CC BY
124
УДК 597-141.08
М. П. Грушко, Н. Н. Федорова
СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОРГАНОВ ГЕМОПОЭЗА КОСТИСТЫХ РЫБ (НА ПРИМЕРЕ ВОБЛЫ)
Кроветворные образования пищеварительного тракта, тимус костистых рыб являются органами иммунной системы, которая обеспечивает защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ, поступивших извне или образовавшихся в организме [1].
Литературные данные по вопросу о наличии кроветворных образований в пищеварительном тракте противоречивы. По мнению Fletcher T. C., White A. [2], у рыб нет лимфатических узлов, их заменяют скопления лимфоцитов, ассоциированные со слизистыми оболочками внутренних органов, которые выполняют основную роль при иммунном ответе на антигены, достигшие кишечника. Другие авторы отмечают, что слизистая оболочка кишечника выполняет немаловажную функцию. В этом слое располагаются подэпителиальные лимфоидные скопления в виде фолликулярных образований. Лимфатические фолликулы представляют собой очаговые структуры, способные постоянно продуцировать форменные элементы крови, преимущественно агранулоциты, в том числе и лимфоциты [3, 4].
Большой интерес представляет строение одного из центральных органов кроветворения рыб - тимуса (вилочковая железа). Тимус в эволюционной истории впервые появляется у круглоротых. В дорсальной области жаберных карманов круглоротых присутствуют лимфоидные скопления, отделенные от глоточной полости однослойным слизистым эпителием. В этих скоплениях созревают и пролиферируют клетки одной линии - лимфоциты, что показано морфологически и авторадиографически [5].
Морфологическое и гистологическое строение тимуса рыб, особенно костистых, похоже на строение тимуса млекопитающих. Так, у рыб, как и у высших позвоночных, существует ге-матотимусный барьер. У костистых рыб наблюдается разделение паренхимы тимуса на корковую и мозговую зоны, причем авторадиографически показано, что пролиферация лимфоцитов происходит исключительно в корковом веществе [6]. Тимус крупных долгоживущих рыб, как и тимус млекопитающих, разделен на дольки [7]. Удаление тимуса (тимэктомия) у костистых рыб приводит к подавлению гуморального иммунного ответа и задержке отторжения трансплантата [8]. С использованием авторадиографической метки было показано, что тимоци-ты из тимуса направляются в почку и селезенку, причем миграция осуществляется в одном направлении, и лимфоциты движутся не произвольно, а направляются к определенному месту в лимфоидном органе [9]. Такая миграция наблюдается и в иммунной системе млекопитающих.
В некоторых работах дано электронно-микроскопическое описание системы микроокружения тимуса, или стромы тимуса. Обнаружены связанные десмосомами стромальные элементы, что предполагает эпителиальную природу стромы тимуса, а также наличие макрофагов в разных функциональных состояниях [10, 11].
Материалы и методы исследования
Были проанализированы пищеварительная система и тимус воблы. Гистологические препараты готовили по общепринятой методике [12].
У воблы пищеварительный тракт представлял собой недифференцированную трубку, суживающуюся к концу, включающую в себя рот, ротоглоточную полость, глотку, пищевод и кишку. В кишке выделяются передний отдел - от пищевода до вершины первой петли, средний отдел и задний - от вершины последней петли до анального отверстия.
Стенка пищеварительной трубки, несмотря на функциональные особенности ее отделов, имела единый план гистологического строения. Она состояла из 3 оболочек: слизистой, мышечной и серозной. Наружная оболочка выполняет защитную функцию; в ней проходят кровеносные сосуды разного размера, тяжи нервных волокон и расположены нервные клетки.
Мышечная оболочка обладает способностью к сокращению и обеспечивает продвижение пищи по длине пищеварительного тракта. Она состоит из внешнего продольного и более широкого внутреннего кольцевого слоев. Оба слоя мышечной оболочки в пищеводе состоят из поперечнополосатых мышечных волокон, а в кишке - из гладкомышечной ткани.
Соединительнотканная строма кишки представляет собой каркас, обеспечивающий механическую прочность и амортизацию кишечной стенки. Основу слизистой оболочки различных отделов пищеварительного тракта рыб составляет рыхлая соединительная ткань, включающая в себя коллагеновые волокна и мышечные элементы. Слизистая оболочка несет основную функциональную нагрузку по переработке пищи, её всасыванию, выделению, иммунологической защите. В пищеводе, желудке и ректальной части кишечника она имела продольную складчатость. В кишечнике поперечные, косые или продольные складки слизистой часто пересекались между собой. Внутренняя поверхность пищевода выстлана многослойным эпителием. В апикальной части эпителиального пласта расположены бокаловидные слизистые клетки, количество которых возрастало в дистальном направлении [13].
