Иммунитет пойкилотермных гидробионтов
https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-2-71-91
Аннотация
В работе показаны особенности иммунной системы пойкилотермных гидробионтов разных систематических групп: ракообразных, рыб, земноводных. Защитные механизмы ракообразных представлены в основном врожденными неспецифическими факторами включая внешние покровы (в том числе экзоскелет), слизь, физико-химические барьеры, лизоцим гемолимфы, профенолоксидазную систему, фагоцитоз. Выделены 4 типа клеток (гемоцитов) циркулирующей жидкости речных раков: агранулоциты, полугранулоциты, гранулоциты, прозрачные клетки, - каждый из которых выполняет разные функции в процессе иммунной защиты. У рыб отсутствует красный костный мозг и лимфатические узлы, а основными органами гемопоэза являются тимус, селезенка, печень, лимфоидная ткань почек, кишечника, перикарда лимфоидный орган черепной коробки. К гуморальным факторам иммунитета рыб относятся лизоцим, комплемент, иммуноглобулины, С-реактивные белки, интерферон, гемагглютинины лизины, гемолизины. Иммуноглобулины у рыб представлены только IgM- подобными антителами. Центральным органом иммунной системы амфибий является красный костный мозг; периферические органы - почки, тимус, селезенка, лимфомиелоидные узлы. В зависимости от особенностей иммунной системы гидробионтов предложены разные методы оценки их гуморального иммунитета (определение фенолоксидазы) и клеточного ответа (по фагоцитозу). Клеточный иммунитет, а именно фагоцитарную активность, предлагается оценивать цитохимическими методами через кислороднезависимые факторы (содержание неферментного лизосомального катионного белка в фагоцитах) и кислородзависимые факторы (по НСТ-тесту с нитросиним тетразолием, который фиксирует образующиеся в процессе респираторного взрыва при стимуляции клеток in vitro цитотоксичные кислородные радикалы).
Ключевые слова
Об авторах
Галина Иозеповна ПронинаРоссия
Алексей Алексеевич Иванов
Россия
Альфир Габдулович Маннапов
Россия
Ольга Владимировна Саная
Россия
Список литературы
1. Васильев А.Г. Эволюция иммунной системы и регуляторные эффекты антител / А.Г. Васильев, Л.П. Чурилов, А.П. Трашков, В.И. Утехин // Цитология. - 2018. -Т. 60. - № 2. - С. 71-80.
2. Галактионов В.Г. Эволюционная иммунология. - М.: Академкнига, 2005. -408 с.
3. Грушко М.П. Сравнительная характеристика гемопоэтических органов воблы (Rutilus rutilus caspicus) и озерной лягушки (Rana ridibunda) // Экологические проблемы и социально-экологические аспекты обустройства и развития территорий Российской Федерации. - М.: Изд-во «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2009. - С. 135-139.
4. Житенева Л.Д. Эволюция крови / Л.Д. Житенева, Э.В. Макаров, О.А. Рудницкая. - Ростов н/Д: Деловой мир, 2001. - 114 с.
5. Журавлева Н.Г. Биоэкологические аспекты защитных реакций рыб и беспозвоночных / Н.Г. Журавлева, Г.Г. Матишов, О. Оттесен, Е.Е. Минченок. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2011. - 272 с.
6. Иванов А.А. Катионные неферментные белки лизосом фагоцитов как универсальные индикаторы биоцидности внутренней среды гидробионтов / А.А. Иванов, Г.И. Пронина, Н.Ю. Корягина // Известия ТСХА. - 2013. - № 4. - С. 95-103.
7. Иванов А.А. Физиология гидробионтов / А.А. Иванов, Г.И. Пронина, Н.Ю. Корягина. - СПб.: Издательство «Лань», 2015. - 480 с.
8. Кокряков В.Н. Очерки о врожденном иммунитете. - СПб.: Наука, 2006. -261 с.
9. Лукьяненко В.И. Иммунобиология рыб: врожденный иммунитет. - М.: Агропромиздат, 1989. - 271 с.
10. Мартынова М.Г. Синтез нуклеиновых кислот и локализация предсердного натрийуретического пептида в гемоцитах речного рака / М.Г. Мартынова, О.М. Быстрова, В.Н. Парфенов // Цитология. - 2007. - Т. 50. - № 3. - С. 243-248.
11. Маянский А.Н. Фагоцитоз: проблемы и перспективы // Вестник РАМН. -1993. - № 4. - С. 52-55.
12. Микряков В.Р. Закономерности формирования приобретенного иммунитета у рыб. - Рыбинск: ИБВВ РАН, 1991. - 153 с.
13. Микряков Д.В. Влияние некоторых кортикостероидных гормонов на структуру и функцию иммунной системы рыб: Дис.. канд. биол. наук. - М., 2004. - 128 с.
14. Микряков В.Р. Влияние катехоламинов и глюкокортикоидов на отторжение аллотрансплантата у карпа Cyprinus carpio L. / В.Р. Микряков, Д.В. Микряков // Иммунология. - 2016. - Т. 37. - № 3. - С. 140-142.
15. Пронина Г.И. Физиолого-иммунологическая оценка культивируемых гидробионтов: карпа, сома обыкновенного, речных раков: Дис.. д-ра биол. наук. - М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2012. - 246 с.
16. Пронина Г.И. О возможностях повышения иммунной устойчивости гидробионтов в аквакультуре // Известия Оренбургского ГАУ. - 2014. - № 3. - С. 180-183.
17. Пронина Г.И. Физиолого-иммунологические адаптации карпа к краснухе / Г.И. Пронина, Н.Ю. Корягина, А.А. Иванов // Известия ТСХА. - 2015. - № 5. -С.94-105. Pronina G.I., Koryagina N.YU., Ivanov A.A. Fiziologo-immunologicheskaya adap-tatsiya karpa k krasnukhe // Izvestiya TSKHA, 2015. № 5. S. 94-105.
18. Пронина Г.И. Методология физиолого-иммунологической оценки гидробионтов: Учебное пособие / Г.И. Пронина, Н.Ю. Корягина. - М., 2017. - 96 с.
19. Ройт А. Иммунология / А. Ройт Дж. Бростофф, Д. Мейл: Пер с англ. - М.: Мир, 2000. - 592 с.
20. Романова Е.Б. Экологические аспекты организации иммунной системы амфибий / Е.Б. Романова, В.Ю. Николаев, Д.Б. Гелашвили // Современная герпетология. - 2014. - Т. 14. - Вып. 3/4. - С. 126-133.
21. Хаитов Р.М. Иммунология. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. - 320 с.
22. Ярилин А.А. Иммунология. - М.: ГЕОТАР, 2010. - 737 с.
23. Babik W. Contrasting patterns ofvariation in MHC loci in the Alpine newt / W. Babik, M. Pabijan, J. Radwan // Molecular Ecology. - 2008. - Vol. 17. - P. 2339-2355.
24. Barribeau S.M. Major histocompatibility complex based resistance to a common bacterial pathogen of amphibians / S.M. Barribeau, J. Villinger, B. Waldman // PLoS ONE. - 2008. - Vol. 3. - № 7. - P. 2692.
25. Bengten E. Channel catfish immunoglobulins: Repertoire and expres sion / S.M. Barribeau, J. Villinger, B. Waldman // Developmental & Comparative Immunology. - 2006. - Vol. 30 (1-2). - P. 77-92.
26. Callewaert L. Lysozymes in the animal kingdom / t L. Callewaer, C.W. Michiels // J. Biosci. - 2010. - Vol. 35. - № 1. - P. 127-160.
27. Cardenas W.B. Cellular response of crustacean hemocytes to lipopolysacchari-des / W.B. Cardenas, J.R. Dankert, J.A. Jenkins // 4 International Symposium on Aquatic Animal Health, New Orleans, La Sept. 1-5, 2002: ISAAH 2002: Proceedings. New Orleans (La), 2002. - P. 108.
28. Chrisholm J.R.S. Comparison of antibacterial activity in the hemocytes of different crustacean species / W.B. Cardenas, J.R. Dankert, J.A. Jenkins // Compar. Biochem. and Physiol. - 1995. - № 1. - P. 39-45.
29. Fange R. Lymphoid organs in sturgeons (Acipenseridae) // Vet. Immunol. Immunopathol. - 1986. - № 12. - P. 153-161.
30. Grzimek B. Animal Life Encyclopedia. 2-th edition. Farmington Hills: Gale Group. - 2003. - Vol. 6. - Amphibians. - 590 p.
31. He N. Differential profile of genes expressed in hemocytes of Whi Spot Syndrome Virus-resistant shrimp (Penaeus japonicus) by combining suppression subtractive hybridization and differential hybridization / N. He, Q. Qin, X. Xu // Antiviral Research. -2005. - Vol. 66. - P. 39-45.
32. JohanssoM.W. Isolation and purification of a cell adhesion factor from crayfish blood cells / M.W. Johansso, К. Soderhall // J. Cell Biol., 1988. - № 106. - P. 1795-1803.
33. Kuriyama T. Changes of physiological functions in rats induced by immobilization stress / Т. Kuriyama, К. Oishi, Н. Kakazu et al. // Nippon Eiseigaku Zasshi. - 1998. -№ 52 (4). - P. 647-653.
34. Lee S.Y. Initiation of innate immune responses in the freshwater crayfish Pacifastacus leniusculus // Acta univ. upsal. Compr. Summ. Uppsala Diss. Fac. Sci. and Technol, 2001. - Vol.613. - P. 1-42.
