Клеточный состав кроветворных органов половозрелых самок представителей класса рыб, земноводных и пресмыкающихся 03. 03. 04 Клеточная биология, цитология, гистология



страница1/5
Дата14.08.2016
Размер0.76 Mb.
ТипАвтореферат
  1   2   3   4   5

На правах рукописи




Грушко Мария Павловна
Клеточный состав кроветворных органов

половозрелых самок представителей класса рыб,

земноводных и пресмыкающихся
03.03.04 – Клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации

на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Астрахань – 2010
Работа выполнена на кафедре гидробиологии и общей экологии

Астраханского государственного технического университета



Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Федорова Надежда Николаевна




Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Родзаевская Елена Борисовна

доктор биологических наук, профессор Джандарова Тамара Исмаиловна

доктор медицинских наук, профессор Наумова Любовь Ивановна



Ведущая организация:

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится «21» мая 2010 года в 1200 часов
на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна,1. Естественный институт АГУ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.

Автореферат разослан ___ __________2010 года


Ученый секретарь

Диссертационного совета

доктор биологических наук, доцент Ю.В. Нестеров



ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Путь, который помогает изучить отдельные элементы биологической проблемы, установить взаимосвязь процесса и тем самым подойти к пониманию явления в целом, - это обращение к филогенетически менее организованным формам жизни с постепенным переходом от групп, в которых данное явление только зарождалось, к группам, в которых оно усложнилось (Купер Э., 1980; Селезнев С.Б. , 1999; Ройт А. и др., 2000; Галактионов В.Г., 2004). Для понимания различных физиологических состояний в клинической и научной практике широко используются показатели, связанные с важнейшей тканью организма позвоночных - кровью. Правильное представление о кроветворении, составе и свойствах крови помогает достаточно точно распознавать нормальные и патологические процессы в организме. Не будучи объединенной в единый орган, кровь все же является целостной системой, своеобразным подвижным органом, имеющим строго определенную морфологическую структуру и постоянные весьма многочисленные функции (Заварзин А.А.,1953; Горышина Е.Н., Чага О.Ю., 1990; Хамидов Д. Х. и др., 1978).

Помимо клинической диагностики кровь и органы гемопоэза являются объектами для исследования организмов разного филогенетического уровня. В этом отношении функциональные и морфологические характеристики отдельных гемопоэтических ростков в каждом классе позвоночных имеют существенные различия (Житенева Л.Д. и др., 2001; Ямщиков Н.В. и др., 2007; Силс Е.А., 2008). С этих позиций определенный интерес представляет класс рыб, земноводных и пресмыкающихся – представителей разных ступеней эволюции позвоночных животных. Интерес к сравнению этих животных связан с тем, что они существуют в разных средах, что, несомненно, отразилось на механизме кроветворения и иммунной защиты. Кроме того, выяснение особенностей эволюционной динамики тканей позволяет объяснить с исторических позиций сущность патологических процессов, прогнозировать их, биологически обосновать мероприятия, направленные на ликвидацию или восстановление пораженной области (Хамидов Д. Х. и др., 1978).

На настоящий момент существуют вопросы, связанные с гематологией, на которые необходимо получить ответы для более полного осмысления генетического родства животных даже далеко стоящих друг от друга в эволюционном древе. Недостаточно подробно изучены особенности организации и функционирования гемопоэтической ткани рыб, земноводных и пресмыкающихся. В этом случае сравнительно-эволюционный подход оказывается весьма плодотворным при анализе сложных биологических явлений, часто не поддающихся прямому экспериментальному изучению (Купер Э., 1980; Селезнев С.Б., 1999; Житенева Л.Д. и др. 2001,2004).

Накопленный к настоящему времени материал, касающийся этой области, характеризуется недостатком фактов и достаточно противоречив (Заварзин А.А., 1953; Иванова Н.Т.,1970, 1982; Купер Э., 1980; Золотова Т.Е.,1989; Пестова И.М., Четверных В.Н. , 1990; Житенева Л.Д. и др.,2004).

Большинство литературных сведений посвящалось вопросам морфологии и физиологии форменных элементов периферической крови в связи с проблемами токсикологии и болезней этих животных (Остроумова И.Н., 1957; Калашникова З.М., 1976; Хамидов Д. Х. и др., 1978; Крейтцманн Х.Л., Франке П., 1983; Hine P.M., Wain J.M., 1988; Аносова Н.В. и др., 1989; Житенева Л.Д., 1989; Сахарова Н.Ю., 2004 Fournier M. et ol., 2005 и др.). Гистологические исследования, наряду с подсчетами форменных элементов крови, наиболее полно отражают количественную и качественную стороны гемопоэза, его мощность и потенциальные возможности. Но морфофункциональная характеристика кроветворных органов у рыб, земноводных и пресмыкающихся, где подробно рассмотрена топография, строение, качественный и количественный состав формирующихся клеток в сравнительном аспекте - практически отсутствует в научной литературе.

