CC BY
19Токсикологический вестник №з (120)
УДК 597.554.3.612.017+574.47
Некоторые показатели иммуно-физиологического статуса голавля Leuciscus cephalus, обитающего в реках Кавказа
Н.и. Силкина, В.Р. Микряков, Д.В. Микряков
Институт биологии внутренних вод
им. И.Д. Папанина РАН, Борок, Ярославская обл.
Приведены результаты сравнительного исследования иммуно-физиологических показателей кавказского голавля Leuciscus cephalus, обитающего в реках Кавказа по данным анализа антимикробных свойств сыворотки крови, содержания неспецифических иммунных комплексов и соматических индексов иммунокомпетентных органов. Рыбы из реки Мзымты отличались от таковых из рек Абхазии повышенными соматическими индексами иммунокомпетентных органов, функциональным состоянием гуморальных факторов иммунитета, высокой долей ИМД особей.
Ключевые слова: голавль, реки, иммуно-физиологические показатели
Введение. Кавказский голавль ЬеиЫзсш серка1ш - типичный представитель ихтиофауны речных экосистем Кавказа, служит традиционным объектом спортивного и любительского рыболовства, обитает на участках рек с быстрым и умеренным течением, по типу питания относится к эврифагам [1, 13, 16]. В настоящее время численность данного вида рыб снижается, что, вероятно, связано с интенсификацией антропогенной нагрузки и зарегулированием стока рек [11, 13]. Известно, что физиологическое и иммуно-биохимическое состояние организма рыб зависит от места обитания, гидрологического и гидрохимического режима водоема (водность, протяженность, скорость течения, минеральный состав воды и др.), особенностей кормовой базы, загрязнения вод различными по природе и происхождению поллютантами и др. Под воздействием стресс-факторов биотической и абиотической природы нарушается функционирование иммунологических и биохимических механизмов гомеостаза, обеспечивающих оптимальный рост, развитие и индивидуальную целостность организма рыб [2, 6, 7, 17].
Исходя из вышеизложенного, нами проведено изучение иммуно-физиологического статуса голавля, обитающего в реках Кавказского побережья Черного моря.
Материал и методы исследования. Материалом для анализа послужили 52 половозрелые особи кавказского голавля Ьвисгзсш серка1ш средней массой 340-370 г и длиной 26-31 см, отловленные в конце сентября - первой декаде октября 2011 г. выше (1,5-2 км) устья рек Мзымта (Краснодарский край), Бзыбь и Гагрипш (Абхазия).
Река Мзымта, самая крупная из рек Главного Кавказского хребта, берет свое начало из небольшого озера на южном склоне Главного Кавказского хребта на высоте 2440 м и впадает в Черное море в Адлерском районе Сочи. Длина реки 89,7 км, площадь водосбора 885 кв. км, густота речной сети 1,48 км/кв. км. Скорость течения реки колеблется от 0,4-1,2 м/с (на плесах) до 2-3 м/с, преобладающая - 1,8 м/с. Русло реки извилистое, слаборазветвленное, берегами служат уступы террас глубиной до 10 м. Дно русла скалистое с валунами, в среднем и нижнем течении галечниковое или галечно-валунное. Река Мзымта, по данным Росгидромета (www.ewnc.org), отличается от рек Бзыби и Гагрипш высоким содержанием нитритного азота, нефтепродуктов, фосфатов, СПАВ, кроме того, в бассейн реки попадают мышьяк, фенол, радиоактивные отходы с объектов олимпийской стройки и отвалов свалки РЖД. Реки Абхазии можно считать условно чистыми, поскольку здесь полностью отсутствуют промышленные предприятия. Крупная река Бзыбь протяженностью 112 км и площадью бассейна 1510 кв. км берет начало на главном Кавказском хребте, питается за счет ледников, течёт в узком ущелье, в связи с чем происходят значительные сезонные колебания уровня воды (до 10-15 м). Небольшая река Гагрипш (длиной 15 км) берет своё начало с передовых хребтов, протекает по низменности, приобретая характер родниковых рек. Режим обеих рек Абхазии характеризуется сезонными колебаниями. Они не замерзают зимой из-за теплого климата, а в связи с горным характером истока во время таяния ледников полноводны.
Соматические индексы (печени, почки, селезенки) рассчитывали согласно общепринятой методике [10]. Функциональное состояние гуморального звена неспецифического иммунитета оценивали по бактериостатическим свойствам сыворотки крови (БАСК) и содержанию неспецифических иммунных комплексов (НИК). БАСК рыб определяли нефелометрическим методом, адаптированным нами для рыб [5]. В качестве тест-бактерий использовали суточную бактериальную культуру Авготопаз куЖ-орМа. Учитывали долю иммунодефицитных по БАСК особей (ИМД), сыворотка крови которых не угнетала развития тест-микробов. Содержание НИК в сыворотке крови устанавливали методом Гриневич и Алферова [3], адаптированным для водных гидробионтов, используя метод преципитации с 7%-ным полиэти-ленгликолем. Результаты исследований подвергали статистической обработке при помощи стандартного пакета программ (приложение Statistica 6.0) с использованием Места, р<0.05.
Результаты и обсуждение. Сравнительный анализ полученных результатов показал, что голавли, отловленные в реке Мзымта, достоверно отличались по величине исследуемых им-муно-физиологических показателей от особей из рек Бзыбь и Гагрипш, тогда как таковые между рыбами из абхазских рек отсутствовали (табл.).
Повышенные соматические индексы иммунокомпетентных органов (табл.), установленные у рыб из реки Мзымта (печени, туловищной почки, селезенки), выполняющих функции синтеза специфических антител, иммунокомпетентных клеток, белков плазмы крови, нейтрализации и разрушения чужеродных тел, разрушения и элиминации их из организма, по-видимому, обусловлены токсикантиндуцированной активизацией пролиферативных и дегенеративных процессов. Ранее авторами показаны [5, 6, 14, 15] сходные результаты, полученные на рыбах, обитающих в техногенно-загрязненных водоемах. Аналогичные патологические реакции в иммунокомпетентных тканях рыб отмечаются на ранних стадиях инфекционных болезней [5, 6].
Низкий уровень БАСК, отражающий функциональное состояние гуморальных факторов естественного иммунитета (системы комплемента, лизоцима, Ь-лизина, пропердина и др.) [5], и высокая доля ИМД особей, выявленных в выборке рыб из реки Мзымта по сравнению с таковыми из абхазских рек, свидетельствуют об иммуносупрессивном действии загрязнений на механизмы врожденного гуморального иммунитета и активации образования НИК под влиянием токсикантов (табл.). Известно, что НИК-комплексы, состоящие из антиген-антител и связанных с ними компонентов системы комплемента, играют важную роль в процессах регуляции иммунных реакций, элиминации ксенобиотиков из организма и поддержании иммуно-
физиологического гомеостаза. Избыточное образование НИК, как правило, происходит при насыщении организма чужеродными телами, в том числе аутоантигенами, инфекционными и токсическими агентами вследствие снижения клиринговой функции клеток фагоцитарной системы [4, 12]. Повышенный уровень НИК наблюдается при инфекционных, токсических и аутоиммунных болезнях, вызывающих супрессию механизмов иммунного гомеостаза и неконтролируемые патологические процессы [12]. По-видимому, повышенные показатели НИК у голавля из реки Мзымта - одна из причин снижения БАСК.
Заключение. Таким образом, проведенные исследования показали существенные различия в функционировании иммуно-физиологических механизмов гомеостаза у голавля, обитающего в реках Кавказа. Рыбы из реки Мзымта отличались от таковых из рек Абхазии повышенными соматическими индексами иммунокомпетентных органов, функциональным состоянием гуморальных факторов иммунитета, высокой долей ИМД особей. Аналогичные нарушения темпов и направления иммуно-физиологических процессов отмечены у рыб, обитающих в антропогенно трансформированных пресноводных экосистемах, загрязненных сточными водами крупных населенных пунктов, промышленных и горно-обогатительных предприятий и т.д. [5-9, 11, 14, 15].
Установленные модификации в функционировании иммуно-физиологических механизмов гомеостаза рыб из реки Мзымта следует рассматривать как типичную адаптивную реакцию рыб на загрязняющие вещества. Поступающие в Мзымту поллютанты - причина нарушения иммунофизиологического статуса голавля, проявляющегося супрессией функций иммунной системы и снижением адаптационного потенциала рыб. Выявленные отличия им-муно-физиологических показателей отражают характер влияния поллютантов на рыбное население и условия среды обитания.
