Иммунофизиологические механизмы поддержания гомеостаза организма в условиях воздействия стрессорных факторов среды обитания 03. 00. 13 Физиология
|
|
Скачать 0.79 Mb.
|
|
активностью (Habermann, 1972), в концентрациях 1,0 и 2,5 мкг (не вызывающих видимого гемолиза клеток с эритроцитарной массой), приводил к интенсификации ПОЛ. С определенной уверенностью можно полагать, что модуляция окислительного метаболизма клеток находится в тесной зависимости с их гемолитической активностью. По суммарному воздействию на свободно-радикальные процессы исследованные яды могут быть расположены в убывающей по силе воздействия последовательности: пчелиный яд > яд кобры среднеазиатской > яд гюрзы среднеазиатской. Модулирующее действие исследованных ядов в отношении перекисного окисления (ПОЛ) клеточных мембран связано с непосредственным воздействием их гемолизирующих составляющих (цитотоксинов) на рецепторы цитоплазматических мембран. * * * Таким образом, полученные данные свидетельствуют о модуляции ядами активно-ядовитых животных фагоцитарной активности и ПОЛ клеток крови, связанной с непосредственным воздействием их гемолизирующих составляющих на рецепторы цитоплазматических мембран. Перекисное окисление липидов стимулируется белковыми ядами активно-ядовитых животных, независимо их таксономической принадлежности (ядами пчелы и кобры), при условии содержания в них цитотоксинов. ^ Важной составляющей химической коммуникативной системы являются взаимодействия между организмами (популяциями, сообществами) и средой обитания. Изучение компенсаторных иммунных реакций позволяет понять физиологические механизмы, благодаря которым организмы выживают и приспосабливаются к изменяющимся условиям существования. В этой связи весьма важна оценка состояния популяции, для получения которой использовали комплекс показателей гомеостаза: уровень стабильности развития и иммунного статуса организма индикаторного вида амфибий (Захаров и др., 2000; Захаров, Крысанов, Пронин, 2007). ^ a Для оценки качества среды за период с 2000 по 2006 г была проведена биоиндикация водоемов, расположенных в заречной части г. Нижнего Новгорода (8 водоемов) и Нижегородской области (7 водоемов) по стабильности развития популяций зеленых лягушек рода Rana, оцениваемой по величине флуктуирующей асимметрии (ФА) (n=970). В результате были получены значения величин ФА, основанные на традиционном, разностном методе вычисления (Методические рекомендации…, 2003), по комплексу из 11 стационарных признаков окраски для зеленых лягушек (Захаров, Чубинишвили, 2001). Показано, что популяции амфибий урбанизированных территорий характеризовались возрастанием величины интегрального показателя. Методами непараметрической (критерий Крускалла-Уоллеса) обоснована правомерность распределения исследованных популяций животных на пять объединенных групп в соответствии с пятибалльной шкалой качества среды. В качестве интегральной характеристики применили среднюю взвешенную величину ФА (Гелашвили и др., 2001), имеющую наименьшую дисперсию среди линейных оценок (Ивантер, Коросов, 1992), рассчитанную для каждого балла качества среды обитания с учетом численности объединенной группы (табл. 4). Полученные величины ФА для каждого балла, установленные с учетом доверительного интервала (X mt), не выходили за границы нормативных значений, соответствующих «Методическим рекомендациям.., 2003». Таким образом, полученные значения величин ФА для популяций зеленых лягушек г. Нижнего Новгорода и Нижегородской обл., позволили провести оценку качества среды обитания согласно нормативной документации и распределить исследованные популяции животных на пять объединенных групп, в соответствии с пятибалльной шкалой оценки изменения состояния организма по уровню стабильности. Оценку иммунного гомеостаза организма амфибий проводили путем определения лейкоцитарной формулы крови, количества Т- и В-лимфоцитов, фагоцитирующих нейтрофилов в крови, тимусе и селезенке, индекса лимфоидных органов. Таблица 4 ^
