Топография H2S-систем в мозге крабов Eriocheir japonicus, обитающих в разных экологических условиях

УДК 591.481:591.525+595.384

Е. П. Коцюба

Институт биологии моря им. А. В. Жирмунского ДВО РАН,
Владивосток, Россия, epkotsuba@mail.ru

H2S-SYSTEMS TOPOGRAPHY IN THE BRAIN OF CRAB ERIOCHEIR JAPONICUS IN DIFFERENT ENVIRONMENTAL CONDITIONS

E. P. Kotsyuba

A. V. Zhyrmunsky Institute of Marine Biology, Far Eastern Branch RAS, Vladivostok, Russia

Среди множества сигнальных систем ЦНС, вовлеченных в адаптивные реакции организмов, становится очевидным существование особых газообразных регуляторных систем ЦНС, действие которых направлено на сохранение внутриклеточного гомеостаза и контроль важнейших физиологических процессов в норме и при патологических состояниях (Hu et al., 2010; Yong et al., 2010). Одной из них является система сероводорода, генерирующая мощный ауто- и паракринный медиатор сероводород (H2S). Сравнительно недавно появились данные об участии сероводорода в регуляции гомеостаза и о его нейропротективной роли при некоторых патологических состояниях: оксидативном стрессе (Kimura, Kimura, 2004) и гипоксии мозга (Tay et al., 2010) у млекопитающих. Хотя в нервной системе некоторых беспозвоночных животных эндогенный синтез H2S установлен (Watanabe et al., 2006), до сих пор нет работ, в которых бы изучали влияние хронического антропогенного загрязнения на динамику активности и распределение H2S-содержащих нейронов в ЦНС у беспозвоночных животных. Можно ожидать, что H2S-ергические регуляторные механизмы наиболее эффективны в ЦНС беспозвоночных животных, в том числе высших ракообразных, обладающих широким диапазоном адаптации к различным факторам среды. Одним из таких представителей является японский мохнаторукий краб Eriocheir japonicus. Он имеет повсеместное распространение, обитает в морской, солоноватой и пресной воде и способен длительно выдерживать аноксические условия.

Цель настоящей работы – сравнить H2S-синтезирующие структуры в мозге крабов Eriocheir japonicus, обитающих в разных экологических условиях. Работа выполнена на половозрелых мужских особях краба Eriocheir japonicus (De Haan, 1835) (Decapoda, Varunidae) с шириной карапакса 61–62 мм, отловленных в одном из наиболее загрязненных районов Японского моря – в Амурском заливе вблизи устья Второй Речки (станция 1). Контролем служили особи из относительно чистого района б. Мелководная (северо-западная часть Японского моря) (станция 2). Мозг у обеих групп крабов фиксировали в 4 % растворе параформальдегида, приготовленном на 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,2) при +4 °С. Для идентификации H2S-синтезирующих структур использовали метод непрямого авидин-биотин-пероксидазного маркирования, с моноклональными антителами против цистатионин ß-синтазы (CBS), методика, которой описана нами ранее (Коцюба, 2011).

Независимо от условий обитания у обеих групп исследованных крабов активность СВS выявляется во всех отделах мозга: протоцеребруме, дейтоцеребруме и тритоцеребруме.

Результаты сравнительного иммуноцитохимического исследования показывают, что в одноименных структурах мозга крабов, обитающих в разных экологических условиях, выявляются различия в относительном содержании и активности СВS-позитивных элементов. В мозге крабов, обитающих в условиях хронического антропогенного загрязнения, наблюдается значительное увеличение доли CBS-позитивных нейронов и достоверное повышение в них уровня активности фермента. При этом более высокие показатели наблюдаются преимущественно в нейронах 6, 9 и 11 групп в протоцеребральном и дейтоцеребральном отделах мозга, которые, как известно, играют важную роль в интегративных процессах ЦНС, формировании двигательных программ поведения, механизмах контроля и регуляции активности моторных центров при экстремальных ситуациях (Shirinyan, 2006). Кроме того увеличивается доля CBS-иммунореактивных нейронов в 15–16 группах тритоцеребрума, где располагаются высшие вегетативные центры ракообразных. Также у крабов со станции 1 в латеральном антеннулярном, антеннальном и тегументарном нейропилях увеличивается уровень гистохимической активности по сравнению с аналогичными показателями плотности преципитата в тех же областях мозга у животных, отловленных в районе контрольной станции 2.

Проведенное исследование показало, что у крабов E. japonicus, обитающих в условиях хронического антропогенного загрязнения, увеличение доли CBS-содержащих элементов в определенных нервных структурах мозга свидетельствует об участии системы H2S в центральной регуляции адаптивных механизмов при формировании компенсаторного ответа на изменение условий среды обитания.


Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 89-90.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники