CC BY
36
УДК 597-111:597.442
О. В. Ложниченко, Н. Н. Федорова
ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕПАТОЛАТЕРАЛЬНОГО ТИПА КРОВЕТВОРЕНИЯ У ОСЕТРОВЫХ РЫБ В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ
Введение
До настоящего времени в литературе крайне противоречивы данные об образовании клеток крови у осетровых рыб. В фундаментальных работах Н. Т. Ивановой [1], А. А. Заварзина [2], Л. Г. Житеневой [3] рассмотрены процессы кроветворения у акуловых, карповых, сельдевых рыб и производителей осетровых. Указываются кроветворные органы, но не приводится качественный и количественный состав клеток этих органов; противоречивы и данные о развивающихся клеточных рядах в данных органах, что и обусловило актуальность наших исследований.
Материал и методы исследования
Работа выполнена в Астраханском государственном техническом университете на кафедре гидробиологии и общей экологии в течение 2004-2006 гг. Объектом исследования служили личинки севрюги (Acipenser stellatus Pallas), белуги (Huso huso L.), осетра (Acipenser güldenstädti Brandt), полученные заводским методом. Материал обрабатывали методами классической гистологии [4]. Для изучения строения органов и тканей парафиновые блоки нарезали на стандартном микротоме сагиттально. Серии срезов толщиной 5-6 микрон окрашивали гематоксилин-эозином.
Результаты исследования и их обсуждение
Возраст - 10 дней. Печень у осетровых рыб закладывается на 35 стадии развития в виде так называемого печеночного дивертикула - выпячивания вентральной стенки первичной кишки. Начиная с 10 дня активного питания у личинок осетровых в печени начинают происходить процессы кроветворения. Следует отметить, что балочная структура органа была сохранена, а ядра клеток отличались полиморфизмом, хотя клетки имели обычную полигональную форму. Цитоплазма отдельных гепатоцитов содержала мелкие жировые пустоты. Ядра, в основном, были крупными, светлыми. В каждом ядре были ясно видны ядрышки, чаще 1, реже больше - до 4-5. В печени личинок осетровых встречалось несколько видов гепатоцитов: одни имели крупные, светлые ядра, часть гепатоцитов содержала мелкие, темные пикнотические ядра, имелись также безъядерные клетки. Стенки капилляров печени изнутри выстланы крупными купферовскими клетками. Обычно капилляры были расширены и заполнены элементами крови.
Качественный анализ участков кроветворения личинок осетровых в возрасте 10 дней активного питания показал, что среди гепатоцитов расположены многочисленные мезенхимные клетки. Печень как кружево - пронизана мезенхимой. Создается впечатление, что она состоит из двух видов ткани - гепатоцитов и мезенхимы. Кроме того, среди мезенхимных скоплений встречаются различные по диаметру: у личинок белуги - 87,35 ± 12,16 мкм, у осетра -
85,13 ± 21,30 мкм, у севрюги - 76,44 ± 18,34 мкм, состоящие только из клеток мезенхимы. Среднее расстояние между этими клетками: у белуги - 88,55 ± 22,13 мкм, у осетра - 80,91 ± 17,92 мкм, у севрюги - 67,88 ± 14,21 мкм. Другие скопления мезенхимы диаметром в среднем: у белуги -586,37 ± 24,31мкм, у осетра - 567,42 ± 31,20 мкм, у севрюги - 513,10 ± 24,66 мкм, содержали развивающиеся клетки крови. Кроме того, у личинок осетра по периферии органа располагаются кроветворные островки - чаще и более крупные, чем в центре печени, отмечено огромное количество гранул гемосидерина.