^ Снижение общей доли лейкоцитов в периферической крови характерно для всех популяций лягушек, обитающих в водоемах с высоким прессом антропогенной нагрузки (II - V балл качества среды)(15 водоемов г. Нижнего Новгорода и Нижегородской обл.), при этом установлена отрицательная корреляция величины ФА и общего числа лейкоцитов в периферической крови лягушек. Уравнение регрессии, аппроксимирующее линейную зависимость данных показателей  Рис. 14. Зависимость числа лейкоцитов в периферической крови зеленых лягушек от величины флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков. имеет вид:  (R2 = 0,65; r=0,80;p<0,001) (рис.14). Результат анализа зависимости, как по первичным экспериментальным данным, так и по средневзвешенным величинам, показал, что примерно на 65% (показатель детерминации R2=0,65), дисперсия показателя лейкоцитов может быть объяснена дисперсией величины ФА.Результаты непараметрического метода сравнения первичных экспериментальных данных по критерию Крускала-Уоллеса и медианному тесту позволяют отклонить нулевую гипотезу об отсутствии различий групп и принять альтернативную гипотезу о различии между группами по всем основным показателям лейкограмм (табл.5). В периферической крови зеленых лягушек, Таблица 5 ^
обитающих в условиях II балла качества среды, фоне общей лейкопении, уменьшается доля нейтрофилов за счет палочкоядерных форм. В условиях среднего уровня отклонения качества среды от нормы (III балл) изменения качественных характеристик всех типов лейкоцитов более выражены. Лейкоцитарная формула характеризуется возрастанием доли эозинофилов, базофилов и уменьшением доли лимфоцитов. Наблюдаемый при этом сдвиг в формуле клеток «влево» свидетельствует о резком подавлении защитных сил и истощении костно-мозговых резервов нейтрофилов. При существенных (значительных) отклонениях качества среды от нормы (IV балл) и в условиях критического состояния среды обитания (V балл) в белой крови лягушек наблюдается уменьшение доли нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, возрастание числа моноцитов и лимфоцитов. Возрастание доли агранулоцитов свидетельствует о напряжение иммунных реакций организма и, по-видимому, обеспечивает адаптацию амфибий к существованию в условиях загрязнения. Наряду с деструктивными процессами имеют место и компенсаторно-восстановительные реакции, проявляющиеся в активации кроветворения (возрастание числа молодых форм гранулоцитов). Анализ зависимости количества лимфоцитов периферической крови от величины флуктуирующей асимметрии показал, что примерно на 58% (показатель детерминации R2=0,58) дисперсия количества лимфоцитов может быть объяснена дисперсией величины ФА. Коэффициент корреляции Спирмана между этими показателями составляет (r=0,76; p=0,0001) и характеризует статистическую связь между анализируемыми показателями (рис.15).  Рис. 15. Анализ зависимости числа лимфоцитов в периферической крови популяций зеленых лягушек от величины флуктуирующей асимметрии.  (R2=0,58; r=0,76; p=0,0001).По оси абсцисс – значение флуктуирующей асимметрии, отн.ед. По оси ординат – число лимфоцитов в периферической крови зеленых лягушек, в %. На основании анализа лейкограмм периферической крови популяции амфибий, обитающих в одном из водоемов г. Нижнего Новгорода – оз. Лунском (Сормовский район, 1999-2006) выявлены существенные изменения всех рядов дифференцировки лейкоцитов в динамике многолетних наблюдений. Ответная реакция животных на пресс антропогенной нагрузки выражается в перестройке иммуногематологического статуса, связанного с возрастанием количества агранулоцитов (лимфоцитов) и снижением количества нейтрофильных гранулоцитов, ответственных за механизмы неспецифической резистентности (рис.16). Исследуемые показатели обнаруживают умеренную отрицательную корреляцию (r= - 0,47, p<0,001).  Рис. 16. Динамика изменения субпопуляций лейкоцитов периферической крови амфибий популяции оз. Лунское (1999-2006 гг.). ^ – число клеток, в%; По оси абсцисс – качество среды обитания в водоеме (балл) в конкретный срок наблюдения (год). * * * Таким образом, для популяций зеленых лягушек установлена обратная корреляция между уровнем средового стресса (оцениваемого по величине ФА) и общим количеством лейкоцитов в периферической крови. Возрастание нестабильности развития сопровождалось повышением количества агранулоцитов и снижением всех форм гранулоцитов в периферической крови зеленых лягушек. Информативным показателем пресса антропогенной нагрузки на организм является доля лимфоцитов в лейкоцитарном составе периферической крови. Учитывая, что лимфоциты, одна из объемных составляющих комплекса иммунокомпетентных клеток, представлялось целесообразным изучить динамику их отдельных субпопуляций в условиях возрастания антропогенного стресса. Исследованию этого вопроса посвящен следующий раздел работы. ^ В центральном (тимус) и периферическом (селезенка) органах иммунной системы и периферической крови зеленых лягушек в условиях возрастания антропогенной нагрузки меняется соотношение субпопуляций лимфоидных клеток. Выявлено статистически значимое снижение числа Т- и В- лимфоцитов, фагоцитирующих нейтрофилов и, соответственно, возрастание числа нулевых клеток в периферической крови лягушек (рис.17). Анализ межгрупповых различий с использованием непараметрического критерия Крускала-Уоллеса (Н) и попарного сравнения групп (критерий Манна-Уитни – Z), выявил значимые различия между обобщенными группами по всем изученным показателям лимфоидных органов (табл.6).  