Сезонно-возрастная динамика состава лейкоцитов крови у водяной полевки (Arvicola amphibius) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 591.111.1+59.084

Ключевые слова: лейкоцитарная формула, сезон, возраст, продолжительность жизни

Key words: differential blood cell count, season, age, life expectancy

Зудова Г. А., Проскурняк Л. П., Назарова Г. Г.

СЕЗОННО-ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА СОСТАВА ЛЕйКОЦИТОВ КРОВИ У ВОДЯНОй ПОЛЕВКИ (ARVICOLA AMPHIBIUS)

seasonal and age dynamics of leukocyte composition in water voles (arvicola amphibius)

ФГБУН Институт систематики и экологии животных СО РАН Адрес: 630091, Россия, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 11. E-mail: [email protected]

Institute of Systematics and Ecology of Animals SB RAS Address: 630091, Russia, Novosibirsk, Frunze str., 11. E-mail: [email protected]

Зудова Галина Александровна, мл. научн. сотрудник

Zudova Galina A., Junior Research Scientist Проскурняк Людмила Петровна, мл. научн. сотрудник Proskurniak Ljudmila P., Junior Research Scientist Назарова Галина Григорьевна, д. б. н., зав. лабораторией Nazarova Galina G., Doctor of Biology Science, Laboratory Chief

Аннотация. Изучено влияние сезона, возраста и пола животных на количество и состав лейкоцитов крови. Абсолютное количество лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов достоверно выше весной, чем осенью. Абсолютное количество базофилов, юных нейтрофилов, моноцитов и моноцито-лимфоцитар-ный индекс снижаются с увеличением возраста животных. Нейтрофильно-лимфоцитарный индекс повышается с увеличением возраста и отрицательно коррелирует с длительностью жизни, измеряемой от даты взятия крови до даты естественной смерти.

Summary. The influence of season, age and sex of animals on the quantity and the composition of white blood cells were studied. The absolute number of leukocytes, eosinophils, band neutrophils and monocytes were significantly higher in spring than in autumn. The absolute number of basophils, young neutrophils, monocytes and monocyte-lymphocyte ratio decreased with increasing age of the animals. Neutrophil-lymphocyte ratio increased with age and is negatively correlated with the duration of life, as measured from the date of blood sampling to the time of natural death.

Введение

Общее количество лейкоцитов и процентное соотношение их разных форм -информативные показатели, отражающие состояние защитных сил организма. Сведения о клеточном составе крови важны для диагностики заболеваний и оценки физиологического состояния особей. Количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула зависят от вида, пола, возраста, репродуктивного состояния, гормонального статуса животных [8], сезона года, длительности светового периода [2], численности популяции [3]. У здоровых животных наиболее существенные изменения клеточного состава крови происходят при смене фаз жизненного цикла и в ответ на стрессирующие воздействия [12].

Гематологические показатели широко используются в экологических исследованиях

для оценки адаптационных возможностей и жизнеспособности особей, обитающих в контрастных экологических условиях среды. Водяная полевка занимает обширный ареал, имеет сезонный характер размножения, численность ее популяций подвержена периодическим высокоамплитудным колебаниям [1]. Этот вид играет значимую роль в распространении паразитарных, вирусных, бактериальных и грибковых инфекций.

В литературе по водяной полевке, модельному объекту эколого-генетических, этоло-гических и физиологических исследований и введенному в лабораторную культуру, отсутствует информация о средних показателях системы крови и факторах их индивидуальной вариабельности. Эти сведения важны для планирования популяционных и экспериментальных исследований и интерпретации их результатов.

Цель работы - в стандартных условиях вивария изучить влияние сезона, возраста и пола на состав лейкоцитов крови у водяной полевки.

Материал и методы

Лабораторная колония водяных полевок основана в 1984 г., животными, отловленными в окрестностях д. Лисьи Норки Новосибирской обл. (55° 50' с. ш., 80° 00' в. д). Для ограничения инбридинга виварную группу регулярно, через каждые 1-3 года, пополняли особями из той же популяции. Животных содержали в клетках 48 х 25 х 25 см, снабженных сеном, при температуре 18-25 °С, естественном световом режиме, свободном доступе к воде и корму (распаренная зерновая смесь, зелень, морковь).

Исследование выполнено на 19 самцах и 18 самках водяной полевки, родившихся в виварии в 2011 году. Кровь брали прижизненно у внешне здоровых животных из кончика хвоста в октябре 2011 г. (5 самцов и 7 самок), ноябре 2011 г. (14 самцов и 12 самок), апреле 2012 г. (11 самцов и 8 самок), октябре 2012 г. (15 самцов и 9 самок), ноябре 2012 г. (15 самцов и 9 самок). В среднем на протяжении жизни у каждого животного кровь брали 3 раза (1-5).

