Канд. біол. наук Данилів С.І.

Івано-Франківський національний медичний університет, Україна

ефект підвищених концентрацій іонів шестивалентого хрому на Вміст кортизолу в крові Cyprinus carpio L.

Імунна система риб, як і ссавців, функціонує в рамках нейро-імуно-ендокринних взаємодій, внаслідок чого вона чутлива до різних видів стресу і відповідним чином реагує на стресорні фактори. Основним маркером стресу є рівень кортизолу в крові. У риб він синтезується інтерреналовою тканиною, розташованою дифузно в тканині нирок [3]. Надлишкові концентрації іонів важких металів, що перевищують гранично допустимі рівні розцінюються як стресорні фактори [1]. Нами вивчено реакцію з боку інтерреналової тканини Cyprinus carpio L., яку визначали за рівнем кортизолу в сироватці крові риб, на надлишкові концентрації іонів свинцю та шестивалентного хрому.

Для роботи використовували рибу Cyprinus carpio L. Контрольних особин витримували 96 год у звичайних умовах акваріуму. Дослідних риб ділили на 2 групи, яких витримували у воді з концентрацією Сr⁶⁺ 1 та 2,5 мг/л протягом 96 год. Кількісне визначення вільного кортизолу у крові риб здійснювали імуноферментним методом за допомогою тест-системи “Хема-Медика” та автоматичного аналізатора „Sunrise" (Tecan).

В ході експерименту встановлено, що вихідний рівень кортизолу в сироватці крові Cyprinus carpio L. становив 26,72 нг/мл. Внаслідок дії іонів хрому (VI) в концентрації 1,0 мг/л спостерігалося зниження концентрації кортизолу в сироватці крові Cyprinus carpio L. на 4,25 нг/мл у порівнянні з контролем. Підвищення дози іонів цього металу (2,5 мг/л) зумовлювало подальше зниження вмісту гормону на 9,58 нг/мл від рівня контролю та на 5,33 нг/мл від попередньої експериментальної групи (рис. 1).

Рис. 1. Концентрація кортизолу сироватки крові Cyprinus carpio L. у контролі та за умов дії біхромату калію. Концентрація Cr⁶⁺ – 1 мг/л та 2,5 мг/л. Дані представлені як величини М±m. “*” – вірогідно відмінне порівняно з контролем (без впливу металів) з Р < 0,01. “#” – вірогідно відмінне порівняно з попередньою експериментальною групою (концентрація Cr⁶⁺ 1 мг/л) з Р < 0,025.

Раніше було встановлено [5], що за умов хронічної дії (1 та 2 місяці) іонів хрому (VI) в концентраціях 2 та 4 мг/л вміст кортизолу в сироватці крові Channa punctatu (Bloch) знижується. При вивченні гострого впливу (96 год) іонів Cr⁶⁺ в концентраціях 10, 20 та 40 мг/л на рівень сироваткового кортизолу в Channa punctatu (Bloch) було виявлено дозозалежний ефект. Так, при збільшенні концентрації іонів металу спостерігалося достовірне зростання концентрації кортизолу в сироватці Channa punctatu (Bloch) [4]. Зростання концентрації кортизолу спостерігалося також і у тилапії Oreochromis mossamicus після 96-год впливу іонів хрому [2].

В літературі [4] пояснюють різний ефект іонів хрому (VI) різним часом експозиції риб у воді з токсикантом. Однак, в ході нашого дослідження встановлено, що при гострій дії іонів даного металу (96 годин) концентрація кортизолу в сироватці крові коропів знижується. Таким чином, можливо різний вплив на рівень гормону пов’язаний не з періодом його дії, а з використаною концентрацією, оскільки в хронічному експерименті Mishra та колеги [4] використовували дози металу близькі до наших (2 мг/л).

Встановлено дозозалежний ефект дії іонів хрому (VI) на рівень концентрації кортизолу. Так, при експозиції риб з іонами хрому (VI) зі збільшенням концентрації токсиканту рівень кортизолу знижується в порівнянні з контролем, наступне підвищення концентрації іонів хрому (VI) спричиняє і подальше зниження вмісту даного показника.

Зниження рівня сироваткового кортизолу внаслідок 96-годинного впливу іонів хрому (VI) в концентраціях 1,0 та 2,5 мг/л може свідчити про ураження функціонування інтерреналової тканини. Іони свинцю впливають на рівень вільного сироваткового кортизолу, в той час як іони хрому (VI) вражають інтерреналову тканину, що може бути більш несприятливим для виживання популяції.

Література:

1. Барабой В.А. Стресс: природа, биологическая роль, механизмы, исходы / В.А. Барабой. – Киев: Фитосоциоцентр, 2006. – 424 с.

2. Basson R. Heat shock protein 70 and cortisol as biomarckers for cadmium, chromium and nickel contamination in Oreochromis mossambicus / R. Basson. – Johannesburg, 2006. – 152 p.

3. Dixon B. Stress and the immune response of fish to diseases-causing organisms / B. Dixon // Journal of fish biology. – 1985. – V. 26. – P. 475-481.

4. Mishra A.K. Chronic exposure to sublethal hexavalent chromium affects organ histopathology and serum cortisol of teleost, Channa punctatus (Bloch) / A.K. Mishra, B. Mohanty // Science of total environment. – 2009. – Vol. 407. – P. 5031-5038.

5. Mishra A.K. Effects of hexavalent chromium exposure on the pituitary–interregnal axis of a teleost, Channa punctatus (Bloch) / A.K. Mishra, B. Mohanty // Chemosphere. – 2009. – Vol. 76. – P. 982-988.