РазместитьКонькова А. В., Федорова Н. Н., Иванов В. П.
ФГБНУ «Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства»
Введение
В дельте Волги и Каспийском море лещ Abramis brama (Linnaeus, 1758) является ценным промысловым объектом. С развитием в регионе промышленной деятельности, сопровождающейся загрязнением водоема высокотоксичными веществами [9], физиологический статус многих гидробионтов в последнее время считается неудовлетворительным [8, 3]. Ухудшение условий среды обитания не могло не сказаться на морфо-функциональном состоянии леща, уловы которого в последние десятилетия заметно снижались [5]. В свою очередь, физиологическое состояние леща в регионе также находится под влиянием паразитических организмов, которые способны не только провоцировать развитие патологических нарушений в организме своих хозяев, но являться причиной их гибели. В Волго-Каспийском бассейне к таким высокопатогенным организмам для рыб относятся ремнецы сем. Ligulidae (Claus, 1885) - Ligula intestinalis (Linnaeus, 1758) и Digramma interrupta (Rudolphi, 1810), приводящие к неизбежному летальному исходу зараженных хозяев. Молодь рыб, по сравнению с половозрелыми особями, наиболее уязвима действиям загрязняющих веществ и патогенных паразитических организмов (лигулид). Однако исследования по изучению морфо-физиологического состояния популяции леща в естественных условиях Волго-Каспия касались, главным образом, взрослых рыб. В связи с вышесказанным, целью настоящей работы являлась оценка морфофизиологического состояния молоди леща Волго-Каспийского региона в условиях хронического антропогенного и паразитарного прессинга. Для реализации поставленной цели были выбраны гистологические и гематологические индикаторы как наиболее показательные для оценки влияния различных загрязнителей на ткани и органы рыб [3].
Материалы и методы
Материалом для данной работы послу-жили результаты исследований, проведенных в западной акватории северной части Каспийского моря в июне 2014 г. Объектом исследований явились годовики и двухлетки леща в количестве 533 экз., выловленные 4,5-метровым тралом. Неполное гельминтологическое вскрытие, устанавливающее в полости тела молоди леща плероцеркоидов ремнецов, выполнено согласно общепринятым паразитологическим методикам [10, 1]. Для определения гематологических показателей использованы мазки периферической крови (окраска по Паппенгейму), изготовленные в соответствии с утвержденными методиками [10, 6]. Патоморфологическое состояние тканей и органов (жабр, печени, почек, селезенки, сердца, кишечника, поджелудочной железы и мышечной ткани) определялось по общепринятым гистологическим методикам: фиксация 10%-м нейтральным формалином, окраска гематоксилин-эозином [2].
Микроскопирование окрашенных препаратов осуществлено с помощью микро-скопа «БИОМЕД-6 LED». Микрофотосъем-ка срезов органов произведена с помощью фотонасадки DCM 510. Статистическая об-работка полученных данных проведена с помощью пакета программ Microsoft Excel и разработанной ФГУП «КаспНИРХ» про-граммы Dstat.
Результаты исследований
В результате проведенных исследований у 6,19 % выловленных во время экспедиции лещей диагностирована лигулидозная инвазия. Паразиты, инициировавшие вы-явленное заболевание, были представлены значительными по размеру плероцеркоида-ми D. interrupta (рис. 1а) и молодыми недифференцируемыми лигулидами без зачатков половых желез, что является основным признаком идентификации представителей сем. Ligulidae. Средняя длина и масса паразитов составляли 17,78±2,00 см и 1,35±0,82 г и 8,29±0,90 см и 0,08±0,01 г - соответственно указанным группам. В 90,01 % случаях заражение отмечалось у двухлетков леща. Паразиты обладали ярко выраженной эластичностью, сжимаясь до половины своей длины, что позволяло им обвивать все внутренние органы зараженных хозяев. Интенсивность инвазии не превышала одного паразита на рыбу; смешанная инвазия не зарегистрирована. Толщина гельминта варьировала от 0,1 до 1,3 см. Ремнецы D. interrupta, согласно своим размерно-весовым показателям, в большинстве случаев считались инвазионными.
Визуально лигулидозное заболевание проявлялось у 63,00 % зараженных двухлетков леща, при препарировании брюшной полости тела которых обнаружены крупные плероцеркоиды D. interrupta. Клинически заболевание у больных рыб проявлялось в увеличении и уплотнение брюшка, деформации брюшной стенки. При патологоана-томическом вскрытии молоди леща как с клиническими признаками заражения, так и визуально здоровых (но при обследовании которых зарегистрированы мелкие по размеру паразиты) отмечены локальные кровоизлияния на брюшной стенке и брыжейке, значительное сдавливание внутренних органов, перекручивание и истончение кишечника, дистрофия печени (рис. 16). Выявленные изменения внутренних органов и тканей молоди леща, инициированные паразитированием ремнецов, в скором времени могли стать причиной гибели зараженных рыб.
Таким образом, присутствие в полости тела плероцеркоидов ремнецов вызывало у молоди (главным образом двухлетков) леща развитие патологических изменении органов.
Рис. 1. Лигулидозы молоди леща: а — изолированный из брюшной полости двухлетки леща плероцеркоид D. interrupta; б - плероцеркоид D. interrupta (1), кровоизлияния на брюшной стенке и брыжейке (2), сдавливание внутренних органов (3), перекручивание кишечника (4).
Рис. 2. Патоморфологические изменения форменных элементов периферической крови молоди леща (ОК 16 ОБ 100, окраска по Паппенгейму): а - амитоз, пойкилоцитоз, гемолиз; б - образование шистоцита, гемолиз, ядерные тени; в - четырехъядерный лимфоцит.
Рис. 3. Фрагменты гистологических срезов внутренних органов молоди леща, инвазированного плероцеркоида-ми ремнецов (ОК 16 ОБ 40, гематоксилин-эозин): а - деформация гиалинового хряща, разрастания многослойного неороговевающего и респираторного эпителиев (ОК 16 ОБ 10); б - отек паренхимы печени; в - скопления гемосидерина и отек паренхимы селезенки.
Результаты проведенных гематологических исследований выявили нарушения форменных элементов белой и красной крови обследованных лещей.
В мазках годовиков и двухлетков леща количество патологически измененных эритроцитов от всего числа клеток красной крови в среднем составило 8,10±1,93 %. По характеру и степени проявления нарушения были условно распределены на 4 группы:
Таблица.
Лейкограмма периферической крови годовиков и двухлетков леща (%)
Наличие в кровотоке эритроцитов с вышеперечисленными изменениями указывало на неудовлетворительное физиологическое состояние обследованных рыб, так как подобные изменения являются результатом воздействия на организм различных вредоносных факторов и токсикозов, вызванных химическими веществами, отмеченными в воде [4, 7], в нашем случае - неблагоприятными токсикологическими условиями региона. У обследованных двухлеток и годовиках леща присутствие полосных паразитов (лигулид) значительно усиливало степень проявления цитологических трансформаций красной крови. Так, среднее количество патологически измененных клеток у зараженных рыб, в отличие от лещей аналогичных возрастных групп, свободных от гельминтов, было достоверно превышено в 6,17 раз. При этом в мазках численность морфологически поврежденных клеток у отдельно взятых особей без паразита находилась в пределах 0,20-11,30 % от общего числа эритроцитов, а у инвазированных особей она составила уже 3,40-44,40 %, достигнув своего максимума.
Было отмечено, что частота встречаемости измененных эритроцитов у лещей, в брюшной полости которых были отмечены плероциркоиды лигулид, была выше. Так, эритроциты рыб с паразитом были чаще подвержены пойклоцитозу, гипохромазии и вакуолизации цитоплазмы.
В некоторых случаях процент лещей без паразитов, эритроциты которых подвергались хроматинолизу, амитозу и образо-ванию ядерных теней, был несколько боль-ше, по сравнению с зараженными особями, но интенсивность проявлений перечис-ленных изменений эритроцитов у инвази-рованных рыб была существенно выше. Так, количество эритроцитов, подверженных хроматинолизу, у незараженных рыб колебалось от 1 до 2 клеток, у зараженных - от 3 до 7, амитоз встречали у 1-9 против 2-14 клеток, ядерные тени составляли 3^40 против 45-60 клеток соответственно группам рыб.
Лейкоциты исследованных годовиков и двухлетков леща были представлены гранулоцитами и агрунолоцитами. Процентное соотношение лейкоцитов представлено в таблице.
У лейкоцитов так же, как и у эритроцитов, выявлены глубокие патологические изменения. Нарушения, связанные со снижением числа лейкоцитов (лейкопения), выявлены у 35,48 % исследованных годовиков и двухлетков леща. Лейкопения отмечена как у рыб, инвазированных лигулидами, так и у рыб, свободных от ремнецов. В мазках у 9,68 % обследованных рыб отмечен кариолизис и полиядерность лимфоцитов (рис. 2в).
Патологические изменения у моноцитов проявлялись в вакуолизации, затрагивавшей цитоплазму и в редких случаях ядро. В среднем их количество составило 3,05±1,04 % от общего количества всех лейкоцитов.
Результаты статистической обработки лейкограммы рыб, пораженных ремнецами и свободных от паразитов, выявили досто-верность различий в группе гранулоцитов, а именно среди нейтрофилов. У инвазиро-ванных лещей процентное соотношение нейтрофилов было заметно выше (нейтро-филез), по сравнению с незараженными рыбами (табл.). Увеличение числа нейтро-филов у больных рыб вполне закономерно, т. к. они обладают основной защитной функцией. Среди нейтрофилов отмечены цито-патологические изменения, проявившиеся в незначительной вакуолизации цитоплазмы. Выявленные альтерации были обнаружены единично в мазках крови рыб, подвергшихся внедрению ремнецов.
Кроме изменений клеток крови, проведенный гистологический анализ показал неспецифические патоморфологические изменения внутренних органов обследованных годовиков и двухлетков леща. Так, во всех внутренних органах, в том числе оболочках сердца, оболочках кишечника, паренхимах печени, селезенке, поджелудочной железе, скелетной ткани - обнаружены значительный отек и мелкие некрозы, расстройства микроциркуляции. Значительные патоморфологические изменения отмечены в жабрах: из-за интен-сивной пролиферации многослойного неоро-говевающего эпителия филаменты превращались в сплошные эпителиальные пластинки с полной атрофией ламелл, отмечен некроз или разрастание респираторного эпителия на верхушках ламелл. В почках были выявлены мелкие многочисленные кровоизлияния межканальной ткани, отслоение эпителия от базальных мембран в извитых почечных канальцах. В большинстве случаев повреж-дения носили средний характер тяжести, при которых рыбы могут выжить, но появление дополнительных неблагоприятных факторов способно вызвать их гибель. У зараженных ремнецами лещей отмечены более серьезные патологические изменения, по сравнению с рыбами, свободными от паразитарной инвазии. Например, в жабрах практически у всех зараженных плероцеркоидами лигулид лещей отмечалась значительная деформация гиалинового хряща, что влекло за собой ду-гообразное изменение филамента (рис. За). Наблюдались более обширные разрастания многослойного неороговевающего эпителия филаментов: расширение площади образования эпителиальных пластинок до 40,00 % от общей площади жаберного лепестка (против 5,00-10,00 % - у незараженных рыб). При небольшом разрастании многослойного эпителия (в некоторых местах филаментов многослойный эпителий полностью отсут-ствовал) наблюдалось значительное разрастание дыхательного эпителия, увеличение количества участков ламелл, имеющих сросшиеся боковые поверхности. Размеры гепатоцитов печени инвазированных ремнецами двухлеток и годовиков леща, в отличие от рыб аналогичных возрастных групп, свободных от гельминтов, были достоверно выше: размер клетки был превышен на 9,98-17,72 %, диаметр ядра - на 32,99 %. Увеличение размеров клеток свидетельствовало о наличии более значительного отека паренхимы органа (рис. 36). Это подтверждает и тот факт, что у зараженных рыб печень имела заметно больше участков паренхимы с некрозами, которые достигали значительных размеров. У рыб, инвазированных D. interrupta, в селезенке отмечено присутствие больших скоплений гемосидерина (рис. Зв), отека па-ренхимы, кровоизлияний при резко расширенных сосудах.
