Россия
Россия
Россия
Россия
Россия
Россия
УДК 615.91 Ядовитые вещества в целом
УДК 616-091.8 Патологическая гистология. Патология клетки, целлюлярная патология, цитопатология, гистопатология клетки. Учение о болезненно измененных тканях
УДК 57.084.1 в искусственно контролируемых условиях, например, в лаборатории
УДК 574.6 Прикладная гидробиология
УДК 59.084 Наблюдения и эксперименты на живых животных
Цель исследования – изучение роли хвоща топяного, или речного, Equisetum fluviatile L. при ачирской вспышке «гаффской болезни». Исследование выполнено в период с 2021 по 2022 г. в ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья. Отбор гидроботанических проб проводился на водоемах, в прибрежной зоне, в т. ч. в местах произрастания хвоща, и на сплавинной растительности. Про-бы отбирали на 12 станциях (по 6 станций на озерах Ишменевское и Андреевское), расположение точек отбора проб водной и прибрежно-водной растительности было единым. Для учета биомассы и численности побегов хвоща было заложено по 10 площадок прямоугольной формы 2 × 5 м, площадь одной составляла 10 м2. На каждой площадке производили выборку побегов хвоща на учетной площади, определяли численность побегов, их высоту и сырой вес укоса. На озере Андреевское Тобольского района средняя удельная численность побегов хвоща составила 20 экз/м2 при удельной биомассе (сыром весе) 74,75 г/м2. На озере Ишменевское Тобольского района средняя удельная численность побегов хвоща составила 23 экз/м2 при удельной биомассе (сыром весе) 160,75 г/м2. При скармливании белым мышам рыбы, содержащейся с детритом хвоща речного, отмечали клинические признаки, схожие с признаками «гаффской» болезни: пугливость, снижение двигательной активности, гнойный одно- или двухсторонний конъюнктивит, поза «треугольника» и поза «лягушки». Смертность у мышей при биологической пробе составила 60 %. Кроме схожих с «гаффской» болезнью клинических признаков отмечена иктеричность кожи ушных раковин, дистальных отделов конечностей, хвоста и выделение ярко-желтой мочи, что нехарактерно для «гаффской» болезни. Учитывая низкую биомассу хвоща речного в небла-гополучных озерах Андреевское и Ишменевское и наличие иктеричности у подопытных живот-ных, можно утверждать, что хвощ речной не является основной причиной, провоцирующей об-разование токсина в организме рыб.
алиментарно-токсическая пароксизмальная миоглобинурия, «гаффская» болезнь, хвощ речной, Equisetum fluviatile L., ачирская вспышка
Введение. «Гаффская» болезнь, или алиментарно-токсическая пароксизмальная миоглобинурия, – это пищевой токсикоз, который характеризуется рабдомиолизом и дегенеративными изменениями в почках людей и животных, употребивших рыбу или ракообразных, обитающих в неблагополучном водоеме [1, 2]. Зачастую клинические признаки, которые проявляются сильными приступообразными мышечными болями, задержкой мочеиспускания и изменением цвета мочи вплоть до красно-коричневого цвета, проявляются через 12–48 ч [3–5]. При наличии осложнений существует вероятность летального исхода [6]. Так, за всю историю болезни, которая впервые была выявлена в 1924 г., летальность составила около 2 %. Менее чем за столетие «гаффская» болезнь была зарегистрирована 31 раз с числом пострадавших более трех тысяч человек [7–9].
Несмотря на практически вековую историю болезни, до сих пор не удалось определить ее этиологию. Практически каждая вспышка детально изучалась учеными, в результате было выдвинуто множество теорий возникновения «гаффской» болезни, большинство из которых прошли экспериментальные исследования, но так и не были подтверждены [10, 11]. Среди предположений ученых: влияние отходов целлюлозного производства, цветение воды, отравление спорыньей, токсины жабрея и хвоща речного, отравление палитоксином [12–18].
Источником токсина, вызывающего «гаффскую» болезнь в предыдущей вспышке, зарегистрированной в Тюменской области, являлся хвощ речной, что было доказано при биологических пробах и подтверждено патоморфологическими и патогистологическими исследованиями [12, 14]. В настоящее время неблагополучными являются четыре озера, расположенные в Ачирском сельском поселении Тобольского района Тюменской области – Андреевское, Ишменевское, Иземетское и Эйхлыкуль.
