Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину

Досліджено ультраструктурну організацію клітин зародків Мisgurnus fossilis L. на стадіях першого та десятого поділів бластомерів за присутності в середовищі інкубації макроциклічного лактону класу авермектинів – авермектину В (0,01; 0,1 та 1 мкг/мл). Встановлено, що дія препарату призводить до ультр...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автори:	Мандзинець, С.М., Кулачковський, О.Р., Бура, М.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2011
Назва видання:	Цитология и генетика
Теми:	Оригинальные работы
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/66865
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину / С.М. Мандзинець, О.Р. Кулачковський, М.В. Бура // Цитология и генетика. — 2011. — Т. 45, № 4. — С. 58-64. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-66865
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-668652014-07-24T03:01:33Z Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину Мандзинець, С.М. Кулачковський, О.Р. Бура, М.В. Оригинальные работы Досліджено ультраструктурну організацію клітин зародків Мisgurnus fossilis L. на стадіях першого та десятого поділів бластомерів за присутності в середовищі інкубації макроциклічного лактону класу авермектинів – авермектину В (0,01; 0,1 та 1 мкг/мл). Встановлено, що дія препарату призводить до ультраструктурних змін клітинних органел: гіпертрофії гранулярної та агранулярної ендоплазматичної сітки, дезорганізації мітохондрій та плазматичної мембрани зародків. Дія авермектину зумовлює дозозалежні деструктивні зміни органел, що є наслідком порушення метаболічних та регуляційних процесів, викликаних інгібуючим впливом авермектину на процеси активного транспорту іонів Na⁺, K⁺ та Ca²⁺. Отримані результати свідчать про те, що для авермектину характерна висока ембріотоксичність. Приведены результаты исследований ультраструктуры зародышей вьюна на стадиях первого и десятого делений бластомеров при воздействии 16-членного макроциклического лактона авермектина В2 (0,01; 0,1 и 1 мкг/мл). Действие авермектина ведет к изменениям ультраструктуры клеточных органоидов: гипертрофии гранулярной и агранулярной эндоплазматической сети, дезорганизации митохондрий и плазматической мембраны зародышей. Действие авермектина вызывает дозозависимые деструктивные изменения органелл вследствие нарушения метаболических и регуляторных процессов, вызванных ингибиторным влиянием авермектина на процессы активного транспорта ионов Na⁺, K⁺ и Ca²⁺. Полученные результаты свидетельствуют о характерной для авермектина высокой эмбриотоксичности. The ultrastructure of embryo cells of the loach (Misgurnus fossilis L.) at the stage of the first and the tenth divisions of blastomers in control and under the conditions of avermectin (0,01, 0,1 and 1 μg/ml) impact was investigated. Effect of avermectin resulted in significant ultrastructural changes of embryo cells such as hypertrophy of channels of the smooth and rough endoplasmic reticulum, disorganization of mitochondria and cytoplasm membrane destructions of the embryos. Avermectin led to disruption of Na⁺, K⁺ and Ca²⁺ active transport resulted in destructive changes in metabolic and regulation processes and embryo death. Such results show the high embryotoxicity of avermectin. 2011 Article Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину / С.М. Мандзинець, О.Р. Кулачковський, М.В. Бура // Цитология и генетика. — 2011. — Т. 45, № 4. — С. 58-64. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. 0564-3783 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/66865 597.551.2–131+619.616.995.773.4 uk Цитология и генетика Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Оригинальные работы Оригинальные работы
spellingShingle	Оригинальные работы Оригинальные работы Мандзинець, С.М. Кулачковський, О.Р. Бура, М.В. Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину Цитология и генетика
description	Досліджено ультраструктурну організацію клітин зародків Мisgurnus fossilis L. на стадіях першого та десятого поділів бластомерів за присутності в середовищі інкубації макроциклічного лактону класу авермектинів – авермектину В (0,01; 0,1 та 1 мкг/мл). Встановлено, що дія препарату призводить до ультраструктурних змін клітинних органел: гіпертрофії гранулярної та агранулярної ендоплазматичної сітки, дезорганізації мітохондрій та плазматичної мембрани зародків. Дія авермектину зумовлює дозозалежні деструктивні зміни органел, що є наслідком порушення метаболічних та регуляційних процесів, викликаних інгібуючим впливом авермектину на процеси активного транспорту іонів Na⁺, K⁺ та Ca²⁺. Отримані результати свідчать про те, що для авермектину характерна висока ембріотоксичність.