Наиболее поврежденными органами у обеих групп рыб были печень и кишечник, у рыб с паразитами - жабры и почки. В целом количество потенциально нежизнеспособных лещей составило: в группе зараженных рыб - до 60,00 % рыб, в группе свободных от паразитарной инвазии - до 20,00 % рыб.
Заключение
Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что в настоящее время молодь леща (годовики, двухлетки) в дельте Волги и Северном Каспии подвергается негатив-ному влиянию загрязняющих веществ, присутствующих в окружающей водной среде, и полостных паразитов сем. Ligulidae. У обследованных рыб выявленные изменения тканей и органов являются результатом не-посредственного токсикологического воздействия на организм рыб, что подтверждается данными предшествующих исследований, и свидетельствуют о нагрузке, которую в современных экологических условиях испытывает развивающийся организм рыбы (большинство изменений носило необратимый характер). В том числе, физиологическое состояние молоди леща усугубляется присутствием вы-сокопатогенных для молоди рыб паразитов -плероцеркоидов ремнецов. Выявлены достоверные различия цитопатологических изменений в сторону увеличения частоты встречаемости и интенсивности проявления патологий у годовиков и двухлетков леща, инвазированных ремнецами. В целом эпизоотическое и морфофизиологическое состояние годовиков и двухлетков леща Волго-Каспийского региона оценивается как неудовлетворительное.
Список литературы
1. Быховская-Павловская, И. Е. Паразиты рыб : руководство по изучению / И. Е. Быховская-Павловская.-Л., 1985.-121с.
2. Волкова, О. В. Основы гистологии с гистологической техникой / О. В. Волкова, Ю. К. Елецкий. -М. : Медицина, 1982. - 304 с.
3. Володина, В. В. Морфофункциональное состояние органов и тканей каспийского тюленя (Phocacaspica, Gmelin, 1788) в современных экологических условиях : автореферат на соискание ... канд. биол.наук / В. В. Володина. - Астрахань, 2014. - 24 с.
4. Житенева, Л. Д. Атлас нормальных и патологически измененных клеток крови рыб / Л. Д. Житенева, Т. Г. Полтавцева, О. А. Рудницкая. — Ростов-на-Дону : Кн. изд-во, 1989.-112 с.
5. Иванов, В. П. Промысловое использование популяции леща (Abramis brama Linnaeus, 1758) в Волго-Каспийском районе / В. П. Иванов, Н. В. Левашина // Вестник Астраханского государственного технического университета. Рыбное хозяйство. — 2014. — № 2. - С. 37-49.
6. Иванова, Н. Т. Атлас клеток крови рыб (сравнительная морфололгия и классификация форменных элеентов крови рыб) / Н. Т. Иванова. - М. : Легкая и пищевая пром-сть, 1982 . - 184 с.
7. Каниева, Н. А. Влияние каспийской нефти на рыб (физиология, биохимия и морфология) / Н. А. Каниева, В. И. Воробьев. - Астрахань : Изд-во АГТУ, 2006.-180 с.
8. Карыгина, Н. В. Нефтяное загрязнение и эпизоотическое состояние экосистемы Среднего Каспия / Н. В. Карыгина, Е. А.Воронина // Проблемы сохранения экосистемы Каспия в условиях освоения нефтегазовых месторождений : материалы V международной науч.-практич. конф. - Астрахань, 2013. — С. 97-100.
9. Карыгина, Н. В. Абиотические и биотические факторы, формирующие условия обитания биоресурсов Каспийского моря / Н. В. Карыгина, B. В. Проскурина, Е. Г. Лардыгина и др. // Сохранение биологических ресурсов Каспия. Международная научно-практическая конференция (Астрахань, 18-19 сентября 2014 г.) : материалы и доклады. - Астрахань : Изд-во АГТУ, 2014. - C. 210-214.
10. Лабораторный практикум по болезням рыб / В. А. Муссселиус, В. Ф. Ванятинский, А. А. Вихман и др. : под ред. В. А. Мусселиус. - М. : Легкая и пищевая пром-сть, 1983. - 296 с.
