Вплив екзогенних гормональних сполук на розвиток прісноводних гу-пліч

Вплив екзогенних гормональних сполук на розвиток прісноводних губок

С.М. Нікітіна (Калінінградський державний університет)

Адаптивні і репродуктивні властивості у тваринному організмі забезпечуються за активної участю гормонального апарату, який у представників таксонів низького філогенетичної рівня тільки починає вивчатися [1]. У модельних експериментах досліджується вплив гормонів, ідентифікованих на інших тварин, на різні системи (репродуктивні, локомоторним та інші), що дозволяє, за аналогією, судити про гормончувствітельності тварини. Основні молекулярні структури у функціональних системах живих організмів [2, 3] виявляються практично в повному наборі вже на самих ранніх етапах еволюції. Ці структури представлені обмеженим числом молекул і здійснюють однойменні елементарні функції у представників багатоклітинних і одноклітинних, вищих еукаріотів та прокаріотів.

Губки володіють організменной і колоніальної інтеграцією, що виражається в існуванні координованої роботи іригаційної системи. Губка властиві й відновлювальні морфогенез [4]. Прісноводні губки - це форми зі слабко вираженою індивідуальністю зооідов. Інтеграцію губок забезпечують: зв'язку через міжклітинний речовина, прямі контакти між клітинами, встановлюються за допомогою мандрівних клітин мезохіла, і постійні контакти, встановлюються між клітинами в епітелії і мезохіле. Інтеграційні механізми у губок ще не досягли рівня, який відповідає істинною нервової і гуморальної регуляції, але тим не менше вони забезпечують інтеграцію багатоклітинній індивідуальності, якою є многооскулумние губки.

Вплив різних препаратів на стадії життєвого циклу прісноводних губок вивчено вкрай недостатньо [5, 6]. Цілі губки гинули в середовищі з резерпіном, агрегати, утворені соматичними клітинами, нормально розвивалися, правда, повільніше ніж, в контролі. Метилурацил, адреналін, ацетилхолін, резерпін і атропін впливають як на бластогенез (розвиток прісноводної губки з геммул), так і на соматичний Ембріогенез (розвиток з груп соматично клітин).

Мета даного дослідження - вивчення впливу екзогенних гормональних сполук на розвиток губок.

МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ

В експерименті були використані такі препарати з вихідною активністю в 1мл (ип): окситоцин (ГКС) - 5ЕД; гіфотоцін (ГФ) - 5ЕД; пітуїтрин (пт) - 5ЕД; маммофізін (МФ) - 3ЕД; префізон (ПФ) - 25ЕД; преднізолон (ПДН) - 30мг в концентрації від 0,00002 до 20 мл ип/л середовища утримання тварин. Концентрація 0,02 мл ип/л середовища прийнята нами умовно як "норма" N.

Два виду губок - Spongilla lacustris L і Ephidatia mulleri Lieberkii; тип -- Spongia; клас - Demospongia) були зібрані в річці Немонін Поліського району Калінінградській області в червні-липні 1989-1992 рр.. Примірники: геммули - 4560, колонії - 269, агрегації - 114.

фіксувалося час проходження основних стадій соматичного ембріогенезу і бластогенеза.

Бластогенез.

Соматичний ембріогенезі.

1. Розриви оболонок.

2. Агрегація дисоційованому

клітин.

1. Агрегація дисоційованому

клітин.

3. Утворення стійких конгломератів.

2. Утворення стійких конгломератів.

4. Освіта спікули.

3. Освіта спікули.

5. Освіта водоносній системи.

4. Освіта водоносній системи.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

В контрольних групах губок приріст маси колонії був незначним. Реакція колоній обох видів на гормональні препарати у концентрації 0,2 мл ип/л середовища дуже схожа (табл. 1).

Таблиця 1

Зміна маси (X ± Sx грам) тіла Ephidatia mulleri

середу

Маса, X ± Sx

початок досвіду

кінець досвіду (25 діб)

Контроль

4,97 ± 0,18

5,07 ± 0,18

Окситоцин

4,54 ± 0,19

6,70 ± 0,14

Гіфотоцін

5,15 ± 0,18

6,92 ± 0,15

Префізон

4,77 ± 0,20

6,10 ± 0,17

пітуїтрин

4,76 ± 0,28

5,69 ± 0,17

Маммофізін

4,98 ± 0,17

5,46 ± 0,16

Преднізолон

4,76 ± 0,25

3,71 ± 0,12

Найбільше дію на приріст маси тіла колоній губок надали окситоцин з гіфотоціном (0,49 і 0,33 г/г початкової маси). У префізоне приріст склав 0,28 г/г вихідної маси тіла колонії. Вплив маммофізіна і пітуїтрин ще слабший. Преднізолон в даній концентрації викликав помітне і достовірне зменшення маси тіла колонії.

Тривалість протікання першій стадії бластогенеза після 48-годинного проморожування в контрольній групі 240 ± 3.7 години, без проморожування - 264 ± 3,3 години, що на 15 ± 1,0 години більше. При подібної тенденції реагування на приміщення проморожені і непромороженних геммул у середовища з трьома концентраціями гормональних препаратів слід зазначити достовірність відмінностей термінів протікання першій стадії (розкриття геммул) в експерименті від контрольних термінів. Крім того, непромороженние геммули володіють більшою чутливістю до застосованим гормональних препаратів, причому найбільше скорочення термінів проходження цієї стадії (72 години) зазначено у окситоцинового середовищі 0,2 мл ип/л середовища. Преднізолон у всіх трьох концентраціях або не впливає або кілька загальмовує розкриття геммул (від 8 до 24 годин). Проходження геммуламі другу і третьої стадій бластогенеза (агрегація дисоційованому клітин та освіта стійких конгломератів) достовірно гормонозалежних (особливо в середовищі окситоцину 0,2 мл ип/л середовища) і не пов'язано з попередніми Проморожування геммул (табл. 2).

Таблиця 2

Час (години) протікання третій стадії бластогенеза (без проморожування)

середу

Концентрації

0,002

0,02

0,2

Окситоцин

48 ± 1,3

48 ± 1,4

24 ± 0,7

Гіфотоцін

48 ± 1,2

48 ± 1,0

48 ± 1,3

Префізон

48 ± 1,3

48 ± 1,2

пітуїтрин

64 ± 1,1

64 ± 1,2

Маммофізін

88 ± 1,8

72 ± 2,5

88 ± 1,7

Преднізолон

88 ± 1,4

88 ± 1,2

112 ± 2,4

Вплив гормональних препаратів на проходження наступної стадії (освіта спікули, то є початок клітинної диференціювання) виражена значно слабкіше. У контрольній групі геммул час цієї стадії (незалежно від проморожування) -- 136 ± 3 години. Найбільш виражене вкорочення в середовищі окситоцину і гіфотоціна 0,2 мл ип/л середовища (на 32 години) - 104 ± 1,6 години. Преднізолон, як і в попередніх випадках, у найвищій концентрації гальмує (до 154 ± 3 години) проходження четвертої стадії. Аналогічна картина і на стадії утворення водоносній системи. Однак на цій стадії окситоцин і гіфотоцін істотно прискорюють цю стадію: 164-168 годин у порівнянні з 240-246 годинами в контрольних групах.

Достовірних відмінностей в сумарному часу проходження бластогенеза проморожені (798 ± 4,6 години) і непромороженних геммул (816 ± 6,9 години)

в контролі не встановлено. Встановлено гормонозалежних бластогенеза (табл. 3).

Таблиця 3

Час (X ± Sx годинник) бластогенеза проморожені геммул

середу

Концентрації

0,002

0,02

0,2

Окситоцин

608 ± 7,7

596 ± 4,0

495 ± 7,3

Гіфотоцін

620 ± 4,3

614 ± 5,8

541 ± 4,3

Префізон

644 ± 5,9

630 ± 4,2

573 ± 4,1

пітуїтрин

692 ± 7,3

690 ± 7,6

682 ± 4,5

Маммофізін

746 ± 8,7

714 ± 6,3

740 ± 5,9

Преднізолон

810 ± 8,8

824 ± 5,0

880 ± 9,4

Час, необхідне для агрегації дисоційованому клітин при соматичному ембріогенезі (1 стадія), дещо менше такого при бластогенезе (64 ± 1,3 і 88 ± 1,4 години відповідно). Найбільшою чутливістю дисоційованому клітини губок мають до окситоцину і гіфотоціну. На інші гормональні препарати клітини реагують тільки при концентрації 0,2 мл ип/л середовища. Створюється враження, що клітини і конгломерати клітин при соматичному ембріогенезі менш чутливі до гормональних препаратів, ніж при бластогенезе. Зміщується і поріг чутливості в бік більших концентрацій. Проте всі стадії соматичного ембріогенезу опинилися в тій чи іншій мірі гормонозалежних. Тривалість соматичного ембріогенезу (табл. 4) істотно відрізняється від такого в контролі (616 ± 5,7 години).

Таблиця 4

Тривалість (години) X ± Sx соматичного ембріогенезу

середу

Концентрації

0,002

0,02

0,2

Окситоцин

514 ± 7,1

484 ± 5,3

432 ± 7,0

Гіфотоцін

544 ± 5,2

512 ± 6,0

447 ± 5,8

Префізон

592 ± 5,1

576 ± 7,2

520 ± 3,5

пітуїтрин

608 ± 5,7

584 ± 6,3

544 ± 6,3

Маммофізін

616 ± 7,4

608 ± 4,6

584 ± 9,1

Преднізолон

616 ± 8,4

647 ± 7,4

674 ± 8,5

Проведений аналіз даних (табл. 5) про позитивний (+) та негативний (-) вплив розрізняються концентрацій гормональних препаратів окситоцинового ряду, префізона і преднізолону на зміну маси тіла колонії, проходження бластогенеза і соматичного ембріогенезу двох видів прісноводних губок.

Таким чином, чутливість губок до нейрогормонів (окситоцин, гіфотоцін), до суми тропний гормонів аденогіпофіза (префізон) і високих концентрацій преднізолону не викликає сумнівів. Маммофізін і пітуїтрин викликають відповідну реакцію губок НЕ при всіх концентраціях.

Таблиця 5

Чутливість губок до гормональних препаратів різної концентрації (мл ип/л)

середу

Колонії

Бластогенез

Соматичний Ембріогенез

0,2

0,002

0,02

0,2

0,002

0,02

0,2

Окситоцин

Гіфотоцін

Префізон

пітуїтрин

+ =

Маммофізін

Преднізолон

Примітка. "=" означає нейтральне ставлення губок до з'єднань.

Список літератури

1. Афонькін С.Ю. Міжклітинний самораспознаваніе у найпростіших// Итоги науки і техніки. М., 1991. Т. 9.

2. Спадщина Г.А. Багатовариантність здійснення елементарних функціональних завдань і спрощення системи молекулярних взаємодій як закономірність функціональної еволюції// Журнал еволюційної біохімії та фізіології. 1991. Т. 27. № 5.

3. Перцева М.Н. Молекулярні основи розвитку гормонкомпетентності. Л.: Наука, 1989.

4. Короткова Г.П. Морфогенез у губок. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981.

5. Суходольська А.Н., Сечнікова І.М. Вплив метилурацилу на бластогенез і соматичний Ембріогенез прісноводних губок. М.: Наука, 1984.

6. Дідів І.І. Механізми регенерації і клітинного поділу. М., 1971.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://elib.albertina.ru