Анализ топографических закономерностей в расположении развивающихся клеток крови показал, что их развитие происходит в своеобразных кроветворных островках, строение которых одинаково у всех исследуемых видов осетровых. В центре островка находилась одна или две полустволовые клетки крови со своим микроокружением, рядом с ними присутствовали унипотентные клетки-предшественницы в окружении своих кормящих клеток, затем бластные клетки и микроокружение, и по мере удаления от центра островка находились более зрелые клетки крови со своим микроокружением. Исключение составили дефинитивные клетки крови -они в состав кровяных островков не входили и располагались хаотично. Следует также указать на то, что развитие разных рядов клеток крови происходит топографически в разных островках. В топографическом расположении развивающихся клеток имелись также и видовые особенно-
сти, проявляющиеся, в частности, в расстоянии между клетками и диаметрах островков. У личинок белуги среднее расстояние между полустволовой гемопоэтической клеткой и унипотент-ной клеткой-предшественницей составило 82,13 ± 18,66 мкм, у осетра - 72,45 ± 21,08 мкм, у севрюги - 67,91 ± 23,74 мкм; между унипотентной и бластной клетками: у личинок белуги -73,44 ± 31,07 мкм, у осетра - 65,78 ± 26,90 мкм, у севрюги - 57,72 ± 22,08 мкм; между бластной клеткой и клеткой созревающего класса: у личинок белуги - 68,84 ± 30,61 мкм, у осетра -
62,13 ± 21,34 мкм, у севрюги - 51,30 ± 23,07 мкм; между созревающими клетками: у белуги -58,99 ± 34,16 мкм, у осетра - 5,29 ± 24,06 мкм, у севрюги - 46,13 ± 16,71 мкм.
Диаметр островков также был различным: самыми крупными были островки с происходящим в них миелоцитопоэзом: у белуги - 589,34 ± 35,61 мкм, у осетра - 557,61 ± 26,17 мкм, у севрюги - 526,43 ± 31,60 мкм. Эритропоэтические островки были несколько меньше: у белуги -452,18 ± 32,10 мкм, у осетра - 392,46 ± 26,14 мкм, у севрюги - 346,27 ± 25,91 мкм. Островки с происходящим моноцитопоэзом имели следующий диаметр: у белуги - 387,50 ± 35,64 мкм, у осетра - 352,41 ± 26,14 мкм, у севрюги - 324,16 ± 30,16 мкм. Наименьшим диаметром обладали островки, в которых происходил лимфоцитопоэз: у белуги - 276,59 ± 25,64 мкм, у осетра -251,28 ± 23,06 мкм, у севрюги - 241,67 ± 24,68 мкм.
Исследование качественного состава островков показало, что у личинок белуги встречались полустволовые и унипотентные клетки-предшественницы в количестве 5,9 и 3,8 % соответственно. Из клеток крови доминировали клетки эритропоэтического ряда. Так, эритробла-стов отмечено 7,8 %, лимфобластов - 5,2 %, миелобластов было значительное количество -
4,4 %. Монобласты встречались единично - 1,2 %. Из класса созревающих клеток отмечены пролимфоциты - 6,3 %, пронормобласты - 4,5 %, базофильные нормобласты - 10,8 %, полиок-сифильные нормобласты - 17,6 % и оксифильные нормобласты - 17,9 %. Из класса зрелых клеток отмечены только эритроциты - 5,7 % и лимфоциты - 8,9 %.
Анализ развивающихся клеток крови у личинок осетра выявил, что полустволовые и унипотентные клетки-предшественницы составили 10,7 %; клетки бластного класса - 11,6 %, из них эритробласты - 6,2 %, лимфобласты - 3,4 %, миелобласты и монобласты встречались крайне редко - 1,4 и 0,6 % соответственно. Из класса созревающих клеток доминировали клетки эритропоэтического ряда: пронормобласты - 2,1 %, базофильные нормобласты - 4,8 %, полиокси-фильные нормобласты - 7,5 %, оксифильные нормобласты - 16,9 %. Из лейкоцитов отмечены пролимфоциты - 4,7 %, эозинофилы и нейтрофилы на стадии миелоцита - 2,7 и 0,7 % соответственно. Зрелые клетки были представлены ортохромными эритроцитами - 23,1 %, лимфоцитами - 15,7 %.
