Гематологические критерии и методы диагностики физиологических состояний двустворчатых моллюсков в природе и аквакультуре

Название разработки

Гематологические критерии и методы диагностики физиологических состояний двустворчатых моллюсков в природе и аквакультуре.

Новизна

Для разработки надежных критериев диагностики физиологического статуса двустворчатых моллюсков в природе и аквакультуре требуются обширные мониторинговые исследования морфофункциональных свойств гемолимфы конкретных видов Bivalvia в естественных условиях их обитания. Особый интерес в этом отношении представляют сравнительные исследования параметров гемоцитов у моллюсков из мест обитания с разным уровнем комфортности, производимые в сезонной динамике и параллельно с оценкой гистологических патологий, выявлением бактериальных инфекций и паразитарных инвазий, отслеживанием жизнеспособности особей в популяциях, а также с учетом взаимозависимого влияния различных биотических и абиотических факторов. Для двустворчатых моллюсков, обитающих на акватории российской части Северной Пацифики, активно использующейся для промысла морских гидробионтов и перспективной с точки зрения развития аквакультуры, такая работа проводится впервые.

Назначение

Разработка критериев и методов диагностики состояния здоровья моллюсков для промысловых групп и аквакультурных хозяйств.

Описание, характеристики

Проведено гистологическое исследование полового цикла двустворчатого моллюска Corbicula japonica. Показано, что гаметогенез у Corbicula japonica  в устье р. Киевка начинается весной пролиферацией гониальных клеток, оставшихся от предыдущей (прошлогодней) генерации и заканчивается во второй половине лета – начале осени. Самки нерестятся ооцитами 1-го порядка, тогда как окончательное созревание женских гамет (преобразование в яйцеклетки) происходит за пределами гонад.

Исследован клеточный состав гемолимфы Corbicula japonica. Выделено несколько морфотипов гемоцитов: малые агранулоциты, большие агранулоциты, малые гранулоциты и большие гранулоциты; дана их гистохимическая характеристика. Общая концентрация клеток в гемолимфе Corbicula japonica имеет выраженную сезонную динамику и позитивно коррелирует с температурой воды. Пролиферативные показатели гемоцитов Corbicula japonica в течение годового цикла имеют разные значения, достигая максимума в весенне-летний сезон (с апреля по июль). Соотношение числа гранулоцитов и агранулоцитов, а также их размеры, по всей видимости, напрямую связаны со стадией репродуктивного цикла животных, отражая процессы миграции зрелых гранулоцитов, наиболее активных в отношении фагоцитоза, из гемолимфы в гонады для участия в резорбции их содержимого и реструктуризации тканей в период активного нереста.

Проведен сравнительный анализ показателей клеточного и гуморального иммунитета двустворчатых моллюсков Anadara broughtonii и Modiolus kurilensis из фоновых и импактных акваторий. Показано, что в нормальных условиях иммунологические показатели моллюсков имеют широкий диапазон естественной вариабельности. У животных из импактных акваторий наблюдалось уменьшение доли гранулоцитов и снижение показателей фагоцитоза. Активность клеточного и гуморального иммунитета негативно коррелировала со степенью выраженности гистологических патологий внутренних органов.

Научная и практическая значимость

Вклад в развитие сравнительной физиологии и иммунологии. Разработка критериев для выработки  объективных методов диагностики состояния двустворчатых моллюсков как в природе (в целях биоиндикации и экологического мониторинга), так и в аквакультуре.

Изучение физиологических и иммунологических свойств гемолимфы двустворчатых моллюсков имеет большую теоретическую и практическую значимость, поскольку многие из этих животных являются объектами промысла и аквакультуры, широко используются в биоиндикации и экологическом мониторинге, а, кроме того, служат в природе переносчиками болезней, поражающих, в том числе, и позвоночных животных. Как показывают результаты многочисленных исследований, проведенных за последние десятилетия, состав и динамика клеточной популяции гемоцитов Bivalvia, а также функциональные свойства циркулирующих клеток высоко динамичны и изменяются в зависимости от различных факторов – как внутренних (генетических, онтогенетических и физиологических), так и внешних (экологических). При этом, несмотря на индивидуальную и возрастную вариабельность, морфофункциональная характеристика гемолимфы (с учетом сезонной динамики), в целом достаточно объективно отражает общий физиологический и иммунологический статус моллюсков. Обнаружение закономерных ответов со стороны гемоцитов на те или иные стрессовые воздействия позволяет рассматривать гематологические показатели двустворчатых моллюсков в качестве потенциальных биомаркеров при оценке состояния здоровья как отдельных особей, так и целых популяций.

Преимущества перед известными аналогами

Для представителей морской биоты акватории российской части Северной Пацифики аналогов нет.

Область(и) применения

Биоиндикация и экологический мониторинг, аквакультура.

Правовая защита

Не проводилась.

Стадия готовности к практическому использованию

НИР. Проведено комплексное исследование клеточного состава и некоторых иммунологических свойств гемолимфы двустворчатых моллюсков (Corbicula japonica, Modiolus kurilensis, Anadara broughtonii) из фоновых и импактных акваторий Японского моря с учетом сезонной динамики. Для разработки адекватных методов диагностики состояния здоровья этих моллюсков требуются дальнейшие полевые и экспериментальные исследования.

Авторы

Кафедра клеточной биологии и генетики

Анисимова А.А., Кумейко В.В., Рыбалкина С.М., Гринченко А.В., Сокольникова Ю.Н.