format	Article
author	Мандзинець, С.М. Кулачковський, О.Р. Бура, М.В.
author_facet	Мандзинець, С.М. Кулачковський, О.Р. Бура, М.В.
author_sort	Мандзинець, С.М.
title	Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину
title_short	Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину
title_full	Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину
title_fullStr	Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину
title_full_unstemmed	Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину
title_sort	зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Оригинальные работы
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/66865
citation_txt	Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину / С.М. Мандзинець, О.Р. Кулачковський, М.В. Бура // Цитология и генетика. — 2011. — Т. 45, № 4. — С. 58-64. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.
series	Цитология и генетика
work_keys_str_mv	AT mandzinecʹsm zmíniulʹtrastrukturnoíorganízacííklítinzarodkívvûnazaumovvplivuavermektinu AT kulačkovsʹkijor zmíniulʹtrastrukturnoíorganízacííklítinzarodkívvûnazaumovvplivuavermektinu AT buramv zmíniulʹtrastrukturnoíorganízacííklítinzarodkívvûnazaumovvplivuavermektinu
first_indexed	2025-07-05T17:01:34Z
last_indexed	2025-07-05T17:01:34Z
_version_	1836827169606598656
fulltext	УДК 597.551.2–131+619.616.995.773.4 С.М. МАНДЗИНЕЦЬ, О.Р. КУЛАЧКОВСЬКИЙ, М.В. БУРА Львівський національний університет ім. Івана Франка E)mail: manisvit@gmail.com ЗМІНИ УЛЬТРАСТРУКТУРНОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ КЛІТИН ЗАРОДКІВ В’ЮНА ЗА УМОВ ВПЛИВУ АВЕРМЕКТИНУ Досліджено ультраструктурну організацію клітин зародків Мisgurnus fossilis L. на стадіях першого та деся� того поділів бластомерів за присутності в середовищі інкубації макроциклічного лактону класу авермектинів – авермектину В (0,01; 0,1 та 1 мкг/мл). Встановлено, що дія препарату призводить до ультраструктурних змін клітинних органел: гіпертрофії гранулярної та аграну� лярної ендоплазматичної сітки, дезорганізації мітохонд� рій та плазматичної мембрани зародків. Дія авермекти� ну зумовлює дозозалежні деструктивні зміни органел, що є наслідком порушення метаболічних та регуляційних процесів, викликаних інгібуючим впливом авермектину на процеси активного транспорту іонів Na+, K+ та Ca2+. Отримані результати свідчать про те, що для авермек� тину характерна висока ембріотоксичність. Вступ. Авермектини – група споріднених за будовою сполук макролідної природи, при� родним продуцентом яких є мікроорганізм Streptomyces avermitilis, що продукує комплекс з восьми індивідуальних авермектинів [1]. Ви� сока антипаразитарна активність [1, 2] авер� мектинів викликала значну наукову та практич� ну зацікавленість дослідників й спеціалістів у галузях тваринництва і рослинництва. Вияв� лено, що найбільш виражена активність ха� рактерна для авермектину В1 [1], тому на його основі були створені комерційні сільськогос� подарські антипаразитарні препарати: абамек� тин, що складається з 80 % авермектину В1а та 20 % авермектину В1b, й івермектин – дигідро� ване похідне авермектину В1 [3, 4]. Багато ро� біт спрямовано на виявлення механізмів анти� паразитичного ефекту згаданих сполук для безхребетних і токсичної дії авермектинів для теплокровних, а також екологічних аспектів їхнього застосування у сільському господарстві. Як вважають деякі дослідники [3, 4], авермек� тини групи А мають цитотоксичні властивос� ті, що не є характерними для авермектинів групи В. Незважаючи на великі здобутки у ви� вченні дії авермектинів групи В, дані стосовно їхньої клітинної дії майже відсутні. Вплив пре� паратів на клітини тварин�господарів, які не є мішенями дії ліків, не менш важливий для оцінки придатності та подальшого використан� ня цих препаратів. Відомо, що