39
МАЙ
- ИЮНЬ 2О 1 3
Показатели иммуно-физиологического статуса голавля Leuciscus cephalus из рек Кавказа
Реки Индексы иммуннокомпетентных органов, % БАСК, ИМД, Концентрация ЦИК в сыворотке крови, усл. ед.
печень почка селезенка % %
Мзымта 1,88±0.03 0,39±0.02 0,35±0.07 18,7±2.9 40 2.30±0.03
Бзып 1,75±0.05* 0,36±0.02* 0,26±0.04* 28,9±3.5* 5* 2.17±0.03*
Гагрипш 1,63±0.01* 0,33±0.01* 0,24±0.05* 30,1±3.7* 7* 2.05±0.04*
Примечание. * - достоверно для значений относительно р. Мзымта при Р < 0.05.
40
Токсикологический вестник №з (120)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Атас пресноводных рыб России. Под редакцией Ю.С. Решетникова. М.: Наука, 2002. - Т. 1. - С. 379.
2. Володин ВМ. Состояние воспроизводительной системы и плодовитость рыб в Северо-Шекснинском плесе Рыбинского водохранилища // Влияние стоков Череповецкого промышленного узла на экологическое состояние Рыбинского водохранилища. Рыбинск, 1990. - С. 101-122.
3. Гриневич ЮА., Алферов АН. Определение иммунных комплексов в крови онкологических больных // Лабораторное дело, 1981. - №
8. - С.493-496.
4. Логинов С.И., Смирнов П.Н., Трунов АН. Иммунные комплексы у животных и человека: норма и патология. РАСХН. Сиб. отделение. ИЭВС и ДВ. Новосибирск, 1999. - 144 с.
5. Микряков ВР. Закономерности формирования приобретенного иммунитета у рыб. Рыбинск: ИБВВ РАН, 1991. - 154 с.
6. Микряков ВР., АндрееваАМ., Лапирова Т.Б, Силкина Н.И. Реак-
ция иммунной системы рыб Шекснинского плеса после аварии на промышленных предприятиях г Череповца // Сб. «Влияние стоков промышленного узла на экологическое состояние Рыбинского водохранилища». Рыбинск, 1990. - С.144-155.
7. Микряков ВР., Балабанова ЛВ., Заботкина ЕА. и др. Реакция иммунной системы рыб на загрязнение воды токсикантами и закисление среды. М.: Наука, 2001. -126 с.
8. Моисеенко ТИ. Водная экотокеикология: Теоретические и прикладные аспекты. М.: Наука, 2009. - 400 с.
9. НемоваН.Н., ВысоцкаяР.У. Биохимическая индикация состояния рыб. М.: Наука, 2004. - 215 с.
10. Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб (преимущественно пресноводных). М.: Пищевая промышленность, 1966. - 376 с.
11. РешетниковЮ.С., Попова ОА., Кашулин НА. и др. Оценка благополучия рыбной части водного сообщества по результатам морфо-патологического анализа рыб // Успехи современной биологии, 1999.
- Т. 119. - № 2. - С. 165-177.
12. 12. Ройт А., Бростофф Дж., Меж Д. Иммунология, 2000. М.: Мир. - 592 с.
13. Рыбы в заповедниках России: «Пресноводные рыбы». Том 1. Под ред. Ю.С. Решетникова, М. 2010.
14. Силкина Н.И., Микряков ВР, Микряков ДВ. Особенности ли-пидного обмена леща Abramis brama, обитающего в реках Южного Урала // Экология, 2010. - № 6. - С. 403-408.
15. Силкина Н.И., Микряков ДВ., Микряков ВР. Влияние антропогенного загрязнения на окислительные процессы в печени рыб Рыбинского водохранилища // Экология, 2012. - № 5. -
С. 361-365.
16. Троицкий С.К., Цуникова Е.П. Рыбы бассейнов нижнего Дона и Кубани. Ростов-на-Дону: Кн. Изд-во, 1988. - 112 с.
17. Экологические проблемы Верхней Волги: Коллективная монография. Ярославль: Изд-во ЯГО, 2001. - 427 с.
N.I. Silkina, V.R. Mikryakov, D.V.Mikryakov Some indicators of the immune and physiological status of roach back (Leuciscus cephalus) inhabiting Caucasus rivers
I.D. Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, Settlement Borok, Yaroslavl Region
Results of a comparative study on immune and physiological indicators in Caucasus roach back Leuciscus cephalus inhabiting Caucasus rivers are presented. The study is based on the analysis of antimicrobial properties of blood serum, content of non-specific immune complexes and somatic indices of immunocompetent organs. Fishes in the river Mzymty differed from those in Abkhazia rivers in increased somatic indicators of immunocompetent organs, functional state of humoral immune factors, high share of immunodeficiency in individual fishes.