Это и побудило к исследованиям процесса гемопоэза у представителей класса рыб, земноводных и пресмыкающихся.



Цель и задачи исследования. Целью исследования явилось установление закономерностей цитогенеза, а также выявление характера прогрессивных изменений качественного и количественного состава гемопоэтических клеток в органах кроветворения представителей рыб, земноводных и пресмыкающихся.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:



  1. Выявить особенности морфологии органов гемопоэза с учетом принадлежности исследованных животных к разным классам.

  2. Определить качественный и количественный состав клеток крови, продуцируемых органами кроветворения исследованных животных.

  3. Провести сравнительный цитологический анализ органов кроветворения представителей рыб, земноводных и пресмыкающихся.

  4. Установить филогенетическую изменчивость качественного и количественного состава гемопоэтических клеток в органах кроветворения животных разных систематических групп.

Научная новизна исследования. Впервые в сравнительном аспекте проведено подробное исследование качественного и количественного состава клеточных компонентов, особенностей организации органов кроветворения животных разных систематических групп. Выявлены морфофункциональные признаки дефинитивного кроветворения у рыб (на примере воблы, ската), земноводных (на примере озерной лягушки), пресмыкающихся (на примере прыткой ящерицы). Установлены и доказаны закономерности преобразования гемопоэтической ткани по мере усложнения организации животных. Доказано, что у исследованных животных впервые выделение иммунной системы из общей системы кроветворения наблюдается у представителя костистых рыб (воблы). Описана локализация развивающихся элементов крови эритроцитопоэтического, лимфоцитопоэтического, миелоцитопоэтического и моноцитопоэтического рядов у разных животных в кроветворных органах в период половозрелости.

На основании различий по качественному и количественному составу формирующихся клеток крови в органах кроветворения, а также по особенностям их организации у представителей разных классов животных, высказана концепция о влиянии образа жизни и степени развития организма на становление и преобразование органов гемопоэза.



Положения, выносимые на защиту:

1. У представителя костистых рыб – воблы, в полостях челюстных костей черепа и перикарде присутствует гемопоэтическая ткань.

2. Наряду с изменением организации органов кроветворения исследованных животных, существенно меняется качественный и количественный состав пролиферирующих и созревающих в них гемопоэтических клеток.

3. У представителей земноводных и пресмыкающихся, наряду с сокращением количества очагов гемопоэза, по сравнению с рыбами, наблюдается постепенное отделение иммунной системы из общей системы кроветворения, трансформация кроветворных органов, выполнявших ранее функции формирования всех клеточных элементов крови.

4. Тимус преобразуется в лимфоидный орган у костистых рыб, а кроветворная ткань, ассоциированная с пищеварительным трактом, преобразуется в лимфоидную ткань – у земноводных.

5. Селезенка исследованных животных постепенно утрачивает функцию универсального органа кроветворения.

6. В гемопоэтической ткани красного костного мозга земноводных и пресмыкающихся появляется структурная единица - гемопоэтический островок.

7. Сравнительный анализ топографии, цитоархитектоники и гистологии кроветворных органов и тканей представителей класса рыб, земноводных и пресмыкающихся демонстрирует историческую направленность этой системы по линии морфологического прогресса, которая обусловлена изменением среды обитания.



Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследований значительно расширяют представления об особенностях гемопоэза органов кроветворения у представителей животных разных таксономических групп, вносят определенный вклад и дополнение в понимание механизмов и принципов организации структуры системы гемопоэза, что позволяет представить эволюционные изменения гемопоэтических клеток и кроветворной ткани у этих животных в виде единого процесса.

Практическая ценность результатов исследования состоит в том, что разработанные гематологические показатели позволяют применять их для экспертной оценки физиологического состояния половозрелых рыб, земноводных и пресмыкающихся, обитающих в естественных условиях Астраханской области. Представленные табличные данные о состоянии клеток крови эритроидного ряда, лейкограммы всех животных помогут в проведении различных мониторинговых исследований.



Выявленные различия в строении и локализации гемопоэтической ткани позволяют глубже осмыслить становление этой системы у различных классов животных. Эти данные используются в учебном процессе в преподавании курсов физиологии, гистологии, цитологии, иммунологии, эмбриологии для студентов специальностей «Водные биоресурсы и аквакультура», «Биоэкология» в Астраханском государственном техническом университете, а также в научной работе.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета (1998-2009), Международной научной конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря (Астрахань, 2006), 7-й Международной конференции «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2006), Международном симпозиуме «Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоемов аридного климата» (Астрахань, 2007), Международной конференции, посвященной 75-летию Астраханского государственного технического университета «Экология биосистем: Проблемы изучения, индикации и прогнозирования» Астрахань, 2007), 2-ой научной конференции с участием стран СНГ «Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов» (Петрозаводск, 2007), Международном Форуме по проблемам науки, техники и образования III тысячелетие – новый мир (Москва, 2007), X Международной научной конференции, посвященной 450-летию Астрахани «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря и водоемов внутреннего стока Евразии» (Астрахань, 2008), IV Международной научно-практической конференции «Человек и животные» (Астрахань, 2008), XII Всероссийской научно-практической конференции «Образование-наука-технологии; XI Всероссийской научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», XI Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности» (Майкоп, 2008), Международной научной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных» (Саранск, 2009), VI Международной научно-практической конференции «Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов» (Элиста, 2009), Международной научно-практической конференции «Способы и технологии интенсификации» (Астрахань, 2009).

Публикация результатов исследования. Всего опубликовано 79 научных работ, из них 55 по материалам диссертации, в том числе 10 в ведущих научных журналах, перечень которых утвержден ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа построена по классическому типу и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, трех глав с описанием результатов собственных исследований, их обсуждением, заключения, выводов и библиографического списка. Диссертация изложена на 364 страницах, содержит 59 таблиц, 211 рисунков. Список литературы включает 314 источников, в том числе 86 иностранных.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования.

Работа выполнена в Астраханском государственном техническом университете на кафедре гидробиологии и общей экологии в течение 1999-2009гг.

Объектом исследования являлись половозрелые самки белуги (Huso huso (L.)), осетра (Acipenser gÜldenstädti Brandt), севрюги (Acipenser stellatus Pallas), стерляди (Acipenser ruthenus L.), воблы (Rutilus rutilus caspicus) (Jakowlew, 1870)), озерной лягушки (Rana ridibunda Pall., 1771), прыткой ящерицы (Lacerta agilis (Linnaeus, 1758)), а также головастики озерной лягушки и представители хрящевых рыб – скат морской кот (Dasyatis pastinaca). Представители осетровых рыб были выловлены на тоне 9-ая Огневка (Чкаловская), доставленные на Лебяжий осетровый завод, используемые, в дальнейшем, для рыбоводных целей. Вобла была выловлена в р. Волга (район г. Нариманов Астраханской области и г. Астрахани). Скат пойман на Черном море. Земноводные отлавливались из водоемов Наримановского и Красноярского районов Астраханской области. Ящерицы были отловлены в окрестностях г. Нариманов и с. Красной Яр Астраханской области. В работе придерживались общепринятой систематики (Определитель … , 1977; 1977 а; 1989; Ананьева Н.Б. и др., 1998; Орлов В.Ф, 1999; Колябина-Хауф С.А. и др., 2004; Васильева Е.Д. 2004). Для исследования были взяты самки, в одно время, так как в основе состояния крови и кроветворных органов лежат морфофизиологические свойства организма, связанные с экологическими особенностями местообитания (Иванова Н.Т. , 1970).

При выполнении работы был применен комплекс методов исследования: морфометрические, гистологические, гистохимические, физиологические, статистические.

Отлов и хранение животных проводили по стандартным методикам (Правдин И.В., 1966; Шляхтин Г.В., Голикова В.Л., 1986). Животных взвешивали на рычажных весах.

Морфометрические методы. Осуществляли промеры всех животных по общепринятым методикам (Правдин И.Ф. ,1966; Терентьев П.В. ,1950, 1961; Ноздрачев А.Д., Поляков У.Л., 1994; Шляхтин Г.В., Голикова В.Л. , 1986; Шамгунова Р. Р., Старикова В. П., 2008). Определение возраста у особей осуществляли согласно методикам И.Ф. Правдина (1966), Смириной Э. М (1972), Ляпкова С.М. (2007, 2008) (табл.1,2).

Эксперименты с животными проводились с соблюдением «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приказ № 742 от 13.11.84). У всех рыб, взятых для гистологического анализа, были исследованы следующие органы кроветворения: селезенка, туловищная и головная почка, тимус, сердце, кости головы, стенки кишки, жабр, кроме того, изготавливались мазки крови. У лягушек и ящериц взяты кусочки тканей селезенки, тимуса, красного костного мозга, всех отделов пищеварительного тракта, «лимфатические узлы» подкрыльцовой области и изготовлены мазки крови. Также, у этих животных для исследования были взяты сердце и почки.




Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница