Статья: Лейкоциты крови грызунов на территории заповедника Кологривский лес и Костромского лесничества

Рис. 2. Лейкограмма самцов и самок M. glareolus в условиях биосферного резервата и Костромского лесничества (данные 2021-2023 гг.).

Рис. 3. Лейкограмма самцов и самок A. uralensis в условиях бисферного резервата и Костромского лесничества (данные 2021-2023 гг.).

Лейкоцитарные формулы крови грызунов Myodes glareolus и Apodemus uralensis, представленные в форме лейкограмм на Рис. 2 и 3, дают представление о соотношении содержания различных форм лейкоцитов в крови и особенностях механизма иммунной защиты особей, обитающих на территориях Кологривского и Костромского районов Костромской области. Сравнительный анализ лейкограмм показал, что у грызунов обоих видов, обитающих в Костромском лесничестве, доля лимфоцитов в лейкоформуле меньше по сравнению с грызунами, обитающими в биосферном резервате.

На территории ОПХ «Минское» доля нейтрофилов у грызунов имеет близкие значения по сравнению с лимфоцитами или даже выше, при этом степень выраженности данного явления различна у самцов и у самок. Согласно исследованиям A.K. Davis et al. (2008), увеличение показателя «отношение нейтрофилов к лимфоцитам» в крови говорит об ответе организма на различные, как правило долговременные стрессорные воздействия. Содержание нейтрофилов в крови рыжей полевки и малой лесной мыши в Костромском лесничестве в 1.5 и 2.12 раза (р < 0.01) превышает соответствующие показатели для грызунов, обитающих на территории биосферного резервата.

В то же время, содержание моноцитов, эозинофилов и базофилов в крови грызунов, наоборот, достоверно выше у обитающих в Кологривском заповеднике по сравнению с аналогичными показателями в крови особей, обитающих на территории Костромского лесничества: моноцитов в крови рыжей полевки больше в 2.9 раза, эозинофилов - в 2.3 раза, базофилов - в 1.3 раза (р < 0.01). В крови малой лесной мыши из Кологривского леса доля эозинофилов выше в 1.71 раза, базофилов - в 1.64 раза, моноцитов - в 1.4 раза, чем в крови особей с территории Костромского лесничества (p<0.01).

Стоить отметить, что в крови грызунов исследуемых популяций миелоциты не встречены, что является нормой, так как они представляют собой молодые клетки гранулоцитарного ростка и находятся в костном мозге.

Установлены достоверные корреляционные связи профиля лейкоцитов в крови грызунов с локацией отлова, стадией популяционного цикла, полом, особенностью репродуктивной стратегии, массой тела, относительной массой селезенки и наличием СМ (Рис. 4). В связи с видовыми различиями изменения лейкоформулы, коррелограммы изученных показателей у грызунов рассчитывались отдельно для каждого вида.

Рис. 4. Корреляция гематологических показателей у цикломорфных грызунов на территории Костромской области. 1 - лимфоциты; 2 - моноциты; 3 - нейтрофилы палочкоядерные; 4 - нейтрофилы сегментоядерные; 5 - эозинофилы; 6 - базофилы; 7 - соотношение нейтрофилов сегментоядерных и лимфоцитов; 8 - абсолютная масса тела грызунов; 9 - относительная масса селезенки; 10 - спленомегалия; 11 - пол; 12 - репродуктивная стратегия; 13 - стадия популяционного цикла; 14 - локация отлова. Отражены только значимые зависимости (р < 0.05). Сплошная линия - положительная корреляция; пунктирная линия - отрицательная корреляция. Толщина линии отражает силу связи: слабые (|r_p, r_s| < 0.50), средние (0.50 < |r_p, r_s| < 0.75) и сильные (r_p, r_s > |0.75|).

Ряд корреляционных плеяд вполне ожидаем и объясним самой спецификой лейкоформулы, в которой большинство клеток представлено лимфоцитами и нейтрофилами; эти зависимости характерны для обоих изученных видов. Например, обнаружена сильная обратная корреляционная связь количества лимфоцитов в крови грызунов с палочкоядерными и сегментоядерными нейтрофилами (для рыжей полевки коэффициент корреляции равен -0.85 и -0.83 соответственно, для малой лесной мыши он составил -0.81 и -0.94). В свою очередь, количество палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов, а также лимфоцитов сильно положительно коррелируют с показателем «отношение сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам» (коэффициент корреляции лимфоцитов составляет -0.83 для рыжей полевки, -0.92 для малой лесной мыши).

Кроме того, для популяции малой лесной мыши установлена обратная корреляция доли лимфоцитов в крови с местом отлова, как было указано ранее; их количество достоверно выше на территории биосферного резервата (коэффициент корреляции равен -0.84). Прямая корреляция отмечена для количества палочкоядерных, сегментоядерных нейтрофилов и показателя «отношение сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам» по отношению к месту отлова (коэффициенты корреляции равны 0.86, 0.87 и 0.87 соответственно). При этом для рыжей полевки установлена слабая корреляция для данных переменных (r_s < 0.75).

Несмотря на то, что между относительной массой селезенки и индексом спленомегалии у обоих видов наблюдается положительная корреляция, корреляционные плеяды, формируемые с участием этих показателей, существенно различаются между видами. При этом у рыжей полевки не обнаружено ни одной корреляционной связи СМ с показателями лейкоформулы. В популяции малой лесной мыши установлена слабая положительная корреляция между наличием СМ и количеством лимфоцитов в крови грызунов (коэффициент корреляции равен 0.20), и обратная - с количеством палочкоядерных нейтрофилов (-0.22). Наблюдаемая тенденция говорит о возможном повышении количества лимфоцитов и уменьшении количества палочкоядерных нейтрофилов в случае гипертрофии селезенки у грызунов. Достоверная положительная корреляция спленомегалии у грызунов отмечена с массой тела особей (для рыжей полевки коэффициент корреляции равен 0.59, для популяции малой лесной мыши он составляет 0.60).

Доля эозинофилов в лейкоформуле обоих видов на территории заповедника достоверно выше: в 2.3 раза у рыжей полевки (р < 0.01) и в 1.71 раза у малой лесой мыши (р < 0.01) по сравнению с грызунами, обитающими на территории лесничества. При этом у малой лесной мыши установлена прямая корреляция индекса селезенки и уровня эозинофилов в крови (коэффициент корреляции равен 0.22), у рыжей полевки - обратная (-0.23). Корреляции между наличием СМ и содержанием эозинофилов в лейкоформуле грызунов не установлено.

Средние значения индекса селезенки имеют относительно высокую степень девиации у грызунов исследуемых видов, что свидетельствует о неоднородности популяций по данному признаку (Табл. 2).

Табл. 2. Вариабельность индекса селезенки и доля особей со СМ в популяциях цикломорфных грызунов на территории Костромской области в 2021-2023 гг. Функционально-физиологические группировки: 1 ФФГ - зимовавшие особи, 2 ФФГ - неразмножающиеся сеголетки, 3 ФФГ - размножающиеся сеголетки.

Отмечено, что в период исследований доля особей со СМ в популяциях мышевидных грызунов в общей сложности не превышает 3.85% от всей выборки. При этом максимум особей со спленомегалией наблюдается преимущественно в размножающихся группировках (3 ФФГ и 1 ФФГ) популяций вида M. glareolus. В единичных случаях данный феномен регистрируется у содоминирующего вида - A. uralensis. Корреляционный анализ показал отсутствие тесной связи СМ со спецификой репродуктивной стратегии грызунов (Рис. 4). Кроме того, установлено, что на территории биосферного резервата, где исключена возможность какого-либо антропогенного влияния, доля особей с феноменом спленомегалии выше (4.14%), чем у грызунов, обитающих в Костромском лесничестве (3.48%).

При гельминтологическом исследовании изученных мышевидных грызунов в 2023 г. было обнаружено 6 видов эндопаразитов, относящихся к 3 систематическим группам: Trematoda - 1 (Plagiorchis eutamiatis Schulz, 1932), Nematoda - 4 (Trichenella spiralis Owen, 1835; Heligmosomum costellatum Duardin, 1845; Angiocaulus ryjikovi Juschkov, 1971; Aspiculuris tetraptera Nitzsch, 1821) и Cestoda - 1 (личиночные формы) (Табл. 3).

Табл. 3. Показатели зараженности цикломорфных грызунов на территории Костромской области (данные 2023 г.). ЭИ - экстенсивность инвазии, ИИ - интенсивность инвазии, ИО - индекс обилия.

У популяций, обитающих на территории биосферного резервата, отмечена более высокая доля гельминтозов (61.2%) по сравнению с популяциями Костромского лесничества (9.4%), что может быть следствием повышения частоты встречаемости грызунов со СМ именно на кологривском участке. Однако СМ наблюдалась у 17.24% зараженных гельминтами грызунов из биосферного резервата и у 33% - из Костромского лесничества; статистически достоверной корреляционной связи гельминтоза и величины индекса селезенки не установлено.

Для оценки силы и значимости влияния различных факторов на показатели крови грызунов проведен многофакторный дисперсионный анализ (Рис. 5). По его результатам установлено, что изучаемые факторы, а также их взаимодействие на 70-90% объясняют дисперсию показателей лейкоцитарного профиля крови грызунов. Фактор «видовая принадлежность» оказывает существенное влияние на долю лейкоцитов, нейтрофилов и базофилов. Локация отлова также значимо влияла на три указанных выше показателя и уровень эозинофилов, что, очевидно, в последнем случае было связано с паразитарной нагрузкой. Стадия популяционного цикла оказывала влияние на все показатели лейкоформулы, причем это влияние было более сильным, чем «год исследований». Отмечено также значимое (р < 0.05) совместное действие изученных факторов на лейкоформулу, в ряде случаев достигающее более 10%.

Обсуждение результатов

Одним из ключевых вопросов при мониторинге природных и антропогенно трансформированных экосистем является выбор интегральных показателей состояния видов-биондикаторов, которые могут быть использованы для проведения комплексной оценки изменений, происходящих в экосистемах. Эколого-физиологические особенности системы крови и кроветворных органов фоновых видов мышевидных грызунов отражают естественные процессы адаптации организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Так, смещение профиля лейкоцитов в крови грызунов может происходить под влиянием различного рода стрессоров: популяционных процессов, изменений биотических и абиотических условий среды, наличия болезней и инфекций и др. (Christian, 1950; Davis et al., 2008).

Рис. 5. Влияние различных факторов на гематологические показатели цикломорфных грызунов на территории Костромской области (представлены только достоверные влияния факторов по данным дисперсионного анализа).

При ответе организма животных на стресс происходит уменьшение количества лимфоцитов в крови, иногда сопровождающееся увеличением количества нейтрофилов, что приводит к возрастанию соотношения количества нейтрофилов к лимфоцитам (Baker et al., 1998; Breuner et al., 2013; Davis, 2005; Hanssen et al., 2003; Lobato et al., 2005; Mueller et al., 2011). Эти процессы связаны с изменением скорости созревания клеток лимфоидного ряда, их выбросом в кровь из кроветворных органов, а также миграцией клеток в лимфоидную систему (Brenner et al., 1998; Ottaway and Husband, 1994).

В настоящем исследовании у грызунов, обитающих на территории биосферного резервата, обнаружен характерный для большинства грызунов лимфоцитарный профиль в крови, в то время как у грызунов на территории Костромского лесничества доля лимфоцитов снижается и компенсируется повышением уровня сегментоядерных нейтрофилов, что свидетельствует об адаптивном ответе, обусловленном наличием стрессоров.

Ввиду высокой вариабельности индекса селезенки, в частности из-за явления СМ, не включен в число классических морфофизиологических индикаторов (Ивантер и др. 1985; Шварц и др., 1968). Однако ряд исследователей (Оленев и Григоркина, 2019; Оленев и др., 2014 и др.) доказали, что селезенку можно считать индикатором «экологического неблагополучия» и использовать в качестве маркера зараженности инфекциями.

В настоящих исследованиях наблюдаемый относительно высокий процент особей со спленомегалией в популяциях вида M. glareolus преимущественно в размножающихся группировках (3 ФФГ и 1 ФФГ) подтверждает видоспецифичность явления СМ и ее сопряженность с функциональным состоянием особей, установленную ранее (Оленев и Григоркина, 2019; Салихова, 2015 и др.).

Частота встречаемости грызунов со СМ выше на территории Кологривского заповедника, что может быть следствием более высокого уровня гельминтозов среди грызунов на данной территории по сравнению с Костромским лесничеством.

Отсутствие достоверной корреляционной связи гельминтоза и величины индекса селезенки в настоящем исследовании можно объяснить отловом особей в начальный период инвазии, когда реакция иммунной системы животного на заражение, в частности, в виде увеличения лиенального индекса до значений свыше 10%о, еще не наступила (Оленев и др., 2014).

Одним из факторов, оказывающих существенное влияние на лейкоформулу цикломорфных грызунов Костромской области, является стадия популяционного цикла. В периоды пика плотности популяции грызунов доля сегментоядерных и палочкоядерных нейтрофилов в крови особей повышается, что характеризует наличие хронического стресса, который обусловлен возможным увеличением частоты встреч особей друг с другом, усилением конкуренции за убежища и кормовые ресурсы, увеличением доли среди грызунов гельминтозов и инфекционных заболеваний. Данный вывод подтверждают результаты других исследователей, отметивших, что с увеличением роста плотности популяции животных происходит интенсивная выработка гормонов стресса, в частности глюкокортикоидов (Blondel et al., 2016; Boonstra and Boag, 1992; Christian, 1961; Creel et al., 2012), которые приводят к снижению количества лимфоцитов в крови (Feldman et al., 2000; Stockham and Scott, 2002).