35. Pronina G.I. Physiological and immunological features of males and females of the immunologically resistant carp breed (Cyprinus carpio L.) // AACL Bioflux. -2017. - Vol. 10. - Issue 2: 335-340.
36. Rodriquez J. Characterisation of shrimp haemocytes and plasma components by monoclonal antibodies / J. Rodriquez, V. Boulo, E. Mialhe, E. Bachere // J. Cell Sci. -1995. - Vol. 108 (3). - P. 1043-1050.
37. Rollins-Smith A.L. Amphibian immune defenses against Chytridiomycosis: impacts of changing environments / A.L. Rollins-Smith J.D. Ramsey, J.D. Pask, L.K. Reinert, D. C. Woodhams // Integrative and Comparative Biology. - 2013. - Vol. 51. - № 4. - P. 552-562.
38. Rus H. The role of the complement system in innate immunity / Н. Rus, С. Cudrici, F. Niculescu // Immunologic Research. - 2005. - Vol. 33 (2). - Р. 103-112. Doi:10.1385/IR:33:2:103.
39. Shi Z. Response of crayfish, Procambarus clarkii, haemocytes infected by white spot syndrome virus / Z. Shi, Н. Wang, J. Zhang, Y. Xie, L. Li, Х. Chen, B. - F. Edgerton, J. - R. Bonami // Journal of Fish Diseases. - 2005. - Vol. 28 (3). - P. 151-156.
40. Söderhäll I. Crustacean hematopoiesis // Developmental & Comparative Immunology/ 2016. Vol. 58: 129-141. URL: https://doi.org/10.1016/j.dci.2015.12.009htt-ps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0145305X15300926?via%3Dihub
41. Söderhäll K. Role of the prophenoloxidase-activating system in invertebrate immunity / К. Söderhäll, L. Cerenius // Curr. Opin. Immunol. - 1998. - № 10. - P. 23-28.
42. Söderhäll K. Internal Defence Mechanisms / К. Söderhäl, M.W. Johansson, V.J. Smith // Freshwater crayfish: Biology, management and exploitation (edited by D.M Holdich and R.S. Lowery). - 1988. - P. 213-235.
43. Söderhall K. The crayfish Plague Fungus: History and Resent Advances / К. Söderhall, L. Cerenius // Freshwater Crayfish. - 1999. - Vol. 12. - P. 11-35.
44. Takahashi, Yukinori. Immunodefense system of crustacean / Yukinori Takahashi, Toshiaki Itami, Masakazu Kondo // Fish Pathology. - 1995. - Vol. 2 (30). - P. 141-150.
45. Tatner M.F The ontogeny of humoral immunity in rainbow trout, Salmo gairdneri // Vet. Immunol. Immunopathol. - 1986. - № 12. - P. 93-105.
46. Vazquez L. Review: Immunity mechanisms in crustaceans / L. Vazquez, J. Alpuche, G. Maldonado, C. Agundis, A. Pereyra-Morales Е. Zenteno // Innate Immun., 2009. -Vol. 15 (3). - P. 179-88. Doi: 10.1177/1753425909102876.
47. Verburg-van Kemenade L.B.M., Weyts F.A.A., Debets R., Flik G. Carp macrophages and neutrophilic granulocytes secrete an interleukin-l-like factor. Dev. Comp. Immunol., 1995. - Vol. 19. - P. 59-70.
48. Wang Hong-Wei, Wang Zhi-yong, Wu Chang-gong, Ji Rong-xing. Hebei nongye daxue xuebao // J. Agr. Univ. Hebei., 2006. - Vol. 29. - № 5. - P. 86-90.
49. Wang, Lei. Studies on the activites and characteristics of the antibacteria, bacteriolysis and phenoloxidase in the haemolymph of Penaeus chinensis / Lei Wang, Guangyou Li, Yuanxing Mao // Oceanol. Et limnol. Sin. - 1995. - Vol. 26. - № 2. - P. 179-185.
50. Zapata A. Lymphoid organs or teleost fish. II Ultrastructure of renal lymphoid tissue of Rutilus rutilus and Gobio gobio // Developmental and Comparative Immunology, 1981. - V. 5. - P. 685-690.
51. Zicai L. Characterization and cloning of some immune molecules from the crayfish Pacifastacus leniusculus // Acta Universitatis Upsaliensis, Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology, 1995. - № 149. - P. 1-35.
Рецензия
Для цитирования:
Пронина Г.И., Иванов А.А., Маннапов А.Г., Саная О.В. Иммунитет пойкилотермных гидробионтов. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2021;(2):71-91. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-2-71-91
For citation:
Pronina G.I., Ivanov A.A., Mannapov A.G., Sanaya O.V. Immune system of poikilothermic aquatic organisms. IZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY. 2021;(2):71-91. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-2-71-91