Содержание к диссертации
Введение
Глава І.Обзор литературы 8-29
1.1 Биологическая характеристика осетровых 8-12
1.2 Стадии развития предличинок осетровых 13-16
1.3 Развитие выделительной системы 16-18
1.4 Структура и функции мезонефроса осетровых (Acipensendae) 18-23
1.5 Патологические изменения почек 24-27
1.5.1 Гломерулярные (клубочковые) повреждения 24-26
1.5.2 Заболевания почек, связанные с поражением канальцев и интерстиция 26-27
1.6 Влияние условий среды на морфофункциональные особенности мезонефроса осетровых (Acipensendae) 28-29
Глава II. Материалы и методы исследования
2.1 Общая характеристика материала исследования
2.2 Методы исследований
2.2.1 Ихтиологический метод
2.2.2 Гистологические исследования
2.2.3 Морфометрический метод исследования
2.2.4 Статистическая обработка результатов
Глава III. Результаты исследования
3.1 Морфологические особенности мезонефроса как органа выделения у предличинок осетровых рыб
3.1.1 Морфологические особенности туловищной почки у предличинок осетровых на стадиях развития
3.1.2 Морфологические особенности туловищной почки у предличинок осетровых на стадиях развития 44-50
3.2 Морфометрические показатели мезонефроса у предличинок осетровых рыб 51 -72
3.2.1 Морфометрические показатели почечных везикулов в мезонефросе предличинок осетровых рыб 51-57
3.2.2 Морфометрические показатели извитых канальцев в мезонефросе предличинок осетровых рыб 57-67
3.2.3 Морфометрия мезонефральных телец у предличинок осетровых в раннем онтогенезе 67-72
3.3 Морфологические особенности мезонефроса осетровых в личиночный период развития 73-90
3.3.1 Морфологические особенности мезонефроса у личинок осетровых рыб в возрасте 10-ти дней активного питания 73-82
3.3.1.1 Морфологические особенности почечных телец в мезонефросе личинок осетровых рыб (10 дней активного питания) 73-77
3.3.1.2 Морфологические особенности почечных канальцев в мезонефросе личинок осетровых рыб (10 дней активного питания) 77-82
3.3.2 Морфологические особенности мезонефроса у личинок осетровых рыб в возрасте 15-ти дней активного питания 82-90
3.3.2.1 Морфологические особенности мезонефральных телец у личинок осетровых рыб (15 дней активного питания) 83-87
3.3.2.2 Морфологические особенности мезонефральных канальцев в почках личинок осетровых рыб (15 дней активного питания) 87-90
3.4 Морфологические особенности мезонефроса осетровых рыб в мальковый период развития 91-107
3.4.1 Морфологические особенности почечных телец в мезонефросе мальков осетровых рыб 91-98
3.4.2 Морфологаческие особенности почечных канальцев в мезонефросе мальков осетровых рыб 98
3.4.3 Морфологические особенности межканальцевой ткани в мезонефросе мальков осетровых рыб 104
Глава IV. Обсуждение результатов 108
Заключение 119
Выводы 126
Список литературы 128
- Структура и функции мезонефроса осетровых (Acipensendae)
- Влияние условий среды на морфофункциональные особенности мезонефроса осетровых (Acipensendae)
- Морфометрические показатели почечных везикулов в мезонефросе предличинок осетровых рыб
- Морфологаческие особенности почечных канальцев в мезонефросе мальков осетровых рыб
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время большое научно-практическое значение имеют морфо-физиологические исследования рыб, так как они необходимы для контроля за их воспроизводством и оценки влияния условий обитания на организм рыб. В литературе накоплен большой фактический материал о структуре и функциональных особенностях выделительной системы позвоночных животных (Кричинская, 1965, Аверкина, 1969, Волощенко, 1970, Кнорре, 1971, Молчанова, 1975, Янин и др., 1998-2000, Соловьев и др., 2004, Tiedmann et al., 1980-1985, Daneo et al., 1995), в том числе рыб (Токин, 1970, Гамбарян, 1978, 1985, Крючков и др.,2004, Голиченков и др., 2004, Cataldi et al.,1993, Ojeda Jose et al., 2003). Эти исследования расширили возможность дальнейшего, более полного морфологического изучения выделительной системы рыб.