авермектини відзначаються ви� сокою ліпофільністю [5] завдяки наявності макроциклічного лактонового кільця (рис. 1), що полегшує їхнє проникнення у клітину і, в свою чергу, визначає спектр клітинних міше� ней, зв’язування з якими змінює ряд метаболіч� них процесів, що веде до загибелі клітин. Пе� редостанній включає також ферменти актив� ного транспорту іонів. У роботі Більмана [6] показано здатність івермектину інгібувати ак� тивність Ca2+�АТФази саркоплазматичної сітки м’язів кроля, а також активність Ca2+�АТФази мікросомної фракції мозку. У роботі Шу [7] показано здатність івермектину пригнічувати ферментативну активність Na+, K+�АТФази у нематод Onchocerca volvulus. Встановлено, що у зародкових клітинах авермектин інгібує ак� тивність Na+, K+�АТФази мембран бластоме� рів [8], а також виявлено пригнічення сумар� ної Ca2+�АТФазної активності у перші години розвитку бластомерів зародків [9]. Показано, ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 558 © С.М. МАНДЗИНЕЦЬ, О.Р. КУЛАЧКОВСЬКИЙ, М.В. БУРА, 2011 що дія авермектинів веде до зменшення амп� літуди та збільшення періоду коливань транс� мембранного потенціалу (ТМП), загальної де� поляризації мембрани бластомерів [10]. Оскільки зародки в період раннього ембрі� онального розвитку є адекватною тест�систе� мою для дослідження рівня токсичності ре� човин та механізмів реалізації токсичного впливу, доцільно дослідити морфологічні ва� ріації внутрішньоклітинних структур та ор� ганел за наявності у середовищі інкубації авер� мектину В1. Мета роботи – дослідження ультраструк� турних змін бластомерів в’юна Misgurnus fossilis L. за умов впливу авермектину В1 протягом раннього онтогенезу. Матеріали і методи. Дослідження проведено на зародках в’юна (Misgurnus fossilis L.) у період від запліднення (перша година розвитку) до стадії десятого поділу бластомерів (шоста го� дина розвитку). Овуляцію стимулювали внут� рішньом’язовим уведенням самкам хоріогоніч� ного гонадотропіну (500 од.). Ікру одержували через 36 год після стимуляції. Сім’яники отри� мували шляхом декапітації та розтину черевної порожнини самців. Ікру запліднювали в чашках Петрі суспензією сперміїв за Нейфахом [11]. Через 5–10 хв після запліднення зиготи відми� вали та інкубували у фізіологічному розчині Гольтфретера (рН 7,4, t = 20–22 °С) за присут� ності авермектину в концентрації 0,01; 0,1 та 1 мкг/мл. Розчиняли 10 мг препаратів у 10 мл суміші пропіленгліколь : вода (7:3, v : v) з на� ступним розведенням до потрібної концентра� ції. Контрольні зародки інкубували в розчині Гольтфретера. Зародки в’юна на зазначених стадіях розвит� ку фіксували 1 год у 1,5%�ному розчині глюта� рового альдегіду в 0,2 М какодилатному буфері (рН 7,2, t = 4 °С). Зразки промивали в какоди� латному буфері та додатково фіксували 1 год у 2%�ному розчині чотириокису осмію в тому ж буфері (t = 4 °С). Потім відмивали від фіксато� рів, обезводнювали спочатку в зростаючих концентраціях етилового спирту, а потім в двох змінах окису пропілену і поміщали в апоксидну смолу епон�812 [12]. Зрізи готували на ультрамікротомі УМТП�6 алмазним ножем, контрастували 15 хв 2%�ним розчином ураніл� ацетату і додатково цитратом свинцю за Рей� нольдсом [13]. Зрізи переглядали і фотографу� вали на електронному трансмісійному мікро� скопі ПЕМ�100. Результати досліджень та їх обговорення. Ультраструктура зародків на першій годині роз� витку при дії авермектину. Ультраструктурна ор� ганізація зародкових клітин в’юна, що були ін� кубовані протягом першої години розвитку (стадія 2 бластомерів) у середовищі з додаван� ням авермектину (0,01; 0,1 та 1мкг/мл), характе� ризувалася зміною електронної щільності гіалоплазми та дезорганізованими органелами у порівнянні з контролем (рис. 2, г та 4, г) [14]. За наявності у середовищі інкубації авер� мектину в концентрації 0,01 мкг/мл спосте� рігали найменш виражені зміни ультраструк� тури усіх органел бластомерів (рис. 2) порів� няно з контролем [14]. Плазматична мембра� на (ПМ) бластомерів залишалась суцільною, однак набувала значних інвагінацій, у ділян� ках яких спостерігалось розпушення (рис. 2, в). Шар цитоплазми, що безпосередньо при� лягав до мембрани бластомерів, майже не містив клітинних органел (рис. 2, в) на відмі� ну від зародків у контролі (рис. 2, г) [14] і ха� рактеризувався високою електронною щіль� ністю. За наявності у середовищі інкубації зарод� ків 0,01 мкг/мл авермектину в глибоких шарах цитоплазми виявлено середніх розмірів не� правильної округлої форми мітохондрії. Біль� шість мітохондрій перебували у стані набряку, а їхній матрикс заповнений речовиною низь� кої електронної щільності на відміну від зарод� ків, що розвивались у нормальних умовах (рис. 4, г). Слід зазначити, що кристи таких міто� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 5 59 Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна Рис. 1. Структурні особливості авермектинів на прикла� ді авермектину та івермектину [5] хондрій зруйновані, однак при цьому ціліс� ність органел не порушена (рис. 2, а, б). Встановлено, що вже на першу годину роз� витку спостерігалось розширення цистерн гранулярної ендоплазматичної сітки (ГЕС) і дезорганізація їхніх мембран, втрата ними ри� босом (рис. 2, а, б). В міру наближення до по� верхні бластомерів у цитоплазмі знаходяться гіпертрофовані канали ГЕС (рис. 2, а, б). Зу� стрічались також невеликі первинні та вто� ринні лізосоми (рис. 2, а–в). Мультивезику� лярні тільця (МТ) у глибоких шарах цитоплаз� ми характеризувались значними розмірами і були оточені суцільною мембраною, на по� верхні якої видно утворення у вигляді сот (рис. 2, б). У випадку дії авермектину в кон� центрації 0,01 мкг/мл жовткові гранули (ЖГ) не зазнавали значних змін, плазматична мемб� рана, яка їх оточувала, зберігала цілісність (рис. 2, а, б). Дозозалежність ультраструктурних змін блас� томерів зародків виявили вже на першій годині розвитку. Поверхня бластомерів зародків за на� явності авермектину в концентрації 0,1 мкг/мл характеризувалася інвагінаціями (рис. 3). Вод� ночас спостерігали злипання сусідніх ділянок ПМ бластомерів (рис. 3, г), а також зменшен� ня проміжку між ними. На певних ділянках ПМ зафіксовано її розриви (рис. 3, г). При� мембранний шар характеризувався високою електронною щільністю, з відсутніми у ньому органелами. При дії авермектину у зазначеній концентрації ПМ частково втратила свою хвилястість і перебувала в натягнутому стані, що свідчить про набряк клітини (рис. 3, г). Ци� топлазма бластомерів характеризувалася него� могенною щільною гіалоплазмою, в якій зустрі� чалися значно гіпертрофовані канали аграну� лярної ендоплазматичної сітки (АЕС) та ГЕС, заповнені речовиною низької електронної щільності, проте в глибоких шарах цитоплаз� ми зафіксовано значне руйнування мембран ГЕС (рис. 3, а–в). У цитоплазмі зустрічались мітохондрії з конденсованим вмістом, з нечіт� кими кристами (рис. 3, а), однак більшість міто� хондрій перебували у стані набряку неправиль� ної форми, кристи яких були зруйнованими (рис. 3, а–в). У глибоких шарах цитоплазми знаходились значних розмірів ЖГ, мембрани в них переважно розпушені, зазначено відшару� вання мембрани від жовтка (рис. 3, а–в). Спо� стерігали збільшення кількості первинних лі� зосом та появу їхніх вторинних форм, наяв� ність значних травних вакуоль, що свідчило про початковий стан лізису клітин (рис. 3, а–в). МТ набували значних розмірів, збільшу� валась їхня кількість у порівнянні з поперед� ньою концентрацією авермектину (рис. 3, в). При подальшому збільшенні концентрації препарату до 1 мкг/мл у середовищі інкубації зародків відзначено більш виражені руйнівні явища, які свідчили про загибель зародків уже на першу годину розвитку (рис. 4). Вакуоля� ризація клітин набувала більш вираженого ха� рактеру. Вміст таких вакуоль мав низьку елек� тронну щільність, що свідчило про активний процес лізису. Спостерігалось також відшару� вання мембран від ЖГ та їхня розпушеність, втрата чіткості, що ймовірно свідчило про роз� рідження та зміни структури мембран під дією ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 560 С.