CC BY
8
УДК 619: 616. 99: 576. 895: 619: 615
Соболта А.Г., © асистент; Секретарюк К.В., доктор бюлопчних наук, професор Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та б1отехнологт iмет С.З.Гжицького
ВПЛИВ ФАЦ1ОЛЬОЗНО1 ШВАЗП НА ГЕНОМНУ I ХРОМОСОМНУ М1НЛИВ1СТЬ СОМАТИЧНИХ КЛ1ТИН Л1МФО1ДНИХ
ОРГАН1В КОР1В
Вияелено, що тдеищення piem атитчних мiтозie у лiмфогдних органах коpie за фасщольозног теазп eiдбуeаeться е основному зарахунок патологiчних мiтозie, пое'язаних з пошкодженням хромосом. Фасцюльозна iнeазiя тдукуе геномну i хромосомну мшлиекть соматичних клтин селезшки i печшкоеих лiмфовузлie великог рогатог худоби.
Ключовi слова: фасщольоз, лiмфогднi органи, патологiчнi мтози, селезшка, лiмфоeузли, геномна та хромосомна мшлиекть.
Втуп. На сучасному piBHi бюлопчно! науки все бшьшою виявляеться величезна роль ядерних елеменив соматичних кл^ин в еволюци синтезу речовин, розмноження кл^ин на основi м^озу та встановленш i! ново! яюсно! специфiки в патогенезi хвороб рiзно! етюлоги. У зв'язку з цим при вивченш природи гельмiнтозiв увагу паразитологiв приваблюють найскладнiшi процеси ядерно! мiнливостi кл^ин. Одним iз найважливiших бiологiчних процеав е клiтинне дiлення, оскiльки на його основi вiдбуваеться реалiзацiя генетичних потенцш органiзму в онтогенезi. Виникнення i темп клiтинного дiлення знаходиться в тюнш залежностi вiд стану кл^ини, li вiку та штенсивност метаболiчних процесiв, якi вiдбуваються в рiзних тканинах.
Багаточисельними дослiдженнями тсля публшацл статтi Н.Н.Ильинских, И.П.Ильинских i Бочарова Е.Ф [4] про вплив отсторхозно! швазп на хромосомний апарат хазя!на, було показано, що деяю iнвазiйнi агенти: опiсторхи, трихiнели, трихоцефали, аскариди, трихуриси та iншi нематоди впливають на цитогенетичний гомеостаз. [2,8,9,10,11].
Нашi дослiдження показали, що фасцюльозна iнвазiя iндукуе збiльшення мiкроядер в еритроцитах кровi велико1 рогато! худоби [7] та здатна викликати рiзноманiтнi змiни в хромосомному апаратi тварин.
За нашими даними [5,11] при нематодозах, як у нормальних пролiферативних, так i патологiчних тканинах з'являються однаковi ядернi i хромосомнi змши, рiзницю можна вiдмiтити тiльки в частой !х виникнення i в подальшому !х розвитку. Ця ядерна перебудова в органiзмi тварин е свого роду арсеналом мшливоси, за допомогою якого природа здатна утворювати необмежене число якiсно нових кл^ин та !х незалежних популяцiй.
Слщ вiдзначити, що не дивлячись на певну кiлькiсть робiт з вивчення здатност iнвазiйних агентiв впливати на стабшьшсть геному, в лiтературi,
© Соболта А.Г., Секретарюк К.В., 2008
315
доступнш авторам дано! статп вщомостей про вплив фасщольозно! iHBa3ii' на мiтотичну активнiсть iMyHOKOMneTeHTH^ органiв велико! рогато! худоби виявити не вдалося.
Дана робота проведена з метою цитогенетичного вивчення соматичних кл^ин селезшки i печiнкового лiмфатичного вузла велико! рогато! худоби швазовано! фасцiольозом.
Матер1али та методика. При дослщженш мiтотично!' активностi в селезшщ та печiнкових лiмфовyзлах спонтанно заражених фасщольозом тварин частково скористались модифшованою на кафедрi паразитологi! та iхтiопатологi! методикою розробленою Дибаном А.П. [3]. Для цитогенетичних дослiджень, на м'ясокомбшат вiд двадцяти забитих, iнвазованих фасщольозом корiв, вiдбирали проби тканин печшкових лiмфатичних вyзлiв та селезiнки (2Х2 см). Методику транспортування, промивання, гшотошзацп, фiксацi!, виготовлення та фарбування препараив проводили за ранiше опрацьованою схемою [6].
