердца: I - сердце Р. $епи: общая деформация и дистрофия миокарда (а - кистозиое новообразование со следами жирового перерождения; б - включения соединительной ткани); II - сердце N. теЫпо&отж (сморщенная структура миокарда: а - пигментированное новообразование; б - полости в миокарде)
3. Общая деформация и дистрофия миокарда (рис. 3.1). В данном случае волокна миокарда существенно недоразвиты. При этом миокард имеет патологически рыхлую структуру. Пучки мышечных волокон разделены большими промежутками рыхлой ткани и заметно истончены. Общая гистологическая картина недоразвитого миокарда имеет характерный иссеченный рисунок.
4. Сморщенная структура миокарда (рис. З.П). При данной патологии миокард имеет множество складок, наличие которых не характерно для нормальной гистологической картины сердца.
5. Пигментированные новообразования в миокарде (рис. З Па). В ткани миокарда наблюдается плотное скопление клеток, насыщенных меланином. Данные клетки могут образовывать скопления различной формы и размера. Такое новообразование обычно окружено деформированными мышечными волокнами с нарушенными пропорциями. Подобные новообразования, вероятно, являются одной из форм рака.
6. Полости в миокарде (рис. З.Пб). В данном случае в миокарде наблюдаются одна или несколько полостей, которые не являются просветами крупных камер сердца или кровеносных сосудов.
В таблице представлены данные, отражающие встречаемость различных видов патологий тканей печени и сердца у бычка-кругляка и головешки-ротана.
Согласно нашим данным, у исследованных видов рыб Саратовского водохранилища наиболее часто обнаруживаются такие виды патологий, как соединительнотканные разрастания внутри печени и включения соединительной ткани в миокарде сердца (табл.). Встречаемость остальных видов гистологических нарушений печени и сердца не превышает 6,82%.
Обнаруженные нами патологии в морфологии и общем гистологическом строении печени и сердца двух видов рыб-вселенцев свидетельствуют о воздействии различных неблагоприятных
факторов (в основном антропогенных) на экоси- ренних органов животных может свидетельство-стему Саратовского водохранилища. Достаточно вать о степени загрязненности водоема, которая, высокая степень встречаемости патологий внут- очевидно, носит хронический характер.
Таблица. Встречаемость особей бычка-кругляка и головешки-ротана Саратовского водохранилища с отдельными видами гистологических нарушений печени и сердца
Виды патологий Встречаемость патологий, %
Патологии печени
1. Кистозные новообразования 6,82±3,84
2. Разрастание кубического эпителия желчных протоков 6,82±3,84
3. Соединительно-тканные разрастания внутри печени 15,91+5,58
4. Соединительно-тканные разраст. в покровном эпителии печени 4,55±3,18
5. Мраморный рисунок печени 2,27±2,27
6. Пигментированные новообразования 2,27±2,27
7. Очаги некроза гепатоцитов 4,55±3,18
Патологии сердца
1. Кистозные новообразования со следами жирового перерождения 2,27±2,27
2. Включения соединительной ткани 15,91+5,58
3. Общая деформация и дистрофия миокарда 4,55±3,18
4. Миокард имеет сморщенную структуру 2,27±2,27
5. Пигментированное новообразование в миокарде 2,27±2,27
6. Полости в мышечной стенке 2,27±2,27
Полученные данные позволяют характеризовать экологическую ситуацию, сложившуюся на акватории Саратовского водохранилища, как неблагоприятную для жизнедеятельности даже тех рыб, которые обладают повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, какими, безусловно, являются бычок-кругляк и головешка-ротан.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кокуричева М.П. Методическое пособие по проведению гистологических исследований органов и тканей рыб в водной токсикологии. Л., 1976. 52 с.
2. Лукьяненко В.И. Влияние многофакторного антро-
погенного пресса на условия обитания, воспроизводство, численность и уловы осетровых рыб // Физиолого-биохимический статус волго-каспийских осетровых в норме и при расслоении
SOME HISTOLOGICAL PATHOLOGIES OF LIVER AND HEART AT PERCCOTTUS GLENII DYBOWSKI, 1877 AND NEOGOBIUS MELANOSTOMUS PALLAS, 1814 OF
SARATOV RESERVOIR
© 2011 A.K. Mneev
Institute of Ecology of the Volga River Basin of Russian Academy of Sciences
The research results of liver and heart fabrics of two foreign types of fishes of the Saratov reservoir are resulted. The histological violations of the organs are described, their pictures and frequency indexes are presented.
Keywords'. Saratov reservoir, foreign types of fishes, histological violations, liver, heart
мышечной ткани (кумулятивный политоксикоз). Рыбинск, 1990. С. 25-44.
3. Павлов Д.С., Савваитова К.А., Соколов JIM., Алексе-
ев С.С. Редкие и исчезающие животные. Рыбы. М.: Мысль, 1994. 334 с.
4. Пауков B.C., Хитрое Н.К. Патология. М.: Наука, 1999. 345 с.
5. Романов A.A., Алтуфьев Ю.В. Новообразования в половых железах и печени осетровых рыб (Acipenseridae) Каспийского моря // Вопр. ихтиол. 1990. Т. 30. С. 1040-1044.
6. Роскин Г.И., Левинсон Л.Б. Микроскопическая тех-
ника. М.: Наука, 1957. 486 с.
7. Рудницкая O.A., Бугаев Л.А. Состояние репродуктивной системы, печени и крови у азовской севрюги в море // Тез. докл. 8-го съезда Гидробиол. о-ва РАН. Калининград, 2001. С. 169-170.
Mineev Alexandr Konstantinovich, e-mail: [email protected]
