Введение. Столетняя история «гаффской», сартланской болезни, или алиментарно-токсической пароксизмальной миоглобинурии, и тридцать одна зарегистрированная вспышка не позволили определить причину ее возникновения [1, 2]. За весь период в мире от токсикоза пострадало более трех тысяч человек, летальность заболевания составила 2 % людей [3, 4]. Алиментарный токсикоз развивается у рыбоядных млекопитающих, включая человека, при употреблении рыбы или ракообразных, обитающих в неблагополучных водоемах. Основными клиническими проявлениями «гаффской» болезни являются миалгия и миоглобинурия, вызванная разрушением поперечнополосатой мускулатуры, и трудности с мочеиспусканием [5, 6].
Среди основных гипотез «гаффской» болезни, рассматриваемых исследователями по всему миру, являются накопление токсичных веществ химических производств, образование токсинов цианобактериями и ядовитыми водными и прибрежно-водными растениями. Из-за короткого периода вспышек (средняя продолжительность около трех лет) и длительности биологических экспериментов получить достоверные данные о происхождении токсина так и не удалось [7, 8].
В Тюменской области «гаффская» болезнь регистрируется во второй раз. Первая вспышка была зафиксирована на нескольких озерах, входящих в группу Тарманского болотно-озерного комплекса, в 2000–2002 гг. Повторная вспышка случилась в 2019 г. на водоеме, расположенном северо-восточнее Тарманских озер на расстоянии около 300 км в озере Андреевское в Ачирском сельском поселении Тобольского района. С каждым годом число неблагополучных водоемов в Тюменской области увеличивается. В 2023 г. неблагополучными являлись четыре озера: Андреевское, Ишменевское, Иземетское и Эйхлыкуль [9–11].
В предыдущей вспышке было установлено наличие значительных зарослей хвоща речного на неблагополучных Тарманских озерах, который и был определен как основная причина, вызывающая «гаффскую» болезнь [12–14].
При гидроботанических обследованиях озер Андреевское и Ишменевское Тобольского района Тюменской области выявлено произрастание растений с ядовитыми свойствами, среди которых белокрыльник болотный.
Цель исследования – определение значения белокрыльника болотного Calla palustris Linnaeus, 1753 в возникновении ачирской вспышки «гаффской» болезни.
Материалы и методы. Исследования проведены в течение 2021–2022 гг. в ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья и Тюменском филиале ФГБНУ «ВНИРО».
Отбор гидроботанических проб проводили на водоемах, в прибрежной зоне, в том числе в местах произрастания белокрыльника. Образцы растений отбирали на 12 станциях (по 6 станций на озерах Ишменевское и Андреевское). Для сохранения объективности результатов точки отбора проб совпадали в различные периоды исследования.
Белокрыльник болотный отбирали в весенне-летний период, измельчали ножницами, гомогенизировали с помощью блендера и ежедневно вводили в аквариумы. Для биологической пробы использовали полевую культуру карася серебряного (Сarassius auratus gibelio), выловленного из благополучного водоема. Плотность посадки карасей не превышала 2 кг на аквариум объемом 100 л. В аквариумы ежедневно вводили по одной части детрита, постепенно увеличивая его концентрацию. Через 15 дней эксперимента, после введения 1 125 г детрита, рыбу вылавливали из аквариумов и готовили для скармливания лабораторным животным. Ежедневно мышам (n = 5) скармливали по 12 г подготовленных образцов сырых внутренних органов и мышц рыбы, полученных при биологической пробе с детритом белокрыльника. Мыши контрольной группы (n = 5) получали аналогичное питание, для этого использовали свежую рыбу, выловленную из благополучных водоемов. Биологическую пробу на мышах проводили в течение 17 сут [15–17].
После завершения биологической пробы трупы погибших лабораторных животных вскрывали в соответствии с ГОСТ Р 57547-2017 «Патологоанатомическое исследование трупов непродуктивных животных. Общие требования», используя наружный и внутренний осмотр. Для изучения гистологического строения органов и тканей мышей отбирали биологический материал, который после фиксации и окрашивания гематоксилином и эозином микроскопировали и фотофиксировали при помощи светового микроскопа Levenhug Med Series – окуляр 10,
объективы 4, 20 и 40 [18, 19].
Результаты и их обсуждение. Неблагополучные по «гаффской» болезни водоемы располагаются на труднодоступной территории Тобольского района Тюменской области и имеют некоторые особенности. На момент исследований в озере Андреевское преобладающая глубина в прибрежной зоне составляла 0,6 м, максимальная глубина отмечена в западной части большого плеса – 1,8 м. Исходя из данных инженерных батиграфических изысканий (фондовые материалы Тюменского филиала ФГБНУ «ВНИРО»), при максимальной глубине оз. Андреевское 1,8 м площадь водоема составляет 80,00 км², объем воды – 90,00 млн м³. Озеро Ишменевское: площадь – 2,95 км², длина – 2,65 км, наибольшая ширина – 1,45 км.
Гидроботанический состав изучаемых озер был представлен различным количеством видов водной и прибрежно-водной растительности. Так, в озере Андреевском произрастает 36 видов, а в озере Ишменевском 40 видов растений. Общих видов, произрастающих в обоих водоемах, насчитывается 21 вид. В составе флоры общими для озер Андреевское и Ишменевское являются три вида растений: хвощ топяной, или речной – Equisetum fluviatile L., вех ядовитый – Cicuta virosa L. и белокрыльник болотный – Calla palustris L.
