Artyku³ przegl¹dowy Review
Badanie histopatologiczne skrzeli jest niezbêdnym elementem diagnostyki zatruæ i chorób ryb. Pozwala bowiem, w po³¹czeniu z innymi metodami, na okrele-nie przyczyny wyst¹pienia u ryb objawów klinicznych i niêæ. Wobec priorytetu badañ wirusologicznych, bak-teriologicznych i paso¿ytniczych stosowanych obec-nie w Polsce w orodkach ichtiopatologicznych ma³o uwagi powiêca siê analizie preparatów histologicz-nych.
Celem opracowania jest zwrócenie uwagi na istot-n¹ wartoæ diagnostyczistot-n¹ badania skrzeli i przedsta-wienie najwa¿niejszych zmian histopatologicznych powstaj¹cych w tym narz¹dzie pod wp³ywem dzia³a-nia czynników fizykochemicznych i biologicznych. Hodowcy ryb wci¹¿ zbyt ma³o uwiadamiaj¹ sobie, jak istotny dla funkcjonowania ca³ego organizmu ryby jest dobry stan skrzeli, a równoczenie, ¿e narz¹d ten jest bardzo wra¿liwy na wszelkie manipulacje hodow-lane i niekorzystne dla ryb zmiany rodowiska. Skrze-la stale kontaktuj¹ siê z wod¹ i przy ich delikatnej bu-dowie jako pierwsze reaguj¹ na dzia³anie substancji toksycznych, infekcji wielu wirusów i bakterii oraz inwazji niektórych paso¿ytów.
Skrzela ryb s¹ narz¹dem wieloczynnociowym. Pe³-ni¹ one rolê narz¹du oddechowego i wydalniczego. Za porednictwem skrzeli odbywa siê wymiana gazowa i jonowa miêdzy organizmem ryby a wodnym rodo-wiskiem zewnêtrznym. Skrzela odgrywaj¹ wiêc istot-n¹ rolê w utrzymaniu w³aciwej równowagi jonowej, od której zale¿y cinienie osmotyczne p³ynów ustro-jowych ryby oraz utrzymywanie równowagi
kwaso-wo-zasadowej krwi (11). Patologiczne zmiany w skrze-lach doprowadzaj¹ do zaburzeñ w funkcjonowaniu ró¿nych narz¹dów wewnêtrznych ryby, a niekiedy po-woduj¹ jej mieræ.
Ryby kostnoszkieletowe posiadaj¹ po cztery ³uki skrzelowe umiejscowione po obu stronach g³owy, które os³oniête s¹ pokrywami skrzelowymi. W ka¿dym ³uku skrzelowym wyró¿niæ mo¿na po stronie przednio-przy-rodkowej wyrostki filtracyjne, a po stronie tylno-bocz-nej listki skrzelowe i blaszki oddechowe. Wyrostki fil-tracyjne nale¿¹ do uk³adu pokarmowego, natomiast listki skrzelowe i blaszki oddechowe s¹ elementami narz¹du oddechowego, wydalniczego oraz narz¹du utrzymuj¹cego równowagê kwasowo-zasadow¹ i jo-now¹ p³ynów ustrojowych ryby. Listek skrzelowy zbu-dowany jest z nab³onka wielowarstwowego zawiera-j¹cego komórki luzowe. Na górnej i dolnej powierzchni listka skrzelowego wystêpuj¹ naprzemiennie usytu-owane blaszki oddechowe. U³o¿one s¹ one prostopad-le do górnej i dolnej p³aszczyzny listka skrzelowego. W 1 mm listka skrzelowego wystêpuje 15-30 blaszek oddechowych.
Krew z serca ryby dostaje siê do aorty brzusznej, nastêpnie do czterech ³uków, w których przebiegaj¹ têtnice wstêpuj¹ce, z których krew p³ynie do odga³ê-zieñ przebiegaj¹cych wzd³u¿ tylnej (w stosunku do kierunku przep³ywaj¹cej wody) krawêdzi listka skrze-lowego. Z têtnic tych erytrocyty wp³ywaj¹ do blaszek oddechowych, a nastêpnie dostaj¹ siê do têtnic prze-biegaj¹cych po przedniej (w stosunku do kierunku nap³ywu wody) krawêdzi listka.
Histopatologiczne badanie skrzeli w diagnostyce
chorób ryb i zatruæ rodowiska wodnego
JERZY ANTYCHOWICZ, MAREK MATRAS
Zak³ad Chorób Ryb Pañstwowego Instytutu Weterynaryjnego Pañstwowego Instytutu Badawczego, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy
Antychowicz J., Matras M.
Gill histopathological investigation in the diagnostics of fish diseases and water environment pollution
Summary
Histopathological examinations of the gills are very useful for the evaluation of the effect of toxic substances on fish and are also valuable in diagnosing certain fish diseases and the study of their pathogenesis. Gill external location and its intimate contact with water means that they are liable to damage by any irritant materials dissolved and suspended in the water and are favored infection sites for viruses, bacteria and parasites. Gill gross pathology and histopathological changes caused by various factors were presented and analyzed in respect to certain toxic substances and some pathological microorganism.
W³aciwe cinienie osmotyczne p³ynów ustrojowych ryby i równowaga kwasowo-zasadowa oraz wydala-nie amoniaku i dwutlenku wêgla utrzymuje siê dziêki ci¹g³ej wymianie jonów miêdzy organizmem ryby a rodowiskiem wodnym, która odbywa siê przez skrzela. Wymiana Na+ na NH
4+ warunkuje wydalanie
amoniaku powstaj¹cego w wyniku metabolizmu zwi¹zków azotowych, natomiast wymiana Na+ na H+
oraz Cl na HCO
3 przyczynia siê do zachowania
sta-³ej równowagi kwasowo-zasadowej w krwi. Wymia-na Cl na HCO
3 wi¹¿e siê równie¿ z wydalaniem CO2.
Utrata jonów Na+, Ca2+ i Cl przez skrzela i nerki
re-kompensowana jest przez aktywny ich pobór przez skrzela.
W blaszkach oddechowych wystêpuj¹ ró¿ne wyspe-cjalizowane komórki, a mianowicie: nab³onkowe, pod-porowe, luzowe, zwane równie¿ kolbkowymi i chlor-kowe. Listek skrzelowy sk³ada siê z komórek zrêbu chrzêstnego i wielowarstwowego nab³onka, w którym wyró¿nia siê, podobnie jak w blaszce oddechowej, ko-mórki luzowe, kolbkowe i chlorkowe. W skrzelach mog¹ wystêpowaæ oprócz tego komórki ziarniste (po-dobne do granulocytów kwasoch³onnych ssaków), lim-focyty, makrofagi i komórki o nieznanej roli (zawiera-j¹ce w cytoplazmie charakterystyczne, za³amu(zawiera-j¹ce wiat³o, pa³eczki). Komórki nab³onkowe pokrywaj¹-ce blaszkê oddechow¹ posiadaj¹ mikrobruzdy zatrzy-muj¹ce równomiernie luz wydzielany przez komórki luzowe, który chroni skrzela przed uszkodzeniem przez czynniki mechaniczne, fizykochemiczne i bio-logiczne. Ka¿da para dwuwklês³ych komórek podpo-rowych stanowi obudowê kapilary blaszki oddecho-wej. Komórki te stanowi¹ równoczenie zr¹b blaszki oddechowej.
Zmiany w skrzelach powstaj¹ pod wp³ywem dzia-³ania niektórych patogennych organizmów oraz sub-stancji dra¿ni¹cych wystêpuj¹cych w wodzie w posta-ci roztworów lub zawiesin. Najczêstsze przyczyny uszkodzenia skrzeli to: zawiesiny nieorganiczne (cz¹st-ki gliny, piasku), zwi¹z(cz¹st-ki toksyczne (metale ciê¿(cz¹st-kie, amoniak, azotyny, chlor, niektóre pestycydy), niektóre wirusy (Herpeswirus koi karpia), niektóre grzyby wod-ne (Branchiomyces sanguinis) i niektóre paso¿yty (Ichthyophthirius multifiliis, Sphaerospora molnari, Dactylogyrus sp., Sanquinicola inermis, Ergasilus sie-boldi).
Objawy kliniczne zwi¹zane z dysfunkcj¹ skrzeli, pojawiaj¹ siê zwykle zanim w skrzelach dojdzie do zmian anatomopatologicznych. Dzieje siê to w krót-kim czasie po wyst¹pieniu deficytu tlenu, ekstremal-nego pH b¹d kontaktu z substancjami toksycznymi. W przypadku deficytu tlenu w wodzie lub uszkodze-nia czêci skrzeli, ryby zbieraj¹ siê przy brzegach w zaroniêtych, lepiej natlenionych partiach stawu lub przy dop³ywie, gdzie woda zwykle zawiera najwiêcej tlenu.
