Россия
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Мониторинг патологических изменений микроструктуры клеток и тканей органов рыб, обитающих в нижнем течении реки Волги, обусловлен необходимостью выявления последствий воздействия на окружающую среду предприятий нефте- и газодобывающего комплекса, расположенных на территории Астраханской области. Представлены данные результатов исследований состояния некоторых волжских рыб в современных условиях их обитания. Проведен гистологический анализ органов и тканей щуки, жереха и окуня. В результате исследований выявлено, что у всех видов изученных рыб, особенно у щуки, в мышцах, жабрах, кишечнике имелись инкапсулированные цисты гельминтов. В почках рыб отмечены признаки неспецифических воспалительных реакций (микроциркуляторных расстройств, альтерации и пролиферации тканей) с преобладанием дистрофических и некротических явлений. В печени рыб выявлена жировая дистрофия разной степени развития, кроме того, наблюдались разрастания соединительной ткани и нарушения микроциркуляции в тканях органа. Во всех органах изученных рыб, особенно в печени, был отмечен гемосидероз. В жабрах и кишечнике выявлена пролиферация эпителия, гипертрофия бокаловидных клеток.
патология, почки, кишечник, жабры, печень, гиперплазия, эпителий, гипертрофия
Бассейн реки Волги является районом с высоким уровнем развития промышленного и сельскохозяйственного производства, которое оказывает существенное влияние на состояние природной среды, особенно в нижнем течении реки. В связи с этим информация об антропогенном влиянии и отдаленных последствиях его на окружающую среду, в том числе на водные
экосистемы, стимулирует отраслевые мониторинговые исследования. Мониторинговые исследования состояния объектов окружающей среды в части содержания загрязняющих веществ
и воздействия этих веществ на биологические объекты стали актуальными в Астраханском регионе в связи с развитием добычи газового и нефтяного сырья [1, 2]. Гистологический метод исследования используется для выявления патологических изменений микроструктуры клеток и тканей органов рыб на начальной стадии развития болезни и при хроническом ее течении. Своевременная диагностика нарушений позволяет устранить воздействие неблагоприятных факторов [3–6]. Цель работы – анализ состояния некоторых жизненно важных органов волжских рыб в современных условиях обитания.
Материал и методы исследований
Объектом исследования стали рыбы разных видов: щука (Esox lucius), жерех (Aspius aspius), окунь (Perca fluviatilis), выловленные в р. Волга на территории Астраханской области. Кусочки органов – почек, участков кишечника, жабр, печени и туловищных скелетных мышц – фиксировали в жидкости Буэна, затем обрабатывали традиционными гистологическими методами [7], препараты окрашивали гематоксилин-эозином. Микропрепараты изучали на микроскопе OlympusBH-2. Микрофотографии данных препаратов были получены с помощью цифровой фотокамеры SonyDSC–W7.
Результаты исследований
Сравнительный анализ изменений тканей во многом выявил их стереотипность. Основными проявлениями патологий у исследуемых рыб являлись:
- сосудистые реакции, пролиферация и альтерация тканей как проявление неспецифического воспаления с преобладанием некротических и дистрофических проявлений;
- сосудистые нарушения в виде венозного полнокровия, некроз стенок сосудов, кровоизлияния в паренхиме органов;
- тканевые отеки;
- нарушения обменных процессов белка (внутриклеточные и внеклеточные), изменения структуры эпителиальных тканей;
- разрастания, проявляющиеся в виде различных новообразований: гиперплазия однослойного кубического и многослойного плоского неороговевающего эпителия в кишечнике и жабрах;
- разрастание в эпителиальной ткани слизистых клеток;
- гипертрофия бокаловидных клеток.
Так, в жабрах рыб наблюдались гиперплазия многослойного плоского неороговевающего эпителия филаментов и гиперплазия однослойного кубического респираторного эпителия
ламелл, что вызвало их деформацию или атрофию. Была выявлена отслойка респираторного эпителия верхушек ламелл, их деформация вплоть до атрофии и дегенерации покрывающей
их ткани; деформация филаментов жабр, гипертрофия слизистых бокаловидных клеток на их верхушках. В некоторых филаментах отмечена деструкция гиалинового хряща. Также в некоторых фрагментах жабр были отмечены инкапсулированные цисты гельминтов (рис. 1).
Рис. 1. Фрагмент жабр щуки:
1 – инкапсулированная циста гельминтов;
2 – участок некроза мышц;
3 – кровоизлияния. ОК 10, ОБ 20, окраска – гематоксилин-эозин
В печени рыб отмечалась разной величины зернистость цитоплазмы гепатоцитов: ожирение гепатоцитов могло быть пылевидным, мелкокапельным и крупнокапельным. Выявлены стадии проявления жирового гепатоза у рыб:
1) накопление капель жира без деструкции гепатоцитов;
2) накопление капель жира с некробиозом гепатоцитов;
3) ожирение с перестройкой микроструктуры печени.
Обнаружена пролиферация соединительной ткани вокруг триад, отмечен замедленный кровоток, выявлены многочисленные мелкие кровоизлияния. Следует отметить значительный полиморфизм ядер гепатоцитов: от крупных, округлых, светлых ядер до мелких, плотных, темноокрашенных – пикнотических (рис. 2).