Ан^з рiвня патологiй м^озу, якi за механiзмами !х виникнення пщроздшяють на три групи, пов'язаш з ушкодженням хромосом, мiтотичного апарату i порушеннями цитотомi! [1] проводили у вах тварин в частиш бiло! пульпи селезiнки та паракортикальнш зонi печiнкових лiмфовyзлiв.).
Про м^отичну активнiсть, у процесi дослiдження, судили за кшьюстю вивчених 500 кл^ин iз кожного органу. Критерieм для порiвняння слугували кiлькiсть профаз, метафаз, анафаз, телофаз, а також шдекс м^отично! активностi i частота геномно! та хромосомно! мiнливостi. Пролiферативнy актившсть оцiнювали на пiдставi диференцiйованого пщрахунку числа клiтин у мiтозi. Загальне число мiтозiв виражали в абсолютних цифрах, а спiввiдношення фаз м^озу у вiдсотках. Аналiз геномно! i хромосомно! мiнливостi оцiнювали по кшькост спонтанних патологiчних мiтозiв на 100 м^отичних фiгyр, керуючись при цьому класифiкацieю [1]. Клiтини вивчали i фотографували за допомогою свiтлового мжроскопу "Jenamed - 2" (х400) та цифрово! фотокамери "Sony W5" Одержаний матерiал дослiджень патологiчних тканин оснований на аналiзi понад 2000 тис.кл^ин. Отриманi данi пiддавали статистичнiй обробщ за допомогою комп'ютерно! програми "Statystica".
Результати дослщжень з вивчення м^отично! активностi соматичних клiтин (табл..1) свщчать, що селезiнка i печiнковi лiмфатичнi вузли володiють значною мiтотичною актившстю, про що свiдчать мiтотичнi шдекси та коефiцieнти фаз.
Селезшка. М^отичний iндекс в селезiнцi контрольних та швазованих фасцiольозом тварин мав близью значення 20,0%. Значну частку мiтозiв, як в контролi, так i пiд впливом фасцiольозно! iнвазi! в селезшщ склали патологiчнi мiтози. Так, якщо кiлькiсть спонтанних патологiчних мiтозiв у селезiнцi у неiнвазованих тварин складала 14,1 % то в селезшщ фасщольозних тварин цей процент був дещо бiльшим (25,3%), та коефщент фаз, величина якого становила 1,8 в контролi та 1,5 за швази. Серед фаз м^отичного циклу в
316
швазованих тварин переважали профази. Пщ опосередкованим впливом екскреторно - секреторних агенив фасщол вщбулося деяке зниження профаз 37,5±3,76 (Р>0,1), збiльшення метафаз на 24,0±3,09 (Р>0,1), однак рiзниця мiж цими показниками м^озу виявилась незначною (в 1,2 рази). Поряд з цим кшьюсть анафаз залишилась без змiн, а частка телофаз дещо збiльшилась (20,6±2,47 Р>0,1). Якщо прийняти, що час перебування клiтин в будь-якiй фазi мiтозу вiдбиваeться на спiввiдношеннi фаз, то можна допускати, що за швазп фасцiолами вiдбуваeться прискорення переходу профаз у метафази
Таблиця 1
Стввщношення фаз м^озу в л1мфо1дни\
органах здорових та iнвазованих тварин_
Органи швазован их тварин ж и н ^ с £ ^ ' Ё й 1-1 ксто к ч о о о ¡д н к (у • ^ а • ^ е о « Стввщношення фаз м1тозу, %
Профаза Метафаз а Анафаза Телофаз а
Селезшк а здорових тварин 20, 0 14,1 1,8 45,7±2 ,38 19,1±3,0 6 17,3±1 ,55 17,8±3,0 1
Селезшк 20, 25,3 1,5 37,5±3 24,0±3,0 17,7±2 20,6±2,4
а 0 ,76 * 9 * ,65 * 7 *
швазован
их
тварин
ЛЫфашичш вузли. За дослщження лiмфатичних вузлiв корiв (табл..1) з'ясовано, що !х мiтотичний iндекс у здорових та швазованих тварин майже не вiдрiзнявся. Аналiз рiвня патологш мiтозу показав, що у тварин з фасщольозною iнвазieю частота зустрiчання клiтин з порушеннями подiлу, в даному випадку складала 29,1%, а це вище нiж в контролi (15,8 %). Коефiцieнт фаз зрк порiвняно iз контролем в 1,8 разiв.
Пiдрахунок мiтозiв у лiмфатичних вузлах тварин пiддослiдних та контрольних груп показав, що середнiй процент рiзних фаз мiтотичного дiлення дещо вiдрiзнявся. Серед фаз мiтотичного шдексу лiмфатичних вузлiв, як в контрол^ так i у iнвазованих тварин переважають профази, але !х кшьюсть в
317
останшх дещо збшьшена у 1,2 рази (Р<0,005), що вказуе на накопичення профаз.