W wielu przypadkach zaburzeñ w hodowli obser-wuje siê u ryb przyspieszenie ruchów oddechowych
skrzeli, co jest wyrazem zwiêkszonej aktywnoci od-dechowej. Objaw ten wystêpuje w przypadku: szyb-kiego wzrostu temperatury wody, zmniejszenia siê koncentracji tlenu w wodzie, zatrucia azotynami i amoniakiem, chlorem oraz uszkodzenia skrzeli przez biologiczne czynniki patogenne (wirusy, bakterie, pa-so¿yty). Obni¿enie temperatury wody i anestetyki mog¹ powodowaæ zmniejszenie czêstotliwoci ruchów od-dechowych.
Przy uszkodzeniu skrzeli przez substancje chemicz-ne czy te¿ przez czynniki biologiczchemicz-ne powoduj¹ce zmniejszenie powierzchni oddechowej tego narz¹du, ryby podp³ywaj¹ do górnej warstwy wody, gdzie kon-centracja tlenu jest najwy¿sza. Takie same objawy wykazuj¹ ryby z nieuszkodzonymi skrzelami, je¿eli w wodzie wyst¹pi deficyt tlenu przy wzrocie tempe-ratury wody lub wzronie koncentracja dwutlenku wêg-la. Podp³ywanie ryb pod powierzchniê wody i przy-spieszenie ruchów oddechowych wystêpuje zwykle równoczenie. Przy niskim cinieniu parcjalnym tle-nu w wodzie (PO2) i wysokim cinieniu parcjalnym dwutlenku (PCO2) wzrasta nie tylko czêstotliwoæ ru-chów skrzelowych objawiaj¹ca siê przyspieszeniem ruchów wieczka skrzelowego, ale wzrasta równie¿ czêstotliwoæ skurczów serca (8); zwiêksza siê tak¿e cinienie têtnicze, miêdzy innymi w kapilarach bla-szek oddechowych. Przy znacznym deficycie tlenu, np. przy nasyceniu 20% O2, wentylacja skrzeli mo¿e wzrosn¹æ ponad dziesiêciokrotnie (10). Po przeniesie-niu ryb ze stawu, w którym wyst¹pi³o zatrucie sub-stancjami toksycznymi do czystej wody, p³ywaj¹ one nadal przez jaki czas pod powierzchni¹ wody, wyko-nuj¹c g³êbokie ruchy oddechowe i okresowo wykazu-j¹ odruch okrelany jako odruch kaszlu powstawykazu-j¹cy pod wp³ywem podra¿nienia gard³a (10). Po pewnym cza-sie czêstotliwoæ ruchów oddechowych mo¿e powró-ciæ do normy.
W optymalnych dla ryb warunkach fizykochemicz-nych, miêdzy innymi w dobrze natlenionej wodzie, gdzie ryba jest w stanie spoczynku, umiarkowane zmia-ny anatomopatologiczne w skrzelach nie wywo³u-j¹ ¿adnych objawów klinicznych. Zaniepokojenie i zwiêkszenie aktywnoci ruchowej ryb lub niewielki nawet spadek koncentracji tlenu w wodzie doprowa-dzaj¹ do ich duszenia siê. Niewielkie nawet zmiany w koncentracji soli w wodzie u ryb ze zmianami w skrzelach doprowadzaj¹ do zaburzeñ osmotycznych (7).
Du¿a powierzchnia skrzeli i ich bogate ukrwienie powoduj¹, ¿e skrzela staj¹ siê miejscem wnikania wi-rusów, bakterii i paso¿ytów, które mog¹ wywo³ywaæ ró¿ne patologiczne zmiany w tym narz¹dzie.
Wygl¹d skrzeli mo¿na oceniaæ jedynie u ¿ywych ryb: zmiany pomiertne rozwijaj¹ siê w skrzelach bardzo szybko i mog¹ prowadziæ do mylnych wniosków. Zdro-we skrzela s¹ jaskrawo czerwone przy ró¿nych odcie-niach tej barwy. Bladoró¿owy kolor skrzeli sugeruje wyst¹pienie anemii, natomiast bladobrunatny lub
br¹-zowy kolor wskazuje na wyst¹pienie methemoglobi-nemii zwi¹zanej z zatruciem azotynami (ponad 40% methemoglobiny we krwi). Nierównomierne zabarwie-nie skrzeli, mozaikowe na przemian przekrwione i blade mo¿e powstaæ przy branchionekrozie, branchio-mykozie i masowej inwazji jaj Sanquinicola inermis. Skrzela blade, ewentualnie przy równoczesnym wy-st¹pieniu wybroczyn, mog¹ wiadczyæ o chorobach wi-rusowych: SVC, VHS, IPN i IHN. W koñcowym eta-pie KHV i ró¿nych patologicznych procesach wystê-puj¹cych w skrzelach pojawia siê martwica (ryc. 1), nastêpnie liza i odpadanie fragmentów blaszek odde-chowych i listków skrzelowych. Zmiany martwicze obejmuj¹ ró¿nej wielkoci rejony skrzeli. Mog¹ to byæ niewielkie ogniska martwicze, które w przypadku da-lej trwaj¹cego procesu obejmuj¹ coraz wiêksz¹ po-wierzchniê skrzeli, doprowadzaj¹c po pewnym czasie do mierci ryby.
Na podstawie zmian stwierdzanych w skrzelach go³ym okiem, pod lup¹ czy te¿ z u¿yciem mikroskopu wietlnego nie mo¿na jednoznacznie orzec, jaki czyn-nik wywo³a³ te zmiany. Badanie skrzeli pozwala jed-nak oceniæ, czy objawy kliniczne wystêpuj¹ce u ryb lub ich niêcie mog¹ mieæ zwi¹zek z uszkodzeniem tego narz¹du; mo¿e równie¿ zasugerowaæ kierunek dalszych badañ ryb i ewentualnie rodowiska wodne-go. W przypadku negatywnego wyniku badania wiru-sologicznego, bakteryjnego, mykologicznego i paso-¿ytniczego mo¿na przyj¹æ, ¿e zmiany w skrzelach po-wstaj¹ pod wp³ywem zwi¹zków toksycznych powsta-j¹cych w wyniku zaburzeñ fizykochemicznych w ro-dowisku wodnym lub z powodu nap³ywu substancji toksycznych z zewn¹trz.
Celem rozpoznania przyczyny zaburzeñ w hodowli ryb konieczne s¹ wiêc badania kompleksowe w pe³ni uwzglêdniaj¹ce badanie histologiczne skrzeli. W przy-padku diagnostyki wirusowych chorób ryb wystarcz¹ zwykle badania wirusologiczne, natomiast ustalenie zwi¹zku przyczynowego pomiêdzy obecnoci¹ mikro-organizmów warunkowo chorobotwórczych lub s³a-bych paso¿ytów a wyst¹pieniem objawów chorobo-wych wymaga potwierdzenia, ¿e by³y one przyczyn¹
powstania w skrzelach powa¿nych zmian anatomopa-tologicznych. Wycinki skrzeli nale¿y utrwalaæ bezpo-rednio (1-2 minuty) po umierceniu ryby; niektórzy uwa¿aj¹, ¿e utrwalanie nale¿y rozpocz¹æ w ci¹gu 90 sekund (16). Po mierci ryby powstaj¹ szybko zmia-ny, które prowadziæ mog¹ do mylnych wniosków.
Badania przeprowadzone przez Antychowicza (nie-publikowane dane) wykaza³y, ¿e w wielu przypadkach przy braku zmian makroskopowych w skrzelach oraz ma³o wyranych zmianach stwierdzanych w wie¿ych preparatach gniecionych, powa¿ne zmiany w tym na-rz¹dzie stwierdza siê po sporz¹dzeniu preparatów histologicznych. Analizuj¹c zakres zmian histopato-logicznych powstaj¹cych w skrzelach, mo¿na z du¿ym prawdopodobieñstwem okreliæ zwi¹zek przyczyno-wy pomiêdzy uszkodzeniem skrzeli a objawami kli-nicznymi i niêciem ryb. W niektórych przypadkach mo¿na równie¿ okreliæ wstêpnie, jaki czynnik móg³ spowodowaæ te zmiany, aczkolwiek nale¿y zawsze braæ pod uwagê, ¿e podobne zmiany mog¹ byæ wywo-³ane przez wiele ró¿nych czynników mechanicznych, chemicznych i biologicznych.
Objawy choroby zale¿¹ przede wszystkim od inten-sywnoci zmian w skrzelach oraz od ich rozleg³oci (procent uszkodzenia skrzeli); w mniejszym stopniu od typu czynnika, który je wywo³a³. Zakres tych zmian zale¿y równie¿ od d³ugoci okresu dzia³ania czynnika uszkadzaj¹cego skrzela. W przypadku czynników fi-zycznych efekt ich dzia³ania zale¿y od intensywnoci dzia³ania tego czynnika, w przypadku czynników che-micznych od rodzaju i koncentracji substancji, a w przypadku czynników biologicznych od rodzaju czyn-nika patogennego i liczby mikroorganizmów.
W preparatach histologicznych sporz¹dzonych ze skrzeli ryb wystêpuj¹ nastêpuj¹ce zmiany histopato-logiczne: zwiêkszenie liczby komórek luzowych, hi-perplazja komórek nab³onkowych, naciek komórek amebopodobnych, obrzêk komórek nab³onkowych oraz oddzielenie siê nab³onka blaszek oddechowych od b³ony podstawowej.
Zwiêkszenie liczby komórek luzowych i zwi¹zane z tym zwiêkszenie iloci luzu jest pierwsz¹ reakcj¹ zachodz¹c¹ w skrzelach w przypadku braku tlenu (13). Zwiêkszone wydzielanie luzu obserwuje siê równie¿ przy wyst¹pieniu ekstremalnego pH, nagromadzeniu metabolitów przemiany materii ryby (amoniaku i azo-tynów) w zbiorniku hodowlanym oraz podra¿nieniu skrzeli przez inne substancje toksyczne lub paso¿yty. Niezjonizowany amoniak (NH3) jest substancj¹, która szczególnie silnie pobudza do zwiêkszonego wydzie-lania luzu (15).
W skrzelach czêsto obserwuje siê hyperplazê ró¿-nego typu komórek normalnie wystêpuj¹cych w nie-wielkich ilociach w tym narz¹dzie i pe³ni¹cych tam okrelone funkcje fizjologiczne. Pod wp³ywem ró¿-nych czynników dra¿ni¹cych powoduj¹cych przyspie-szenie podzia³ów komórek, dochodzi do znacznego zwiêkszenia iloci komórek nab³onkowych, luzo-Ryc. 1. Skrzela karpia (Cyprinus carpio) w stadium narybku
wych, chlorkowych oraz komórek ziarnistych podob-nych do granulocytów kwasoch³onpodob-nych.
Uwa¿a siê, ¿e proliferacja komórek skrzelowych jest wynikiem przewlek³ych procesów ró¿nego typu tocz¹-cych siê w skrzelach. Mo¿e to byæ spowodowane dzia-³aniem metali ciê¿kich, takich jak: nikiel, kadm, rtêæ i mied. Oprócz tego, przyczyn¹ tego zjawiska mo¿e byæ przewlek³e zatrucie amoniakiem przy podwy¿szo-nym pH wody, ekstremalnie niskie pH oraz miejsco-we dzia³anie paso¿ytów ¿ywi¹cych siê komórkami skrzelowymi (Ichthyophthirius multifiilis, Costia ne-catrix, Dactylogyrus sp.). Proliferacja komórek jest szczególnie grona, je¿eli ma postaæ rozsian¹ i obej-muje znaczny procent powierzchni oddechowej skrzeli. Normalnie w skrzelach woda swobodnie przep³ywa pomiêdzy blaszkami, dziêki wystêpuj¹cym tam prze-strzeniom (ryc. 2). Szybko dziel¹ce siê komórki, np. przy inwazji kulorzêska (ryc. 3) lub Sphaerospora molnari (ryc. 4), przy KHV mog¹ wype³niaæ normal-nie wystêpuj¹ce przestrzenormal-nie miêdzy blaszkami odde-chowymi, a nawet pokrywaæ je ca³kowicie grub¹ war-stw¹ komórek. Zrastanie siê blaszek oddechowych przy intensywnej hiperplazji nab³onka skrzelowego
wystê-puje przy chronicznej infekcji flawobakterii (5). Wy-stêpuj¹ce wówczas upoledzenie wymiany gazowej i jonowej, które mo¿e doprowadziæ do kwasicy krwi (gromadzenie siê CO2 we krwi), a nawet do uduszenia siê ryby (11). Zrosty blaszek oddechowych wystêpuj¹ stosunkowo czêsto przy inwazjach paso¿ytów jedno-komórkowych (5).
Naciek komórkowy z przewag¹ kwasoch³onnych komórek ziarnistych oraz luzowych (przy braku na-cieku limfocytowego) wystêpuje czêsto w trakcie
za-trucia amoniakiem gazowym (NH2) (12), natomiast
naciek limfocytów i makrofagów przy inwazji paso-¿ytów jednokomórkowych. Uwa¿a siê, ¿e naciek z przewag¹ kwasoch³onnych komórek ziarnistych po-dobnych do granulocytów kwasoch³onnych wskazuje na tocz¹cy siê w skrzelach proces regeneracji (4).