При обследовании озер Андреевское и Ишменевское Тобольского района Тюменской области был обнаружен ряд растений, обладающих ядовитыми свойствами, среди которых хвощ топяной, или речной. Учитывая значение хвоща в возникновении вспышки «гаффской» болезни на озерах Тарманской группы, данное исследование является актуальным.
Цель исследования – изучение роли хвоща топяного, или речного, Equisetum fluviatile L. при ачирской вспышке «гаффской» болезни.
Методы и объекты. Исследование выполнено в период с 2021 по 2022 г. в ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья. Отбор гидроботанических проб проводился на водоемах, в прибрежной зоне, в т. ч. в местах произрастания хвоща и на сплавинной растительности. Пробы отбирали на 12 станциях (по 6 станций на озерах Ишменевское и Андреевское), расположение точек отбора проб водной и прибрежно-водной растительности было единым. Для учета биомассы и численности побегов хвоща было заложено по 10 площадок прямоугольной формы 2 × 5 м, площадь одной составляла 10 м2. На каждой площадке производили выборку побегов хвоща на учетной площади, определяли численность побегов, их высоту и сырой вес укоса.
Изучение токсичности хвоща речного проводили, используя схему опытов, представленную на рисунке 1.
Для проведения биологической пробы на карасе серебряном (Сarassius gibelio) использовали детрит хвоща, отобранного в весенне-летний период, готовили его в соответствии с методическими рекомендациями. Для получения навесок для кормления мышей в биологической пробе использовали мышечную ткань и внутренние органы. Для биологической пробы использовали по пять самцов белых мышей (нелинейных) весом 20–25 г, располагая их индивидуально в клетке [2].
|
Схема проведения |
|
4. Извлечение |
|
3. Изготовление детрита |
|
5. Кормление |
|
2. Отбор проб водных |
|
1. Неблагополучный по «гаффской болезни» водоем |
Рис. 1. Схема эксперимента по изучению роли хвоща речного
в возникновении «гаффской» болезни
Результаты и их обсуждение. Гидроботанический состав озер Андреевское и Ишменевское имеет некоторые качественные и количественные отличия. Среди ядовитых водных и прибрежно-водных растений общими для обоих озер являются три вида: хвощ топяной, или речной – Equisetum fluviatile L., вех ядовитый – Cicuta virosa L. и белокрыльник болотный – Calla palustris L.
При гидроботаническом обследовании неблагополучных по «гаффской» болезни водоемов установлено, что хвощ топяной на озере Андреевское не образует обособленных обширных зарослей. Средняя удельная численность побегов хвоща составила 20 экз/м2, средняя высота побегов – 0,68 м, максимальная высота побегов – до 1,0 м. Удельная биомасса (сырой вес) – 74,75 г/м2. Хвощ на оз. Андреевское не образует моновидовых плотных зарослей, а встречается в виде отдельных побегов в сообществах болотной растительности. Для сравнения, средняя удельная сырая масса хвощевых группировок на Тарманских озерах Тюменского района Тюменской области (где в период с 2000 по 2002 г. фиксировалась вспышка «гаффской» болезни) составляла 4 230,0 г/м2, что в 1,5 раза превышало аналогичный показатель для водоемов подтайги Тюменской области [12].
На озере Ишменевское хвощ топяной встречается на большей части побережья (западного, северного и северо-восточного). Средняя удельная численность побегов хвоща составила 23 экз/м2, средняя высота побегов – 0,9 м, максимальная высота побегов – до 1,3 м. Удельная биомасса (сырой вес) – 160,75 г/м2. Данные показатели являются более высоким
Классическая биологическая проба, основанная на методике по определению токсических веществ, вызывающих «гаффскую» болезнь в рыбе, при положительном результате характеризуется следующими клиническими признаками у лабораторных животных: неряшливый внешний вид, взъерошенность волосяного покрова, прыгающая походка, а также поза «треугольника» и «лягушки». Характерные позы, которые животные принимают в течение болезни, вызваны параличом тазовых конечностей и проявляются обычно за несколько суток до гибели животного. Дополнительными исследованиями выявлено, что более, чем у 80 % животных в эксперименте наблюдали конъюнктивит и блефароптоз [1, 3, 12, 19, 20].