М. Мандзинець, О.Р. Кулачковський, М.В. Бура Рис. 2. Ультраструктура зародків в’юна на першій го� дині розвитку за умов впливу 0,01 мкг/мл авермекти� ну (а–в): АЕС – агранулярна ендоплазматична сітка (АЕР – агранулярний ендоплазматичний ретикулум); ГЕС – гранулярна ЕС; ЖГ – жовткові гранули; КГ – комплекс Гольджі; КР – кристи мітохондрій; Л – лі� зосоми; МХ – мітохондрії; МТ – мультивезикулярні тільця; ПМ – плазматична мембрана; ПС – полісоми; ТВ – травні вакуолі; Р – рибосоми; г – ультраструктура зародків у нормальних умовах авермектинів у високих концентраціях (рис. 4). Зафіксовано початковий некроз, який ви� ражався через збільшення електронної щіль� ності гіалоплазми за рахунок коагуляції білків та руйнування мембранних структур (рис. 4, а, в) у порівнянні з контролем (рис. 2, г). В ін� ших ділянках бластомерів спостерігали уже сформований вакуолізований клітинний вміст (рис. 4, а, г). Дія авермектину завдяки його мембрано� тропності призводить до дестабілізації всіх клітинних мембран. Вченими показано, що взаємодія мембрани, івермектину та Са2+� АТФази підтверджена у дослідженнях з дода� ванням фосфатидилхоліну, який знімав вплив препарату [6]. Зокрема, отримані ультраструк� турні зміни зародкових клітин в’юна можна пояснити взаємодією авермектину, мембран ЖГ та самої ПМ бластомера, а це у свою чергу веде до руйнувань клітинних органел та лізису клітин (рис. 4). Очевидно молекули авермек� тину завдяки своїй високій ліпофільності здатні переходити у ЖГ, зумовлюючи повільну деструкцію ПМ бластомерів (рис. 4). Ультраструктура бластомерів зародків на шосту годину розвитку при дії авермектину. Тривале інкубування зародків в’юна впродовж 6 год за наявності у середовищі авермектину в діапазоні концентрацій 0,01�1 мкг/мл зу� мовлювало ряд змін в ультраструктурній орга� нізації у порівнянні з контролем (рис. 5, г). Цитоплазма бластомерів, що інкубувалися у середовищі з додаванням авермектину в низькій концентрації (0,01 мкг/мл), характе� ризувалась гіалоплазмою з високою електрон� ною щільністю та органелами, які перебували в стані набряку, що свідчить про дезорганіза� цію клітинного скелету (рис. 5, а–в), тоді як гіа� лоплазма бластомерів зародків в’юна на шостій годині розвитку за нормальних умов мала низьку електронну щільність. Міжбластомерні простори є великими та заповнені речовиною дрібнозернистої консистенції (рис. 5, г) [14]. При дії авермектину поверхня бластомерів переважно була суцільною, і в певних ділян� ках зберігалися слабо виражені інвагінації та випинання мембрани, а також зустрічались ділянки з розривами та втратою чіткості мем� брани (рис. 5, б, в). Міжклітинний простір був відсутній або малий і заповнений речовиною високої електронної щільності на відміну від контролю (рис. 5, г) [14]. Як в глибоких (рис. 5, а), так і в кортикальних шарах (рис. 5, б, в) ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 5 61 Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна Рис. 3. Ультраструктура зародків в’юна на першій го� дині розвитку за умов впливу 0,1 мкг/мл авермектину (а–г): ГП – гіалоплазма; інші позначення, як на рис. 2 Рис. 4. Ультраструктура зародків в’юна на першій годи� ні розвитку за умов впливу 1 мкг/мл авермектину (а–г); АФЛ – аутофаголізосома; інші позначення, як