Переработанный материал поступил в редакцию 25.03.2013 г
СЪЕЗДЫ, КОНФЕРЕНЦИИ, СОВЕЩАНИЯ
Информация о проведении научно-практической конференции «Актуальные проблемы оценки безопасности лекарственных средств»
28 марта 2013 года была проведена 4-я ежегодная конференция, организованная секцией лекарственной токсикологии Российского общества токсикологов совместно с Научно-исследовательским институтом фармации Первого московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова. Как и 3 предыдущие конференции, она была посвящена актуальным вопросам доклинической оценки безопасности лекарственных средств.
В работе конференции приняли участие сотрудники научно-исследовательских институтов и других научных учреждений (НИИ фармации ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова», ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России, ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, ФГБУ «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ, ГНУ ВИЛАР РАСХН, Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова, ФГУП «ГНЦ Ниопик», МФТИ, НИИ Митоинженерии, ФГБУ «Научный центр клинической и экспериментальной медицины» СО РАМН, ФГБУН «Институт физиологически активных веществ РАН», ФГБУ «НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи», ФГУП «ГосНИИОХТ», ФГБУ «НИИ фармакологии им. В.В. Закусова» РАМН, а также представители ведущих отечественных и зарубежных фармацевтических компаний и фармацевтических заводов из Москвы, Московской области, Санкт-Петербурга, Новосибирска.
С приветственным словом к участникам конференции обратились заслуженный деятель науки РФ, заместитель председателя Правления Российского общества токсикологов, председатель секции лекарственной токсикологии Всероссийской общественной организации токсикологов, член совета по этике Минздрава РФ, член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор Гуськова Татьяна Анатольевна, ответственный секретарь Всероссийской общественной организации токсикологов, профессор Хамидулина Халидя Хизбулаевна, главный редактор журнала «Фармация», зав. кафедрой фармакогнозии фармацевтического факультета ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России, член-корреспондент РАМН, доктор фармацевтических наук, профессор Самылина Ирина Александровна, зам. директора НИИ фармации по научной работе, доктор фарма-
цевтических наук, доцент Пятигорская Наталья Валерьевна.
На конференции были обсуждены различные актуальные аспекты доклинических исследований лекарственных средств, касающиеся их безопасности для человека. Большая часть докладов представлена членами секции лекарственной токсикологии Российского общества токсикологов.
Безопасность лекарственного средства зависит от качественного изучения его на стадии доклинических исследований. Но не меньшее значение имеет экстраполяция на человека данных, полученных в экспериментах на животных. Этому вопросу был посвящен доклад Т.А. Гуськовой и соавт. Авторами была представлена методика определения первой безопасной дозы для человека по результатам изучения общетоксического действия препарата ин виво. Обращено внимание на необходимость учитывать определенные коэффициенты при пересчете доз препарата с каждого вида животных на человека. Во время проведения 1-й фазы клинических исследований оценивается переносимость фармакологического препарата, назначаемого человеку впервые. Поэтому особое внимание должно уделяться выбору начальной дозы препарата. Данная методика соответствует рекомендациям ICH, FDA, EMA. Она впервые включена в Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. В настоящее время в нашей стране ведутся работы по созданию известных лекарственных препаратов в наноформах. В связи с этим большой интерес вызвало сообщение С.Г. Клочкова и соавт. о результатах исследования локализации, динамики накопления и элиминации наночастиц в органах и тканях животных после длительного воздействия. В наноразмерном состоянии многие материалы приобретают новые свойства и становятся биологически активными, что не только открывает новые возможности их использования в области медицины, но и несет потенциальные риски. В частности, установлено, что многие наночастицы легко преодолевают гематоэнцефалический барьер, что может приводить к их накоплению в ткани мозга. Полученный авторами массив данных позволил охарактеризовать распределение ряда наночастиц по органам, тканям и биологическим жидкостям, определить ключевые органы воздействия техногенных наночастиц на организм животных, а также оценить общетоксические свойства наночастиц при их длительной экспозиции. Были обсуждены особенности доклинических токсикологических исследований различных групп препаратов. Так, К.В. Сивак и соавт. представили разработку
41
