Введение к работе
Актуальность проблем* Необходимость использования методов экспериментальной систематики для повышения качества таксономического анализа в настоящее время не требует доказательств.
Многочисленными исследованиями разных научных школ, работающих по проблемам систематики, эволюции и экологии свободноживущих организмов, установлено что, в пределах комплекса экспериментально-систематических критериев, группа иммунологических тестов имеет особое значение, поскольку иммунологические показатели наиболее точно отражают генетические различия сравниваемых естественных группировок организмов. Как известно, применение методов качественного иммунологического анализа позволило разрешить целый ряд спорных вопросов филогении крупных таксонов свободноживущих организмов (от типов до семейств). В последнее время, по мере совершенствования методов количественного иммунологического анализа, а также методов и техники математической обработки данных, получили распространение исследования, показывающие перспективность использования иммунологических показателей для математического рассчета степени родственных связей организмов (как на видовом, гак и на над- и субвидовом уровнях). В то же время, практика ис-юльзования количественных иммунологических показателей при ана-иизе эволюции в пределах одного рода, даже для свободноживущих )рганизмов, крайне невелика. Это связано со сложностью освоения и шедрения в исследовательскую практику доступных для систематиков «тодических приемов.
В гельминтологии метод количественно-иммунологической оценки юдственных взаимоотношений до настоящего времени не апробировал-!Я. Вместе с тем, был опубликован ряд работ, которые покавали, wo даже использование качественных иммунологических методов поэ-юляет дифференцировать близкие виды гельминтов (например, при данке видовой самостоятельности "спорных" видов). Такие данные называли, что на гельминтологическом материале количественно-им-унологический анализ может оказаться настолько же информативным, ак это было показано на широком круге таксонов свободноживущих рганиэмов. Рассмотренные выше предпосылки определяют актуаль-ость разработки проблем, связанных с переходом иммуносистематики иммуноэкологии гельминтов к современным количественно-иммуноло-нческим методам анализа.
Работа проводилась в рамках темы Лаборатории гельминтологии АН
- 4 -СССР "Изучение закономерностей формирования очагов дифиллоботрио-вов", являющейся частью государственной комплексной программы "Оундаментальные науки - медицине".
Цели и задачи доследования. При проведении настоящей работы преследовались две основные цели:
1. На примере группы из 4-х видов лентецов (Diphyllobothrium
latum, D. dendriticum, D. ditremum, D. vogeli), составляющих евро
пейскую фауну рода Diphyllobothrium, отработать комплекс методик,
необходимых для количественно-иммунологического анализа родствен
ных взаимоотношений этих цестод и апробировать возможность ис-
— пользования-метода-иммунологических дистанций при^решении вопросов систематики, эволюции и экологии гельминтов.
2. Апробировать возможность использования количественных им
мунологических показателей как дополнительной базы при решении
общих вопросов формирования и эволюции паразито-хозяинных отноше
ний цестод с их окончательными хозяевами.
В соответствии с этими целями ставились следующие задачи:
-
Изучение количественных иммунологических различий между видами европейской фауны цестод рода Diphyllobothrium.
-
Изучение количественных иммунологических различий между популяциями лентецов.
-
Изучение количественных иммунологических различий между внутрипопуляционными группировками (экоформами) лентецов.
-
Изучение частоты встречаемости и количественных особенностей перекрестно-реагирующих (гетерогенных) антигенов у птиц - дефинитивных хозяев лентецов.
-
Сравнительное изучение особенностей поступления антигенов и формирования иммунного ответа у видов птиц, различающихся по частоте встречаемости и количеству антигенов, перекрестно-реагирующих с антигенами специфичного паразита.
Научная новизна работы определяется тем, что впервые создан комплекс методик (включая модификации ранее известных и разработку новых иммунологических методик), позволяющий рассчитывать количественные показатели степени антигенного сродства (иммунологической дистанции) между видами и внутривидовыми группировками гельминтов, определять наличие, частоту встречаемости в природных популяциях хозяев и количественные показатели антигенов, перекрестно-реагирующих с видоспецифичными антигенными комплексами исследованных видов лентецов. Это позволило охарактеризовать общую схему иммунологической дивергенции лентецов фауны Европы и неко-
- 5 -торые иммунологические аспекты эволюции паразито-хозяинных отношений, формируемых лентецами с их окончательными хозяевами.
Впервые в диссертации обоснованы научные положения,выносимые на задигу.
Показано, что метод определения иммунологических дистанций, используемый в иммуносистематике и иммуноэкологии свободноживущих организмов, пригоден для работы с гельминтологическими объектами и позволяет вводить дополнительную (иммунологическую) базу данных в аналиа проблем систематики, экологии, эволюции и филогении гельминтов. Применение метода открывает возможность использования количественного критерия при сравнительной оценке роли отдельных факторов видообразования и реконструкции филогении таксонов гельминтов.
Установлено, что метод иммунологических дистанций позволяет дифференцировать популяции цестод. масштаб иммунологической дистанции между популяциями лентецов меньше такового между видами этих паразитов и зависит от степени пространственной и экологической изоляции очагов дифиллоботриоэов.
Показано, что между субпопуляционными группировками (госталь-ными экоформами) одной популяции лентецов имеются закономерные иммунологические различия, масштаб которых значительно выше, чем между разными популяциями данного вида паразитов.
В популяциях дефинитивных хозяев установлено наличие антигенов, перекрестно-реагирующих с видоспецифичными антигенами паразитирующих у них видов лентецов. Показано, что в природных популяциях количество особей хозяев, имеющих гетерогенные антигены, относительно невелико, а частота встречаемости птиц, имеющих гетерогенные антигены, значительно выше среди облигатных хозяев данного вида лентецов, чем среди факультативных.
Установлено, что количественные значения ряда исследованных иммунологичесгак параметров показывают закономерные различия при сравнении паразито-хозяинных систем, отличающихся по эволюционному возрасту. Для более молодых систем, характеризующихся низкими значениями частоты встречаемости и количества перекрестно-реагирующих антигенов, отмечается доминирующая роль местных иммунных реакций и редкое проявление системного иммунного ответа По мере коэволюции партнеров паразито-хозяинных систем увеличение частоты встречаемости и количества гетерогенных антигенов сопровождается уменьшением доли хозяев, имеющих антитела в кишечнике. Судя по тому, что антигены в этом случае обнаруживаются у всех зараженных
птиц, можно полагать, что и эффективность местных реакций незначительна Зато существенно выше поступление антигенов в иммуно-компетентные органы и иммуногенез системного ответа, результатом чего и является обнаружение сывороточных антител у всех инвазиро-ванных хозяев.
Практическое значение работы. Выдвинутые в диссертации положения определяют направление усовершенствования количественных методов иммунологического анализа в работах по иммуносистематике и иммуноэкологии гельминтов, а также направление исследований и практику получения видоспецифичных диагностикумэв. Штодические подходы" и"" предложения,"-"вытекающие из результатов исследования, могут использоваться в учреждениях гельминтологического профиля при разработке проблем систематики, экологии, эволюции и филогении гельминтов, а также в работах, связанных с оценкой парази-то-хоэяинных отношений и с теорией формирования паразито-хозяин-ных систем.
Полученные в диссертации и опубликованные в статьях материалы используются в курсах гельминтологии и паразитологии Московской медицинской академии, Московского и Киевского университетов.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на IV Международном гельминтологическом симпозиуме в ЧСФР (Высокие Татры, 1982), на I Всесоюзной школе-семинаре по паразитологии (Паланга, 1983), на Международном симпозиуме "Проблемы диагностики паразитов и паразитозов" в Германии (Магдебург, 1986), на IV Всесоюзном симпозиуме "Эволюция паразитов" (Тольятти, 1990) и на конференциях молодых ученых .Лаборатории гельминтологии АН СССР (Москва, 1981,1983).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ и получено 1 авторское свидетельство на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация содержит 155 страниц, включая 27 таблиц и 30 рисунков и фотографий, и состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы, включающего 93 названия, в том числе 40 - работы иностранных авторов.