В кроветворной ткани печени у личинок севрюги кровяные островки включали в себя по-лустволовые гемопоэтические клетки - 4,4 %, гемоцитобласты - 2,7 %. Из класса бластных клеток доминировали эритробласты и лимфобласты - 6,1 и 5,1 % соответственно. Миелобластов и монобластов отмечено незначительное количество - 1,8 и 0,9 % соответственно. Из класса созревающих клеток доминировали клетки эритропоэтического ряда: пронормобласты - 2,6 %, базофильные нормобласты - 3,5 %, полиоксифильные нормобласты - 7,0 %, оксифильные нор-мобласты - 10,6 %. Из формирующихся лейкоцитов отмечены пролимфоциты - 6,1 %, эозинофи-лы и нейтрофилы на стадии миелоцита - 15,0 и 3,6 % соответственно. Ортохромные эритроциты составили 16,8 %, лимфоциты - 22,1 %.
Микроокружением формирующихся форменных элементов крови являлись мезенхимные клетки в следующем соотношении: для полустволовых и унипотентных клеток-предшественниц -1 к 8, для бластных клеток - 1 к 6, для созревающих клеток - 1 к 5, для зрелых клеток 1 к 2. Среднее расстояние между клетками и микроокружением у разных типов клеток и разных видов рыб было различным. Так, расстояние между полустволовыми гемопоэтическими клетками и их микроокружением было равно: у личинок белуги - 48,67 ± 3,16 мкм, у осетра - 46,38 ± 3,64 мкм, у севрюги - 44,16 ± 9,57 мкм; между унипотентными клетками-предшественницами и ее окружением: у белуги - 43,76 ± 12,34 мкм, у осетра - 38,67 ± 19,63 мкм, у севрюги - 37,13 ± 18,67 мкм; между бластными клетками и кормящими: у белуги - 38,87 ± 16,59 мкм, у осетра -
33,54 ± 17,43 мкм, у севрюги - 30,01 ± 11,0 мкм; между созревающими клетками и их микроокружением расстояние составляло: у личинок белуги - 32,16 ± 9,54 мкм, у осетра -
29,40 ± 7,64 мкм, у севрюги - 26,43 ± 5,29 мкм; минимальным было расстояние между дефинитивными клетками и их микроокружением: у белуги - 26,78 ± 4,61 мкм, у осетра - 25,40 ± 6,13 мкм, у севрюги - 22,64 ± 4,43 мкм.
Таким образом, у личинок осетровых на 10 день активного питания отмечаются мезенхимные скопления и функционирующие кровяные островки, в которых начинает происходить кроветворение в печени, характеризующееся более активным эритропоэзом и лимфоцитопоэзом. Следует также отметить, что в это время формирующиеся клетки крови сопровождают мезенхимные клетки.
Возраст - 15 дней. На 15 день активного питания (т. е. в возрасте 25 дней с момента выклева) в печени личинок белуги отмечены патологические изменения гепатоцитов - было выявлено нарушение балочной структуры печени. Клетки и их ядра отличались полиморфизмом. Цитоплазма клеток содержала жировые пустоты. Обычно ядра клеток были смещены к периферии. Некоторые из них были крупными, светлоокрашенными, с 1-2 ядрышками, другие ядра были темными, гомогенно окрашенными, мелкими (пикнотическими), некоторые клетки совсем не имели ядра. В паренхиме органа встречались также крупные сосуды, переполненные форменными элементами крови. Печеночные капилляры были неравномерно расширены, заполнены клетками крови. Патологические изменения в печени охватывали более 50 % всего объема. Менее значительными были изменения в печени осетра - в небольшой части гепатоцитов отмечены жировые вакуоли. В целом печень здорова, балочная структура сохранена, гепатоциты содержат ядро, богатое хроматином, с 2-3 ядрышками.
Следует отметить такие изменения в печени личинок осетровых, как некоторая конкретизация мест кроветворения - кровяные островки располагались компактно среди гепатоцитов. Их количество, по сравнению с таковым у 10-дневных личинок, увеличилось. Тем не менее по периферии органа редко встречались небольшие скопления мезенхимы, причем формирующихся клеток крови в них не было. Диаметр кровяных островков несколько изменился: у белуги диаметр островков с происходящим эритропоэзом составил 612,93 ± 32,61 мкм, у осетра - 584,62 ± 38,97 мкм, у севрюги - 557,64 ± 33,98 мкм. Это оказались самые крупные островки.