У особей, подвергнутых анализу, в слизистой оболочке ссобственной пластинки кишки были отмечены различные клеточные элементы: фибробласты, лимфоциты, плазматические клетки, эозинофилы, нейтрофилы и макрофаги. Кроме того, здесь были выявлены небольшие одиночные скопления лимфоидной ткани, форма этих скоплений была различной - от вытянутой до округлой. Они встречались на всем протяжении пищеварительного тракта. Достаточно часто лимфоидные скопления переходили в слизистую оболочку кишечника. По мере приближения к заднему отделу кишечной трубки количество лимфоидных скоплений увеличивалось.
В центральной части гемопоэтических образований находились полустволовые клетки, их было незначительное количество. Все остальные формирующиеся клетки крови диффузно распределялись между активными ретикулярными клеткам, не образуя плотных скоплений. В гемопоэтических образованиях кишечника формировались лимфоциты и плазмоциты.
Лимфобласты располагались небольшими группами по 3-4 клетки. Удельный вес лимфобластов от числа всех развивающихся клеток лимфоцитопоэтического ряда был равен 11 %.
Пролимфоциты были разбросаны диффузно. Они являются последующей стадией развития лимфобластов. Удельный вес пролимфоцитов составлял 18 %.
Лимфоциты были рассредоточены почти равномерно по всему кроветворному образованию. Эти клетки были самой многочисленной группой. Удельный вес лимфоцитов составлял 48 %. Следует обратить внимание на то, что процесс дифференцировки унипотентных предшественников лимфоцитов приводил к образованию плазмобластов, затем проплазмоцитов и, наконец, плазмо-цитов. Эти клетки располагались диффузно по всему кроветворному образованию.
Удельный вес плазмобластов от числа развивающихся клеток лимфоцитопоэтического ряда был равен 8 %.
Незрелые плазматические клетки были мельче плазмобластов, их удельный вес составлял 6 %.
Зрелые плазматические клетки составляли около 9 %.
Кроме того, в основном в периферической части кроветворных образований, были отмечены макрофаги, которые располагались диффузно.
Из вышесказанного следует, что в пищеварительном тракте костистых рыб, в собственной пластинке слизистой оболочки, были расположены скопления лимфоидных клеток, которые являются аналогами лимфоидных узелков высших позвоночных животных. Поскольку пищеварительный тракт функционально связан с внешней средой, в связи с чем поступление пищи может сопровождаться проникновением во внутреннюю среду организма антигенов и токсичных веществ, отмеченные скопления лимфоидной ткани осуществляют защиту организма рыб наряду со структурным и энзиматическим барьерами.
Анализу был подвергнут тимус половозрелых рыб воблы в возрасте трех лет. У воблы этот орган парный, оформлен в виде небольшого треугольного утолщения, располагается поверхностно по медиальной стенке жаберной полости.
Г истологический анализ железы показал, что со стороны жаберной полости орган покрыт однослойным слизистым эпителием. Далее идет слой, содержащий жировые клетки, который переходит в корковый и затем в мозговой. Отмечено разделение органа на темные участки -корковую зону и светлые участки - мозговую зону без четкого разделения. Соотношение этих зон примерно 1:2. Основными клетками тимуса являлись ретикулоэпителиальные клетки, отличавшиеся размером, который варьировал от 4 до 11 мкм. Этим клеткам свойственно светлое округлое ядро, в котором просматриваются 2-3 ядрышка. Более крупные, светлоокрашенные клетки располагались преимущественно в мозговом веществе, а более мелкие, темноокрашенные -
в корковом веществе тимуса. Орган пронизан кровеносными сосудами разного диаметра, их наибольшее количество отмечено в мозговом веществе. В органе также отмечены эпителиальные слоистые тельца Гассаля, которые сформированы ретикулоэпителиальными клетками. Размер телец варьировал от 44 до 60 мкм. Тельца Гассаля также были выявлены преимущественно в мозговом веществе органа. Здесь же отмечены лимфоциты и макрофаги, изредка встречались плазмоциты. Количество лимфоцитов по сравнению с их количеством в корковом веществе, было значительно ниже. Из них на зрелые лимфоциты приходилось 16 %, на пролимфоциты -11 %, лимфобласты - 73 %.