на рис. 2 цитоплазми знаходилися мітохондрії, що пе� ребували в стані набряку. Більша частина та� ких мітохондрій мала непошкоджені зовнішні мітохондріальні мембрани, кристи ж їхні були дезорганізованими. Зруйновані мітохондрії перетворювались у скупчення ліпопротеїно� вих мас, що оточені мембраною (рис. 5, а–в). У деяких ділянках цитоплазми зустрічалися мітохондрії з добре розвинутими кристами та чіткою зовнішньою мембраною (рис. 5, б, в). За інкубування зародків у середовищі з авер� мектином між мітохондріями спостерігали ка� нали АЕС та ГЕС (рис. 5), які нерівномірно розміщувались і зустрічались як у кортикаль� них, так і примембранних шарах. Канали АЕС були гіпертрофованими. Поруч з каналами АЕС серед полів дезорганізованих полісом, які не мали чітких контурів, знаходилися пооди� нокі первинні, вторинні лізосоми та аутофаго� лізосоми (рис. 5). Відзначено також наявність великих травних вакуоль. Збільшення концентрації авермектину в се� редовищі до 0,1 та 1 мкг/мл призводило до де� генеративних незворотних змін ультраструктури бластомерів з ознаками вираженої вакуоляриза� ції клітини та руйнування мембран клітинних органел (рис. 6, а, б). Слід зазначити, що при дії авермектину у високій концентрації (1 мкг/ мл) в більшості випадків спостерігали значне руй� нування клітинного вмісту та розпушення внут� рішніх мембран. У зародків, що розвивалися за нормальних умов, ПМ характеризувалась наяв� ністю випинань та інвагінацій (рис. 5, г) [14]. Така характеристика ПМ узгоджується з отри� маними даними при дослідженні цитодиферен� ціації клітин протягом ранніх поділів бластоме� рів також на стадіях бластули та гаструли Fundulus heteroclitus [15]. Отже наявність у сере� довищі інкубації авермектинів на шосту годину розвитку бластомерів призводила до значних ультраструктурних змін клітин з вираженими ознаками вакуоляризованого некрозу, ступінь вираженості якого залежала від концентрації препаратів. Незворотні зміни органел на стадії 10 поділу бластомерів, які є наслідком порушен� ням перебігу метаболічних процесів, врешті решт вели до загибелі зародків. Подібні зміни ультраструктури, такі як по� шкодження та набряк органел, вакуоляризація органел, розпушення та пошкодження плазма� тичних та мітохондріальних мембран, спосте� рігали при дії івермектинуна тестикулярні клі� тини у кліща Argas (Persicargas) persicus [16]. Сучасні дослідження клітинної смерті, пред� ставлені у роботі Ксіао та ін. [17], показали, що інгібування Na+, K+�АТФази оуабаїном у нервових клітинах призводить до збільшення іонів Na+ та Са2+ та одночасного зменшення іонів К+ у клітині з наступним збільшенням іонів К+ у позаклітинному середовищі. Це ін� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 462 С.М. Мандзинець, О.Р. Кулачковський, М.В. Бура Рис. 5. Ультраструктура зародків в’юна на шостій го� дині розвитку за умов впливу 0,01 мкг/мл авермектину (а–в); г – ультраструктура зародків у нормальних умо� вах на шосту годину розвитку, [14]; інші позначення, як на рис. 2 Рис. 6. Ультраструктура зародків в’юна на шостій годині розвитку за умов впливу 0,1 (а) та 1 мкг/мл (б) авермек� тину. Позначення, як на рис. 2 дукує процеси, що характерні для загибелі клі� тини за механізмом апоптозу. Крім цього, збільшення концентрації оуабаїну запускає процеси механізму некротичного типу клітин� ної смерті. Дослідження авермектинів показа� ли, що аверсектин С – це препарат на основі восьми природних авермектинів, який містить компоненти авермектинів групи А та В і має різний вплив на клітини лімфолейкозу Р�388. Авермектини групи В не викликають апоптозу згаданих клітин, тоді як для авермектинів групи А характерний апоптичний механізм загибелі дослідних клітин [18]. Беручи до уваги дані по гено� та цитотоксичності івермектину [19] і