Для подсчета общего количества лейкоцитов использовали камеру Горяева.

В качестве разводящей жидкости - 5 % раствор уксусной кислоты. Подсчет количества лейкоцитов разных морфологических форм проводили в мазках крови, окрашенных по Романовскому - Гимза, с помощью светового микроскопа Carl Zeiss при увеличении объектива 10x90 с использованием иммерсионного масла.

Статистическую обработку данных выполняли с помощью программы Statiatica 6.1. Влияние пола, сезона и возраста на исследуемые показатели устанавливали на основании регрессионного анализа (модуль «Общая линейная модель»). В качества категориальных переменных использовали пол и сезон (весна, осень), а в качестве влияющей переменной - возраст животных. Уровень статистической значимости принят 0,05.

Результаты исследований

В таблице представлены результаты регрессионного анализа влияния сезона и возраста животных при взятии крови на количество лейкоцитов и лейкоцитарные индексы: соотношение числа сегментоядерных ней-трофилов к лимфоцитам и соотношение числа моноцитов к лимфоцитам.

Результаты показали, что количество и состав лейкоцитов крови зависят от сезона года и возраста животных, причем влияние

Таблица.

Влияние сезона и возраста животных при взятии крови на количество лейкоцитов и лейкоцитарные индексы

Гематологические показатели Сезон Возраст

F P F P Параметр уравнения регрессии ± SE

лейкоциты 6,83 0,01 1,87 0,17

базофилы 0,96 0,33 17,26 0,000 -0,26±0,06

эозинофилы 8,08 0,005 0,84 0,36

нейтрофилы юные 0,32 0,57 18,65 0,000 -0,18±0,04

нейтрофилы палочкоядерные 6,15 0,01 0,84 0,36

нейтрофилы сегментоядерные 1,58 0,21 1,36 0,25

лимфоциты 2,66 0,11 3,64 0,06

моноциты 22,46 0,000 10,02 0,002 -0,28±0,09

сегментоядерные нейтрофилы/ лимфоциты 2,28 0,13 10,47 0,002 0,0007±0,0002

моноциты/лимфоциты 12,27 0,001 7,22 0,008 -0,0001±0,00005

Примечание: статистически значимые эффекты выделены жирным шрифтом.

Рис. Изменение лейкоцитарного состава крови в разные месяцы.

этих факторов на исследуемые показатели разнонаправлено. Изменение лейкоцитарного состава крови в разные месяцы показано на рисунке. Данные по самцам и самкам объединены, поскольку статистически-значимого влияния пола на исследуемые показатели не обнаружено.

Лейкоциты

Общее количество лейкоцитов (*103/мл3) достоверно выше весной, чем осенью (4176,32±188,63 и 3346,69±146,01 соответственно). Влияние возраста на этот показатель статистически незначимо.

Базофилы

Абсолютное количество базофилов достоверно не отличалось в разные сезоны, понижалось с увеличением возраста животных (г = -0,36, р < 0,001).

Эозинофилы

Абсолютное количество эозинофилов достоверно выше весной по сравнению с осенью (280,90±27,17 и 170,03±16,77 соответственно). Влияния возраста не обнаружено.

Нейтрофилы юные

Абсолютное количество юных нейтрофи-лов достоверно не отличалось в разные сезоны, снижалось с увеличением возраста животных (г = -0,40, р < 0,001).

Нейтрофилы палочкоядерные

Абсолютное количество палочкоядерных нейтрофилов достоверно выше весной, чем осенью (342,09±70,08 и 214,03±19,61 соответственно), от возраста не зависело.

Нейтрофилы сегментоядерные

Абсолютное количество сегментоядерных лимфоцитов не отличалось в разные сезоны. Связь с возрастом не обнаружена, однако отмечено, что относительное количество сегментоядерных лимфоцитов достоверно

повышалось с увеличением возраста животных (г = 0,36, р < 0,001).

Лимфоциты

Сезонные и возрастные изменения абсолютного количества лимфоцитов не выражены.

Моноциты

Абсолютное количество моноцитов достоверно выше весной, чем осенью (322,00±37,38 и 146,76±14,71 соответственно). Связь с возрастом - отрицательная (г = -0,28, р < 0,01).

Нейтрофильно-лимфоцитарный индекс

Влияние сезона на отношение количества сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам статистически незначимо. Связь с возрастом положительная (г = 0,32, р = 0,01).

Моноцито-лимфоцитарное соотношение

Отношение количества моноцитов к лимфоцитам достоверно выше весной, чем осенью (0,16±0,02 и 0,09±0,01). Связь с возрастом отрицательная (г = -0,26, р = 0,01).

Связь лейкоцитарного профиля с продолжительностью жизни

Рассчитаны корреляции исследуемых показателей белой крови с длительностью жизни животных, измеряемой от даты взятия крови до даты естественной смерти. Статистически значимая корреляция установлена только с нейтрофильно-лимфоцитарным индексом. С увеличением отношения количества сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам длительность оставшейся жизни животных сокращалась (г = -0,26, р = 0,01). Достоверная корреляция данного индекса с продолжительностью жизни обнаружена только у самцов (самцы: г = -0,36, р = 0,01; самки: г = -0,08, р = 0,68).

Обсуждение результатов

Таким образом, полученные результаты показали, что у водяных полевок абсолютное количество лейкоцитов и соотношение их отдельных форм подвержено сезонным и возрастным изменениям, не связанным с полом животных. Весной абсолютное количество лейкоцитов, эози-нофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов достоверно выше, чем осенью. С полученными результатами согласуются данные других авторов: У М1ето1ш а^гв5И5 из природной популяции количе-

ство моноцитов достоверно выше весной, чем осенью [3].

Абсолютное количество базофилов, юных нейтрофилов, моноцитов и моноцито-лим-фоцитарное соотношение снижаются с увеличением возраста животных. Напротив, относительное количество сегментоядер-ных нейтрофилов и соотношение сегменто-ядерных нейтрофилов к лимфоцитам повышаются. Возрастное повышение количества нейтрофилов и снижение количества моноцитов отмечено также у лабораторных крыс иMicrotus agrestis [2, 3].

В медицине для диагностики состояния здоровья и прогноза выживаемости широко используется лейкоцитарные индексы, отражающие количественные соотношения лейкоцитов разных форм в составе крови. Наиболее информативный показатель - нейтрофильно-лимфоцитар-ный индекс. Повышение нейтрофильно-лимфоцитарного индекса у пациентов с онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями скоррелировано с увеличением частоты смертности [4, 11, 13]. Нейтрофильно-лимфоцитарный индекс используется как показатель реакции организма на стресс у позвоночных разных таксономических групп [7, 9]. Известно, что созревание и мобилизазация нейтро-филов из костного мозга контролируется глюкокортикоидами [5, 6]. В стрессиру-ющих условиях количество нейтрофилов повышается, а лимфоцитов и моноцитов -снижается [8, 10]. У водяной полевки ней-трофильно-лимфоцитарный индекс может быть использован для прогноза продолжительности жизни самцов.

Заключение

У водяной полевки количество и состав лейкоцитов крови зависят от сезона года и возраста животных, влияние пола на исследуемые показатели не выявлено.

Абсолютное количество лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофи-лов и моноцитов достоверно выше весной, чем осенью.

Абсолютное количество базофилов, юных нейтрофилов, моноцитов и моноцито-лим-

фоцитарный индекс снижаются с увеличением возраста животных.

Нейтрофильно-лимфоцитарный индекс повышается с увеличением возраста и у самцов отрицательно коррелирует с длительностью жизни, измеряемой от даты взятия крови до даты естественной смерти.

Исследование выполнено по Программе ФНИ государственных академий наук на 2013-2020 гг. Проект № VI.51.1.6.

Список литературы

1. Евсиков, В. И. Генетико-физиологические основы популяционного гомеостаза / В. И. Евсиков, Л. А. Герлинская, М. П. Мошкин, В. Ю. Музыка, Г. Г. Назарова, Л. Е. Овчинникова, М. А. Потапов,

B. Г. Рогов // Водяная полевка. Сер. «Виды фауны России и сопредельных стран». Ред. Пантелеев П. А. -М. : Наука, 2001. - С. 386-412.

2. Узенбаева, Л. Б. Возрастные изменения лейкоцитарной формулы и морфометрических параметров больших гранулярных лимфоцитов крови крыс при различных режимах освещения / Л. Б. Узенбаева, И. А. Виноградова, А. Г. Голубева, А. В. Чуров, В. А. Илю-ха // Успехи геронтологии, 2006. - Вып. 19. - С. 79-84.

3. Beldomenico, P. M. The dynamics of health in wild field vole populations: a heamatological perspective / P. M. Beldomenico, S. Telfer, S. Gebert, L. Lukomski, M. Bennett, M. Begon // J. Anim. Ecol. - 2008. - V. 77. -N 5. - P. 984-997.

4. Bhat, T. Neutrophil to lymphocyte ratio and cardiovascular diseases: a review / T. Bhat, S. Teli, J. Rijal, H. Bhat, M. Raza, G. Khoueiry, M. Meghani, M. Akhtar, T. Costantino // Expert. Rev. Cardiovasc. Ther. - 2013. - V. 11. - № 1. - P. 55-59.

