Динамика содержания углеводных компонентов в надпочечнике самцов ондатры в постнатальном периоде развития

УДК 636.294:591.147.1 А.П. Солдатов, И.И. Силкин

ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ В НАДПОЧЕЧНИКЕ САМЦОВ ОНДАТРЫ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ РАЗВИТИЯ

Проведены гистохимические исследования на выявление углеводных компонентов в тканях надпочечника самцов ондатры в постнатальном онтогенезе (новорожденные, 1-, 2-, 3-, 5-, 8-, 10- и 12месячные животные). Установлено, что уровень содержания и распределение углеводных компонентов в структурных элементах надпочечной железы самцов ондатры находятся в прямой зависимости от возрастного периода постнатального онтогенеза. Выявлен ряд новых закономерностей в колебании уровня содержания углеводных компонентов в надпочечнике самцов ондатры, а также специфика их распределения в железе.

Ключевые слова: самцы ондатры, надпочечник, гликоген, нейтральные гликопротеины, сульфатиро-ванные протеогликаны, сульфатированные гликопротеины, гиалуронаты, постнатальный онтогенез.

A.P. Soldatov, I.I. Silkin DYNAMICS OF CARBOHYDRATE COMPONENTS AVAILABILITY IN THE ADRENAL GLAND OF MUSKRAT MALES IN THE POST-NATAL PERIOD

Histochemical research to reveal the carbohydrate components in the adrenal glands tissues of muskrat males in post-natal ontogenesis (newborn, 1, 2, 3, 5, 8, 10 and 12-months animals) is conducted. It is determined that availability and distribution level of carbohydrate components in the structural elements of the muskrat males adrenal gland are in direct dependence on the age period of post-natal ontogenesis . A number of new laws in fluctuation of the level of the carbohydrate components availability in an adrenal gland of muskrat males and also specificity of their distribution in gland are revealed.

Key words: muskrats males, adrenal gland, glycogens, neutral glycoproteins, sulphated proteoglycans, sulphated glycoproteins, hyaloronates, post-natal ontogenesis.

Введение

Исследования эндокринных органов являются актуальными, поскольку их активность влияет на уровень обмена веществ и, соответственно, является отражением происходящих в организме функциональных изменений в норме и при патологии. Во многих случаях нет возможности определить гормональный статус организма биохимическими методами, в частности у диких животных. При этом для оценки функционального состояния органов эффективными методами являются морфологические и гистохимические. Изучение состояния и динамики показателей морфологических структур желез на светооптическом уровне позволяет адекватно оценить перестройки, происходящие при изменении активности органа [4].

Пушным зверям свойственна периодичность изменения интенсивности обмена веществ и энергии в зависимости от времени года, которая регулируется в первую очередь длиной светового дня. Летом обмен веществ и энергии бывает наиболее интенсивным, к зиме его интенсивность снижается. Изменение продолжительности светового дня через центральную нервную систему воздействует на гипофиз, который влияет на функции органов эндокринной системы, а через них на обмен веществ. Изменение деятельности гипофиза оказывает влияние также на состояние половых органов [1].

Ондатра - вид с ярко выраженными сезонными биологическими ритмами. Этот североамериканский пушной зверек из подсемейства полевок был завезен в Россию из Канады в первой половине ХХ века. Она успешно акклиматизировалась и широко расселилась по всей стране, проникнув в Среднюю Азию, Монголию, Китай и Корею. Адаптация к амфибиальным условиям обитания наложила отпечаток на физиологию ондатры. В теплый сезон года ондатра наиболее активна в сумерки, зимой - в дневные часы. В связи с этим ондатра представляет собой интересный объект для исследования механизмов адаптации, поскольку считается экологически пластичным видом, в то же время способная обитать лишь вблизи водоема.

Экономическая эффективность акклиматизации и искусственного расселения этого грызуна не вызывает сомнения. Кроме того, с ее помощью удалось решить экологическую проблему утилизации зарослей водно-болотной и прибрежно-водной растительности.

Сведений, касающихся функциональной активности надпочечника ондатры в период постнатального онтогенеза, в доступной литературе мы не обнаружили. Все это послужило основанием проследить динамику содержания углеводных компонентов в надпочечной железе ондатры в постнатальном онтогенезе, оби-

тающих в условиях экосистемы Байкальского региона. Поскольку углеводы являются основным энергетическим материалом в живом организме.

Материал и методы исследования

Объектом исследования являлась надпочечная железа самцов ондатры (Ondatra zibethicus). Материал собирали в период полевых экспедиций весной-осенью 2007 года от условно здоровых особей в Иркутском районе Иркутской области по берегам Иркутского водохранилища и в районе дельты реки Селенги Ка-банского района Республики Бурятия. Была исследована надпочечная железа от животных семи функционально обоснованных возрастных групп постнатального периода развития: новорожденных, 1-; 3-; 5-; 8-; 10-и 12-месячного возраста. Для этого подбирались животные по типу аналогов с учетом пола, возраста и физиологического состояния. Возраст определяли при помощи соответствующих методик [3]. Количество исследованных особей в каждой группе составляло 5.

В качестве фиксатора для гистологических исследований желез на выявление углеводных компонентов применяли нейтральную смесь А.Л. Шабадаша с последующей заливкой в парафин.

Серийные парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм изготавливали на микротоме «C. Reichert wien». Гистологические препараты изучали при помощи микроскопа «Motic BA 400 T».

Для выявления углеводов ставили ШИК-реакцию [5], реакции с основным коричневым [6], альциано-вым синим при рН 1,0 [7] и при pH 2,7 [8], толуидиновым синим при различных значениях рН, реакцию «скрытой метахромазии» [2]. ШИК-реакцию проводили в сочетании с обработкой 0,5%-м раствором ст-амилазы (a-Amylase from Aspergillus oryze) при рН 5,6 производства фирмы «Fluka» (Швейцария) при температуре 37°С в нашей модификации и фенилгидразином [9]. Для идентификации кислых гликопротеинов использовали ферментативный контроль с бактериальной гиалуронидазой (Streptomyces hyalurolyticus) фирмы «Sigma» в концентрации 1 мг/мл на физиологическом растворе в течение 3 часов при температуре 37°С.

Результаты исследований

У новорожденных щенков самцов ондатры ШИК-положительные вещества выявляются в стромаль-ных элементах, соединительнотканной капсуле и незначительно в эпителиальных клетках коры. Наиболее ярко, в красно-лиловый цвет, окрашивается капсула органа и оболочка кровеносных сосудов. В мозговом веществе их присутствие более выражено в виде отдельных скоплений. Несколько ослабевает окраска цитоплазмы клеток клубочковой зоны. Умеренная реакция характерна для клеток пучковой зоны. Контрольная реакция с а-амилазой не снижает интенсивности окраски соединительнотканных компонентов мозгового и коркового вещества. Это обстоятельство дает право предположить об отсутствии в них запасов гликогена.

PAPS-реакция с фенилгидразином позволяет отличить в структурах железы нейтральные гликопротеины. Интенсивность реакции выявила наибольшее их количество в наружной капсуле, несколько меньшее количество содержится во внутриорганном стромальном каркасе и стенках кровеносных сосудов. В самой меньшей степени нейтральные гликопротеины выявляются в эпителиальных клетках коры и медуллы. При реакции с альциановым синим и основным коричневым при рН-1,0 сульфатированные протеогликаны выявляются во внутриорганном стромальном каркасе и наружной капсуле. Кислые сульфатированные гликопротеины проявляют себя в виде заметной голубой окраски в соединительнотканной капсуле и в эпителиальных клетках коры и медуллы. Наибольшее их количество отмечено в клетках клубочковой зоны. Сиалогликопро-теины окрашиваются в бледно-розовый цвет в эпителиальных клетках коркового и мозгового вещества надпочечника. В клетках медуллы окраска более интенсивная.

У месячных щенков самцов ондатры гликоген не выявляется в цитоплазме и ядрах клеток всех структурных элементов надпочечника. Капсула органа окрашивается в светло-розовый цвет. Нейтральные гликопротеины в виде бледно-розовой окраски проявляют себя в соединительнотканных прослойках органа и капсуле. Сульфатированные протеогликаны незначительно содержатся в соединительной капсуле, соединительнотканных прослойках сетчатой и клубочковой зон. Кислые сульфатированные гликопротеины проявляют интенсивную альцианофилию (рН 2,7) в клетках медуллы и клубочковой зоны. В клетках остальных зон надпочечника практически отсутствуют. Контрольная реакция с бактериальной гиалуронидазой не снижает интенсивности окраски, что свидетельствует об отсутствии гиалуронатов в соединительнотканных структурах органа. Интенсивная реакция на сиалогликопротеины местами отмечена только в клубочковой зоне надпочечника.

В 3-месячном возрасте гликоген по-прежнему отсутствует во всех тканевых элементах надпочечной железы самцов ондатры. Нейтральные гликопротеины в незначительном количестве содержатся в соединительнотканных прослойках надпочечника и капсуле, а в ядрах и цитоплазме гландулоцитов не выявляются. Суль-фатированные гликопротеины в виде интенсивной равномерной окраски выявляются в мозговом веществе и клубочковой зоне. Несколько меньше их в пучковой зоне. Отрицательная реакция отмечается в сетчатой

зоне. В соединительной ткани надпочечника контроль с бактериальной гиалуронидазой показал отрицательный результат. По сравнению с предыдущим возрастным периодом количество сульфатированных протеогли-канов возрастает в соединительнотканных прослойках и капсуле органа. Сиалогликопротеины не выявляются.

Характерной особенностью 5-месячного возраста является появление гликогена, который обнаруживается в виде равномерной ярко-розовой окраски во всех структурных элементах надпочечника. Гликоген обнаруживается в ядрах и цитоплазме гландулоцитов, причем его несколько больше в клубочковой зоне и капсуле. Помимо гликогена в цитоплазме гландулоцитов коркового и мозгового вещества в виде бледнорозовой окраски выявляются нейтральные гликопротеины. В соединительной ткани надпочечника их количество возрастает по сравнению с предыдущим возрастом. Происходит уменьшение содержания сульфатиро-ванных гликопротеинов, распределение которых не отличается от 3-месячного возраста. По-прежнему не обнаруживаются гиалуронаты. Уровень содержания сульфатированных протеогликанов не отличается от предыдущего возраста. В небольшом количестве выявляются сиалогликопротеины, которые равномерно распределены в клетках клубочковой зоны и отдельными местами в виде пятен в пучковой зоне.

По сравнению с предыдущим периодом в 8 месяцев происходит значительное снижение уровня содержания гликогена в цитоплазме и ядрах клеток коркового вещества и медуллы, а также полное отсутствие содержания нейтральных гликопротеинов. Увеличивается содержание сульфатированных глкопротеинов в клетках клубочковой зоны. В пучковой зоне они проявляют себя в виде крупных отдельных участков. Содержание сульфатированных протеогликанов остается на прежнем уровне. Особенностью этого возраста является обнаружение гиалуронатов в соединительной капсуле железы. Контрольная реакция с бактериальной гиалуронидазой выявила их в виде умеренной и равномерной окраски. Сиалогликопротеины по сравнению с предыдущим возрастом интенсивно окрашиваются в малиново-розовый цвет, равномерно распределяясь в клетках клубочковой зоны и отдельными крупными областями в клетках пучковой зоны, преимущественно ближе к границе с клубочковой зоной.

В 10-12-месячном возрасте гликоген не обнаруживается в цитоплазме и ядрах эпителиальных клеток коркового и мозгового вещества надпочечника. Нейтральные гликопротеины, за исключением наружной капсулы, где они содержатся в небольшом количестве, полностью отсутствуют. Уровень содержания кислых сульфатирован-ных гликопротеинов существенно снижается по сравнению с предыдущим возрастом. Сульфатированные проте-огликаны не выявляются или обнаруживаются в виде слабой едва заметной окраски. Содержание гиалуронатов остается на прежнем уровне по сравнению с предыдущим возрастом. Сиалогликопротеины не выявляются.

Выводы

Таким образом, нами с применением современных гистохимических методов исследования проведен анализ динамики содержания углеводных компонентов в надпочечной железе самцов ондатры на этапах постнатального онтогенеза. Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

С рождения у самцов ондатры в тканях надпочечника в небольшом количестве выявляется гликоген. В мозговом веществе он выражен в виде отдельных скоплений, несколько меньше его в цитоплазме клеток клубочковой зоны. С возрастом гликоген не выявляется в цитоплазме и ядрах клеток гландулоцитов, а присутствует лишь в капсуле органа. В виде умеренной реакции гликоген появляется в 5-месячном возрасте во всех структурных компонентах надпочечника, постепенно расходуясь до 10-12-месячного периода.

Нейтральные гликопротеины в незначительном количестве выявляются в наружной капсуле органа, несколько меньшее количество содержится во внутриорганном стромальном каркасе и в самой меньшей степени в эпителиальных клетках коры и медуллы. С возрастом их количество не изменяется, а в 8 месяцев отмечается полное их отсутствие в цитоплазме и ядрах клеток коркового и мозгового вещества надпочечника.

Сульфатированные протеогликаны с обнаруживаются в соединительнотканных прослойках и наружной капсуле органа. До 3-месячного возраста в органе происходит постепенное накопление этого компонента. С 5 до 10-12 месяцев он практически полностью расходуется.

Кислые сульфатированные гликопротеины в виде заметной голубой окраски проявляют себя в наружной капсуле и эпителиальных клетках коры и медуллы. Наибольшее их количество отмечено в клетках клубочковой зоны. С возрастом присходит увеличение их содержания до 3-месячного периода, а затем постепенное не полное уменьшение содержания до 10-12 месяцев.

Гиалуронаты обнаруживаются в 8-месячном возрасте в наружной капсуле железы. Содержание их остается без изменений до 10-12-месячного возраста.

Сиалогликопротеины с рождения в небольшом количестве содержатся в эпителиальных клетках коркового и мозгового вещества надпочечника. В клетках медуллы их больше. В дальнейшем происходит увеличение содержания сиалогликопротеинов до месячного возраста. В 3 месяца они полностью расходуются. В 5 месяцев в небольшом количестве они снова выявляются, равномерно распределяясь в клетках клубочковой зоны и местами в пучковой, с последующим увеличением содержания до 10-12 месяцев.

Уровень физиологических процессов изучаемого органа эндокринной системы является видовой особенностью данных животных.

Литература

1. Балакирев, Н.А. Звероводство / Н.А. Балакирев, Г.А. Кузнецов. - М.: Колос, 2006. - С. 29.

2. Виноградов, В.В. "Скрытая метахромазия" - новый метод гистохимического выявления сиаломуцинов / В.В. Виноградов, В.Б. Потапова // Арх. патологии. - 1961. - Т. 23. - Вып.2. - С. 74-78.

3. Водопьянов, Б.Г. Определение возраста и пола охотничьих зверей: уч. пособие по биотехнии / Б.Г. Водопьянов, В.О. Саловаров. - Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2001. - С. 37-40.

4. Сидорова, О.Г. Морфологические и гистохимические эквиваленты функционального состояния надпочечников млекопитающих / О.Г. Сидорова, Н.Д. Овчаренко // Мат-лы междунар. науч.-практ. конф., по-свящ. 100-летию проф. И.А. Спирюхова. - Улан-Удэ, 2007. - С. 19.

5. Шабадаш, А.Л. Рациональная методика гистохимического обнаружения гликогена и ее теоретическое обоснование / А.Л. Шабадаш // Изв. Ан СССР. Сер. Биол. - 1947. - № 66. - С. 745-760.

6. Шубич, М.Г. Метод элективной окраски кислых (сульфатированных) мукополисахаридов основным коричневым / М.Г. Шубич // Экспериментальная биол. и медицина. - 1961. - № 2. - С. 116-120.

7. Lev, R. Specitic staining jf sulphate groups with alcian dlue at lou pH / R. Lev, S.S. Spicer // J. Histochem. -1964. - V.12. - № 5. - P.303-311.

8. Mowry, R.W. Alcian blu technics for the histochemical study of asid carbohydrates / R.W. Mowry// J. Histo-

chem., Cytochem. - 1956. - № 4. - P. 107.

9. Spicer, S.S. The use of various cations reagent in histochemical differantiation of mucopolysaccharidts

/ S.S. Spicer // Amer. J. Clin. Path. - 1961. - Vol. 36. - № 5. - P. 393-407.

УДК 619:616.988.75:576.807.7:636.22/28 И.Я. Строганова

ИЗУЧЕНИЕ АКТИВНОСТИ ЭРИТРОЦИТАРНЫХ АНТИГЕНОВ РЕСПИРАТОРНО-СИНЦИТИАЛЬНОГО

ВИРУСА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ДЛЯ РЕАКЦИИ НЕПРЯМОЙ ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ

Изучена активность эритроцитарных антигенов для реакции непрямой гемагглютинации респираторно-синцитиального вируса крупного рогатого скота, культивируемого в разных перевиваемых линиях клеток.

Ключевые слова: эритроцитарный антиген, реакция непрямой гемагглютинации, респираторносинцитиальный вирус, перевиваемые линии клеток.

I.Ya. Stroganova STUDY OF ERYTHROCYTIC ANTIGENS ACTIVITY OF THE RESPIRATORY AND SYNCYTIAL CATTLE VIRUS FOR INDIRECT HEMAGGLUTINATION REACTION

Erythrocytic antigens activity for indirect hemagglutination reaction of the respiratory and syncytial cattle virus, cultivated in the different transferred cell lines is studied.

Keywords: erythrocytic antigen, indirect hemagglutination reaction, respiratory and syncytial virus, transferred cell lines.

Значительную проблему в ветеринарии представляют собой так называемые «малые» респираторные вирусные инфекции крупного рогатого скота, которые наносят большой экономический ущерб животноводству. Одной из них является респираторно-синцитиальная инфекция крупного рогатого скота - контагиозная болезнь, вызываемая респираторно-синцитиальным вирусом (РС), РНК содержащим, относящимся к семейству парамиксовирусов, роду - пневмовирусы.

Возбудитель очень чувствителен к воздействию факторов внешней среды, в частности к замораживанию и оттаиванию.

Вирус представлен одним серотипом, проявляющим перекрестную активность со штаммами респираторно-синцитиальной инфекции человека, овец и коз [1-3].