Научные статьи \ Математика. Естественные науки \ Биологические науки в целом \ Общая экология. Биоценология. Гидробиология. Биогеография

Влияние ацетата свинца на структурно-функциональную организацию органовпередней и средней кишки сибирского осетра

Влияние ацетата свинца на структурно-функциональную организацию органовпередней и средней кишки сибирского осетра

Автор: Лошенко Виталина Игоревна, Просенко Александр Евгеньевич, Сивохина Любовь Николаевна, Сахаров Андрей Валентинович

Журнал: Science for Education Today @sciforedu

Рубрика: Биология и медицина

Статья в выпуске: 3 (37), 2017 года.

Бесплатный доступ

Проблема и цель. Перманентное поступление в водоемы токсичных веществ в сублетальных для гидробионтов концентрациях может оставаться длительное время незаметными для природоохранных служб, что негативно сказывается на состоянии водных биоресурсов. Несмотря на то, что свинец является типичным представителем тиоловых ядов, патогенетические механизмы токсического действия этого металла описаны лишь фрагментарно и требуют изучения на молекулярно-генетическом, клеточном и тканевом уровнях. Целью работы стало изучение особенностей организации желудка и спиральной кишки сибирского осетра при экспериментальном моделировании хронической интоксикации ацетатом свинца. Методология. Объектом исследований служили желудок и спиральная кишка сибирского осетра. Все образцы фиксировали в 10%-м растворе формалина и проводили по стандартной методике. Обзорные препараты окрашивали гематоксилином Бёмера и эозином. Суммарные кислые гликозаминогликаны выявляли реакцией по методу Стидмена. Распределение коллагена в тканях желудка и спиральной кишки определяли по методу Маллори. Гистологические препараты изучали в проходящем свете с использованием микроскопа Axio Imager.M2 (CARL ZEISS, Германия). Результаты. При экспериментальном моделировании хронической интоксикации ацетатом свинца желудок и спиральная кишка характеризуются дифференциальным уровнем нарушения их структурной и функциональной организации. Заключение. Авторами отмечается, что с точки зрения фундаментальной биологии, изучение особенностей организации органов пищеварительной системы сибирского осетра при экспериментальном моделировании хронической интоксикации ацетатом свинца позволяет уточнить имеющиеся представления о патогенетических механизмах отравлений, заболеваниях химической этиологии и приблизиться к решению проблемы управления процессами детоксикации в организме рыб.

Еще

Осетр, ацетат свинца, интоксикация, гистология, желудок, кишечник, эпителий, экологические факторы

Короткий адрес: https://sciup.org/147137816

IDR: 147137816   |   УДК: 574.522   |   DOI: 10.15293/2226-3365.1703.13

The impact of lead acetate on structural and functional organisation of the anterior and middle intestine of the Siberian sturgeon

Introduction. Permanent increase of toxic substances in water in sublethal concentrations for hydrobionts for a long time can remain undetected by the nature protection services. It negatively affects the condition of aquatic biological resources. Despite the fact, that lead is a typical thiol poison, pathogenetic mechanisms of the toxic effect of this metal had been described in a fragmentary manner only and require the molecular genetic, cellular and tissue levels study. The aim of the research is to study the peculiarities of organisation of the Siberian sturgeon's stomach and spiral intestine during the experimental modeling of chronic intoxication by lead acetate. Materials and Methods. The object of research was the stomach and spiral intestine of the Siberian sturgeon. All samples were fixed in a 10 per cent formalin solution and carried out according to a standard procedure. The preparations were stained by Böhmer's hematoxylin and eosin. The total acidic glycosaminoglycans were detected by the Stidman method. Collagen distribution in tissues of the stomach and spiral intestine was determined by the Mallory method. Histological specimens were examined in transmitted light using the microscope Axio Imager.M2 (CARL ZEISS, Germany). Results. The Results of the study showed that during the experimental modeling of chronic intoxication by lead acetate, the stomach and spiral intestine are characterized by a differential level of disruption of their structural and functional organization. Conclusions. From the point of view of fundamental biology the authors note, that studying the peculiarities of organisation of the Siberian sturgeon digestive organs using experimental modeling during the process of chronic intoxication by lead acetate allows to clarify the ideas about pathogenetic mechanisms of poisoning and diseases of chemical etiology. This provides a special view on the problem of controlling the detoxification processes in fish.

