Features of the ultrastructure of the mesonephros of representatives of the order Siluriformes from different climatic zones

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This article discusses the ultrastructure of interstitial cells and structural units of the nephron-mesonephros in representatives of the Siluriformes order, living in the subequatorial and temperate climate zones. The object of the study was 4 species of catfish: the bottom species Silurus glanis, an inhabitant of the Rybinsk Reservoir located in the European part of Russia; the bottom species Clarias batrachusClarias gariepinus and the bottom-pelagic species Mystus gulio, inhabitants of the Cai River in southern Vietnam. It is shown that the ultrastructure of the interstitial cells of Siluriformes is similar to that of freshwater bony fishes of the Cypriniformes and Perciformes orders. Neutrophils of catfish, according to the structural features of secondary granules, are similar to those of Perciformes. The ultrastructure of the nephron of catfishes is similar to that of salmonids in the presence of a neck section in the proximal tubules of the nephron. The presence of a well-developed tubular reticulum in the endocytosis zone, forming loops, characterizes the type of nutrition of the studied species. The ultrastructure of the mesonephros of catfishes of the subequatorial zone differs from that of S. glanis of the temperate zone in the morphometric characteristics of leukocytes, iontransporting cells, structural units of the renal corpuscles and nephron tubules. These morphological features reflect differences in the intensity of water exchange in the body and are an adaptation to living in conditions with average annual high temperatures.

About the authors

Ekaterina Alexandrovna Flerova

Demidov Yaroslavl State University

Author for correspondence.
Email: katarinum@mail.ru

Candidate of Biological Sciences, Professor at the Human and Animal Sciences Department, Vice-Rector for Research

Russian Federation, Yaroslavl

References

  1. Корниенко М.С. Структурно-функциональная характеристика ионоцитов жабр и почки некоторых видов рыб при изменении солености окружающей среды: автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток, 2008. 23 с.
  2. Металлов Г.Ф. Физиолого-биохимические механизмы эколого-адаптационной пластичности осморегулирующей системы осетровых рыб: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Астрахань, 2002. 46 с.
  3. Наточин Ю.В. Эволюция водно-солевого обмена: от феноменологии к механизмам физиологической функции // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2002. Т. 38, № 5. С. 460–468.
  4. Микряков В.Р. Закономерности формирования приобретенного иммунитета у рыб. Рыбинск: Изд-во «Рыбинская типография», 1991. 151 с.
  5. Кондратьева И.А., Киташова А.А., Ланге М.А. Современные представления об иммунной системе рыб. Часть I. Организация иммунной системы рыб // Вестник Московского университета. Сер. 16. Биология. 2001. № 4. С. 11–20.
  6. Солдатов А.А. Особенности организации и функционирования системы красной крови рыб // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2005. Т. 41, № 3. С. 217–223.
  7. Грушко М.П. Клеточный состав кроветворных органов половозрелых самок представителей класса рыб, земноводных и пресмыкающихся: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Астрахань, 2010. 43 с.
  8. Бабаев А.Х. Роль митохондрий почек в регулировании водно-солевого обмена: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Ашхабад, 1971. 42 с.
  9. Пучков Н.В. Физиология рыб. М.; Л.: Изд-во «Пищепромиздат», 1941. 300 с.
  10. Законнова А.В. Климатические изменения термического режима Рыбинского водохранилища // Труды Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. 2021. Вып. 94 (97). С. 7–16.
  11. Экология внутренних вод Вьетнама / под ред. Д.С. Павлова, Д.Д. Зворыкина. М.: Изд-во «Товарищество научных изданий КМК», 2014. 435 с.
  12. Hammer O., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis // Palaeontologia Electronica. 2001. Vol. 4, № 1. P. 1–9.
  13. Флёрова Е.А. Клеточная организация почек костистых рыб (на примере отрядов Cypriniformes и Perciformes). Ярославль: Изд-во ФГБОУ ВПО «Ярославская ГСХА», 2012. 138 с.
  14. Флёрова Е.А., Елизаров М.Е. Ультратонкое строение клеток лимфо-миелоидной ткани пронефроса обыкновенного сома Silurus glanis L. // Вестник АПК Верхневолжья. 2012. № 4. С. 44–49.
  15. Cannon M.S., Mollenhauer H.H., Eurell T.E., Lewis D.H., Cannon A.M., Tompkins C. An ultrastructural study of the leucocytes of the channel catfish (Ictalurus punctatus) // Journal of Morphology. 1980. Vol. 164, iss. 1. P. 1–23. doi: 10.1002/jmor.1051640102.
  16. Zhang H.J., Xie C.X., Li D.P., Yang X.F. Blood cells of a sisorid catfish Glyptosternum maculatum (Siluriformes: Sisoridae), in Tibetan Plateau // Fish Physiology and Biochemistry. 2011. Vol. 37, № 1. P. 169–176. doi: 10.1007/s10695-010-9429-0.
  17. Flerova E.A., Yurchenko V.V., Morozov A.A., Evdokimov E.G., Bogdanova A.A., Alekseev M.Yu., Sendek D.S, Titov S.F. Histology and ultrastructure of the nephron and kidney interstitial cells in the Atlantic salmon (Salmo salar Linnaeus 1758) at different stages of life cycle // Biology. 2023. Vol. 12, № 5. P. 750. doi: 10.3390/biology12050750.
  18. Betancur-R.R., Wiley E.O., Arratia G., Acero A., Bailly N., Miya M., Lecointre G., Guillermo O. Phylogenetic classification of bony fishes // BMC Evolutionary Biology. 2017. Vol. 17, № 1. P. 162. doi: 10.1186/s12862-017-0958-3.
  19. Аминева В.А. Яржомбек А.А. Физиология рыб. М.: Изд-во «Легкая и пищевая промышленность», 1984. 200 с.
  20. Кузищин К.В., Груздева М.А., Павлов Д.С. Особенности биологии европейского сома Silurus glanis из Волго-Ахтубинской водной системы, нижняя Волга // Вопросы ихтиологии. 2018. Т. 58, № 6. С. 684-695.
  21. Fangue N.A., Richards J.G., Schulte P.M. Do mitochondrial properties explain intraspecific variation in thermal tolerance? // Journal of Experimental Biology. 2009. Vol. 212, № 4. P. 514–522. doi: 10.1242/jeb.024034.
  22. Пономарева Е.Г., Черкасова О.А., Симоненко Г.В., Тучин В.В., Никитина В.Е. Воздействие бактериального лектина и повышенной температуры на адипоциты // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 1. С. 283–287.
  23. Солдатов А.А. Влияние экспериментальной гипотермии на состояние капиллярной сети скелетных мышц морских рыб // Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов. Петрозаводск: Изд-во Института биологии КарНЦ РАН, 2010. С. 278–282.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 - Cells of catfish interstitium. Lymphocyte S. glanis (A), lymphocyte M. gulio (B, C), plasma cell S. glanis (D), macrophage C. gariepinus (E), macrophage S. glanis (E), plasma cell C. batrachus (G), neutrophil M. gulio (H), neutrophil S. glanis granules (I, L), neutrophil S. glanis (K), eosinophil M. gulio (M), C. batrachus neutrophil cytoplasm (H), C. batrachus RBCs (O), S. glanis RBCs (P), C. batrachus bacillus cell (P), C. batrachus bacillus cell wall (C), C. batrachus ion-transporting cell cytoplasm (T), C. batrachus ion-transporting cells (U). Main structural components: nucleus (1), nucleus (2), mitochondria (3), rough endoplasmic reticulum (4), phagosomes (5), specific neurophil granules (6), specific eosinophil granules (7), vesicles (8), microfibrils (9), fibrillar sheath (10), granule (11), tubular reticulum (12)

Download (1MB)
3. Figure 2 - Ultrastructure of the renal calf and proximal tubules of catfish. Renal calf of S. glanis (A), podocyte of M. gulio (B), neck section of the proximal tubule of S. glanis (C), basal part of the epitheliocyte of the neck section of the proximal tubule. glanis (C), basal part of the epitheliocyte of the neck section of the proximal tubule of S. glanis (D), and the basal part of the epitheliocyte of the renal tubule of S. glanis (D), apical part of the neck epitheliocyte and type I epitheliocyte of the proximal tubule of S. glanis. glanis (E), basal part of the neck section of the proximal tubule of C. batrachus (F), apical part of the epitheliocyte of type I of the proximal tubule of S. glanis. glanis (G), apical part of type I epitheliocyte of the proximal tubule of C. batrachus (H), apical part of type I epitheliocyte of C. gariepinus (I). gariepinus (I), basal part of type I epitheliocyte of M. gulio (K), basal part of type I epitheliocyte of S. glanis (L). Major structural components: Squamous epithelium cell of the parietal leaflet of Bowman's capsule (1), urinary space (2), podocyte (3), capillary (4), nucleus (5), basal membrane (6), cytopodia of podocyte (7), filtration slit (8), brush border formed by cilia (9), mitochondria (10), brush border, formed by microvilli (11), cross section of cilia of the neck section of proximal tubule cells (12), Golgi apparatus (13), electron-transparent lysosome (14), tubular reticulum (15), secretory granule (16), smooth endoplasmic reticulum (17)

Download (1MB)
4. Figure 3 - Ultrastructure of proximal tubules and distal tubules of catfish. Apical part of epitheliocyte of type II proximal tubules of M. gulio (A), apical part of epitheliocyte of type II proximal tubules of S. glanis (B), basal part of epitheliocyte of distal tubule of S. glanis (C), apical part of the epitheliocyte of the distal tubule of S. glanis. glanis (D), basal part of distal tubule epitheliocyte of M. gulio (E), basal part of distal tubule epitheliocyte of C. batrachus (F), apical part of distal tubule epitheliocyte of C. batrachus (G), apical part of distal tubule epitheliocyte of C. gariepinus (H). Main structural components: epitheliocyte microvilli (1), mitochondrion (2), smooth endoplasmic reticulum (3), nucleus (4), rough endoplasmic reticulum (5), lobate outgrowth (6), intercellular contact (7), basal membrane (8)

Download (1MB)

Copyright (c) 2025 Flerova E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».