Диаметр островков, в которых происходил миелоцитопоэз, составил: у белуги -584,65 ± 43,26 мкм, у осетра - 554,39 ± 41,26 мкм, у севрюги - 524,71 ± 43,16 мкм. Диаметр моноцитопоэтических островков: у белуги - 475,19 ± 34,11 мкм, у осетра - 454,78 ± 37,54 мкм, у севрюги - 430,51 ± 29,67 мкм. Лимфоцитопоэтические островки были небольших размеров: у белуги - 386,74 ± 36,57 мкм, у осетра - 355,11 ± 34,16 мкм, у севрюги - 330,57 ± 41,05 мкм.
Необходимо отметить, что развитие клеток крови происходило в кровяных островках, закономерности расположения клеток в которых не изменились. В качестве микроокружения были ретикулярные клетки. Среди ретикулярных клеток несколько доминировали покоящиеся ретикулярные клетки: у белуги - 44,12 %, у осетра - 46,2 %, у севрюги - 48,7 %. Практически в два раза меньше было отмечено малоактивных ретикулярных клеток: у белуги - 28,0 %, у осетра -
23.6 %, у севрюги - 24,1 %. Удельный вес переходных ретикулярных клеток составил: у белуги -
16.6 %, у осетра - 21,0 %, у севрюги - 18,4 %. Количество малоактивных клеток было несколько ниже, чем переходных ретикулярных клеток: у белуги - 11,3 %, у осетра - 9,2 %, у севрюги - 8,8 %. Соотношение между ретикулярными клетками и формирующимися форменными клетками крови стало следующим: для полустволовых и унипотентных клеток-предшественниц - 1:10, т. е. на одну клетку крови приходилось десять активных ретикулярных клеток, для бластных клеток - 1:8, для созревающих клеток микроокружением служили активные и малоактивные ретикулярные клетки в соотношении 1:6, для зрелых клеток функцию микроокружения выполняли малоактивные ретикулярные клетки в соотношении 1:3.
Несколько увеличилось среднее расстояние в островке между кормящими и клетками крови. Между полустволовыми клетками и микроокружением: у личинок белуги - 51,48 ± 4,18 мкм, у осетра - 48,38 ± 3,58 мкм, у севрюги - 47,16 ± 11,57 мкм; между унипотентными клетками-предшественницами и ее окружением: у белуги - 47,63 ± 10,04 мкм, у осетра - 46,07 ± 13,24 мкм, у севрюги - 45,62 ± 8,74 мкм; между бластными клетками и кормящими: у белуги - 40,15 ± 11,59 мкм, у осетра - 37,48 ± 9,40 мкм, у севрюги - 33,42 ± 8,67 мкм; между созревающими клетками и их микроокружением: у личинок белуги - 36,56 ± 5,64 мкм, у осетра - 33,45 ± 6,55 мкм, у севрюги -30,10 ± 6,87 мкм; минимальным было расстояние между дефинитивными клетками и их микроокружением: у белуги - 31,28 ± 6,43 мкм, у осетра - 27,64 ± 5,31 мкм, у севрюги - 24,65 ± 6,33 мкм.
Анализ качественного состава кровяных островков выявил следующие изменения. У личинок белуги: количество полустволовых и унипотентных клеток несколько увеличилось - 6,6 и 3,6 % соответственно. В классе бластных клеток количество эритробластов и лимфобластов присутствовало практически в равном количестве - 4,6 и 4,1 % соответственно. Количество миелобластов чуть уменьшилось - 4,0 %. Монобласты остались в неизменном количестве - 1,1 %. Более
значительные изменения произошли в классе созревающих клеток: были отмечены эозинофильные миелоциты и метамиелоциты, нейтрофильные миелоциты - 16,4; 12,3 и 9,2 % соответственно. Клетки эритропоэтического ряда распределились следующим образом: пронормобласты - 5,0 %, базофильные нормобласты - 6,0 %, полиоксифильные и оксифильные эритроциты составили
9.8 и 4,2 % соответственно. Пролимфоцитов было 4,6 %. Из дефинитивных клеток были отмечены лимфоциты - 6,4 % и ортохромные эритроциты - 4,2 %.