Еще

Список литературы Влияние ацетата свинца на структурно-функциональную организацию органовпередней и средней кишки сибирского осетра

  • Alvarez-Lloret P., Lee Ch. M., Conti M. I., Terrizzi A. R., Gonzalez-Lopez S., Martinez M. P. Effects of chronic lead exposure on bone mineral properties in femurs of growing rats//Toxicology. -2017. -Vol. 377. -P. 64-72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tox.2016.11.017
  • Doering J. A., Beitel Sh. C., Eisner B. K., Heide T., Hollert H., Giesy J. P., Hecker M., Wiseman S. B. Identification and response to metals of metallothionein in two ancient fishes: White sturgeon (Acipenser transmontanus) and lake sturgeon (Acipenser fulvescens)//Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology. -2015. -Vol. 171. -P. 41-48. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2015.03.002
  • El-Tantawy W. H. Antioxidant effects of Spirulina supplement against lead acetate-induced hepatic injury in rats//Journal of Traditional and Complementary Medicine. -2016. -Vol. 6, Issue 4. -P. 327-331. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtcme.2015.02.001
  • Ghosh S. K., Chakrabarti P. Histological and histochemical characterization on stomach of Mystus cavasius (Hamilton), Oreochromis niloticus (Linnaeus) and Gudusia chapra (Hamilton): Comparative study//The Journal of Basic & Applied Zoology. -2015. -Vol. 70. -P. 16-24. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobaz.2015.04.002
  • Hauser-Davis R. A., Bordon I. C. A. C., Oliveira T. F., Ziolli R. L. Metal bioaccumulation in edible target tissues of mullet (Mugil liza) from a tropical bay in Southeastern Brazil//Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. -2016. -Vol. 36. -P. 38-43. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2016.03.016
  • Jayaprakash M., Senthil Kumar R., Giridharan L., Sujitha S. B., Sarkar S. K., Jonathan M. P. Bioaccumulation of metals in fish species from water and sediments in macrotidal Ennore creek, Chennai, SE coast of India: A metropolitan city effect//Ecotoxicology and Environmental Safety. -2015. -Vol. 120. -P. 243-255. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2015.05.042
  • Karri V., Schuhmacher M., Kumar V. Heavy metals (Pb, Cd, As and MeHg) as risk factors for cognitive dysfunction: A general review of metal mixture mechanism in brain//Environmental Toxicology and Pharmacology. -2016. -Vol. 48. -P. 203-213. DOI: https://doi.org/10.1016/j.etap.2016.09.016
  • Kosak A., Maja Bauman M., Padeznik-Gomilsek J., Lobnik A. Lead (II) complexation with 3-mercaptopropyl-groups in the surface layer of silica nanoparticles: Sorption, kinetics and EXAFS/XANES study//Journal of Molecular Liquids. -2017. -Vol. 229. -P. 371-379. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.11.115
  • Mohanty D., Samanta L. Multivariate analysis of potential biomarkers of oxidative stress in Notopterus notopterus tissues from Mahanadi River as a function of concentration of heavy metals//Chemosphere. -2016. -Vol. 155. -P. 28-38. DOI: https://doi.org/10.1016/j. href='contents.asp?titleid=166' title='Chemosphere'>Chemosphere.2016.04.035
  • Morcillo P., Esteban M. E., Cuesta A. Heavy metals produce toxicity, oxidative stress and apoptosis in the marine teleost fish SAF-1 cell line//Chemosphere. -2016. -Vol. 144. -P. 225-233. DOI: https://doi.org/10.1016/j. href='contents.asp?titleid=166' title='Chemosphere'>Chemosphere.2015.08.020
  • Narai-Kanayama A., Hanaishi T., Aso K. Mechanistic investigation of capability of enzymatically synthesized polycysteine to cross-link proteins//Biochemistry and Biophysics Reports. -2016. -Vol. 7. -P. 338-346. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2016.07.013
  • Peter D. H., Castella E., Slaveykova V. I. Lateral and longitudinal patterns of water physico-chemistry and trace metal distribution and partitioning in a large river floodplain//Science of The Total Environment. -2017. -Vol. 587-588. -P. 248-257. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.02.132
  • Santos C. R. D., Cavalcante A. L. M., Hauser-Davis R. A., Lopes R. M., Da Costa Mattos R. D. C. O. Effects of sub-lethal and chronic lead concentrations on blood and liver ALA-D activity and hematological parameters in Nile tilapia//Ecotoxicology and Environmental Safety. -2016. -Vol. 129. -P. 250-256. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.03.028
  • Scudiero R., Cretì P., Trinchella F., Grazia M. Esposito Evaluation of cadmium, lead and metallothionein contents in the tissues of mussels (Mytilus galloprovincialis) from the Campania coast (Italy): Levels and seasonal trends//Comptes Rendus Biologies. -2014. -Vol. 337, Issue 7-8. -P. 451-458. DOI: https://doi.org/10.1016/j.crvi.2014.05.003
