Пігментні клітини кровотворних органів як резерв адаптивних реакцій (преадаптація) для видів-синантропів

УДК (597.8+591.525):504.054

Н. М. Акуленко

Інститут зоології НАН України, Київ, Україна

BLOOD-FORMING TISSUE PIGMENT CELLS AS A BASE OF ADAPTIVE REACTIONS (PREADAPTATION) OF SYNANTROPIC SPECIES

N. M. Akulenko

Schmalhausen Institute of Zoology of NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine

Клітини, що містять пігмент, є постійним компонентом кровотворного мікрооточення у пойкілотермних хребетних, проте їх не можна вважати добре вивченими. За нашими даними у амфібій пігментні клітини кровотворних органів – самостійна ланка клітинного диференціювання, яка функціонально взаємодіє з макрофагами (Акуленко, 1998). За рахунок меланіну вони нейтралізують і зв’язують переокисненні сполуки, зокрема перекиси ліпідів, що виникають під дією лейкоцитарних ферментів. Ряд авторів (Novelli еt аl., 1998) доводять, що хімічно агресивні перекиси та вільні радикали також виникають при дії антропогенного хімічного забруднення. Тому нашою метою було простежити його вплив саме на пігментні клітини. З одного боку, вони добре помітні та можуть бути маркерами біологічного визначення ступеня забруднення довкілля. З іншого – дія забруднення може бути експериментальною моделлю для вивчення призначення та функціональних особливостей пігментних клітин кровотворних органів.

Дослідження проводили на групі видів зелених жаб (R. esculenta complex) із популяцій Києва та околиць, різних за ступенем і характером антропогенного забруднення. Контроль брали з екологічно чистих місць на р. Десна. Використовували ряд методів гістології, гістохімії, морфометрії та математичної обробки результатів, у тому числі ті, що були попередньо розроблені нами для аналізу популяції пігментних клітин (Акуленко, 1998) Загальний стан печінки піддослідних тварин описаний у попередніх публікаціях (Акуленко, 2006).

У місцях із середнім рівнем забруднення (лісопаркова зона, околиці Києва) окремі тварини мають велику відносну площу пігментних включень (понад 10 %), у вибірках зростає коефіцієнт варіації за цією ознакою. Коли рівень забруднення вищий (серед міської забудови), а пошкодження паренхіми печінки тяжкі, кількість пігментних клітин в органі однозначно зменшується (Акуленко, 2003). Ми припустили, що мають місце дві стадії реакції: перша – посилене диференціювання та зростання кількості пігментних клітин, яке є компенсаторно-пристосовною реакцією, і друге – падіння їх кількості, коли компенсаторні можливості цієї ланки вичерпані. Детальний аналіз підтвердив це припущення.

Якщо загальна кількість пігментних клітин під дією антропогенних факторів може або зростати або зменшуватись, інші показники змінюються цілком однозначно. Частка молодих пігментних клітин збільшена в усіх вибірках, хоч не завжди достовірно. Так само показник дегрануляції пігментних клітин у всіх вибірках менший за контроль.

Дегрануляція – це «м’яке» вивільнення пігменту без руйнації самої клітини. Коли швидкість розпаду зрілих пігментних клітин у печінці невелика, показник дегрануляції вищий.

Таким чином, під дією антропогенних факторів інтенсивність диференціювання та розпаду пігментних клітин у печінці зростає. Навіть у тварин зі збільшеною кількістю пігментних клітин показник дегрануляції достовірно зменшений, тобто пігментні клітини розпадаються інтенсивніше, ніж у контролі. Це підтверджує і гістологічна картина: виявляються залишки надзвичайно великих меланомакрофагальних скупчень, що практично позбавлені пігменту. Таким чином, є переконливі свідчення, що пігмент бере участь у реакціях на антропогенне забруднення. Пігментні клітини прискорено розпадаються та оновлюються у тварин із тяжкими патологіями гепатоцитів (жирова дистрофія, некроз). Ця реакція не пов’язана з активністю макрофагів, тому що показники макрофагів не мають помітних розбіжностей із контролем. Імовірно, що меланін безпосередньо нейтралізує дію ферментів, що вивільняються із зруйнованих гепатоцитів. Водночас звичайна кооперація пігментних клітин із макрофагами також працює в умовах антропогенного забруднення. У тварин із підвищеною загальною кількістю макрофагів або фагоцитарною активністю прискорюється розпад пігментних клітин (показник «дегрануляція») і, також, підвищений фагоцитоз пігменту макрофагами. Таким чином, у амфібії звичайні механізми взаємодії пігментних клітин із макрофагами для нейтралізації переокиснених сполук в умовах антропогенного забруднення виступають в іншій якості.

У зелених жаб промислового міста (Київ) хімічне забруднення викликає некроз обширних ділянок печінки (у 70–100 % випадків). При максимальному завантаженні цієї клітинної ланки, пігментні клітини нейтралізують наслідки руйнації гепатоцитів і частково обумовлюють високу здатність печінки до регенерації. «Перепрофілювання» механізму, що виник вочевидь для інших потреб, разом з іншими особливостями (здатність паренхіми печінки до «термінової регенерації» (Акуленко, 2006) дозволяє зеленим жабам демонструвати підвищену стійкість до хімічного забруднення. Таким чином, наявність у кровотворних органах амфібій пігментних клітин – преадаптація для захисту від факторів середовища, з якими ця група тварин попередньо не взаємодіяла.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 358-359.

Розповісти колегам:

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