При использовании в биологической пробе внутренних органов рыбы, которая приобрела токсичность хвоща речного, первые признаки в виде взъерошенности, конъюнктивита и неряшливого внешнего вида были замечены на седьмой день после начала опыта (рис. 2, 3).
|
|
|
|
Рис. 2. Взъерошенность волосяного покрова у подопытного животного в эксперименте |
Рис. 3. Проявление гнойного конъюнктивита у животного при использовании в эксперименте хвоща речного |
Отмечено, что взъерошенность волосяного покрова и неряшливый вид наблюдали у всех животных опытных групп. Данный клинический признак является первым, схожим с таковыми при «гаффской» болезни. Начиная с девятого дня, у животных опытной группы началось бурное развитие клинической картины. В частности животные стали более пугливы, снизилась их двигательная активность. Часть животных начала принимать позу «треугольника», которая является одним из основных признаков «гаффской» болезни.
Первое опытное животное погибло на девятый день эксперимента. Всего за весь период опыта зафиксирована гибель трех животных. Отмечено, что все павшие животные за несколько часов до гибели принимали позу «лягушки».
Кроме схожих с «гаффской» болезнью клинических признаков отмечена иктеричность кожных покровов, которая ярко выражалась в желтушном оттенке кожи ушей, дистальных отделов конечностей и хвоста (рис. 4). Также у части животных наблюдалось выделение ярко-желтой мочи.
Рис. 4. Иктеричность кожи ушных раковин, дистальных отделов конечностей
и хвоста у лабораторного животного, употреблявшего рыбу
после биологической пробы с детритом хвоща
Модель проведенных экспериментов максимально приближена к естественным условиям. Клиническая картина, полученная в процессе биологической пробы на лабораторных животных, схожа с клиническими проявлениями «гаффской» болезни. В то же время отмечена иктеричность, которая является несвойственным симптомом. Учитывая низкую биомассу хвоща речного в неблагополучных озерах Андреевское и Ишменевское, нет уверенности, что лишь он является причиной возникновения «гаффской» болезни. Существует высокая вероятность комплексного воздействия факторов, провоцирующих образование токсина в организме рыб [21].
Заключение. Установлено, что на озере Андреевское средняя удельная численность побегов хвоща составила 20 экз/м2 при удельной биомассе (сыром весе) – 74,75 г/м2. На озере Ишменевское средняя удельная численность побегов хвоща составила 23 экз/м2, при удельной биомассе (сыром весе) – 160,75 г/м2. При скармливании рыбы, содержащейся с детритом хвоща речного, в течение 15 сут белым мышам отмечали у них клинические признаки, схожие с признаками «гаффской» болезни: пугливость, снижение двигательной активности, гнойный одно- или двухсторонний конъюнктивит, поза «треугольника» и поза «лягушки». Смертность у мышей при биологической пробе составила 60 %. Кроме схожих с «гаффской» болезнью клинических признаков отмечена иктеричность кожи ушных раковин, дистальных отделов конечностей, хвоста и выделение ярко-желтой мочи, что нехарактерно для «гаффской» болезни. Учитывая низкую биомассу хвоща речного в неблагополучных озерах Андреевское и Ишменевское и наличие иктеричности у подопытных животных, можно утверждать, что хвощ речной не является основной причиной, провоцирующей образование токсина в организме рыб.
1. Алиментарно-токсическая пароксизмальная миоглобинурия (АТПМ) / под ред. Г.С. Сивкова; Тюменская гос. с.-х. академия. Тюмень, 2004. 58 с.
2. Рекомендации по диагностике и профилактике «гаффской» болезни / Л.А. Глазунова [и др.]. Тюмень, 2022.
3. Клиническое проявление гаффской болезни у лабораторных животных / Л.А. Глазунова [и др.] // Ветеринария. 2022. № 11. С. 55–60.
4. Особенности течения и исходов Гаффской болезни на территории Тюменской области / Д.И. Лебедева [и др.] // Здравоохранение Российской Федерации. 2023. Т. 67, № 2. С. 149–155.