Виявлено значне зниження кшькост метафаз iз 32,2±2,5 до 23,3±3,17 (Р>0,05). Очевидно в лiмфовузлах iнвазованих тварин затримуеться перехiд профаз у метафази, що i викликае збiльшення проценту кл^ин в профазi. Спостерiгаеться деяке збшьшення анафаз у лiмфатичних вузлах швазованих фасцiольозом тварин 19,7±4,40 (Р>0,1). Стосовно телофаз слщ вщм^ити значне зменшення кiлькостi цих фiгур у порiвняннi з контролем, що вказуе на затримку цитотомп, яка впливае на завершення мiтотичного подiлу.
Геномна та хромосомна м1нлив^ть. Серед кл^ин контролю спостер^ались клiтини з порушеннями в структурi хромосом 1,8% та в структурi геному 12,3 % i для iнвазованих тварин 5,0% - порушення в структурi хромосом та 20,2% - порушення в структурi геному (табл..2). В клiтинах селезшки хромосомш порушення зростають у 3 рази, а число геномних перетворень в 1,7 разiв.
Також у препаратах iз селезiнки в швазованих органах спостер^алося збiльшення клiтин, яю дiляться зi змiною спiввiдношення фаз м^озу за рахунок збiльшення числа метафаз i телофаз, що супроводжувалось зростанням частоти виявлення клiтин з патолопчним подiлом в основному за рахунок метафаз, пгантських клiтин, змшених анафаз, та 3-ьох групових метафаз. А саме в порушеннях геному: метафаз з хромосомами бия полюав в 1,8 рази (1,8%-3,3%), трьохгрупових метафаз в 3,6 рази (0,9%-3,3%), нерiвних
метафаз у 3,2 разiв (0,9%-2,9%), гiгантських клiтин в1,2 рази (8,6%-10,5%); в порушеннях хромосом: анафази з мостами у 2,3 рази (0,9%-2,1%), анафази з фрагментами i мостами у 3,2 рази (0,9%-2,9%).
Аналiз рiвня патологiй мiтозу в лiмфатичних вузлах показав, що у тварин з фасцюльозною iнвазiею частота зустрiчання клiтин з порушеннями подшу, в даному випадку 29,1%, значно вища нiж в контролi 15,8%.
В лiмфовузлах iнвазованих тварин вiдмiчалося зменшення деяких клiтин спонтанних патолопчних форм мiтозу порiвняно з контролем, а саме в порушеннях геному: метафаз з хромосомами бия полюав в 1,6 разiв (3,1 %-5,1%), була меншою кiлькiсть фiгур трьохгрупових метафаз (6,9%-6,5%), а також кшьюсть фiгур нерiвних метафаз (3,1%-2,9%), пгантсью клiтини у неiнвазованих тварин були вщсутшми, а у iнвазованих становили 2,1%; в порушеннях хромосом: анафази з мостами збшьшились у 4,4 рази (1,8%-8,0%), анафази з фрагментами i мостами у 7,1рази (0,6%-4,3%).
318
Таблиця 2.
Геномна та хромосомна мшливкть
% анафаз Ь фрагментами i мостами % анафаз iз мостами % змшених анафаз % анафаз % пгантських кпп'ин % нерiвних метафаз % 3-ьох групових метафаз % метафаз iз хромосомами бiпя попюсiв
% метафаз
4,3 9
J0,9
18
-Li« S291
125
гТБ
□ 12
И58 Г17
] 2,1
JôïS3
16,5 Ii 6,9
5,1 1
3
,10,5 6
19,7 ,7
2
3,2
19,1
% nатологiчних mîto3ÎB
% клiтин в стадн дтення
Г2Ч~
115,81 I
29,1
Г47Г
25,3 27
32
31
3I7,4
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
□ Селезшка норма □ Селезiнка патологiя □ Лiмфовузли норма □ Лiмфовузли патолопя
4
2
Висновки. Дослiдження мiтотичного режиму кл^ин селезiнки у заражених тварин показало, що в nopiB^Hm з нормою, загальна мiтотична активнiсть була дещо пiдвищенoю. Встановлено, що при швази тварин в селезiнцi iнвазoваних кopiв вiдмiчаeться зменшення профаз, одночасно спостер^аеться затримка пoдiлу на стади анафаз та збшьшення метафаз i телофаз. В препаратах печшкових лiмфoвузлiв швазованих тварин навпаки значно збiльшилась кшьюсть профаз та дещо анафаз iз зменшенням метафаз та телофаз.