підтвердження розвитку некрозу різних тка� нин при застосуванні івермектину [20–22], а також враховуючи здатність авермектину В ін� гібувати Na+, K+�АТФазу та сумарну Са2+� АТФазну активність бластомерів зародків в’юна у перші години розвитку, вважаємо, що загибель бластомерів здійснюється в основному за меха� нізмом некрозу. Отже набряк та повна вакуоляризація зарод� кових клітин, що являє собою пізній результат некротичного типу смерті клітини, ймовірно є наслідком порушення входження Na+, K+ та молекул води в цитоплазму, виходом іонів Ca2+ та блокуванням його транспорту у клітинні депо бластомерів [6, 8, 9, 23]. Перелічені зміни зумовлені дозозалежною інгібуючою дією авермектину В на активність систем активно� го транспорту іонів Na+, K+ та Ca2+. Це може бути пусковим механізмом процесів, що ви� кликають цитотоксичні ефекти у клітинах, які швидко діляться у період дроблення. S.M. Mandzynets, O.R. Kulachkovsky, M.V. Вura AVERMECTIN EFFECTS ON ULTRASTRUCTURE CHARACTERISTICS OF THE LOACH EMBRYOS The ultrastructure of embryo cells of the loach (Misgurnus fossilis L.) at the stage of the first and the tenth divisions of blastomers in control and under the conditions of avermectin (0,01, 0,1 and 1 µg/ml) impact was investi� gated. Effect of avermectin resulted in significant ultrastruc� tural changes of embryo cells such as hypertrophy of chan� nels of the smooth and rough endoplasmic reticulum, disor� ganization of mitochondria and cytoplasm membrane destructions of the embryos. Avermectin led to disruption of Na + , K + and Ca 2+ active transport resulted in destructive changes in metabolic and regulation processes and embryo death. Such results show the high embryotoxicity of aver� mectin. C.М. Мандзинец, О.Р. Кулачковский, М.В. Бура ИЗМЕНЕНИЯ УЛЬТРАСТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КЛЕТОК ЗАРОДЫШЕЙ В’ЮНА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АВЕРМЕКТИНА Приведены результаты исследований ультраструк� туры зародышей вьюна на стадиях первого и десятого делений бластомеров при воздействии 16�членного макроциклического лактона авермектина В2 (0,01; 0,1 и 1 мкг/мл). Действие авермектина ведет к изменени� ям ультраструктуры клеточных органоидов: гипертро� фии гранулярной и агранулярной эндоплазматической сети, дезорганизации митохондрий и плазматической мембраны зародышей. Действие авермектина вызыва� ет дозозависимые деструктивные изменения органелл вследствие нарушения метаболических и регуляторных процессов, вызванных ингибиторным влиянием авер� мектина на процессы активного транспорта ионов Na + , K + и Ca 2+ . Полученные результаты свидетельст� вуют о характерной для авермектина высокой эмбрио� токсичности. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Burg R.W., Miller B.M., Baker E.E. et al. Avermectins, new family of potent anthelmintic agents: producing organism and fermentation // Antimicrob. Agents Chemother. – 1979. – 15, № 3. – P. 361–367. 2. Ostlind S.C., Long R. Insecticidal activity of the antipar� asitic avermectins // Vet. Rec. – 1979. – 105, № 8. – P. 168. 3. Campbell W.C. Ivermectin and Abamectin. – New York : Springer�Verlag, 1989. – 363 p. 4. Рославцева С.А. Новая группа инсектоакарицидов и нематоцидов // Агрохимия. – 1987. – 7. – С. 130–134. 5. Fisher M.H. Recent advances in avermectin research // Pure. and Appl. Chem. – 1990. – 62, № 7. – P. 1231– 1240. 6. Bilmen J.G., Wootton L.L., Michelangeli F. The inhibi� tion of the sarcoplasmic/endoplasmic reticulum Ca 2+ � ATPase by macrocyclic lactones and cyclosporin A // Biochem. J. – 2002. – 366, № 1. – P. 255–263. 7. Shu E.N., Okonkwo P.O., Batey W.O., Onyeanusi J. Ivermectin: concentration�dependent effects on adeno� sine triphosphatases in adult worms of Onchocerca volvulus // Acta Tropica. – 2000. – 74, № 1. – P. 7–11. 