  • Sfakianakis D. G., Renieri E., Kentouri M., Tsatsakis A. M. Effect of heavy metals on fish larvae deformities: A review//Environmental Research. -2015. -Vol. 137. -P. 246-255. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2014.12.014
  • Susie Sh.-Y. H., Silas S. O. H., Hing M. Ch. Maintaining tissue selenium species distribution as a potential defense mechanism against methylmercury toxicity in juvenile white sturgeon (Acipenser transmontanus)//Aquatic Toxicology. -2014. -Vol. 156. -P. 88-95. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2014.08.004
  • Tierney K. B. Chemical avoidance responses of fishes//Aquatic Toxicology. -2016. -Vol. 174. -P. 228-241. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2016.02.021
  • Wilson J. M., Castro L. F. C. 1 -Morphological diversity of the gastrointestinal tract in fishes//Fish Physiology. -2010. -Vol. 30. -P. 1-55. DOI: https://doi.org/10.1016/S1546-5098(10)03001-3
  • Winterbourn Ch. C., Hampton M. B. Thiol chemistry and specificity in redox signaling//Free Radical Biology and Medicine. -2008. -Vol. 45, Issue 5. -P. 549-561. DOI: https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2008.05.004
  • Zee J., Patterson S., Wiseman S., Hecker M. Is hepatic oxidative stress a main driver of dietary selenium toxicity in white sturgeon (Acipenser transmontanus)?//Ecotoxicology and Environmental Safety. -2016. -Vol. 133. -P. 334-340. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.07.004
  • Абдуллаева Н. М., Габибов М. М. Состояние мембран эритроцитов периферической крови рыб при воздействии тяжелых металлов и сырой нефти//Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. -2011. -№ 5. -С. 50-54.
  • Вундцеттель М. Ф., Кузнецова Н. В. Содержание тяжелых металлов в органах и тканях рыб реки Яхрома//Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. -2013. -№ 2. -С. 155-158.
  • Ердаков Л. Н., Сахаров А. В., Лошенко В. И. Список фауны центральной части Западной Сибири: монография. -Новосибирск: Изд. НГПУ, 2013. -294 с.
  • Заделёнов В. А. К характеристике редких видов рыб фауны реки Енисей//Вопросы рыболовства. -2015. -Т. 16, № 1. -С. 24-39.
  • Интересова Е. А. Чужеродные виды рыб в бассейне Оби//Российский журнал биологических инвазий. -2016. -Т. 9, № 1. -С. 83-100.
  • Интересова Е. А., Сиротин В. В. Где ты, царь-рыба?//Наука из первых рук. -2011. -№ 3. -С. 128-133.
  • Лошенко В. И., Сахаров А. В., Просенко А. Е. Экспериментальные подходы к изучению экотоксикологических проблем приплотинного участка Новосибирской гидроэлектростанции//Экология урбанизированных территорий. -2014. -№ 1. -С. 59-63.
  • Моисеенко Т. И. Влияние геохимических факторов водной среды на биоаккумуляцию металлов в организме рыб//Геохимия. -2015. -№ 3. -С. 222-233. DOI: https://doi.org/10.7868/S0016752515030097
  • Неверова Н. В., Лебедев А. А., Морева О. Ю., Чупаков А. В., Ершова А. А. Тяжелые металлы в донных отложениях, придонном слое воды и бентосных организмах устьевой части р. Северной Двины//Вода: химия и экология. -2014. -№ 4 (70). -С. 3-10.
  • Скугорева С. Г., Ашихмина Т. Я., Фокина А. И., Лялина Е. И. Химические основы токсического действия тяжёлых металлов (обзор)//Теоретическая и прикладная экология. -2016. -№ 1. -С. 4-13.
  • Лошенко В. И. Оценка содержания металлов в поверхностных водах акватории приплотинного участка Новосибирской ГЭС//Молодежь XXI века: образование, наука, инновации: материалы II Всероссийской студенческой науч.-практ. конф. с междунар. участием (Новосибирск, 20-22 ноября 2013 г.): в 3 ч. -Новосибирск: НГПУ, 2013. -Ч. 1. -С. 24-26.
  • Bjerregaard P., Andersen B. I. Ch., Andersen O. Chapter 21 -Ecotoxicology of Metals -Sources, Transport, and Effects on the Ecosystem//Handbook on the Toxicology of Metals (Fourth Edition). -2015. -Vol. 1. -P. 425-459. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-59453-2.00021-4
  • Куценко С. А. Основы токсикологии: учебное пособие. -М.: Фолиант, 2004. -570 с.
  • Моисеенко Т. И. Водная токсикология. Теоретические и прикладные аспекты: учеб. -М.: Наука, 2009. -400 с.
  • Elder A., Gunnar F. Nordberg G. F., Kleinman M M. Chapter 3 -Routes of Exposure, Dose, and Toxicokinetics of Metals//Handbook on the Toxicology of Metals (Fourth Edition). -2015. -Vol. 1. -P. 45-74. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-59453-2.00003-2
  • Семченко В. В., С. А. Барашкова, Артемьев В. Н. Гистологическая техника: учебное пособие. -Омск: Омская медицинская академия, 2006. -152 с.
  • Афанасьев Ю. И., Баженов Д. В., Боровая Т. Г., Валькович Э. И. Руководство по гистологии: учебное пособие в 2-х т. -2-е изд. -СПб.: СпецЛит, 2011. -Т. 2. -511 с.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp