Функциональные параметры гемолимфы двустворчатого моллюска анадары Броутона (Anadara broughtonii) в условиях воздействия гипоксии
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Аннотация
В настоящее время актуальным направлением исследований в области физиологии водных организмов является оценка потенциального негативного воздействия последствий глобальных изменений климата на различные виды гидробионтов. Среди ключевых факторов, оказывающих прямое воздействие на водные организмы, обитающие в прибрежной зоне Мирового океана, на клеточном и молекулярном уровнях, доминирующая роль принадлежит гипоксии. В настоящей работе исследовано влияние кратковременной (24 ч) и длительной (72 ч) гипоксической нагрузки на клеточный состав гемолимфы, морфологию гемоцитов и внутриклеточное содержание активных форм кислорода (АФК) у промыслового двустворчатого моллюска анадары Броутона (Anadara broughtonii). В условиях эксперимента in vivo показано, что гипоксическая нагрузка не приводит к изменению клеточного состава гемолимфы анадар, а также не оказывает воздействия на морфологию гемоцитов. Вместе с тем кратковременная гипоксия (24 ч) приводит к снижению уровня продукции АФК гемоцитами. Продолжительный недостаток кислорода был сопряжён с восстановлением уровня АФК в амёбоцитах анадары, в то время как в эритроцитах уровень продукции АФК оставался ниже показателей контроля. Результаты настоящей работы свидетельствуют о наличии у анадары Броутона механизмов компенсации нехватки кислорода, которые позволяют поддерживать эффективность клеточных иммунных реакций гемоцитов за счёт восстановления способности к генерации АФК в период длительной гипоксии.
Авторы
Библиографические ссылки
Афейчук Л. С. Состояние промысловых скоплений анадары Броутона (Anadara Broughtonii) в заливе Петра Великого (Японское море) по материалам 2019 года // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование : материалы XI нац. (всерос.) науч.-практ. конф. (24–25 марта 2020 г.) / Камчат. гос. техн. ун-т ; редкол.: В. И. Карпенко [и др.]. – Петропавловск-Камчатский : КамчатГТУ, 2020. – С. 6–10.
Золотницкая Р. П. Методы гематологических исследований // Лабораторные методы исследования в клинике : справочник / под ред. В. В. Меньшикова. – Москва : Медицина, 1987. – C. 106–148.
Солдатов А. А., Андреенко Т. И., Сысоева И. В., Сысоев А. А. Тканевая специфика метаболизма у двустворчатого моллюска Anadara inaequivalvis Br. в условиях экспериментальной аноксии // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. – 2009. – Т. 45, № 3. – С. 284–289.
Andreyeva A. Yu., Efremova E. S., Kukhareva T. A. Morphological and functional characterization of hemocytes in cultivated mussel (Mytilus galloprovincialis) and effect of hypoxia on hemocyte parameters // Fish & shellfish immunology. – 2019. – Vol. 89. – P. 361–367. – https://doi.org/10.1016/j.fsi.2019.04.017
Andreyeva A. Yu., Gostyukhina O. L., Kladchenko E. S., Vodiasova E. A., Chelebieva E. S. Acute hypoxic exposure: effect on hemocyte functional parameters and antioxidant potential in gills of the pacific oyster, Crassostrea gigas // Marine Environmental Research. – 2021. – Vol. 169. – P. 105389. – https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2021.105389
Díaz R. J. Agriculture’s impact on aquaculture: hypoxia and eutrophication in marine waters // Advancing the aquaculture agenda : workshop proc. / OECD. – Paris : OECD, 2010. – https://doi.org/10.1787/9789264088726-en
Donaghy L., Hong H. K., Jauzein C., Choi K. S. The known and unknown sources of reactive oxygen and nitrogen species in haemocytes of marine bivalve molluscs // Fish and shellfish immunology. – 2015. – Vol. 42, iss. 1. – P. 91–97. – https://doi.org/10.1016/j.fsi.2014.10.030
Gagnaire B., Soletchnik P., Madec P., Geairon P., Le Moine O., Renault T. Diploid and triploid Pacific oysters, Crassostrea gigas (Thunberg), reared at two heights above sediment in Marennes-Oleron Basin, France: difference in mortality, sexual maturation and hemocyte parameters // Aquaculture. – 2006. – Vol. 254, iss. 1/4. – P. 606–616. – https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2005.10.008
Ghiselli F., Iannello M., Piccinini G., Milani L. Bivalve molluscs as model systems for studying mitochondrial biology // Integrative and Comparative Biology. – 2021. – Vol. 61, iss. 5. – P. 1699– 1714. – https://doi.org/10.1093/icb/icab057
Gorr T. A., Wichmann D., Hu J., Hermes-Lima M., Welker A. F., Terwilliger N., Wren J. F., Viney M., Morris S., Nilsson G. E., Deten A., Soliz J., Gassmann M. Hypoxia tolerance in animals: biology and application // Physiological and Biochemical Zoology. – 2010. – Vol. 83, iss. 5. – P. 733–752. – https://doi.org/10.1086/648581
Heise K., Puntarulo S., Pörtner H. O., Abele D. Production of reactive oxygen species by isolated mitochondria of the Antarctic bivalve Laternula elliptica (King and Broderip) under heat stress // Comparative Biochemistry and Physiology. Part C, Toxicology and Pharmacology. – 2003. – Vol. 134, iss. 1. – P. 79–90. – https://doi.org/10.1016/S1532-0456(02)00212-0
Hermes-Lima M., Moreira D. C., Rivera-Ingraham G. A., Giraud-Billoud M., Genaro-Mattos T. C., Campos É. G. Preparation for oxidative stress under hypoxia and metabolic depression: revisiting the proposal two decades later // Free Radical Biology and Medicine. – 2015. – Vol. 89. – P. 1122– 1143. – https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2015.07.156
Kladchenko E. S., Andreyeva A. Yu., Kukhareva T. A., Soldatov A. A. Morphologic, cytometric and functional characterisation of Anadara kagoshimensis hemocytes // Fish & Shellfish Immunology. – 2020. – Vol. 98. – P. 1030–1032. – https://doi.org/10.1016/j.fsi.2019.11.061
Kim J. H., Lee H. M., Cho Y. G., Shin J. S., You J. W., Choi K. S., Hong H. K. Flow cytometric characterization of the hemocytes of blood cockles Anadara broughtonii (Schrenck, 1867), Anadara kagoshimensis (Lischke, 1869), and Tegillarca granosa (Linnaeus, 1758) as a biomarker for coastal environmental monitoring // Marine Pollution Bulletin. – 2020. – Vol. 160. – P. 111654. – https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111654
Mackenzie C. L., Lynch S. A., Culloty S. C., Malham S. K. Future oceanic warming and acidification alter immune response and disease status in a commercial shellfish species, Mytilus edulis L. // PLoS One. – 2014. – Vol. 9, iss. 6. – P. e99712. – https://doi.org/10.1371/journal.pone.0099712
Marcogliese D. J. The impact of climate change on the parasites and infectious diseases of aquatic animals // OIE Revue scientifique et technique. – 2008. – Vol. 27, iss. 2. – P. 467–484. – https://doi.org/10.20506/rst.27.2.1820
Matozzo V., Marin M. G. Bivalve immune responses and climate changes: is there a relationship? // Invertebrate survival journal. – 2011. – Vol. 8, iss. 1. – P. 70–77.
Nappi A. J., Ottaviani E. Cytotoxicity and cytotoxic molecules in invertebrates // BioEssays. – 2000. – Vol. 22, iss. 5. – P. 469–480. – https://doi.org/10.1002/(SICI)15211878(200005)22:5<469::AID-BIES9>3.0.CO;2-4
Pampanin D. M., Ballarin L., Carotenuto L., Marin M. G. Air exposure and functionality of Chamelea gallina haemocytes: effects on haematocrit, adhesion, phagocytosis and enzyme contents // Comparative Biochemistry and Physiology. Part A, Molecular & Integrative Physiology. – 2002. – Vol. 131, iss. 3. – P. 605–614. – https://doi.org/10.1016/S1095-6433(01)00512-8
Silina A. V. Spatial heterogeneity and long-term changes in bivalve Anadara broughtoni population: influence of river run-off and fishery // Ocean Science Journal. – 2006. – Vol. 41, iss. 4. – P. 211– 219. – https://doi.org/10.1007/BF03020624
Sui Ya., Kong H., Shang Yu., Huang X., Wu F., Hu M., Lin D., Lu W., Wang Yo. Effects of short-term hypoxia and seawater acidification on hemocyte responses of the mussel Mytilus coruscus // Marine pollution bulletin. – 2016. – Vol. 108, iss. 1/2. – P. 46–52. – https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.05.001
Sussarellu R., Fabioux C., Le Moullac G., Fleury E., Moraga D. TranscriptomicresponseofthePacific oyster Crassostrea gigas to hypoxia // Marine genomics. – 2010. – Vol. 3, iss. 3/4. – P. 133–143. – https://doi.org/10.1016/j.margen.2010.08.005
Tan K., Zhang H., Zheng H. Selective breeding of edible bivalves and its implication of global climate change // Reviews in Aquaculture. – 2020. – Vol. 12, iss. 4. – P. 2559–2572. – https://doi.org/10.1111/raq.12458
Turner L. M., Alsterberg C., Turner A. D., Girisha S. K., Rai A., Havenhand J. N., Venugopal M. N., Karunasagar I., Godhe A. Pathogenic marine microbes influence the effects of climate change on a commercially important tropical bivalve // Scientific Reports. – 2016. – Vol. 6, iss. 1. – P. 1–10. – https://doi.org/10.1038/srep32413
Vaquer-Sunyer R., Duarte C. M. Thresholds of hypoxia for marine biodiversity // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2008. – Vol. 105, iss. 40. – P. 15452–15457. – https://doi.org/10.1073/pnas.0803833105
Wang Yo., Hu M., Cheung S. G., Shin P. K. S., Lu W., Li J. Immune parameter changes of hemocytes in green-lipped mussel Perna viridis exposure to hypoxia and hyposalinity // Aquaculture. – 2012. – Vol. 356/357. – P. 22–29. – https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2012.06.001
Wang Yo., Hu M., Li Q., Li J., Lin D., Lu W. Immune toxicity of TiO2 under hypoxia in the green-lipped mussel Perna viridis based on flow cytometric analysis of hemocyte parameters // Science of the total environment. – 2014. – Vol. 470/471. – P. 791–799. – https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.09.060
Wang Yi., Zheng Yi., Dong J., Zhang X. Two-sided effects of prolonged hypoxia and sulfide exposure on juvenile ark shells (Anadara broughtonii) // Marine Environmental Research. – 2021. – Vol. 169. – P. 105326. – https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2021.105326
Welker A. F., Moreira D. C., Campos É. G., Hermes-Lima M.Roleofredoxmetabolismforadaptation of aquatic animals to drastic changes in oxygen availability // Comparative Biochemistry and Physiology. Part A, Molecular & Integrative Physiology. – 2013. – Vol. 165, iss. 4. – P. 384–404. – https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2013.04.003
Wijsman J. W. M., Troost K., Fang J., Roncarati A. Global production of marine bivalves. Trends and challenges // Goods and services of marine bivalves / eds: A. C. Smaal [et al.]. – Cham, Switzerland : Springer, 2019. – P. 7–26. ‒ https://doi.org/10.1007/978-3-319-96776-9_2