Специфика баланса клеток лимфо-миелоидного комплекса зеленых лягушек в условиях антропогенной трансформации среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

СПЕЦИФИКА БАЛАНСА КЛЕТОК ЛИМФО-МИЕЛОИДНОГО КОМПЛЕКСА ЗЕЛЕНЫХ ЛЯГУШЕК В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ СРЕДЫ

Романова Е.Б.

Клетки, осуществляющие иммунологические функции имеют общее происхождение, являясь производными полипотентной стволовой клетки. Эта самоподдерживающаяся популяция мезенхимных клеток костного мозга, формирующая все типы клеток кровеносной и лимфоидной систем, отражает любые функциональные изменения, происходящие в процессе жизнедеятельности организма.

Цель работы: изучение гематологических показателей периферической крови природных популяций амфибий урбанизированных ландшафтов в условиях нарастания средового стресса.

Материал и методика. На территории г. Нижнего Новгорода и Нижегородской обл. в период с 1999 г. по 2006 г. был проведен сбор гематологических показателей популяций зеленых лягушек рода Rana (R. ridibunda, R. lessonae, R. esculenta), обитающих в неодинаковых условиях урбанизации и загрязнения среды. Уровень средового стресса определяли по нарушению стабильности развития (интегральному показателю флуктуирующей асимметрии - ФА) зеленых лягушек и оценивали по пятибалльной шкале (Методические рекомендации, 2003). Пол и возраст лягушек определяли по стандартной методике (Шляхтин, Голиков, 1986). Гематологические показатели периферической крови - по общепринятому в клинике методу (Меньшиков, 1987).

Полученные экспериментальные данные обработаны методом непараметрической статистики с расчетом критериев: Крускала-Уоллеса, Манна-Уитни (Гланц, 1999; Реброва, 2003), реализованных в пакете Statistica 6.0. Результаты и их обсуждение. Оценка уровня стабильности животных по показателю флуктуирующей асимметрии позволила охарактеризовать качество среды обитания в 15-ти водных экосистемах и распределить их на пять групп, в соответствии со шкалой балльной оценки качества среды обитания. Средняя взвешенная величина ФА с учетом численности каждой выборки составила: I балл качества среды (условно - нормальное) - 0,459-0,0014; II балл (начальные, незначительные отклонения от нормы) - 0,515-0,0006; III балл (средний уровень отклонения от нормы) - 0,577-0,0014; IV балл (существенные, значительные отклонения от нормы) - 0,623-0,0007; V балл (критическое состояние) - 0,675-0,0015.

Результаты анализа количественного содержания лейкоцитов в периферической крови амфибий выявили статистически значимое снижение их числа у популяций зеленых лягушек в условиях возрастания антропогенной нагрузки (Н=89,35, р<0.001).

Лейкопения была характерна для популяций животных всех городских водоемов. При проведении оценки качества среды обитания водоемов Нижегородской области установлена нелинейная (аллометрическая) связь величины ФА и общего количества лейкоцитов в периферической крови популяций зеленых лягушек (рис.1).

Рисунок 1. - Зависимость числа лейкоцитов в периферической крови зеленых лягушек от величины флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков:

Анализ качественного состава лейкоцитов периферической крови амфибий выявил чувствительность к качеству среды обитания проявляли всех субпопуляции лейкоцитов: как гранулоцитов, так и агранулоцитов. В зависимости от степени антропогенной нагрузки выявлено статистически значимое различия в содержании всех субпопуляций лейкоцитов в периферической крови зеленых лягушек. Так, значение критерия Крускала-Уоллиса для общего количества нейтрофилов составило: Н=18,29, р=0.0009; для палочкоядерных нейтрофильных гранулоцитов: Н=61,364, р<0,001; для сегментоядерных нейтрофильных гранулоцитов: Н= 21,0 р= 0,0003; для эозинофилов: Н=34,9484, р< 0,001; для базофильных гранулоцитов: Н=125,95, р<0,001;для моноцитов: Н=78,58, р<0,001; для лимфоцитов: Н=116,1326, р<0,001.