5. Cavalcanti, D. M. Adrenal deficiency alters mechanisms of neutrophil mobilization / D. M. Cavalcanti,

C. M. Lotufo, P. Borelli, A. M. Tavassi, A. L. Pereira, R. P. Markus, S. H. Farsky // Mol. Cell. Endocrinol. -2006. - V 249. - P. 32-39.

6. Cavalcanti, D. M. Endogenous glucocorticoids control neutrophil mobilization from bone marrow to blood and tissues in non-inflammatory conditions /

D. M. Cavalcanti, C. M. Lotufo, P. Borelli, Z. S. Ferreira, R. P. Markus, S. H. Farsky // Br. J. Pharmacol. - 2007. -V. 152. - P. 1291-1300.

7. Davis, A. K. The use of leukocyte profiles to measure stress in vertebrates: a rewire for ecologists / A. K. Davis, D. L. Maney, J. C. Maers // Funct. Ecol. -2008. - V 22. - P. 760-772.

8. Dhabhar, F. S. Effects of stress on immune cell distribution. Dynamics and hormonal mechanisms / F. S. Dhabhar, A. H. Miller, B. S. McEwen, R. L. Spencer // J. Immunol. - 1995. - V. 154. - P. 5511-5527.

9. Gross, W. B. Evaluation of the heterophil/lymphocyte ratio as a measure of stress in chickens / W. B. Gross, H. S. Siegel // Avian Dis. - 1983. - V. 27. - P. 972-979.

10. Keller, S. E. Stress-induced alterations of immunity in hypophysectomized rats / S. E. Keller, S. J. Schleifer, A. S. Liotta, R. N. Bond, N. Farhoody, M. Stein // PNAS. - 1988. - V. 85. - P. 9297-9301.

11. Koh, Y. W. Prognostic significance of the ratio of absolute neutrophil count to absolute lymphocyte count in classic Hodgkin lymphoma / Y. W. Koh, H. J. Kang, Ch. Park, D. H. Yoon, Sh. Kim, Ch. Suh, J. E. Kim, Ch.-W. Kim, J. Huh // Am. J. Clin. Pathol. -2012. - V. 138. - P. 846-854.

12. Mosin, A. F. Some physiological and biochemical features of starvation and refeeding in small wild rodents (Microtinae) / A. F. Mosin // Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. - 1982. - V. 71. - P. 461-464.

13. Schmidt, H. Elevated neutrophil and monocyte counts in peripheral blood are associated with poor survival in patients with metastatic melanoma: a prognostic model / H. Schmidt, L. Bastholt, P. Geertsen, I. J. Christensen, S. Larsen, J. Gehl, H. von der Maase // Br. J. Cancer. -2005. - V 93. - P. 273-278.

АППАРАТ ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ БИОСИНХРОНИЗИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ТЕРАПИИ «УМИ-05»

На протяжении многих лет клиника БНПЦ ЧИН и Институт Ветеринарной Биологии (Санкт-Петербург) использует в своей практике уникальный прибор - генератор низкочастотного магнитного импульсного излучения большой мощности «УМИ-05» (ранее «УИМТ-2», «УИМТ-3»). Данный прибор применяется для моно- или комплексной терапии целого ряда заболеваний, которые ранее считались неизлечимыми или очень тяжело поддавались лечению.

Основные направления применения «УМИ-05»

• Заболевания мочевой системы: мочекаменная болезнь, пиелонефрит, поликистоз, цистит.

• Желчекаменная болезнь.

• Заболевания опорно-двигательного аппарата: остеохондроз позвоночника, дископатия, артрозо-артриты, бурсит, растяжение связок, ушибы, контрактуры суставов, миозит.

• Купирование эпилептических приступов и эпилептического статуса.

• Гипертензия.

• Отит гнойный.

• Отит аллергический.

Стандартный курс лечения

• 10 сеансов по 30-50 импульсов на одну патологическую область. Мощность 50-80 %. Курс можно повторить с перерывом в 10 дней.

• Профилактический курс для животных группы риска (остеохондроз, МКБ и пр.) -7-10 сеансов с интервалом 6 месяцев.

• Применение прибора не вступает в противоречие с использованием фармакологических и хирургических методов лечения.

• Магнитотерапию не следует проводить на области тела, содержащей металлоконструкции (например, штифты или пластины для остеосинтеза).

Экономика

• Быстрая окупаемость прибора.

• Минимальная затрата рабочего времени: длительность одного сеанса на одну патологическую зону - 2-3 минуты.

• Высокая эффективность лечения, полное излечение или введение животного в стойкую ремиссию по всем перечисленным заболеваниям гарантируют значительное увеличение рейтинга клиники в целом и приток новых клиентов.

Стоимость прибора 19 500 руб.

Заказать УМИ-05 можно по тел./факсу: (812) 927-55-92; по e-mail: [email protected]. Подробности на сайте: www.invetbio.spb.ru