В корковом веществе клеток лимфоцитопоэтического ряда было отмечено значительно больше - чем и обусловлен более темный цвет этого слоя. Из них на зрелые лимфоциты приходилось 66 %, на пролимфоциты - 27 %, на лимфобласты - 7 %.
Тимус воблы по строению схож с тимусом млекопитающих. В нем, так же как и в тимусе млекопитающих, отмечено разделение паренхимы органа на корковое и мозговое вещество, но деление на дольки отсутствует. В тимусе рыб формируются лимфоциты, кроме того, здесь отмечены тельца Гассаля.
Таким образом, в результате исследования установлено, что у воблы лимфоидная ткань не только формируется и образует самостоятельные органы (тимус), но и представлена в пищеварительной системе, т. е. строение этих органов напоминает строение таковых у млекопитающих.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Селезнев С. Б. Филогенез иммунной системы. - М.: РУДН, 1999. - 24 с.
2. Fletcher T. C., White A. Antibody production in the plaice Pleuronectes platessa, after oral and parenteral
immunization with Vibrio anguillarum antigens // Aquaculture. - 1973. - 1. - P. 417-428.
3. Галактионов В. Г. Очерки эволюционной иммунологии. - М.: Наука, 1995. - 345 с.
4. Ложниченко О. В. Особенности некоторых органов кроветворения молоди русского осетра // Актуальные
проблемы экологической физиологии биохимии, генетики животных: Материлалы Междунар. науч. конф. -Саранск: Современные тетради, 2005. - С. 138-141.
5. Ланге М. А., Потапина Н. В., Хрущов Н. Г. Морфологическое и авторадиографическое исследование кроветворных органов личинок ручьевой миноги (Lampetra planeri) разного возраста // Журнал общей биологии. - 1990. - С. 796-808.
6. Золотова Т. Е. Экспериментальное исследование кроветворения у рыб: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1989. - 23 с.
7. Fange R. Lymphoid organs in sturgeons (Acipenseridae) // Vet. Immunol. Immunopathol. - 1986. - N 12. -Р. 153-161.
8. Tatner M. F. The migration of labelled thymocytes to the peripheral lymphoid organs in the rainbow trout, Salmo gairdneri Rich. // Develop. Comp. Immunol. - 1985. - Р. 85-91.
9. Tatner M. F. The ontogeny of humoral immunity in rainbow trout, Salmo gairdneri // Vet. Immunol. Immunopathol. - 1986. - Р. 93-105.
10. Гревати А. Д. Электронно-микроскопическое исследование клеток крови и кроветворных органов зеркального карпа: Автореф. дис. . канд. биол. наук. - М., 1991.
11. Chilmonczyk S. The thymus of the rainbow trout (Salmo gairdneri) light and electron microscopic study // Develop. Comp. Immunol. - 1993. - Р. 59-68.
12. Волкова О. В., ЕлецкийЮ. К. Основы гистологии с гистологической техникой. - М.: Медицина, 1986. - 304 с.
13. Самусев Р. П., Пупышева Г. И., Смирнов А. В. Атлас по цитологии, гистологии и эмбриологии. - М.: ООО Изд. дом «ОНИКС-21 век»: ООО «Изд-во Мир и образование», 2004. - 400 с.
Статья поступила в редакцию 25.03.2008
STRUCTURAL AND FUNCTIONAL ORGANIZATION
OF SOME ORGANS OF HEMOPOIESIS OF BONY FISHES (BY THE EXAMPLE OF VOBLA)
M. P. Grushko, N. N. Fedorova
The digestive tract and thymus of vobla as organs of hemopoiesis are investigated. In the digestive tract of vobla, in the own plate of the mucous membrane, the clusters of lymphoid cells were found. In the thymus the division of parenchyma of the organ into cortical and medullar substance is marked, but the division into lobules is absent. In the thymus of fish the lymphocytes are formed, besides Hassall's corpuscles are marked here. Thus, the vobla’s lymphoid tissue not only forms an independent organ - thymus and is formed there, but it is also presented in the digestive tract, i. e. the structure of these organs resembles the structure of the mammal organs.
Key words: vobla, hemopoiesis, digestive tract, thymus, lymphocytes.