У осетра в возрасте І5 дней активного питания кровяные островки в печени составляют 35 % от массы всего органа. Исследование качественного состава кроветворных островков показало следующее: количество полустволовых и унипотентных клеток-предшественниц практически не изменилось - 6,3 и 4,2 % соответственно. Из класса бластных клеток доминировали эритробласты - 5,1 %, лимфобласты составили 3,8 %, миелобласты и монобласты - 1,6 и 0,7 % соответственно. Из созревающих клеток превалировали клетки эритропоэтического ряда: про-нормобласты - І,8 %, базофильные нормобласты - 3,9 %, полиоксифильные нормобласты - 8,8 %, оксифильные нормобласты - І9,4 %. Из развивающихся лейкоцитов: пролимфоциты - 5,6 %, эозинофильные и нейтрофильные миелоциты - 1,5 и 3,8 % соответственно. Ортохромные эритроциты составили 18,6 %, лимфоциты - 14,9 %.
У личинок севрюги в возрасте І5 дней активного питания отмечается увеличение площади кроветворных островков до 45 % от площади печени. В качественном составе клеток крови отмечаются следующие изменения: количество полустволовых и унипотентных клеток-предшественниц несколько снизилось - 3,9 и 2,6 % соответственно. Из класса бластных клеток эритробласты и лимфобласты присутствовали в равном количестве - 5,9 и 5,5 % соответственно. Миелобласты и монобласты составили 1,6 и 0,8 % соответственно. Созревающие клетки эритропоэтического ряда превалировали над развивающимися лейкоцитами: пронормобласты -
1.8 %, базофильные нормобласты - 2,2 %, полиоксифильные нормобласты - 9,1 %, оксифильные нормобласты - І4,3 %. Среди агранулоцитов пролимфоциты составили 5,8 %, гранулоциты -
17,4 %, из них эозинофильные и нейтрофильные миелоциты составили 14,6 и 2,8 % соответственно. Из зрелых клеток дефинитивные эритроциты составили 17,7 %, лимфоциты - 11,4 %.
Заключение
Таким образом, у личинок осетровых в возрасте І5 дней активного питания (т. е. 25 дней с момента выклева) в печени отмечены симптомы жировой дистрофии. Возможно, отмеченные патологические изменения связаны с особенностями корма, применяемого на рыбоводном осетровом заводе. Кроме того, в печени личинок отмечено усиление процессов гранулопоэза - среди клеток крови встречались нейтрофильные и эозинофильные миелоциты и метомиелоциты. Необходимо также отметить некоторое снижение скорости эритропоэза и лимфоцитопоэза по сравнению с личинками в возрасте І0 дней активного питания. В целом печень является универсальным органом кроветворения, в ней происходит образование всех клеточных рядов: миелоцитопоэтического, лимфоцитопоэтического, моноцитопоэтического, эритропоэтического.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Волкова О. В., ЕлецкийЮ. К. Основы гистологии с гистологической техникой. - М.: Медицина, І989. - 234 с.
2. Житенева Л. Д. Экологические закономерности ихтиогематологии. - Ростов н/Д.: АзНИИРХ, 2000. - 56 с.
3. Заварзин А. А. Основы сравнительной гистологии. - Л.: Изд-во Ленинград. ун-та, І985. - 400 с.
4. Иванова Н. Т. Атлас клеток крови рыб. Сравнительная морфология и классификация форменных элементов крови рыб. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, І982. - І84 с.
Статья поступила в редакцию 25.03.2008
THE CHARACTERISTIC OF HEPATOLATERALIC BLOOD FORMATION OF STURGEON IN EARLY ONTOGENESIS
O. V. Lozhnichenko, N. N. Fedorova
Hepatic hematosis begins to be realized in the larval period of development from massive spread about vascular connective tissue. A little bit later in the age of 15 days of active feeding the similar spread covers practically all area of the body. At this time in liver hepatocytes and reticular cells with developing blood corpuscle are precisely allocated. In this period proliferation of all cellular lines: erythropoietic, lymphocytopoietic, myelocytopoietic, and also thrombocy-topoiesis take place in liver.
Key words: hepatic hematosis, hepatocytes, cellular lines, erythropoietic lines, lymphocytopoietic lines, myelocytopoietic lines, thrombocytopoiesis.