Pojawienie siê du¿ych, ziarnistych, niekiedy zwa-kuolizowanych komórek (ryc. 5) u³o¿onych w jednej lub kilku warstwach w szczytowej czêci blaszek od-dechowych, jest tematem kontrowersji wród naukow-ców. Jedni uwa¿aj¹, ¿e s¹ to zwyrodnia³e komórki chlorkowe, inni uwa¿aj¹, ¿e s¹ to ameby s³odkowod-ne. Ferguson (4) okrela je jako olbrzymie komórki A Ryc. 2. Prawid³owe skrzela karpia (Cyprinus carpio),
prepa-rat histologiczny × 100, HE Ryc. 3. Inwazja kulorzêska (Ichthyophthirius multifiilis)w skrzelach karpia w stadium narybku, preparat histologicz-ny × 100, HE
Ryc. 4. Inwazja Sphaerospora molarni w skrzelach karpia w stadium narybku, zanik przestrzeni miêdzyblaszkowej i prze-rost komórek skrzelowych, preparat histologiczny × 100, HE
Ryc. 5. Komórki amebopodobne w skrzelach pstr¹ga w sta-dium narybku (palczak), preparat wie¿y × 600
o nieznanej roli. Wed³ug Crespo i wsp. (2) zwiêksza-nie siê liczby komórek chlorkowych u ryb mo¿e na-st¹piæ pod wp³ywem cynku. Komórki chlorkowe wêd-ruj¹ wówczas z nab³onka listka skrzelowego i groma-dz¹ siê na powierzchni blaszek oddechowych. Na uwagê zas³uguje fakt, ¿e komórki chlorkowe rzadko wystêpuj¹ u ryb s³odkowodnych (6).
Obrzêk komórek nab³onkowych obserwowano w przy-padku zakwaszenia wody, np. po opadach kwanych deszczów, którym towarzyszy zwykle wyp³ukanie z gleby aluminium i ró¿nych innych soli (3).
Oddzielanie siê nab³onka blaszek oddechowych od b³ony podstawnej jest oznak¹ powa¿nego uszkodze-nia skrzeli, powstaj¹cego najczêciej po zetkniêciu siê ryb ze skoncentrowanymi substancjami toksycznymi, np. siarczanem cynku (14), chloru (1), amoniaku (15). Oddzielenie nab³onka oddechowego od b³ony podsta-wowej wystêpuje pocz¹tkowo jedynie na niewielkim odcinku blaszki oddechowej, a dopiero po pewnym czasie proces ten obejmuje ca³¹ blaszkê. Objaw ten obserwowano, miêdzy innymi, przy zatruciu chlorem, amoniakiem i fenolem (11). Wed³ug Roberts (10), obrzêk blaszek oddechowych koñcz¹cy siê oddzie-leniem nab³onka, mo¿e byæ skutkiem dra¿ni¹cego dzia³ania zawiesin oraz toksycznego dzia³ania metali ciê¿kich, rodków ochrony rolin i niektórych terapeu-tyków.
Drobne, rozsiane w skrzelach wybroczyny, powsta-j¹ zwykle w zwi¹zku z uszkodzeniem i zanikiem dwuwklês³ych komórek podporowych (ryc. 6). W wy-niku tego procesu w ca³ej blaszce oddechowej kapila-ry ³¹cz¹ siê, tworz¹c jednolit¹ przestrzeñ wype³nion¹ krwi¹, która doprowadza do rozszerzenia blaszki. Wybroczyny s¹ widoczne nie tylko pod mikroskopem, ale równie¿ go³ym okiem, w postaci ma³ych punkci-ków. Zniszczeniu ulegaj¹ tylko niektóre blaszki. We-d³ug Noga (9), jednym z powodów powstawania wy-broczyn s¹ zwi¹zki toksyczne, które os³abiaj¹ komór-ki podporowe tworz¹ce kapilary, co doprowadza do ich rozerwania i w zwi¹zku z tym do wylewu krwi
do blaszki oddechowej. Wybroczyny w skrzelach mo¿-na obserwowaæ po brutalnych manipulacjach, takich jak: ciê¿ki od³ów, d³ugotrwa³e sortowanie i transport ryb, jak równie¿ wskutek kontaktu ryb ze ciekami; rzadziej z powodu dzia³ania niektórych paso¿ytów. Krew zgromadzona wewn¹trz blaszki krzepnie i po pewnym czasie tworzy w³óknisty skrzep, który ulega stopniowo resorpcji (10).
W przypadku licznych wybroczyn mo¿e dojæ do upoledzenia oddychania, co szczególnie wyranie objawia siê przy wysokich temperaturach, gdy kon-centracja tlenu w wodzie jest niska, a zapotrzebowa-nie organizmu ryby na tlen wysokie.