Рис. 2. Фрагмент печени щуки:
1 – разрастание соединительной ткани;
2 – общий желчный проток;
3 – мелкие кровоизлияния в паренхиму печени. ОК 10, ОБ 20, окраска – гематоксилин-эозин
В мезонефросе исследованных рыб регистрировались некротические участки эпителия, отслойка эпителиальных пластов извитых канальцев от базальных мембран, набухание цитоплазмы эпителия канальцев, нарушение морфологии почечных телец и их атрофия. В почечных тельцах отмечено слипание капиллярных петель, небольшие мочевые пространства. Также на отдельных участках выявлялся отек канальцевого эпителия и межканальцевой ткани, а кроме этого отмечалось наличие белка в полостях почечных канальцев, множественных мелких кровоизлияний в межканальцевую ткань. В просветах извитых канальцев обнаружено избыточное накопление гемосидерина, возникновение этой патологии вызвано не только экзогенными, но и эндогенными причинами, т. е. нарушениями внутренней среды организма (рис. 3).
Рис. 3. Фрагмент почки жереха:
1 – атрофированное почечное тельце;
2 – суженный просвет извитого почечного канальца;
3 – глыбки гемосидерина;
4 – белковое содержимое почечного канальца. ОК 10, ОБ 20, окраска – гематоксилин-эозин
В скелетных мышцах рыб также был обнаружен отек, мышечные волокона были некротизированы и фрагментированы. Фрагментарно в волокнах скелетных мышц не выявлялась поперечно-полосатая исчерченность и многоядерность (рис. 4).
Рис. 4. Фрагменты скелетной мускулатуры окуня:
1 – участки некроза мышечной ткани;
2 – отеки скелетной ткани;
3 – фрагментация мышечных волокон. ОК 10, ОБ 40, окраска – гематоксилин-эозин
Обнаружены участки некроза мышц и кровоизлияния.
В кишечнике рыб наблюдались гиперплазия цилиндрического каемчатого эпителия крипт, отеки эпителия средней и задней кишок, гипертрофия бокаловидных слизистых клеток, что можно отнести к опухолевидным образованиям [8] (рис. 5).
Рис. 5. Фрагмент кишечной ворсинки средней кишки щуки:
1 – разрастание однослойного призматического эпителия ворсинки;
2 – гипертрофия бокаловидных клеток. ОК 10, ОБ 40, окраска – гематоксилин-эозин
Были обнаружены десквамация и деструкция эпителия на верхушках кишечных ворсинок. Данные изменения наблюдались и в эпителии пилорической железы.
Заключение
В результате исследований выявлено, что у всех видов изученных рыб, особенно у щуки, в мышцах, жабрах, кишечнике имелись инкапсулированные цисты гельминтов. В почках исследуемых рыб отмечены признаки неспецифических воспалительных реакций (микроциркуляторных расстройств, альтерации и пролиферации тканей) с преобладанием дистрофических и некротических явлений. В печени рыб выявлена жировая дистрофия разной степени развития, кроме того, наблюдались разрастания соединительной ткани и нарушения функций органа. Во всех органах рыб был отмечен гемосидероз, особенно в печени. В жабрах и кишечнике была выявлена пролиферация эпителия, гипертрофия бокаловидных клеток, что можно отнести к опухолевидным образованиям. Все выявленные патологические изменения в тканях и органах исследованных рыб являются результатом влияния неблагоприятных факторов окружающей среды.
1. Мельникова М. С. Гистопатологические методы в оценке состояния здоровья рыб при искусственном выращивании // Проблемы патологии, иммунологии и охраны здоровья рыб и других гидробионтов: расширенные материалы IV Междунар. конф. Ярославль: Филигрань, 2015. С. 331-337.
2. Наумова А. М., Наумова А. Ю., Логинов Л. С. Оценка состояния здоровья рыб по клиническим признакам // Проблемы патологии, иммунологии и охраны здоровья рыб и других гидробионтов: расширенные материалы IV Междунар. конф. Ярославль: Филигрань, 2015. С. 80-83.
3. Каниева Н. А. Физиологические механизмы адаптации рыб к влиянию каспийской нефти: дис. … д-ра биол. наук. Астрахань, 2004. 267 с.
4. Журавлева Г. Ф., Земков Г. В., Теплый Д. Л., Федорова Н. Н. Морфологический и функциональный анализ состояния внутренних органов и тканей рыб при токсикозе: моногр. Астрахань: Издат. дом «Астраханский университет», 2016. 145 с.
5. Грушко М. П., Айтимова А. А., Федорова Н. Н. Гистологический анализ тканей внутренних органов сельди-черноспинки Alosa cessieri cessleri // Изв. ТИНРО. 2017. Т. 188. С. 155-161.
6. Рылина О. Н., Каргина Н. В., Попова О. В., Попова Э. С., Львова О. А. Общие закономерности распределения загрязняющих веществ в экосистеме Северного Каспия // Сохранение и восстановление биологических ресурсов Каспийского моря: сб. ст. Баку, 2013. С. 421-426.
7. Волкова О. В., Елецкий Ю. К. Основы гистологии с гистологической техникой. М.: Медицина, 1982. 304 с.
8. Федорова Н. Н., Иванов В. П., Воронина В. В., Дубовская А. В. Метастазирующие карциномы эндокринных органов - новое заболевание тюлек Каспийского моря // Естественные науки. Астрахань: Изд-во «Астраханский университет», 2010. № 3 (31). С. 149-156.