Одним из наиболее сложных морфогенезов у рыб, в том числе осетровых, является развитие и дифференцировка экскреторной системы — мезо-нефроса. Изучение морфологических особенностей выделительной системы осетровых рыб в последовательные периоды индивидуального развития позволит расширить возможность их эффективного воспроизводства в условиях аквакультуры.
В ряде работ по изучению кроветворной функции мезонефроса у осетровых рыб (Ложниченко, Федорова, 2000; Зайцев и др., 2000; Федорова и др., 2001; Ложниченко, 2001; Грушко, 2002) встречается краткое описание морфологии и дифференцировки ранних структур почки, однако вопросы гистологического строения и видовых особенностей этих структур отражены не полностью.
Мезонефрос является дефинитивной почкой рыб, структурно-функциональные особенности которой во многом обусловлены характеристиками среды обитания, В литературных источниках многие вопросы о гистологическом строении некоторых отделов мезонефронов остаются спорны-
5 ми, практически не отражены вопросы смены типов эпителиев в ходе диффе-ренцировки мезонефроса, нет четкой классификации ранних структур первичной почки, мало изучены видовые морфологические особенности почек осетровых, что и определило важность и актуальность проведенного гистологического исследования.
Цель и задачи исследования. Целью исследования явилось изучение морфологических особенностей строения туловищной почки осетровых рыб в последовательные периоды индивидуального развития в условиях аква-культуры.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить морфологические особенности дифференцирующихся
структур мезонефроса у разных видов предличинок осетровых рыб (белуги
Huso huso L., севрюги Acipenser stellatus Pallas, русского осетра Acipenser
guldenstadti Brandt, стерляди Acipenser ruthenus L.), дать их сравнительную
оценку.
Изучить морфологические особенности мезонефроса у разных видов личинок и мальков осетровых рыб (белуги Huso huso L., севрюги Acipenser stellatus Pallas, русского осетра Acipenser guldenstadti Brandt), дать сравнительную оценку.
Изучить характер морфологических нарушений в структуре мезонефроса у разных видов осетровых на ранних периодах патогенеза в условиях искусственного выращивания.
Научная новизна исследования. Впервые проведено межвидовое исследование морфологических особенностей мезонефроса в последовательные периоды индивидуального развития (предличиночный, личиночный, мальковый). В работе предложена классификация ранних почечных структур - ве-зикулов, необходимая для исследования дифференцировки мезонефроса. Впервые обнаружена возможность частичного транскапсулярного переноса ультрафильтрата в мезонефросе предличинок осетровых рыб. Доказана возможность выделения ультрафильтрата во внешнюю среду до перехода на ак-
тивное питание. Впервые описана способность эпителиоцитов проксимальных канальцев к апокриновой секреции у осетровых рыб, которая появлялась в личиночный период развития. На основе результатов исследования разработана «Схема формирования и дифференцировки почечных структур в ме-зонефросе осетровых рыб».
Положения, выносимые на защиту:
В процессе дифференцировки почечных структур происходит смена типов эпителия от многорядного призматического - в везикулах до однослойного кубического - в извитых канальцах и однослойного плоского - в почечных тельцах.
Процесс развития и дифференцировки структур мезонефроса у осетровых имеет выраженные видовые особенности: динамика и интенсивность роста почечных структур различна у каждого вида. Процесс дифференцировки мезонефронов быстрее всего завершается у белуги.
Окончательная дифференцировка мезонефронов происходит путем образования канальцев 4 типа, впадающих в Вольфов проток. У предличинок белуги, русского осетра и севрюги образование связующих отделов мезонефронов начинается до стадии перехода на активное питание.
В мезонефросе личинок и мальков осетровых рыб, выращиваемых на рыборазводных заводах, встречаются неспецифические структурные изменения, некоторые из которых имеют патологический характер.
Научно-практическая значимость работы. Проведенное исследование морфологических особенностей мезонефроса у разных видов осетровых рыб, их возрастной динамики носят фундаментальный характер. Работа позволяет внести ряд дополнений в анализ эволюционных изменений выделительной системы костнохрящевых рыб. Предложенная в работе подробная схема дифференцировки мезонефроса может быть использована для изучения морфогенеза мочеполовой системы и клеток крови на ранних стадиях развития предличинок осетровых рыб.
Основные фрагменты работы используются при преподавании базовых курсов «Общая гистология и эмбриология рыб», «Эмбриология», «Гистология», «Биология размножения и развития» в Астраханском государственном техническом университете.
Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования обсуждались на Всероссийской Интернет-конференции молодых ученых «XXI век - перспективы развития рыбохозяйственной науки» (Владивосток, 2002), 6-й Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2002), Международной очно-заочной научной конференции «Современная наука и проблемы выбора жизненной стратегии человечества» (Тула, 2003), 4-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2003), Региональной конференции «Геоэкологические проблемы Астраханского региона» (Астрахань, 2003), VII Международной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа» (2005), ежегодных научно-теоретических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ (2003-2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа построена по классическому типу, состоит из введения, четырех разделов основного текста (включающих обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение собственных исследований), заключения, выводов и списка литературы,
Диссертация изложена на 148 страницах печатного текста, содержит 18 таблиц и 45 рисунков. Список литературы включает 189 источников, из которых 56 - иностранных.
Структура и функции мезонефроса осетровых (Acipensendae)
У взрослых рыб позади предпочки (пронефроса) развиваются туловищные почки (мезонефрос) (Смит, Линвуд, 1986; Иванов, 2003), лентовидные тяжи темно - красного цвета, заполняющие пространство между позвоночником и плавательным пузырем (Моисеев и др., 1981).
В классических руководствах по эмбриологии (Гертвиг, 1912; Пэттен, 1959; Кнорре, 1967, 1971; Токин, 1970; Бодэмер, 1971; Хаджиолов, 1975; Волкова, Пекарский, 1976; Фалин, 1976; Станек, 1977; Газарян, Белоусов," 1983; Карлсон, 1983) мезонефрос (Вольфово тело, первичная почка, средняя почка, туловищная почка) рассматривается как одна из последовательных стадий эмбриогенеза мочевыделительнои системы у животных, в том числе у человека.
Имеется много работ, касающихся изучения Вольфова тела в эмбриогенезе у человека (Alexandre et al.,1965; Martino, Zamboni, 1966; Martino, Zamboni, Accinni, 1977; Cotrutz, Mihalache, Negru, 1971; Koga,1972; Pelliniemi, Kellokumpe-Lehtinen, Hoffer, 1983; Янин и др., 1998 - 2000).
У большинства рыб мезонефрос представляет собой дефинитивную почку (Голиченков и др., 2004) и функционирует в течение всей жизни. Особенностью органа является отсутствие дифференцировки на корковую и мозговую зоны, что обусловливает слабую концентрацию мезонефральной мочи (Улумбеков, Челышев, 1997). С поверхности орган покрыт однослойным плоским или кубическим эпителием, содержит мезонефральные нефроны разного уровня дифференцировки (Янин и др., 2000).
Ткани туловищной почки рыб имеют три основных элемента: 1-основную массу органа составляет межканальцевая гемопоэтическая ткань; 2-рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань, сопровождающая сосуды; 3-нефроны - структурно-функциональные единицы экскреторной части почек (Романов, 2000).
Проксимальная часть нефрона представлена сферическим почечным, или мальпигиевым, тельцем (Аверкина, 1969; Мельман, Шутка, 1988; Круцяк и др., 1990). Характерной особенностью первичной почки является тесная функциональная связь ее канальцев с артериальной капиллярной сетью (Александровская и др., 1987). В зоне локализации нефронов сосудистая сеть обеспечивает регуляцию активности нефронов (Волощенко и др., 1981). Ме-зонефральные тельца - высокодифференцированные структуры (Янин и др., 2000), образованные двухстенной нефродермальной эпителиальной капсу- лой, капиллярным клубочком, мезангием (Соловьев и др., 2004). Форма телец может быть разной: округлой, эллипсоидной, неправильной (Длоуга и др., 1981; Наточин, 1982, 1988). Клубочек капилляров представляет собой маленькое компактное скопление капиллярных сосудов, свернутых сложными, иногда ветвящимися и анастомозирующими петлями (Новиков, 1969; Tiedmann, 1985). Капиллярные петли образуют несколько долек, окруженных сетью внеклеточного матрикса и клетками, находящимися в центральной зоне клубочка. Из - за своего центролобулярного расположения эта зона получила название "мезангий" (к этой зоне прикрепляются капилляры). Мезанги-альные клетки (видоизмененные фибробласты) имеют отросчатую структуру (Пальцев, Аничков, 2001). В просвете гломерулярных капилляров обнаруживаются форменные элементы крови (Шахламов, 1971).
Боуменова капсула похожа на двухстенный бокал (Заварзин, Румянцев, 1946). Она представляет собой начальный специализированный участок фильтрационного аппарата нефрона (Заварзин, 1985). Внутренний слой капсулы плотно прилегает к стенкам сосудов клубочка (Ромер, Парсонс, 1992). Клубочек артериальных капилляров является второй частью фильтрационного аппарата (Заварзин, 1985). Клетки висцерального листка капсулы имеют характерную отросчатую форму, что позволяет идентифицировать их как подоциты (Янин и др., 2000). Дифференцированные подоциты неспособны к делению, в случае гибели не могут быть замещены (Пальцев, Аничков, 2001). Межд -эпдотелиоцитами и клетками висцерального листка располагается трехслойная базальная мембрана (Курц, 1967). Базальная мембрана по толщине в три раза превышает обычные базальные мембраны. Она сформирована из фибрилл особого коллагена, выделяемого эпителиальными клетками капсулы и состоит из двух рыхлых (наружный и внутренний) слоев и более плотной центральной пластинки. Базальная мембрана не пропускает крупные белковые молекулы и представляет собой динамичное образование - в прилегающей к эндотелию части происходит деградация ее фибрилл, а со стороны эпителия капсулы - их новообразование (Заварзин, 1985). Между отроет- -ками подоцитов имеются узкие щели, так что местами от полости между слоями капсулы кровеносные сосуды отделяет лишь базальная мембрана (Шахламов, 1971; Droz et al., 1990; Rudiger, 1998). Наличие фильтрационных щелей свидетельствует об участии подоцитов вместе с эндотелием и базаль-ной мембраной в процессе ультрафильтрации (Улумбеков, Челышев, 1997; Янин и др., 2000; Соловьев и др., 2004).
Наружный (париетальный) листок капсулы мезонефральных телец образован эпителием от однослойного плоского до призматического (Соловьев и др., 2004), ограничивает капсулярное пространство снаружи (Улумбеков, Челышев, 1997). У осетровых рыб париетальный слой Боуменовой капсулы почечных клубочков состоит из плоских, цилиндрических и ресничных эпителиальных клеток (Ojeda Jose et al., 2003). Присутствие в составе париетального листка призматических клеток является заметной особенностью мезонефральных телец. Призматические эпителиоциты наружного листка капсу 21 лы мезонефральных телец могут участвовать в процессе транскапсулярного переноса компонентов ультрафильтрата (Янин и др., 2000), что может быть признаком канальцевой реабсорбционной недостаточности (Соловьев и др., 2004). Между внутренним и наружным листками капсулы образуется полость, в которую и происходит фильтрация первичной мочи (Заварзин, 1985). Полость тельца служит резервуаром, в котором собирается жидкость, диффундирующая из капилляров при прохождении по ним тока крови. В том месте, где сосуды входят в боуменову капсулу, можно обнаружить небольшое количество соединительной ткани, сопровождающей сосуды. Вместе с сосудами она проникает в гломерул и соединяет капилляры друг с другом. Однако, слой соединительной ткани между капиллярами всегда очень тонок (Заварзин, Румянцев, 1946).
Величина полости капсулы варьируется в широких пределах: от узкой щелевидной полости, располагающейся в виде правильного полумесяца вокруг сосудистого клубочка, до полости значительных размеров неправильной формы, занимающей основной объем тельца (Янин и др., 2000). В полости мочевого пространства обнаруживаются гранулярно-волокнистое содержимое, единичные клетки эпителия, форменные элементы крови (Соловьев и ДР-, 2004).
Влияние условий среды на морфофункциональные особенности мезонефроса осетровых (Acipensendae)
Строение почек и их функционирование у разных групп рыб связаны с особенностями осморегуляции (Моисеев и др., 1981).
В комплексных исследованиях изучали морфологию и функцию почки осетровых в пресной и морской воде различной солености. В ряду осетровых, адаптированных к низким и.высоким соленостям, наблюдается повышение степени дифференциации проксимального сегмента в нефронах и появление его заднего отдела (по - видимому, участвующего в экскреции из организма избытков магния) на фоне возрастания их солеустойчивости и формирования у них магний - секретирующей функции почки. На солевое воздействие почка осетровых отвечает сокращением размеров гломерул и значительным расширением (в 2 - 5 раз) просветов большей части дистальных сегментов. Наиболее сильно такая реакция выражена у наименее солеустоичивых видов (Герасимов, 2000). Описаны изменения, связанные с адаптацией к разной солености (Cataldi et al., 1993). У костистых рыб обнаружена определенная зависимость структуры нефрона от среды обитания. У морских костистых рыб слабо развиты, у некоторых - полностью исчезают клубочки (агломеруляр-ные костистые рыбы) и дистальный каналец. При этом, нефрон может состоять только из нескольких отделов проксимального сегмента и короткого связующего отдела, соединяющего нефрон с системой собирательных трубок (Крестинская и др., 1973; Крестинская, Манусова, 1974; Grafflin, 1937; Hickman, Trump, 1969).
У пресноводных костистых рыб гломерулярный аппарат и дистальный каналец обычно хорошо развиты (Edwards, 1935; Hickman, Trump, 1969). Изменения диаметра клубочков при переходе из морской воды в пресную отмечены у костистых рыб (OHvereau, Olivereau, 1977) как одна из адаптивных реакций почки на смену среды обитания. Предполагается, что у осетровых рыб увеличение диаметра клубочков при переходе из морской среды в пресную является одной из возможных адаптивных перестроек почки (Гамбарян, 1985). Исследования Гамбарян (1985) показали, что для почек осетровых рыб, независимо от образа жизни и видовой принадлежности, характерна структурная гетерогенность нефронов по нескольким морфологическим признакам: дифференцированности проксимального отдела канальца, наличию промежуточного отдела нефрона, или расширению участка дистального канальца. При сравнении особенностей структуры нефрона у исследованных видов показано, что такая гетерогенность нефронов в почке является характерной для осетровых рыб и что различия структуры нефрона у одной особи могут перекрывать различия между видами (Гамбарян, 1985). Предположение о возможности существования в почке проходных костистых рыб функционально гетерогенных нефронов было высказано Хикманом (Hickman, 1968). В дальнейшем это предположение нашло подтверждение при исследовании распределения клубочковой фильтрации между отдельными нефрона-ми (Brown et al., 1978). Было показано, что при изменении среды обитания происходит перераспределение клубочковой фильтрации между отдельными нефронами. Это означает, что в почках проходных костистых рыб в зависимости от среды обитания могут функционировать различные нефроны.
Основой современной адаптации почек осетровых к водоемам с различной соленостью и разным уровнем загрязнения является структурная ге-терохронность нефронов (наличие различных вариантов в размерах и мор-фофункционального состояния почечных телец и извитых канальцев) и возможность перестройки клеток нефрона при изменении условий обитания (Романов, 2000).
Работа выполнена в Астраханском государственном техническом университете на кафедре гидробиологии и общей экологии в течение 2003 -2006 гг.
Объектом исследования служили предличинки севрюги (Acipenser stellatus Pallas), белуги (Huso huso L.), русского осетра (Acipenser guldenstadti Brandt) и стерляди (Acipenser ruthenus L) на 36-45 стадиях развития; личинки севрюги, русского осетра и белуги в возрасте 10 и 15 дней активного питания, отобранные на Бертюльском осетровом рыбоводном заводе, и молодь севрюги, осетра и белуги в возрасте 3-х месяцев, отобранная на Кизанском осетровом рыбоводном заводе. Объем материала составил 837 экземпляров осетровых, из них 659 экземпляров предличинок, 121 экземпляров личинок и 57 экземпляров мальков осетровых. Было исследовано около 1009 препаратов серийных срезов мезонефроса осетровых, по которым были определены основные гистоморфологические и морфометрические показатели (табл. 1).
При выполнении работы был применен комплекс методов исследования: гистологический, морфометрический и статистический.
Морфометрические показатели почечных везикулов в мезонефросе предличинок осетровых рыб
На 36 стадии развития формирующийся мезонефрос у исследуемых видов осетровых рыб представлял собой парный нефрогенный «шнур» мезенхимных клеток, протянувшийся между спиральным клапаном и спинной аортой, внутри которого находились парные мезонефральные каналы, Мезонефрос начинался от середины делящегося желточного мешка и заканчивался у конца спирального клапана. На данной стадии развития туловищная почка представляла собой парный орган. Уплотняющиеся группы мезенхимных клеток образовывали эпителиальные пузырьки, так называемые почечные везикулы. Почечные везикулы располагались сегментарно в латеро-вентральной части формирующегося мезонефроса, образуя симметричные цепочки. Было выделено 3 типа этих структур. Первые верхние, или краниальные, везикулы были самыми крупными. Средняя площадь срезов (далее «площадь») везикулов у севрюги составила 1018,24±13,17 мкм , у русского осетра- 1580,55±15,39 мкм . Далее продолжали цепочку средние, или медиальные, менее крупные везикулы (севрюга - 539,52±18,81 мкм , русский осетр - 1018,24±18,46 мкм ). Третья группа везикулов (нижние, или каудаль-ные) располагалась в хвостовом отделе мезонефроса, Каудальные везикулы были самыми мелкими (севрюга - 379,94±16,33 мкм , русский осетр -706,69±Ш,01 мкм ). Все эти структуры были окружены мезонефрогенной мезенхимой, которая на последующих стадиях развития принимала непосредственное участие в образовании зачатков извитых почечных канальцев. Мезенхима формирующегося мезонефроса не имела собственной капсулы и примыкала к мышечным сегментам. На 36 стадии развития в почках предличи-нок севрюги и русского осетра эпителиальные пузырьки, или мезонефроген-ные шары, были округлой формы. Наблюдалось уменьшение размеров этих структур в кранио-каудальном направлении. Следует отметить, что на данной стадии развития клетки мезенхимы, образующие все 3 типа везикулов, очень плотно прилегали друг к другу. При переходе на 37 стадию развития в мезонефросе предличинок русского осетра и севрюги увеличилось общее количество почечных везикулов.
На 37 стадии развития в почках предличинок всех исследуемых видов осетровых мезонефротические везикулы были вытянутой эллипсоидной формы. Везикулы вытягивались за счет деления эпителиальных клеток в кау-дальном направлении. Зона делящихся эпителиальных клеток находилась в нижнем «полюсе» везикулов. В зоне роста клетки были почти округлыми, мелкими. Везикулы располагались друг за другом, образуя симметричные цепочки. Все везикулы были выстланы высоким многорядным призматическим эпителием. На уровне медиальных везикулов у всех исследуемых видов осетровых были заметны щелевидные просветы в центральной их части. Диаметр просветов составил 3,52±0,44 мкм. Вокруг этих везикулов располагались участки мезонефрогенной мезенхимы, которая впоследствии принимала участие в построении стенок извитых канальцев. Везикулы примыкали, с одной стороны, к базальной мембране эпителия Вольфовых протоков, с другой - были окружены мезенхимой мезонефроса. Вольфовы протоки были сформированы еще до выклева предличинок, имели относительно широкие просветы и были выстланы кубическим эпителием (рис. 2). Диаметр просветов составил 19,8±0,44 мкм, высота эпителия - 17,6±0,88 мкм.
На 38 стадии динамика развития структур мезонефроса у исследуемых видов рыб была различной. У предличинок севрюги и стерляди почечные везикулы заметно увеличились в размерах за счет быстрого деления эпителиальных клеток в нижнем «полюсе». Везикулы располагались вдоль Вольфо-вых протоков, плотно примыкая к ним. Заметно увеличились просветы в центральной части медиальных везикулов. Диаметр просветов в везикулах севрюги и стерляди составил 5,28±0,22 мкм. В мезонефросе предличинок севрюги имелись еле заметные щелевидные просветы в зоне краниальных и кау-дальных везикулов. Все везикулы были выпуклой эллипсообразной формы. У предличинок стерляди в центральной части краниальных везикулов имелись еле заметные просветы, каудальные везикулы были чечевицеобразной формы, сильно вытянуты к полюсам, не имели просветов. Везикулы предличинок севрюги и стерляди были выстланы высоким многорядным призматическим эпителием. На 38 стадии развития в мезонефросе предличинок севрюги имел место качественно новый этап морфогенеза почечных структур. В средней зоне мезонефроса, наряду с медиальными везикулами, встречались формирующиеся зачатки извитых канальцев. Некоторые зачаточные мезо-нефральные канальцы совершали свой первый изгиб в зоне делящегося «полюса» в краниальном направлении. Эти канальцы были выстланы уже однорядным призматическим эпителием (рис. 3). Наибольший интерес представлял мезонефрос предличинок белуги. На 38 стадии развития в почках белуги были обнаружены сформированные мезонефроны. Вентральный сегмент почечных канальцев был соединен с полостью мочевого пространства. Дорсальный сегмент был слепо замкнут, то есть еще не было выхода канальцев в Вольфовы протоки. На вентральном конце почечных канальцев из эпителиального пузырька формировалась нефродермальная двухстенная капсула, в которую врастал сосудистый клубочек.
Процесс образования двухстенной капсулы Шумлянского-Боумена происходил за счет впячивания наружного эпителия в полость пузырька. В образовавшийся бокал врастал сосудистый клубочек, который образовывался из плотных скоплений мезенхимы с врастающими в них кровеносными сосудами. Далее две боковые стенки капсулы срастались в верхней точке таким образом, что клубочек покрывался внутренним листком капсулы (висцеральным), наружный эпителиальный слой образовывал париетальный листок. Висцеральный листок состоял из плоских эпителиальных клеток - подоци-тов, наружный (париетальный) эпителий изменялся от призматического до плоского. На срезах мезонефральных телец белуги были отчетливо видны 6 капиллярных петель, образующих клубочек. Мезонефральные тельца были вытянутой формы (рис. 4). Площадь телец составила 3503,04±16,39 мкм . Основной объем телец занимало мочевое пространство, площадь клубочков была равной 1721,13±15,36 мкм . Наружный (париетальный) листок капсулы мезонефральных телец был образован плоским эпителием. Канальцы 1-го типа непосредственно взаимодействовали с почечными тельцами и выстила- лись однослойным кубическим или призматическим эпителием. Их площадь составила 345,20±10,11 мкм2. Просветы были очень узкими, на их долю приходилось 18,87% от общей площади канальцев. Этот каналец в зоне первого изгиба переходил в наиболее крупный сегмент - каналец 2-го типа, или проксимальный отдел мезонефрона. Канальцы 2-го типа были выстланы однослойным призматическим эпителием. Площадь проксимальных канальцев у предличинок белуги составила 1709,73±19,80 мкм2, на долю эпителия приходилась основная площадь канальца - 87,11%. Канальцы 2-го типа в зоне второго изгиба продолжались в канальцы 3-го типа, или дистальные.
Морфологаческие особенности почечных канальцев в мезонефросе мальков осетровых рыб
На 40 стадии развития в мезонефросе предличинок стерляди все еще встречались цепочки сегментарно расположенных везикулов. В зоне медиальных везикулов были заметны просветы в центральной их части. Везикулы плотно примыкали к кубическому эпителию Вольфовых протоков, были окружены мезенхимой (рис. 8). Даже на 40 стадии развития в почках стерляди еще не начинался процесс формирования извитых канальцев.
При переходе предличинок русского осетра на 40 стадию развития морфогенетические преобразования в мезонефросе происходили чрезвычайно стремительно. У предличинок осетра на данном этапе онтогенеза были сформированы дифференцированные мезонефроны. Почечные тельца были округлой или слегка вытянутой формы. Их площадь была равной 2980,90±10,29мкм2.
Мезонефральные тельца располагались друг над другом, то есть сохранялось сегментарное расположение почечных структур. Обращал на себя внимание факт наличия высоких призматических эпителиоцитов в париетальном листке боуменовой капсулы (рис. 9). Мезонефроны подразделялись на почечные тельца, канальцы 1-го, 2-го, 3-го типов. Некоторые из них открывались в Вольфов проток путем образования канальцев 4-го типа, другие были еще замкнуты. Возможно, что призматические эпителиоциты наружного листка капсулы мезонефральных телец могли участвовать в процессах транскапсулярного переноса ультрафильтрата. Возможно, что дифференцированные мезонефроны, которые имели выход в Вольфов проток, наряду с процессами ультрафильтрации в капсулах почечных телец и реабсорбции первичной мочи в канальцах 2-го типа, выполняли функцию выведения продуктов обмена через Вольфовы протоки. В нефронах мезонефроса, которые не имели канальцев 4-го типа, происходил процесс ультрафильтрации мочи в полость мочевого пространства. Наряду с реабсорбционной недостаточностью проксимальных отделов этих нефронов, моча путем транскапсулярного переноса попадала в мочевые капсулы функционирующих мезонефронов и выводилась через Вольфовы протоки. Полученные данные свидетельствовали, что на 40 стадии развития мезонефрос предличинок русского осетра состоял из функционирующих и новообразующихся структурно-функциональных единиц.
На 41-43 стадиях развития в мезонефросе предличинок севрюги и русского осетра проксимальные отделы нефронов были значительно шире дистальных. Стенки канальцев 2-го типа были выстланы призматическим эпителием. Просветы канальцев были узкими. Предполагаем, что расширение проксимальных канальцев в мезонефросе предличинок русского осетра и севрюги связано с тем, что этот отдел является главным элементом мезонефронов, обеспечивающим оптимизацию состава мезонефральной мочи. Дис-тальные канальцы были выстланы кубическим эпителием. Мезонефральные тельца у севрюги и русского осетра были вытянутой формы. Центральное положение в них занимали клубочки капилляров. Наружный, париетальный листок боуменовой капсулы был образован плоским эпителием. К мезонеф-ральным тельцам присоединялись в виде «перешейков» канальцы 1-го типа, выстланные кубическим эпителием (рис. 10). Сохранялось сегментарное расположение мезонефронов.
На 44 стадии развития качественно новых морфофизиологических этапов в мезонефросе осетровых не происходило. В почках предличинок севрюги было отмечено расширение дистальных канальцев.
На 45 стадии развития в почках предличинок всех 4-х исследуемых видов осетровых происходил процесс образования И-ой генерации мезонефронов путем вторичного ветвления нефронов 1-ой генерации. Нарушалось сегментарное расположение морфофункциональных единиц мезонефроса. В почках предличинок русского осетра мезонефральные тельца были сильно вытянуты к полюсам, имели эллипсоидную форму. Сосудистые клубочки занимали основной объем телец, для них было характерно центральное расположение (рис. 11). В мезонефросе предличинок белуги почечные тельца имели округлую, слегка вытянутую форму. Сосудистые клубочки располагались у полюсов почечных капсул. Канальцы 1-го типа были выстланы кубическим эпителием (рис. 12). Отмечено, что у предличинок русского осетра и белуги париетальный эпителий, образующий наружный листок почечных капсул, был плоским. Это говорило о том, что основная часть мезонефронов уже выполняла функцию эвакуации ультрафильтрата через Вольфовы протоки. Больше не было необходимости транскапсулярного переноса первичной мочи. В почках всех исследуемых видов осетровых канальцы 2-го типа были шире канальцев 3-го типа. У предличинок стерляди на 45 стадии развития проксимальные канальцы отличались очень узкими просветами. Напротив, дистальные отделы мезонефронов были широкими (рис. 13).