На озере Андреевское белокрыльник болотный встречался по кромке сплавин, на заболоченных прибрежных участках (большей частью переобводненных) среди сфагновых мхов и болотной растительности по южному берегу и в северо-западном участке (районе притока с болот). Образовывал разреженные заросли.
На озере Ишменевское белокрыльник болотный встречался по кромке сплавин в районе притока с болота и истока ручья, на заболоченных прибрежных участках (большей частью переобводненных) среди сфагновых мхов и болотной растительности по восточному берегу. Образовывал разреженные заросли.
Установлено, что белокрыльник произрастал в составе растительных группировок как на оз. Андреевское, так и на оз. Ишменевское, но при этом не образовывал моновидовых сообществ, хотя встречался довольно часто.
При проведении биологической пробы на белых мышах, которым скармливали образцы сырых внутренних органов и мышц рыбы, содержащейся с детритом белокрыльника болотного, у всех подопытных животных были обнаружены признаки взъерошенности и неряшливости [20, 21].
Конъюнктивит в эксперименте проявился лишь у двух животных опытной группы (40 %). Зафиксировано гнойное течение одно- и двухстороннего конъюнктивита.
Начиная с седьмого дня у животных опытной группы отмечали явные симптомы токсикоза, которые проявлялись пугливостью, снижением двигательной активности, также отмечали характерные признаки «гаффской» болезни в виде позы «лягушки» и позы «треугольника» (рис. 1).
Рис. 1. Поза «треугольника» у мыши в опытной группе при использовании
в эксперименте белокрыльника болотного
The "triangle" pose of a mouse in the experimental group when using a marsh whitefly in an experiment
Все подопытные животные погибли до окончания эксперимента в течение 6–14 дней.
При патоморфологическом исследовании мышей, участвующих в эксперименте, отмечали изменения в печени, почках и селезенке. Так, макроскопически фиксировали, что печень была упругой консистенции красно-коричневого,
темно-красного или светло-коричневого (мускатная) цвета, массой (0,89 ± 0,08) г. Отмечено уменьшение относительной массы печени на 25,4 % по отношению к контрольным животным. При микроскопическом исследовании печени отмечено сохранение структуры органа и деление на дольки, хорошо выражены триады, в гепатоцитах визуализируются ядра (рис. 2).
При макроскопическом исследовании почек и селезенки изменений обнаружено не было. Микроскопически структура почек сохранена, в эпителиоцитах прямых и извитых канальцев визуализируются ядра. Структура сосудистых клубочков сохранена. У одной подопытной мыши отмечали слабовыраженный некротический нефроз части канальцев (рис. 3). Структура селезенки сохранена, ядра выражены хорошо, зафиксировано преобладание белой пульпы над красной. Встречаются участки разрастания соединительной ткани.
|
|
|
|
Рис. 2. Гепатоциты мышей, употреблявших рыбу, после биологической пробы с детритом белокрыльника болотного, окраска гематоксилином-эозином, ув. ×200
Hepatocytes of mice that consumed fish after a biological sample with detritus of marsh whitefly, hematoxylin-eosin stain, vol. ×200 |
Рис. 3. Корковый слой почки мышей, употреблявших рыбу, после биологической пробы с детритом белокрыльника болотного, окраска гематоксилином-эозином, ув. ×200
The cortical layer of the kidney of mice that consumed fish after a biological test with detritus of the marsh whitefly, hematoxylin-eosin stain, vol. ×200 |
Дизайн проведенных исследований максимально приближен к естественным условиям [19]. Идентичность клинической картины и патоморфологических изменений, происходящих с подопытными животными, употреблявшими рыбу, участвующую в биологической пробе, с детритом белокрыльника болотного свидетельствует о значении этого растения в образовании токсина «гаффской» болезни. При этом биомасса белокрыльника болотного в неблагополучных озерах Андреевское и Ишменевское незначительна, что не позволяет считать его основной причиной токсинообразования. Вероятно, белокрыльник болотный является одним из факторов, провоцирующих образование токсина в организме рыб.
Случаи отравления животных белокрыльником болотным практически не описываются. Имеющиеся данные о клинической картине и возможных способах обезвреживания (высушивания) указывают на причастность белокрыльника болотного к образованию комплексного вещества органической природы. Вероятно, что совокупность факторов и накопление органического вещества в водоемах способствуют запуску биохимических процессов в организме рыб, что приводит к развитию «гаффской» болезни у рыбоядных млекопитающих, употребляющих токсичную рыбу.
Заключение. На озерах Андреевское и Ишменевское, где зафиксирована «гаффская» болезнь, белокрыльник болотный встречается достаточно часто, но не образует моновидных зарослей. При проведении биологической пробы на мышах, которым скармливали рыбу, содержащуюся с детритом белокрыльника болотного, отмечали признаки, прямо и косвенно указывающие на «гаффскую» болезнь в виде пугливости, гиподинамии, гнойного конъюнктивита, наличия поз «треугольника» и «лягушки». Летальность среди подопытных животных составила 100 %. Патоморфологические изменения совпадали с таковыми при «гаффской» болезни и характеризовались изменениями в печени, почках и селезенке. У подопытных животных не обнаруживали изменений в скелетной мускулатуре, что не характерно для «гаффской» болезни. Идентичность клинической картины и патоморфологических изменений, происходящих с подопытными животными, которые употребляли участвующую в биологической пробе с детритом белокрыльника болотного рыбу, свидетельствует о значении этого растения в образовании токсина «гаффской» болезни.