Ogniska nekrotyczne w skrzelach (miejscowa mar-twica tkanki) powstaj¹ wskutek d³ugotrwa³ego, prze-wlek³ego dzia³ania czynników dra¿ni¹cych. W wyni-ku tego procesu obserwuje siê zwyrodnienie komó-rek, objawiaj¹ce siê kurczeniem j¹der (pyknoza) lub ich rozpadem (karyorexis). Martwica skrzeli jest koñ-cowym etapem patologicznych zmian wywo³anych ró¿nymi czynnikami. Proces ten najczêciej wywo³u-j¹ zawiesiny wystêpuwywo³u-j¹ce w wodzie, herpeswirus koi karpia (KHV) i Branchiomyces sanquinis. Rozleg³a martwica skrzeli doprowadza do niêcia ryb. W prze-biegu infekcji KHV niêcie ryb dochodzi do 100%. Po przebytej branchiomykozie skrzela u ozdrowieñ-ców wygl¹daj¹ jak gdyby zosta³y powycinane no¿ycz-kami. W niektórych przypadkach martwica skrzeli doprowadza do ca³kowitego zaniku tkanki miêkkiej pokrywaj¹cej listki skrzelowe, ods³aniaj¹c elementy chrzêstne (9). Powodem tego zjawiska mo¿e byæ dzia-³anie niektórych zwi¹zków toksycznych, przy równo-czesnym intensywnym dzia³aniu bakterii wytwarzaj¹-cych silnie proteolityczne enzymy. Zjawisko to wy-stêpuje dosyæ czêsto w warunkach superintensywnej hodowli ryb w wodach podgrzanych.
Badania histologiczne skrzeli s¹ niezbêdnym ele-mentem diagnostyki zatruæ i chorób ryb. Przy zatruciu amoniakiem nawet niewielkie podprogowe stê¿enia tego gazu powoduj¹ wyst¹pienie nacieku granulocy-tów kwasoch³onnych u podstawy listków skrzelowych, natomiast w okolicy du¿ych naczyñ wystêpuj¹ wybro-czyny. W stanach przewlek³ych komórki te tworz¹ gru-b¹ warstwê otaczaj¹c¹ listek skrzelowy, co doprowa-dza do martwicy skrzeli. W przebiegu zatrucia obser-wuje siê równie¿ przerost komórek luzowych wystê-puj¹cych w nab³onku skrzeli.
Przy zatruciu ryb, w którym skrzela kontaktuj¹ siê z jonami Cd, Cu i Zn, obserwuje siê zwykle wzrost liczby komórek chlorkowych.
Histologiczne badanie wycinków skrzeli ryb cho-rych na KHV wykazuje niekiedy obecnoæ kwaso-ch³onnych cia³ek wtrêtowych zarówno wewn¹trz j¹-der komórkowych, jak i poza j¹drem w cytoplazmie.
W przebiegu infekcji F. columnaris w preparatach histologicznych widoczne s¹ czêsto nitkowate bakte-rie gromadz¹ce siê na koñcach listków skrzelowych. Przy intensywnej infekcji badanie histologiczne wy-Ryc. 6. Skrzela karpia, wybroczyny powsta³e wskutek
znisz-czenia komórek podporowych blaszek oddechowych, prepa-rat histologiczny × 600, HE
kazuje zanik przestrzeni miêdzyblaszkowych z powo-du przerostu komórek pokrywaj¹cych listki skrzelowe. Preparaty histologiczne pochodz¹ce z ryby chorej na branchionekrozê wykazuj¹ zrastanie siê blaszek oddechowych oraz obecnoæ wybroczyn i ognisk mar-twiczych. W kapilarach blaszek oddechowych stwier-dza siê obecnoæ ciemnych kulistych spor grzyba Bran-chiomyces sanquinis.
Kulorzêski widoczne s¹ w preparatach w postaci ró¿nej wielkoci owalnych komórek zawieraj¹cych ziarnistoci. Paso¿yty wystêpuj¹ miêdzy dwoma szczy-towo zroniêtymi blaszkami oddechowymi.
Podczas infekcji Sphaerospora molnari wieloj¹dro-we pansporoblasty i rozwijaj¹ce siê spory powoduj¹ deformacjê niezró¿nicowanych komórek warstwy roz-rodczej nab³onka skrzelowego. W wyniku nacisku paso¿ytów j¹dra tych komórek przybieraj¹ kszta³t pó³-ksiê¿yca, trójk¹ta lub wielok¹ta. Przy masowej in-wazji wokó³ pansporoblastów i spor utrzymuj¹ siê zwykle jedynie cienkie pasemka tkanki gospodarza, która tworzy jak gdyby siatkê.
