Введение к работе
Актуальность темы. Изучение закономерностей развития реактивности лейкоцитов является одним из важных направлений исследования механизмов резистентности организма (Бахов, 2000; Долгушин, Бухарин, 2001; Levy, 2004; Соколова, 2005; Антонишкис, 2006; Пинегин, Маянский, 2007; Будыка и др., 2009; Frouin et al., 2010; Cederlund et al., 2011).
У морских млекопитающих имеются особенности строения и функционирования кроветворной системы, обусловленные длительной эволюцией в водной среде, не содержавшей патогенных микроорганизмов (Cavagnolo, 1979; Сыкало, 1989; Соколова, Денисенко, 2006). В то же время, механизмы специфической и неспецифической резистентности водных млекопитающих исследованы недостаточно для оценки их эффективности по сравнению с таковыми наземных животных.
Серый тюлень (Halichoerus grypus) – охраняемый вид ластоногих, включенный в Красную книгу. Гренландский тюлень (Pagophilus groenlandicus) и тюлень-хохлач (Cystophora crystata) являются объектами коммерческого зверобойного промысла. Интенсивное исследование гематологических и биохимических показателей крови хохлача проводилось только в Канаде (Boily et al., 2006). В России такие работы, как и посвященные изучению крови серого тюленя, единичны. Гренландский тюлень, в связи с прекращением его промысла в России, также стал труднодоступным объектом исследования.
Изучение резистентности организма данных животных, особенно в ранние периоды постнатального онтогенеза, необходимо для выявления причин естественной смертности в стаде, оценки перспектив развития популяций этих морских млекопитающих. Гематологические показатели диких и плененных животных могут быть использованы в ветеринарной практике, в оценке хода реабилитации и при длительном содержании животных в условиях неволи.
У новорожденных млекопитающих иммунная система находится на стадии формирования. В период молочного питания временной защитой от патогенных микроорганизмов для щенков тюленей выступают материнские антитела, поступающие через молозиво от самки (King et al., 1994; Ross et al., 1993, 1994). Поэтому иммуннокомпетентность щенков в первые недели постнатального онтогенеза зависит от длительности периода молочного питания (Ross et al., 1994). В период голодания после молочного вскармливания и последующего перехода к самостоятельному питанию противоинфекционную защиту организма детенышей тюленей обеспечивают реакции врожденного неспецифического клеточного иммунитета. В связи с этим важно изучить параметры различных типов лейкоцитов крови для понимания функционального значения их изменений в раннем постнатальном онтогенезе тюленей.
Определение цитохимических параметров лейкоцитов позволяет идентифицировать группы клеток с различными иммунологическими функциями, оценить их функциональную активность. Имеющейся в настоящее время в литературе информации о формировании специфических и неспецифических иммунных реакций у морских млекопитающих, особенно в ранние периоды постнатального онтогенеза, недостаточно для суждения об уровне резистентности этих животных. В связи с этим актуально исследование морфофункциональных свойств лейкоцитов крови у тюленей, как в природных популяциях, так и в условиях неволи на разных этапах постнатального онтогенеза.
Исследование морфофункциональных особенностей лейкоцитов у морских млекопитающих даст возможность оценить процессы адаптации и устойчивости в естественной среде обитания, а также является актуальным для оценки состояния здоровья животных при содержании в условиях неволи.
Большой теоретический интерес для сравнительной физиологии представляют параметры клеток крови водных млекопитающих, в особенности связанные с обеспечением резистентности этих животных к воздействию неблагоприятных факторов.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась оценка морфофункциональных особенностей внутриклеточных компонентов бактерицидных систем лейкоцитов и ядрышкообразующих районов лимфоцитов периферической крови у тюленей разного возраста.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Определить особенности клеточного состава крови тюленей.
-
Рассчитать гематологические индексы у тюленей разного возраста.
-
Определить активность миелопероксидазы и содержание бактерицидного катионного белка в лейкоцитах тюленей.
-
Исследовать морфометрические параметры окрашенных серебром районов организаторов ядрышка в лимфоцитах тюленей разного возраста.
Научная новизна. Впервые проведено морфологическое и цитохимическое исследование клеточного состава периферической крови щенков тюленя-хохлача, завершивших молочное вскармливание. Впервые определены лейкоцитарные индексы серых и гренландских тюленей в различные периоды раннего постнатального онтогенеза. Впервые определено содержание бактерицидных белков лейкоцитов у тюленей в разные возрастные периоды. Впервые проведена оценка функционального состояния лимфоцитов периферической крови ластоногих по морфометрическим параметрам окрашенных серебром районов организаторов ядрышка.
Практическая и теоретическая значимость работы. Результаты гематологических и цитохимических исследований могут быть использованы для оценки состояния здоровья тюленей, как в естественной среде обитания, так и в ходе реабилитации, лечения и длительного содержания в условиях неволи. Полученные в работе новые данные расширяют представления о роли показателей клеточного состава крови и внутриклеточных компонентов лейкоцитов в формировании специфических и неспецифических клеточных адаптационных реакций у морских млекопитающих.
Положения, выносимые на защиту.
-
Наибольшие изменения в клеточном составе крови тюленей происходят в первые 3-4 месяца постнатального онтогенеза. Сроки наступления физиологического перекреста лейкоцитарной формулы крови у серого, гренландского тюленей и тюленя-хохлача различны.
-
У хохлача, серого и гренландского тюленей очень низкое содержание катионного белка по сравнению с наземными животными.
-
В лимфоцитах тюленей до 3-4 месяцев уровень синтеза рРНК выше, чем у взрослых животных.
Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждались на международных научно-практических конференциях по морским биотехническим системам и освоению морских и наземных экосистем в условиях арктического и аридного климата (Ростов-на-Дону, 2008 и 2011), II международной конференции "Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных" (Саранск, 2009); на международном симпозиуме по физиологии и патологии млекопитающих, введенных в зоокультуру (Петрозаводск, 2009), на XXVI, XXVII, XXVIII и XXIX научных конференциях молодых учёных (Мурманск, 2008, 2009, 2010 и 2011), международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов – 2009 (Москва, 2009), V-VI конференциях "Морские млекопитающие Голарктики" (Одесса, 2008; Калининград, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 24 научные работы, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 38 рисунков. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3-х глав результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, который включает 228 наименований, из них 119 иностранных.
