Изучение “жидкокристаллических” текстур является одним из широко развивающихся направлений в кристаллизационной диагностике биожидкостей. Данные исследования имеют несколько аспектов:

1. устанавливается взаимосвязь морфоструктурных особенностей биожидкостей с развитием патологических процессов в организме;
2. проводится изучение влияния экзогенных факторов на формирование жидкокристаллических и кристаллических текстур в биожидкости (Албертси др.,1986; Шабалин и Шатохи-на,2001).

Жидкокристаллические структуры активно участвуют в обеспечении сложных функций многих биологических систем, а также в развитии различных патологических состояний. Процессы кристаллизации представляют собой неспецифический механизм в обеспечении приспособительных реакций при взаимодействии живых организмов с окружающей средой (Минц и Кононенко, 1981; Де Же В.,1982).

В физиологии использование кристаллизационных проб в качестве индикаторов, позволяют фиксировать изменения структуры биожидкостей для определения на молекулярном уровне патогенного действия факторов окружающей среды как in vivo, так и in vitro и тестов на загрязнение внутренней среды организма; определение эндотоксинов, мугагенов и болезнетворных микроорганизмов (Чистяков, 1976).

Информационными критериями служат морфотипы, количество образующихся кристаллов, их распределение по размерам, цветности, а также площадь кристаллообразования и другие параметры, оцениваемые с помощью поляризационно-оптических и поляризационно-фотометрических методов. Согласно классификации В.Н. Шабалина и С.Н. Шатохиной, (1997) существуют две основные группы кристаллов: базисные (нитевидные, крупные, средние сферолиты), встречающиеся преимущественно у здоровых лиц, и «патологические». Формирование патологических морфотипов может идти по трем направлениям: возникновение вторичных форм, состояния аморфности или появление атипичных формообразующих структур. Наличие вторичных форм кристаллов указывает на процессы адаптации организ-ма к изменившимся условиям существования. Появление атипичных форм, отличных по величине, форме, яркости и цвету, а также состояние аморфно-сти свидетельствуют о напряжении и выраженном нарушении со стороны механизмов поддержания гомеостаза.

Целью наших исследований явилось изучение морфологической картины сыворотки крови и проницаемости гистогематических барьеров внутренних органов для оценки физиологического состояния двухлеток карпа в зависимости от времени действия сублетальной концентрации нефти.

Материал и методы исследований. Объектом исследований были выбраны двухлетки карпа (Cyprinus carpio L.) В опытах использовали сублетальную концентрацию нефти - 150мг/л. Контрольных рыб содержали в воде без добавления нефти. Эксперимент проводили при постоянной аэрации воды и кормлении живыми и искусственными кормами. Пробы крови отбирали из хвостовой вены рыб через 10, 20 и 30 суток эксперимента, у интактных – автоконтролем. Изучение структур твердой фазы сыворотки крови проводили методом краевой дегидратации.

Наблюдаемые текстуры оценивали согласно классификации В.Н. Шабалина и С.Н. Шатохиной, (1997). Выявление образованных анизотропных структур осуществляли с использованием стереомикроскопа фирмы «Leica – MZ 12,5», оснащенного поляризационной насадкой и телевизионной камерой «Picxera». Морфологическое исследование биологических жидкостей проводилось на базе патоморфологической лаборатории ГУ НИИ по изучению лепры Минздрава РФ. Проницаемость гистогематического (ГГБ) и гематоэнцефалического барьеров (ГЭБ) определяли in vitro колориметрическим методом (Биохимические методы исследования, 1969).

Результаты исследований и их обсуждение. Результаты анализа структурных образований сыворотки крови показали, что в ранние сроки влияния нефти наиболее информативным является метод поляризационной микроскопии. При просмотре в поляризованном свете оптических ячеек, приготовленных из сыворотки крови рыб контрольной группы, было обнаружено преимущественное содержание базисных форм кристаллов, в виде сферолитов, на фоне которых регистрировалось незначительное количество вторичных текстур. В сыворотке крови рыб через 10 суток эксперимента отмечалось увеличение по сравнению с контролем содержания вторичных дендритных и мелких полиморфных морфотипов почти в 5 раза (табл.1) при одновременном уменьшении числа базисных в 3,2 раза, что связывают с напряженностью механизмов адаптации (Минц и Кононенко,1981; Шабалин и Шатохина,1997;2000). Влияние нефти в течение 20-30 суток привело к увеличению вторичных морфотипов в 4,1 и 4,5 раза и появлению атипичных цветных кристаллов в сыворотке крови рыб в 21,4 и 23,6 раза, соответственно, относительно контрольных.

Таблица 1. Характеристика распределения текстур сыворотки крови двухлеток карпа при интоксикации нефтью

Для нормального функционирования клеток, тканей и органов необходи-мо постоянное поступление в них веществ из крови и выведение продуктов метаболизма. Эти процессы ограничиваются и регулируются целым комплексом структур, образующих своего рода барьер между кровью и тканью (ГГБ). Основным свойством ГГБ является проницаемость (Росин,1981). Исследования гистогематических барьеров непосредственно помогают понять возможности и ответные реакции организма во взаимодействии с внешней средой, при естественном и экспериментальном проникновении различных поллютантов (Кассиль, 1963; 1978;).

Результаты наших исследований показали, что изменения морфоструктур в виде появления атипичных кристаллов в сыворотке крови подопытных рыб отразились на проницаемости гистогематических барьеров (ГГБ) внут-ренних органов (табл.2). Значения проницаемости анализируемых структур в контрольной группе распределялись в порядке возрастания: мозг печень, мышцы. Воздействие нефти значительно изменило проницаемость. На 10-ые сутки эксперимента выявлено достоверное возрастание проницаемости в мозге и незначительное возрастание в мышцах. В печени отмечен обратный процесс – понижение рассматриваемого показателя. В данной экспозиции произошло перераспределение значений проницаемости анализируемых органов и тканей в порядке возрастания; печень, мышцы, мозг. С увеличением времени воздействия нефти (20 суток), в мозге рыб выявлено существенное приближение протекания изучаемого процесса к уровню, близкому контрольному. Проницаемость ГГБ мышц, к нейтральному красному продолжала достоверно возрастать. В печени воздействие нефти значительно изменило проницаемость ГГБ почти в 1,5 раза относительно контроля. Значения проницаемости анализируемых структур в данной экспозиции также подверглись перераспределению в порядке возрастания: мозг, мышцы, печень. На 30-ые сутки влияния нефти на рыб выявлено достоверное возрастание проницаемости в мышцах и мозге (в 1,1-1,9 раза). В печени зафиксирована динамика приближения экспериментальных данных к контрольному уров-ню. Перераспределение значений проницаемости анализируемых структур (печень, мышцы, мозг) в последней экспозиции совпадало с 10-ти суточной экспозицией нашего эксперимента.

Воздействие нефти на ГГБ и ГЭБ анализируемых органов и тканей имело, безусловно, выраженный характер. Выявлено несомненное увеличение барьерной проницаемости для мышц по мере возрастания времени токсического влияния нефтяной среды. В печени и мозге значения проницаемости имели разно направленный характер в зависимости от экспозиции. Причем проницаемость ГГБ печени была особенно высока на 20-ые сутки, а ГЭБ на 10-ые и 30-ые сутки эксперимента. Так же следует отметить, что на 30–ые сутки результаты проницаемости ГГБ и ГЭБ были выше по сравнению с контрольными.

Таблица 2. Анализ проницаемости ГГБ и ГЭБ некоторых органов и тканей двухлеток карпа при интоксикации нефтью в эксперименте

Примечание. Звездочками отмечены величины достоверно отличающиеся от соответствующих значений в контроле: * р ≤ 0,05

Проведенный анализ проницаемости ГГБ и ГЭБ разных органов и тканей двухлеток карпа показал на реальные изменения функциональных особенностей проницаемости клеточных структур в условиях экспериментальных неблагоприятных воздействий.

Таким образом, изучение морфологического анализа сыворотки крови и проницаемости гистогематических барьеров внутренних органов могут служить для оценки физиологического состояния рыб. Под влиянием каспийской нефти происходят изменения морфоструктурных показателей сыворотки крови рыб, ГГБ и ГЭБ, уровень которых находится в прямой зависимости от длительности воздействия токсиканта. С изменением проницаемости на фоне деструктивных процессов в сыворотке крови, токсикоз, видимо, выступает в новую фазу своего развития разрушающего характера. Увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) зарегистрированы и по проницаемости ГГБ печени и мышцы.