Wskutek uszkodzenia tkanki skrzelowej przez przy-wry rodzaju Dactylogyrus ulegaj¹ uszkodzeniu komór-ki podporowe listków oddechowych, co doprowadza do zdeformowania listków. Przy masowej inwazji do-chodzi do rozleg³ych ubytków tkanki skrzelowej.
Przy sangwinikolozie tkanka nab³onkowa naczyñ krwiononych wykazuje hiperplazjê, a w skrzelach pojawia siê naciek leukocytów i tkanka w³óknista. Wydobywaj¹ce siê z jaj miracidia powoduj¹ rozerwa-nie naczyñ krwiononych objawiaj¹ce siê pojawierozerwa-niem punkcikowatych wybroczyn.
Najistotniejsze zmiany histopatologiczne wystêpu-j¹ce pod wp³ywem gromadzenia siê zawiesin w skrze-lach to obrzêk blaszek oddechowych oraz rozszerze-nie naczyñ krwiononych, jako wyraz procesu rekom-pensuj¹cego upoledzenie przep³ywu tlenu z wody do krwi ryby.
Histologiczne badanie skrzeli dostarcza bezcennych informacji o stanie rodowiska, w którym ¿yj¹ ryby, jak równie¿ o stanie zdrowia ryb, daj¹c równoczenie wskazówkê co do dalszych specjalistycznych badañ diagnostycznych.
Pimiennictwo
1.Bass M. L., Berry C. R., Heath A. G.: Histopathological effects of intermit-tent chlorine exposure on bluegill (Lepomis macrochirus) and rainbow trout (Salmo gairdneri). Water Res. 1977, 11, 731-735.
2.Crespo S., Soriano E., Sampera C., Balasch J.: Zinc and copper distribution in excretory organs of the dogfish Scyliorhinus canicula and chloride cell response following treatment with zinc sulphate. Marine Biol. 1981, 65, 117--123.
3.Exley C., Philips M. J.: Acid rain: Implication for the farming of salmonids. Recent Advances in Aquaculture III. J. F Mur, Roberts, London 1988. 4.Ferguson H. W.: Systemic Pathology of Fish. Iowa State University Press,
Ames 1989.
5.Goldes S. A., Ferguson H. W., Moccia R. D., Daoust P. Y.: Histological effects of the inert suspended clay kaolin on the gills of juvenile rainbow trout, Salmo gairdneri (Richardson). J. Fish Dis. 1988, 11, 23-34. 6.Hibiya: An Atlas of Fish Histology. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, New
York 1982.
7.Hughes G. M., Morgan M.: The structure of fish gills in relation to their respiratory function. Biol. Rev. 1973, 48, 419-475.
8.Jobling M.: Environmental Biology of Fishes. Chapman, Hall, London 1995. 9.Noga E. J.: Fish Disease Diagnosis and treatment. Mosby-Year Book, Inc.
St. Louis, Missouri 1996, 63-146.
10.Roberts R. J.: Fish Pathology. Saunders W. B., London 2001.
11.Satchell G. H.: Respiratory toxicology, [w:] Weber L. J.: Aquatic Toxicology. T. 2, Vol. 2., Raven Press, New York 1984, 1-47.
12.Schreckenbach K., Spangenberg R., Krug S.: Die Ursache der Kiemen-nekrose. Z. Binnenfischerei DDR 1975, 22, 275-278.
13.Scott A. L., Rogers W. A.: Histological effects of prolongedsublethal hypoxia on channel catfish Ictalurus punctatus (Rafinesque). J. Fish Dis. 1980, 3, 305-316.
14.Skidmore J. F., Tovell P. W. A.: Toxic effect of zinc sulphate on the gills damaged by zinc sulphate. J. Exp. Biol. 1972, 17, 274-276.
15.Smart G.: The effect of ammonia exposure on gill structure of the rainbow trout (Salmo gairdneri). J. Fish. Biol. 1976, 8, 471-475.
16.Speere D. J., Ferguson H.: Fixation artifacts in rainbow trout (Salmo gaird-neri) gills: A morphometric evaluation. Canad. J. Fish. Aquat. Sci. 1989, 46, 780-785.
Adres autora: prof. dr hab. Jerzy Antychowicz, ul. Norwida 3/6, 24-100 Pu³awy; e-mail: antych@piwet.pulawy.pl