319
Також можна вважати, що фасщольозна iнвазiя шдукуе геномну i хромосону мiнливiсть соматичних кл^ин селезiнки i печiнкових лiмфатичних вузлiв велико! рогато! худоби, що очевидно пов'язано з мутагенними властивостями продукив життeдiяльностi трематоди, оскiльки в селезшку та лiмфовузли фасцiоли не проникають i прямий контакт клiтин дослщжуваних органiв з гельмiнтами виключений. I ми допускаемо, що постшне поступлення метаболiтiв фасцiоли за хронiчноï форми фасщольозу веде до напруженого функщонування мiтотичного апарату, продукти видiлення фасщол, а також розпаду ïx тканин опосередковано впливають на репаративнi процеси в селезiнцi та печiнковиx лiмфовузлаx. що вiрогiдно е умовами ре^зацп мутагенноï активностi паразитiв. Також, пщвищення рiвня атипiчниx мiтозiв, на нашу думку, вщбуваеться в основному за рахунок патологiчниx мiтозiв, пов'язаних з пошкодженням хромосом.
Отже, фасщола опосередковано спричиняе мутагенний вплив на органiзм
xазяïна.
Лггература
1. Алов И.А. Цитофизиология и патология митоза. М.:Медицина, 1972.с.254.
2. Бекиш Вл.Я., Бекиш О.-Я.Л. Состояние генома хозяина при гельминтозах.- Витебск. - Изд.ВГМУ.- 2004.-218 с.
3. Дыбан А.П. Метод приготовления препаратов мейотических и митотических хромосом из семеников млекопитающих // Цитология.- Т.12.-№5.-с.687-689
4. Ильинских Н.Н., Ильинских И.Н., Бочаров Е.Ф. Цитогенетический гомеостаз и иммунитет.- Новосибирск: Наука, 1986.- 246 с.
5. Сварчевський О.А. Цитогенетична дiя Ascaris suum та нематоцидних антгельмштиюв за експериментального i спонтанного аскариозу: Автореф.дис. канд. вет. наук, Бша Церква.- 2000.- 18 с.
6. Соболта А.Г. Цитогенетичш дослщження у соматичних кл^инах лiмфоïдниx органiв // Науковий вкник Львiвського нацiонального унiверситету ветеринарно!' медицини та бiотеxнологiй iм. С.З.Гжицького. - 2007. -.Т. 9 № 3(34) Ч 1. - С. 160166.
7. Секретарюк К.В., Соболта А.Г. Вплив фасцiольозноï швази та фасцiолоцидiв на стабiльнiсть геному великоï рогатоï худоби // Вiсник нащонального аграрного ушверситету.-2006.-.№ .-с. -164-168.
8. Степанов А.В. Характеристика хромосомного аппарата хозяина при трихоцефалёзной инвазии // Матер. XI конф. Укр. общ. паразит.- К-1993.-С.156.
9. Стибель В.В. Експериментальний аскаридоз: цитогенетичш, iмунологiчнi та бiоxiмiчнi змши у поросят i показники мутагенност Ascaris suum та авермектишв: Автореф. дис. ... канд.вет. наук 16.00.11 / Бшоцерк. держ.агр.ушверс- Бiла Церква, 1996.- 21 с.
10. Секретарюк К.В., Тафшчук P.I. Хромосомнi порушення в соматичних кл^инах коропiв, iнвазованиx Phylometroides lusiana (Vismanis1967) // Ветеринарна медицина Украши 2002 р.-№7-С 35-36.
320
11. Секретарюк К.В., Сварчевський О. А. Цитогенетичний вплив Ascaris suum на кл^ини юсткового мозку щура при експериментальному acKapTO3i // Наук. вюник Львiвськоl держ. акад. вет. медлм. С.З.Гжицького.-Львiв.- 2000.- т. 2.ч.1 -с.157-159
Summary Sobolta A.G., Secretariyk K.V.
Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnology
named after S.Z.Gzhytskyj INFLUENCE OF FASCIOLA HEPATICA INVASION GENOMIC AND CHROMOSOMAL CHANGEABILITY OF SOMATIC CELLS OF LIMPHATIC ORGANS OF COWS It was determinated that increase of level of mitosis in the limphatic organs of cows for Fasciola hepatica invasions takes place mainly due to pathological mitosis with the damage of chromosomes. Fasciola hepatica induces genomic and chromosomal changeability of somatic cels of spleen and hepatic lymphonoduss of cattle.
Стаття надшшла до редакцИ 3.04.2008
321