Рис.17. Перестройка баланса лимфоидных клеток в периферической крови лягушек при различном качестве среды обитания, оцениваемого по величине флуктуирующей асимметрии. Таблица 6 ^
Иммунограммы тимуса амфибий урбанизированных территорий характеризовались снижение количества Т-лимфоцитов, по сравнению с популяциями условно контрольных зон. В условиях возрастания пресса антропогенной нагрузки в селезенке зеленых лягушек уменьшалось число дифференцированных В-лимфоцитов и возрастало количество недифференцированных клеток, что свидетельствовало о нарушении баланса клеточных компонентов лимфоидного органа. Функциональная активность нейтрофилов снижалась при возрастании пресса антропогенной нагрузки. Анализ взаимосвязи В-лимфоцитов и недифференцированных лимфоидных клеток в селезенке лягушек с применением коэффициента ранговой корреляции Спирмана (r=-0,88; p<0,001) выявил отрицательную корреляцию между исследованными показателями. Использование, с целью исследования вида зависимости, регрессионного анализа, позволило объяснить дисперсию числа В-лимфоцитов приблизительно на 78% (показатель детерминации R2 = 0,78) дисперсией числа нулевых клеток. Показано, что в условиях возрастания пресса антропогенной нагрузки у амфибий происходит изменение индекса лимфоидных органов (рис. 18). Относительная масса селезенки уменьшается при среднем уровне отклонения качества среды от нормы (0,470,03, Z=2,54;p=0,010) и возрастает при критическом состоянии среды обитания (2,011,26, Z=2,06; p=0,038). Известно, что ритмы и средние уровни субпопуляций лимфоидных клеток крайне лабильны и определяют те механизмы, которые обеспечивают тонкую адаптационную реакцию иммунной системы в условиях постоянного загрязнения окружающей среды (Ивантер и др., 1985). Увеличение индекса селезенки указывает на более интенсивное протекание процессов кроветворения и/или иммунологических реакций, вызванное негативным воздействием окружающей среды. Колебания относительной массы, по-видимому, обусловлены корректирующим действием антропогенных факторов и адаптивными реакциями животных .  Рис. 18. Изменение значений индексов лимфоидных органов: тимуса и селезенки при разном качестве среды обитания, определенном по величине флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков. Выявленные сдвиги баланса компонентов иммунных клеток свидетельствовали о чрезмерной активации работы иммунной системы, ее напряжении и могли быть связаны с начальными нарушениями в системе гуморального иммунного ответа. * * * Таким образом, выявлено снижение числа дифференцированных и возрастание количества низкодифференцированных клеток в крови и лимфоидных органах популяций зеленых лягушек г. Нижнего Новгорода и Нижегородской области, обитающих в условиях постоянно негативного воздействия комплекса антропогенных факторов. В результате оценки иммунного статуса амфибий получен широкий спектр показателей, интерпретация и обобщение которых, является важнейший задачей физиологических исследований. Набор параметров можно свести воедино, используя различные интегральные показатели, позволяющие более корректно и наглядно представить полученный экспериментальный материал. Решению этого вопроса посвящена следующая глава нашей работы. ^ С целью объединения показателей иммунного гомеостаза организма амфибий, использовали обобщенную функцию желательности. Вначале были вычислены значения частных функций желательности (di) для семи, определенных для всех групп, показателей. Затем рассчитали обобщенную функцию желательности (D) для пяти объединенных групп (табл.7) с Таблица 7 Оценка состояния популяций амфибий, обитающих в водоемах разного качества среды, по средневзвешенным показателям иммунного статуса и уровня стабильности развития, с помощью функции желательности
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям