Дрогомирецька І.З.

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Україна

Реакція гуморальних факторів імунної системи Cyprinus carpio на підвищені концентрації іонів важких металів

У риб виявлено низку філогенетично закріплених неспецифічних гуморальних факторів, які мають протимікробну дію: лізоцим, фібриноген, бактерицидна активність сироватки крові (БАСК) [4]. Лізоцим має здатність розщеплювати мурамову кислоту, одну з важливих субодиниць пептидоглікану, який є основою клітинної стінки грампозотивних бактерій [6]. Важливу роль на початкових етапах виникнення інфекційного процесу, коли ще відсутні клітинні фактори, відіграють білки гострої фази. Після проникнення в організм патогенів продукти їхньої життєдіяльності стимулюють синтез цитокінів, які індукують вироблення печінкою білків гострої фази. Одним із представників білків гострої фази є фібриноген [3].

Дослідження проводили на коропах Cyprinus carpio L. дворічного віку. Риб витримували 96 годин в акваріумах із підвищеними концентраціями іонів кадмію: 0,025 мг/л (5 гранично допустимих концентрацій – ГДК), 0,05 мг/л (10 ГДК) та іонів нікелю: 0,5 мг/л (5 ГДК), 1,0 мг/л (10 ГДК). Особин контрольної групи витримували аналогічний термін в звичайних умовах акваріуму.

Функціональний стан гуморальних факторів захисту відображає БАСК. Для оцінки БАСК використали оптичний метод, адаптований для риб [2]. Як тест-бактерії використовували одноміліардну суспензію добової культури Escherichia coli. Визначення концентрації лізоциму в сироватці та слизу риб проводили за допомогою турбідиметричного методу з використанням Micrococcus flavus [1]. Для визначення концентрації фібриногену кров риб забирали із щавелево-кислим натрієм, центрифугували, інкубували суміш з 0,5 % CaCl₂ 1 год. Утворений згусток зважували і розраховували концентрацію фібриногену (г/л) за формулою: [фібриноген] = маса згустка × 2,2.

Дослідження універсального ферменту, який проявляє неспецифічну бактерицидну дію – лізоциму, під впливом іонів важких металів виконано в сироватці крові та слизу риб. В контрольних особин концентрація лізоциму в слизу була значно вищою (в 2,5 рази), ніж в сироватці крові риб. Така закономірність була відмічена раніше іншими дослідниками [4]. Експериментальні дослідження показали, що іони кадмію в обох досліджуваних концентраціях викликають збільшення концентрації лізоциму в слизу в 1,2 рази та в 1,7 рази та зниження концентрації лізоциму в сироватці в 1,5 та 2,3 рази (рис. 1), що підтверджується літературними даними [5].

Рис. 1. Вплив іонів кадмію на концентрацію лізоциму.

* - достовірна відмінність від контролю Р<0,001

Дія іонів нікелю виявилась аналогічною: в слизу концентрація лізоциму підвищувалась, а в сироватці – знижувалась (рис. 2).

Рис. 2. Вплив іонів нікелю на концентрацію лізоциму.

* - достовірна відмінність від контролю Р<0,001

Проведені експериментальні дослідження стосовно концентрації фібриногену в крові риб показали, що іони кадмію зумовлюють зниження концентрації фібриногену, при чому спостерігалася закономірність: із збільшенням концентрації металу зменшувалася концентрація фібриногену (рис. 3).

Рис. 3. Вплив іонів кадмію та нікелю на концентрацію фібриногену.

* - достовірна відмінність від контролю Р<0,001

Іони нікелю при концентрації 0,5 мг/л проявляли стимулюючий вплив на концентрацію фібриногену (рис. 3). Однак збільшення концентрації іонів нікелю зумовлювало зниження рівня фібриногену. В експерименті досліджено БАСК риб під впливом іонів важких металів. Було виявлено, що БАСК зростає у відповідь на дію іонів кадмію і нікелю в обох досліджуваних концентраціях (рис. 4).

Рис. 4. Вплив іонів кадмію та нікелю на БАСК.

* - достовірна відмінність від контролю Р<0,05

Таким чином в ході експериментальних досліджень виявлено, що підвищені концентрації іонів кадмію та нікелю створюють істотний вплив на показники гуморального імунітету риб. Вони зумовлюють збільшення концентрації лізоциму в слизу, підвищення БАСК, а також зменшення концентрації фібриногену в крові риб.

Література:

1. Бабич Е.М., Деркан С.А., Васильева И.В. Дифференциальная експресс-диагностика бактериальных и вирусных менингитов с помощью лизоцимного теста // Журнал микробиологии, эпидермологии и иммунологии. – 1992. – Т. 1. – С. 52-54.

2. Давыдов О.Н., Темниханов Ю.Д., Куровская Л.Я. Патология крови рыб. – Фирма «ИНКОС», 2006. – 206 с.

3. Імунологія: Підручник / А.Ю. Вершигора, Є.У. Пастер, Д.В. Колибо та ін.; За заг. ред. Є.У. Пастер. – К.: Вища шк., 2005. – 599 с.

4. Кондратьева И.А., Киташова А.А., Ланге М.А. Современные представления об имунной системе рыб // Вестник Московского университета. – 2001. – сер. 16 Биология, № 4. – С. 11-20.

5. Ghiasi F., Mirzargar S.S. Effect of sub-lethal concentration of cadmium on the level of lysozyme in serum of common carp Cyprinus carpio // Aqua. – 2006. – P. 680-683.

6. Siwicki A.K., Klein P., Kazuń K., Morand M., Głąbski E., Trapkowska S. Influence of dimirized lysozyme (KLP-602) on the immune responses induced by furogen vaccine in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Electronic journal of polish agricultural universities. – 2002. – Vol. 5, N 1.