8. Мандзинець С.М., Целевич М.В., Санагурський Д.І. Аналіз впливу двох макроциклічних лактонів на активність Na+, K+�залежної, Mg2+�активованої АТФази зародків в’юна // Експерим. та клін. фізіо� логія і біохімія. – 2008. – № 3. – С. 19–24. 9. Мандзинец С.М., Целевич М.В., Санагурский Д.И. Влияние авермектинов на суммарную Са2+�АТФаз� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 5 63 Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна ную активность мембран зродышей вьюна Misgur� nus fossilis L. // Биология – наука ХХІ века : Сб. те� зисов XII Междунар. Пущинской школы�конфе� ренции молодых ученых. – Пущино, Россия, 2008. – С. 178–179. 10. Мандзинець С.М., Целевич М.В., Санагурський Д.І. Зміни динаміки трансмембранного потенціалу за� родків в’юна упродовж раннього ембріогенезу за умов впливу івермектину // Біологія: від моле� кули до біосфери : Матеріали ІIІ Міжнар. конф. мол. учених. – Харків, 2008. – С. 75–76. 11. Нейфах А.А. Молекулярная биология процессов развития. – М.: Наука, 1977. – 311 с. 12. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинаю� щих. – М.: Мир, 1975. – 325 с. 13. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electron microscopy // J. Cell Biol. – 1963. – 17. – P. 208–212. 14. Целевич М.В., Кулачковський О.Р., Санагурський Д.І. Особливості ультраструктурних змін зародків в’юна Misgurnus fossilis L. за умов впливу бороцину // Цито� логия и генетика. – 2004. – 38, № 6.– С. 23–27. 15. Lentz T.L., Trinkaus J.P. A fine structural study of cytodifferentiation during cleavege, blastula and gas� trula stages of Fundulus heteroclitus // J. Cell Biol. – 1967. – 32, № 1. – P. 121–138. 16. Montasser A.A., Gadelhak G.G., Tariq S. Impact of iver� mectin on the ultrastructure of the testis of Argas (Persicargas) persicus (Ixodoidea: Argasidae) // Exp. and Appl. Acarol. – 2005. – 36, № 1/2. – Р. 119–129. 17. Xiao A.Y., Wei L., Xia Sh., Rothman S., Ping Yu Sh. Ionic mechanism of ouabain�induced concurrent apoptosis and necrosis in individual cultured cortical neurons // J. Neuroscie. – 2002. – 22, № 4. – P. 1350– 1362. 18. Мосин В.А., Кругляк Е.Б., Стерлина Т.С., Корыс� тов Ю.Н., Шапошникова В.В., Кублик Л.Н., Левит� ман М.Х., Викторов А.В., Дриняев В.А. Действие авермектинов на клетки лимфолейкоза Р�388 in vitro // Антибиотики и химиотерапия. – 1999. – № 6. – C. 6–20. 19. Molinari G., Soloneski S., Reigosa M.A., Larramendy M.L. In vitro genotoxic and cytotoxic effects of iver� mectin and its formulation ivomec on Chinese hamster ovary (CHOK1) cells // J. Hazard. Mater. – 2009. – 165, № 1/3. – P. 1074–1082. 20. DeMarco J.H., Heard D.J., Fleming G.J., Lock B.A., Scase T.J. Ivermectin toxicosis after topical administra� tion in dog�faced fruit bats (Cynopterus brachyotis) // J. Zoo and Wildlife Med. – 2002. – 33, № 2. – P. 147– 150. 21. Roberts R.J., Johnson K.A., Casten M.T. Control of Salmincola californiensis (Copepoda : Lernaeapodidae) in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum) : a clinical and histopathological study // J. Fish Dis. – 2004. – 27, № 2. – P. 3–9. 22. Viktorov A.V., Yurkiv V.A. Effect of ivermectin on func� tion of liver macrophages // Bull. Exp. Biol. and Med. – 2003. – 136, № 6. – P. 569–571. 23. Ahern G.P., Junankar P.R., Pace S.M., Curtis S., Mould J.A., Dulhunty А.F. Effects of ivermectin and mide� camycin on ryanodine receptors and the Ca 2+ �ATPase in sarcoplasmic reticulum of rabbit and rat skeletal muscle // J. Physiol. – 1999. – 514, № 2. – P. 313– 326. Надійшла 29.10.10 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 564 С.М. Мандзинець, О.Р. Кулачковський, М.В. Бура

Зміни ультраструктурної організації клітин зародків в’юна за умов впливу авермектину

Репозитарії

Схожі ресурси