Тип реакции белой крови в условиях воздействия комплекса антропогенных факторов определялся возрастанием пресса антропогенной нагрузки на среду обитания. При начальных (незначительных) отклонениях от нормы (II балл) в лейкограммах животных установлен близкий к нормальному баланс параметров на фоне снижения общего количества нейтрофильных гранулоцитов, за счет снижения количества палочкоядерных форм. Все остальные показатели лейкограммы статистически значимо не отличались от условной нормы. В условиях среднего уровня отклонения качества среды от нормы (III балл) изменения качественных характеристик всех типов лейкоцитов были более выраженными. Лейкограммы характеризовались выраженной эозинофилией, базофилией и резким снижением общего количества лимфоцитов. Обращает на себя внимание и значимое возрастание палочкоядерных нейтрофилов при неизмененном общем количестве нейтрофилов. Лейкопения имела место за счет снижения количества лимфоцитов; наблюдаемый при этом сдвиг в формуле клеток «влево» свидетельствовал о резком подавлении защитных сил, истощении костномозговых резервов нейтрофилов. При существенных (значительных) отклонениях от нормы (IV балл) выявлен сдвиг в формуле клеток. Отмечена лейкопения, обусловленная снижением числа нейтрофильных гранулоцитов. Соответственно оказывался повышенным показатель относительного содержания лимфоцитов и моноцитов. Статистически значимым было снижение доли сегментоядерных нейтрофилов, эозинофилов и базофилов.

Критическое состояние среды обитания (V балл) характеризовалось более выраженным изменением количественных характеристик всех типов лейкоцитов. Нейтропения в этом случае была обусловлена снижением доли палочкоядерных лейкоцитов, кроме того, установлено снижение количества эозинофилов, базофилов, возрастание моноцитов и лимфоцитов. Характер лейкограмм (IV и V баллы качества среды) свидетельствовал о резких сдвигах в формуле клеток в сторону повышения количества агранулоцитов и снижение всех форм гранулоцитов, что являлось следствием чрезмерной активации работы иммунной системы.

Выявлена скоррелированность величины ФА и относительного количества лимфоцитов в периферической крови популяций зеленых лягушек (рис. 2). Зависимость имела полиномиальный характер с коэффициентом детерминации R2 = 0,70 и коэффициентом корреляции r = 0,83, что свидетельствовало о высокой взаимосвязи между уровнем средового стресса и числом лимфоцитов в крови животных.

Установленные изменения показывают, что возрастание антропогенной нагрузки приводит к развитию у животных прежде всего нейтропении, вызванной, по-видимому, угнетением нейтрофильного ростка гемопоэза. Наряду с деструктивными процессами имеют место и компенсаторно-восстановительные реакции, проявляющиеся как в активации кроветворения (возрастание числа более молодых форм гранулоцитов), так и защитных свойств крови (увеличение числа эозинофильных гранулоцитов).

Важным гематологическим показателем, дающим информацию о состоянии эритропоэза, является количество эритроидных предшественников в периферической крови.

Рисунок 2. - Зависимость числа лимфоцитов в периферической крови зеленых лягушек от величины флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков:

По результатам анализа эритроидного ствола гемопоэза амфибий популяций лягушек II балла качества среды обитания выявлено увеличение числа эритроидных предшественников, что свидетельствовало о повышении костномозговой пролиферирующей активности, в ответ на неблагоприятное воздействие среды. У популяции амфибий, обитающих в условиях IV балла качества среды, установлено статистически значимое снижение числа эритроидных предшественников до 66,2% (по отношению к контролю), что характерно при развитии анемий вследствие токсического воздействия ксенобиотиков (Котоян, 2003).

Таким образом, изучение гематологических особенностей амфибий в градиенте антропогенной трансформации среды позволило установить существенные изменения, происходящие в крови популяций животных, подверженных урбанизации. Отмечены качественные различия в лейкоцитарном составе периферической крови амфибий, связанные с изменением среды обитания животных.

Список литературы

1. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 459 С.

2. Котоян Э.Р. Клиническая гематология: руководство для врачей. М: Изд-во МИА, 2003. 245 с. иммунологический популяция амфибия

3. Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур). М. 2003. 24 с.

4. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М.: Медицина, 1973. 359 с.

5. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ Statistica. М.: Медиа Сфера, 2003. 312 с.

6. Шляхтин Г.В., Голикова В.Л. Методика полевых исследований экологии амфибий и рептилий. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1986. 78 с.

Размещено на Allbest.ru