Blood parameters of Siberian roach Rutilus rutilus affected by Haff disease from Lake Kotokelskoye (Lake Baikal Basin, Russia)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Blood parameters of Siberian roach affected by Haff disease from Lake Kotokelskoye (Lake Baikal basin) are presented for the first time. In 2008, the lake experienced an ecological catastrophe: for the first time in Eastern Siberia, an outbreak of Haff disease occurred. After the onset of toxicosis, the studied individuals showed signs of dyserythropoiesis and disturbances in leukopoiesis – degenerative changes in erythrocytes and leukocytes, the development of anemia, inflammatory processes and a decrease in the number of lymphoid cells, initiated by a combination of negative environmental factors, including, probably, the impact of cyanobacterial products. Comparison of the hematological parameters of roach from the transformed lake with those of roach from a healthy area (Chivyrkuisky Bay of Lake Baikal) 6 years after the outbreak of Haff disease showed the presence of destabilization processes in the immune and hematopoietic systems.

Full Text

Restricted Access

About the authors

O. E. Mazur

Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: olmaz33@yandex.ru
Russian Federation, Ulan-Ude

T. G. Burdukovskaya

Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: olmaz33@yandex.ru
Russian Federation, Ulan-Ude

L. V. Tolochko

Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: olmaz33@yandex.ru
Russian Federation, Ulan-Ude

References

  1. Балацкий П.С. 2017. Морфология плотвы Rutilus rutilus (L.) оз. Гусиное и оз. Котокельское в сравнительном аспекте // МНСК-2017: Сельскохоз. науки. Матер. 55-й междунар. науч. студ. конф. Новосибирск. С. 41.
  2. Белякова Р.Н., Волошко Л.Н., Гаврилова О.В. и др. 2006. Водоросли, вызывающие “цветение” водоемов Северо-Запада России. М.: ТНИ КМК.
  3. Бурундукова Т.С. 2005. Условия и причины вспышки алиментарно-токсической пароксизмальной миоглобинурии в Тюменской области: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Улан-Удэ. 22 с.
  4. Воробьевская Е.Л., Седова Н.Б., Чевель К.А. и др. 2021. Биогенные элементы и качеств воды оз. Котокель и некоторых соседних водоемов // Тр. Экологические и биологические системы. М.: МАКС Пресс. С. 54.
  5. Глазунова Л.А., Мусина А.Р. 2021. Особенности клинического проявления гаффской болезни (обзор литературы) // АПК: инновац. техн. № 3. С. 6.
  6. Головина Н.А., Тромбицкий И.Д. 1989. Гематология прудовых рыб. Кишинев: Штиинца.
  7. Дугаржапова Е.Д. 2014. Микробиологический мониторинг рыб водоемов Республики Бурятия: Автореф. дис. … канд. ветер. наук. Барнаул. 19 с.
  8. Житенева Л.Д., Полтавцева Т.Г., Рудницкая О.А. 1989. Атлас нормальных и патологически измененных клеток крови рыб. Ростов-на-Дону.: Ростиздат.
  9. Иванова Н.Т. 1983. Атлас клеток крови рыб (сравнительная морфология и классификация форменных элементов крови рыб). М.: Легк. и пищ. пром-сть.
  10. Краснолобова Е.П., Веремеева С.А., Глазунова Л.А. 2022. Патоморфологические изменения в мышцах карася озера Ишменевское при вспышке гаффской болезни // Вестн. Курской гос. сельскохоз. академии. № 1. С. 61.
  11. Кручинин Е.В., Лебедев И.А., Мокин Е.А. и др. 2019. Эколого-гигиенические факторы развития Гаффской болезни в Тюменской области // Неврология. № 13(181). С. 118. https://doi.org/10.25694/URMJ.2019.13.31
  12. Кухарева Т.А. 2019. Клеточный состав крови и гемопоэтических органов у некоторых видов донных рыб (Севастопольская бухта, Черное море): Автореф. дис. … канд. биол. наук. Севастополь. 150 с.
  13. Лебедев К.А., Понякина И.Д. 2003. Иммунная недостаточность (выявление и лечение). М.: Мед. Книга.
  14. Массеров А.А., Чайковская И.Л., Рахманкулов А.В. 2020. Алиментарно-токсическая пароксизмальная миоглобинурия: случай массового заболевания Гаффской болезнью в Тюменской области // Неделя молодеж. науки: Матер. Всерос. науч. форума с междунар. участием, посвящ. 75-летию победы в Великой Отечественной войне. Тюмень: Печатник. С. 111.
  15. Микряков В.Р., Балабанова Л.В., Заботкина Е.А. и др. 2001. Реакция иммунной системы рыб на загрязнение воды токсикантами и закисление среды. М.: Наука.
  16. Минеев А.К. 2023. Морфофизиологические аспекты развития стресса у рыб в условиях изменений климата и интенсификации антропогенной нагрузки на водоемы Средней и Нижней Волги // Биосфера. Т. 15. № 2. С. 111. https://doi.org/10.24855/biosfera.v15i2.811
  17. Озеро Котокельское: природные условия, биота, экология. 2013. Улан-Удэ: Бурятск. науч. центр Сибир. отд-ния РАН.
  18. Поляк Ю.М., Сухаревич В.И. 2023. Проблемы и перспективы использования цианобактерий (обзор) // Биология внутр. вод. № 1. С. 44. https://doi.org/ 10.31857/S032096522301014X
  19. Пронин Н.М., Бурдуковская Т.Г., Батуева М.Д-Д. и др. 2010. Паразитофауна окуня озера Котокельское (Республика Бурятия: Прибайкалье) в период вспышки Гаффской болезни // Вестн. Бурятск. гос. ун-та. № 4. С. 174.
  20. Пронина С.В., Батуева М.Д.Д., Пронин Н.М. 2014. Характеристика меланомакрофаговых центров печени и селезенки плотвы Rutilus rutilus (Cypriniformes: Cyprinidae) в озере Котокельское в период вспышки Гаффской болезни // Вопр. ихтиологии. Т. 54. № 1. С. 107. https://doi.org/10.7868/S004287521401010X
  21. Пронина С.В., Пронин Н.М., Шантанова Л.Н. 2010. Патоморфологические изменения в тканях белых мышей, получавших рыбу из озера Котокельское в период вспышки гаффской болезни // Бюлл. Восточно-Сибир. науч. центра Сиб. отд. Росс. акад. мед. наук. № 3(73). С. 256.
  22. Сборник инструкций по борьбе с болезнями рыб. 1999. Ч. 2. М.: Агро-Вестник.
  23. Сивков Г.С., Сергушин А.В. 2006. Нозография алиментарно токсической пароксизмальной миоглобинурии // Ветеринар. патология. № 3. С. 109.
  24. Сороковикова Е.Г., Белых О.И., Гладких А.С. и др. 2014. Токсичные цветения цианобактерий в оз. Котокельское (Бурятия) – современное состояние проблемы // Вода: химия и экология. № 2(67). С. 29.
  25. Цыренова Д.Д., Брянская А.В., Козырева Л.П. и др. 2011. Структура и особенности формирования галоалкалофильного сообщества озера Хилганта // Микробиология. Т. 80. № 2. С. 251.
  26. Цыренова Д.Д., Зайцева С.В., Дагурова О.П. и др. 2023. Структура фототрофных сообществ пресных озер Прибайкалья в условиях интенсивной эвтрофикации // Природа Внутр. Азии. № 3(25). С. 85. https://doi.org/110.18101/2542-0623-2023-3-85-99
  27. Шантанова Л.Н., Мондодоев А.Г., Разуваева Я.Г. и др. 2010. К этиологии вспышки гаффской болезни на озере Котокель // Бюлл. Восточно-Сибир. науч. центра Сибир. отд-ния Росс. академии мед. наук. № 3(73). С. 298.
  28. Ahmed I., Reshi, Q.M., Fazio F. 2020. The influence of the endogenous and exogenous factors on hematological parameters in different fish species: a review // Aquacult. int. № 28. P. 869. https://doi.org/10.1007/s10499-019-00501-3
  29. Babior B.M. 2000. Phagocytes and oxidative stress // Am. J. Med. V. 109. № 1. P. 33.
  30. Belykh O.I., Sorokovikova E.G., Fedorova G.A. et al. 2011. Presence and genetic diversity of microcystinproducing cyanobacteria in Lake Kotokel (Russia, Lake Baikal Region) // Hydrobiologia. V. 671. P. 241.
  31. Buchholz U., Mouzin E., Dickey R. 2000. Haff diseases: from the Baltic Sea to the U.S. Shore // Emerg. Infect. Dis. V. 6. № 2. P. 192.
  32. Buratti F.M., Manganelli M., Vichi S. et al. 2017. Cyanotoxins: producing organisms, occurrence, toxicity, mechanism of action and human health toxicological risk evaluation // Arch. Toxicol. № 91. P. 1049. https://doi.org/10.1007/s00204-016-1913-6
  33. Cazenave J., Bistoni Mde L., Pesce S.F., Wunderlin D.A. 2006. Differential detoxification and antioxidant response in diverse organs of Corydoras paleatus experimentally exposed to microcystin-RR // Aquat. Toxicol. № 76.
  34. Cardoso C.W., Oliveira de Silva M.M., Bandeira A.C. et al. 2021. Haff disease in Salvador, Brazil, 2016–2021: Attack rate and detection of toxin in fish samples collected during outbreaks and disease surveillance // Lancet. Reg. Health Am. V. 5. https://doi.org/10.1016/j.lana.2021.100092
  35. Da Silva P.R.R., Pires O.R., Grisolia C.K. 2011. Genotoxicity in Oreochromis niloticus (Cichlidae) induced by Microcystis spp. bloom extract containing microcystins // Toxicon. V. 58. № 3. P. 259.
  36. Falfushynska H., Kasianchuk N., Siemens E. et al. 2023. A review of common cyanotoxins and their effects on fish // Toxics. № 11. P. 118. https://doi.org/10.3390/toxics11020118
  37. Kujbida P., Hatanaka E., Vinolo M.A. et al. 2009. Microcystins -LA, -YR, and -LR action on neutrophil migration // Biochem. Biophys. Res. Commun. V. 382. № 1. P. 9. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2009.02.009
  38. Li L., Xie P., Chen J. 2007. Biochemical and ultrastructural changes of the liver and kidney of the phytoplanktivorous silver carp feeding naturally on toxic Microcystis blooms in Taihu Lake, China // Toxicon. № 49. P. 1042. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2007.01.013
  39. Lin W., Hung T.-C., Kurobe T. et al. 2021. Microcystin-induced immunotoxicity in fishes: a scoping review // Toxins. V. 13. № 11. P. 765. https://doi.org/10.3390/toxins13110765
  40. Makesh M., Bedekar M.K., Rajendran K.V. 2022. Overview of fish immune system // Fish Immune System and Vaccines. Singapore: Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-19-1268-9_1
  41. O’Neil J.M., Davis T.W., Burford M.A., Gobler C.J. 2012. The rise of harmful cyanobacteria blooms: The potential roles of eutrophication and climate change // Harmful Algae. V. 14. P. 313. https://doi.org/10.1016/j.hal.2011.10.027
  42. Shahmohamadloo R.S., Almirall X.O., Simmons D.B.D. et al. 2021. Sibley cyanotoxins within and outside of Microcystis aeruginosa cause adverse effects in Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Environ. Sci. Techn. V. 55. № 15. 1e0422 https://doi.org/10.1021/acs.est.1c01501
  43. Steinel N.C., Bolnick D.I. 2017. Melanomacrophage centers as a histological indicator of immune function in fish and other poikilotherms // Front. Immunol., Sec. Comp. Immunol. V. 8. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.00827
  44. Witeska M., Kondera E., Bojarski B. 2023. Hematological and hematopoietic analysis in fish toxicology // Animals. № 13(16). P. 2625. https://doi.org/10.3390/ani13162625
  45. World health organization. Cyanobacterial toxins: saxitoxins. Background document for development of WHO guidelines for drinking-water quality and guidelines for safe recreational water environments. 2020.: Geneva: WHO.
  46. Xu Z., Cao J., Qin X. et al. 2021. Toxic effects on bioaccumulation, hematological parameters, oxidative stress, immune responses and tissue structure in fish exposed to ammonia nitrogen // Animals. № 11. P. 3304. https://doi.org/10.3390/ani11113304
  47. Yamada Y., Kuzuyama T., Komatsu M. et al. 2015. Terpene synthases are widely distributed in bacteria // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. № 112(3). P. 857.
  48. Zhou M., Tu W.-W., Xu J. 2015. Mechanisms of microcystin-LR-induced cytoskeletal disruption in animal cells // Toxicon. V. 101. P. 92. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2015.05.005
  49. Zou J., Secombes C.J. 2016. The function of fish cytokines // Biology. № 5(2). https://doi.org/10.3390/biology5020023

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 The Russian Academy of Sciences