5. Haff disease associated with consumption of buffalofish (Ictiobus spp.) in the United States, 2010–2020, with confirmation of the causative species / J.R. Deeds [et al.] // Clinical Toxico-logy. 2022. Т. 60, № 10. P. 1087–1093.
6. Санитарно-гигиеническое состояние водое-мов, выловленная рыба из которых содержала токсин, вызывающий «гаффскую болезнь» / Ю.И. Распопова [и др.] // Медицинская наука и образование Урала. 2022. Т. 23, № 2 (110). С. 107–111.
7. Сивков Г.С., Сергушин А.В. Нозография алиментарно-токсической пароксизмальной миоглобинурии // Ветеринарная патология. 2006. № 3 (18). С. 109–117.
8. Rhabdomyolysis following fish consumption: a contained outbreak of Haff Disease in São Paulo / L.K.R. Almeida [et al.] // Brazilian Journal of Infectious Diseases. 2019. Т. 23. P. 278–280.
9. Spread of alimentary-toxic paroxysmal myoglobinuria-haff disease (literature review) / L.A. Glazunova [et al.] // E3S Web of Confe-rences. Сер. "International Scientific and Practical Conference "Fundamental and Applied Research in Biology and Agriculture: Current Issues, Achievements and Innovations", FARBA 2021" 2021. 09002.
10. Гальцева А.А., Глазунова Л.А. К вопросу об этиологии «гаффской» болезни (обзор литературы) // Успехи молодежной науки в агропромышленном комплексе: сб. тр. LVI Студ. науч.-практ. конф., Тюмень, 12 октября 2021 г. Ч. 2 / Гос. аграр. ун-т Северного Зауралья. Тюмень, 2021. С. 23–29.
11. Калинин Е.П., Глазунова Л.А. К вопросу о методике подготовки образцов тканей представителей ихтиофауны для токсикологических исследований «гаффской болезни» // Медицинская наука и образование Урала. 2021. Т. 22, № 4 (108). С. 41.
12. Размашкин Д.А., Бурундукова Т.С. Условия возникновения и этиология вспышки алиментарно-токсической пароксизмальной мио¬глобинурии в Тюменской области и влияние фитотоксинов на биоценоз неблагополучного района // Вестник КГУ. 2006. № 4. С. 54–57.
13. Гальцева А.А. О гипотезах патогенеза «гаффской» болезни // Интеграция науки и образования в аграрных вузах для обеспечения продовольственной безопасности России: сб. тр. нац. науч.-практ. конф. Тюмень, 2022. С. 18–24.
14. О вспышке алиментарно-токсической пароксизмальной миоглобинурии в Тюменской области / Д.А. Размашкин [и др.] // Проблемы паразитологии и токсикологии при рыбохозяйственной эксплуатации водоемов: сб. науч. тр. Тюмень, 2004. С. 25–63.
15. К этиологии вспышки гаффской болезни на озере Котокель / Л.Н. Шантанова [и др.] // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2010. № 3 (73). С. 298–301.
16. Haff Disease in Salvador, Brazil, 2016–2021: Attack rate and detection of toxin in fish samples collected during outbreaks and disease surveillance / C.W. Cardoso [et al.] // The Lancet Regional Health – Americas (2021). DOI:https://doi.org/10.1016/j.lana.2021.100092.
17. Ionophore toxin maduramicin produces haff di-sease-like rhabdomyolysis in a mouse model / X. Gao [et al.] // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020. Т. 17, № 21. P. 7882.
18. The emergence, epidemiology, and etiology of Haff disease / P.E.I. Pei [et al.] // Biomedical and Environmental Sciences. 2019. Т. 32, № 10. P. 769–778.
19. Глазунова Л.А., Мусина А.Р. Особенности клинического проявления гаффской болезни (обзор литературы) // АПК: инновационные технологии. 2021. № 3. С. 6–13.
20. Особенности биологической пробы при вспышке гаффской болезни в Тюменской области (2019–2021 гг.) / Л.А. Глазунова [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2022. № 4 (181). С. 111–119.
21. Эколого-гигиенические факторы развития Гаффской болезни в Тюменской области / Е.В. Кручинин [и др.] // Уральский медицинский журнал. 2019. № 13 (181). С. 118–122.
