Влияние осмотической нагрузки на морфологические параметры гемоцитов anodonta cgnea и dreissena polymorpha(mollusca bivalvia)

Влияние осмотической нагрузки на морфологические параметры гемоцитов anodonta cgnea и dreissena polymorpha(mollusca bivalvia)

Нгуен Тхи Ле На, А.А. Присный

Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Россия

Введение

В современной науке пристальное внимание уделяется вопросам, связанным с механизмами возникновения иммунных реакций в ответ на введение того или иного антигена. Рядом работ отечественных и зарубежных ученых [1-3] рассмотрено и показано разнообразие форм и многообразие функций, выполняемых гемоцитами (форменными элементами гемолимфы) брюхоногих. Изучена морфология клеточных элементов гемолимфы отдельных моллюсков [4-5].

Ведущая роль в защитных реакциях моллюсков принадлежит клеткам гемолимфы. Известно, что существуют различные морфотипы клеток гемолимфы, которые обладают определенной степенью подвижности по особым путям циркуляции и участвуют в инкапсуляции чужеродных объектов [6-7]. Однако информации о мембранных реакциях этих гемоцитов моллюсков на различные условия среды в доступной литературе не обнаружено.

В связи с вышесказанным целью данной работы является изучение влияния осмотической нагрузки на морфологические параметры гемоцитов Anodonta cignea и Dreissena polymorpha.

Объекты и методы исследования

Исследования проведены в течение 2011-2013 годов на базе кафедры анатомии и физиологии живых организмов ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет». В экспериментах были использованы животные, принадлежащие виду беззубка обыкновенная (Anodonta cignea) и дрейссена речная (Dreissena polymorpha).

Гемолимфу получали по стандартной методике [8]. Были проведены исследования с применением световой микроскопии (Nikon Eclipse Ti-E). Препараты фотографировали, по снимкам проводили измерения клеток, ядер, гранул и включений по длинной и короткой осям с помощью анализатора изображений «ВидеоТест» (ООО «Микроскоп Сервис», г. Санкт- Петербург).

Эффективность использования резерва клеточной поверхности гемоцитов оценивали в растворах NaCl 1,9 г/ л (гипотонический раствор) и 5,7 г/л (гипертонический раствор). Инкубацию проводили в течение 1 минуты. Далее изучали прижизненные особенности клеток, их морфометрические показатели с помощью оптического инвертированного микроскопа Nikon Digital Eclipse Ti-E. Получали фотографии в режиме реального времени и проводили линейные измерения, применяя анализатор изображений «Видео-Тест».

Полученные данные обрабатывали с использованием методов вариационной статистики.

Результаты и их обсуждение

В результате исследования при помощи светового микроскопа удается выделить 3 типа гемоцитов, которые отличаются друг от друга по морфологическим особенностям, размеру и количеству гранул.

В результате инкубирования гемолимфы Anodonta cignea с растворами различной ос- мотичности были получены следующие данные (табл. 1).

Таблица 1

Морфометрические параметры гемоцитов Anodonta cignea в растворах

различной осмотичности

В гипертоническом растворе, размер клеток уменьшается по сравнению с их размером в изотоническом растворе. Теоретически гипертонический раствор содержат хлорида натрия меньше чем его концентрация внутри мембран клеток. Вода выходит из клетки в среду. Но практически, размер гемоцитов несущественно изменяется в гипертоническом растворе относительно нормального раствора. Напротив, размер гемоцитов Anodonta cignea достигает максимальных значений в гипотоническом растворе. При этом, размер их ядер практически не изменяется в разных средах.

Выявлено, что при многократном отборе гемолимфы у одной особи Anodonta cignea, наблюдается увеличение численности гемоцитов первого и третьего типов. Это характеризует данные типы клеток как защитные элементы внутренней среды моллюска.

Установлено что гемоциты у Anodonta cignea, сохраняют жизнеспособность во влажной камере на протяжение 4-8 часов (в зависимости от объема пробы и физиологического состояния особи).

У Dreissena polymorpha идентифицировано 3 типа клеток, которые отличаются друг от друга по морфологическим особенностям и их размеру и количеству гранул. При сравнении морфометрических параметров гемоцитов Dreissena polymorpha и Anodonta cignea выявлено, что размеры у Dreissena polymorpha меньше.

В результате инкубирования гемолимфы Dreissena polymorpha с растворами различной осмотичности были получены следующие данные (таблица 2).

Таблица 2

Морфометрические параметры гемоцитов Dreissena polymorpha в растворах

различной осмотичности

Результаты исследования подтверждают точку зрения, что при нарушении изотонич- ности клеток вода осуществляет пассивный транспорт через мембрану и клеточные объемы претерпевают изменения. Для сохранения оптимального уровня обмена веществ очень важно, чтобы объем клетки и ее ионный состав оставались относительно постоянными. Регуляция

объема при этом зависит от транспорта воды и от осмотической резистентности гемоцитов, пути поддержания которой универсальны в клетках животных.

Заключение

В результате проведенных исследований осуществлено определение морфометрических параметров гемоцитов, инкубированных в растворах разной осмотичности. Наибольшие изменения размеров отмечены для гемоцитов первого типы у представителей исследованных видов.

Список литературы

Заварзин А.А. Основы сравнительной гистологии. - Л.: Изд-во Ленинградского университета. - - 400 с.

Стадниченко А.П., Стадниченко Ю.А. О воздействии личинок горчака на пластинчатожаберного моллюска Unio rostratus gentilis Haas. / Гидробиологический журнал. - 1981. - Т. 17, № 5. - С. 57-61.

Adamowicz A., Bolaczek M. Blood Cells Morphology Of The Snail Helix Aspersa Maxima (Helicidae). - Zoologica Poloniae. - 2003. - Vol. 48. - P. 93-101.

ХлусЛ.М. ЦитолопчнахарактеристикагемолiмфиHelix lutescens Rssm. таHelix albescens Rssm. урiзнихфiзiологiчнихстанах// Клшчнатаекспериментальнапатолопя. - 2003. - Т.2. - № 1. - С. 89-92.

Wootton E.C., Pipe R.K. Structual and functional characterisation of the blood cells of the bivalve mollusc Scrobularia plana. - Fish and Shellfish Immunology. - 2003. - Vol. 15. - P. 249-262.

Присный А.А., Пигалева Т.А., Кулько С.В. Морфофункциональные особенности гемоцитов сухопутных брюхоногих моллюсков // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 5. - С. 206-210.

Присный А.А., Кулько С.В. Морфофункциональные особенности гемоцитов брюхоногого моллюска Stenomphalia ravergieri (Ferussac) // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки. - 2012. - № 9 (128). Вып. 19. - С. 90-94.

Присный А.А. Практикум по физиологии беспозвоночных животных. - Белгород: ИД «Белгород» НИУ «БелГУ», 2013. - 116 с.