OCENA MAKROSKOPOWA WĄTROBY JAKO WSKAŹNIK STANU ZDROWIA PSTRĄGA TĘCZOWEGO W ŚWIETLE BADAŃ WŁASNYCH J. Szarek 1, I. Babińska 1, E. Strzyżewska 1, K.A. Skibniewska 1, J. Zakrzewski 1, J. Guziur 1, B. Szynaka 2, A. Wiśniewska 1, S. Dobosz 3, K. Dublan 1, J. Koc 1, M. Sidoruk 1 1 Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 2 Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, 3 Instytut Rybactwa Śródlądowego im. Stanisława Sakowicza w Olsztynie, Zakład Hodowli Ryb Łososiowatych, Rutki Wstęp Badanie makroskopowe, zwane też sekcyjnym, nekropsyjnym lub autopsyjnym to ocena pośmiertna całości organizmu (zwłok) lub jego części, wykonana poprzez oglądanie, omacywanie i nacinanie. Jest podstawową metodą badawczą w anatomii patologicznej dotyczącej ryb. W stosunku do wątroby polega na dokładnym opisie wyglądu narządu oraz na ocenie jego konsystencji i przekroju. Każdorazowo powinna być przeprowadzona z uwzględnieniem tych trzech elementów. Ocena makroskopowych zmian morfologicznych pozwala bliżej poznać rodzaj odstępstwa od normy, jego wcześniejszą historię (przyczynę i przebieg) oraz następstwa (Szarek i wsp., 2013). Tym samym przyczynia się pośrednio do poprawy dobrostanu ryb lub też leczenia samego schorzenia. Punktem wyjścia do osiągnięcia podanej wiedzy jest dostarczenie informacji o stanie faktycznym badanego narządu. W stwierdzonych odstępstwach od normy sygnalizuje lub wykazuje istotę procesu chorobowego lub schorzenia (Malicka, 2008; Rutty, 2008). Najczęściej jest wstępną oceną morfologiczną. W przypadkach uzasadnionych podczas badania makroskopowego pobiera się do badań wycinki narządów w kierunku analizy mikroskopowej (badanie pod mikroskopem świetlnym, najczęściej pod powiększeniem od kilkunastu do kilkuset razy) i ewentualnie ultrastrukturalnej (ocena w mikroskopie ultrastrukturalnym pod powiększeniem kilku lub kilkunastu tysięcy razy) (Szarek i wsp., 2013). Każdorazowo badanie makroskopowe powinno być wykonywane przy świetle słonecznym rozproszonym takie światło pozwala najlepiej ocenić zmiany w narządach. Należy unikać miejsc silnie nasłonecznionych jaskrawe światło słoneczne utrudnia należytą ocenę narządu. Jeżeli zaś przeprowadza się badanie wieczorem lub nocą, powinno wtedy być zapewnione jak najlepsze oświetlenie np. lampa elektryczna o dużej mocy osłonięta matowym kloszem. W drugiej połowie XX wieku patomorfologia (w tym makroskopowa) zaczęła angażować się w odzwierciedlenie wpływu oddziaływania środowiska na zdrowie różnych gatunków zwierząt, w tym także i ryb. Tak więc analiza patomorfologiczna staje się narzędziem w ocenie zdrowia ryb (Szarek i wsp., 2008; Szarek i wsp., 2013). Określany stan faktyczny danego narządu (np. wątroby), może wskazywać na proces zaawansowania zmian morfologicznych i rzutować na rodzaj bodźca (np. ksenobiotyku), jego siłę działania i nawet na czas trwania takiego działania. Zmiany te najczęściej sygnalizuje ocena makroskopowa, a uściśla morfologiczna analiza mikroskopowa (Szarek i wsp., 2008; Szarek i wsp., 2013). Materiał i metody Ocenę makroskopową pstrągów tęczowych przeprowadzono w latach 2010 2012 w ramach projektu Testowanie technologii produkcji pstrąga stosowanych w Polsce w świetle Rozporządzenia Komisji (WE) Nr 710/2009 realizowanego w Programie Operacyjnym Zrównoważony rozwój sektora rybołówstwa i nadbrzeżnych obszarów rybackich 2007-2013 (Szarek i wsp., 2012). Badania zlokalizowano w 6 gospodarstwach rybackich usytuowanych w różnych regionach Polski. Trzy z nich prowadziły ekstensywną hodowlę pstrąga tęczowego (Oncorhynchus mykiss) na wodzie przepływowej OOH, a trzy prowadziły intensywny chów ryby z zastosowaniem recyrkulacji wody RAS. W wymienionym okresie wiosną i jesienią pobierano do badań z każdego gospodarstwa po 40 pstrągów, tj.: 20 sztuk o masie ciała 350 500 g (asortyment wagowy M) i 20 sztuk o masie ciała 501 850 g (asortyment wagowy D). Ryby przenoszono ze stawów do zbiorników z wodą i wprowadzano w stan znieczulenia ogólnego przy użyciu roztworu preparatu o nazwie Propiscin (0,2 % roztworu etomidatu) produkcji Instytutu Rybactwa Śródlądowego w Żabieńcu (Kazuń i Siwicki, 2001). Wykonywano kompleksowe badania wielu parametrów, pośród których była ocena makroskopowa wątroby. Narząd badano poprzez oglądanie, omacywanie i nacinanie (Malicka, 2008). 28
ze świata nauki Wyniki badań i omówienie Wiadomym jest, że ocenie makroskopowej podlega cała ryba. Nie mniej jednak w prezentowanej publikacji punktem odniesienia jest wątroba pstrąga tęczowego. Narząd ten należy odpowiednio odsłonić do przeprowadzenia omawianego badania (ryc. 1). Koniecznym jest obejrzenie go w tzw. pozycji in situ czyli w miejscu jego naturalnej lokalizacji. Dopiero później można go oddzielić od otoczenia poprzez odcięcie (nie oderwanie) i poddać dalszemu oglądaniu oraz omacywaniu i nacinaniu (Rutty, 2008). U pstrągów tęczowych poddanych ocenie makroskopowej wątroba przeważnie charakteryzowała się morfologicznymi cechami o znamionach fizjologicznych (normalnych) ryc. 2-4. Jej torebka otaczająca narząd była gładka, lśniąca i przeświecająca. Pod nią widoczny był miąższ o różnym odcieniu barwy brunatnej. Narząd wykazywał konsystencję elastyczną. Po jego nacięciu uzewnętrzniała się wilgotna powierzchnia, zwykle nieco pokrywająca się krwią. Widać też było charakterystyczną dla wątroby strukturę zrazikową. Taki obraz morfologiczny jest podstawą do zadowolenia hodowcy pstrągów świadczy o braku odstępstw od normy w ocenianym narządzie. Ryc. 2. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment M, chów OOH: Ryc. 1. Pstrąg tęczowy asortyment M, chów OOH: przygotowany do badania wątroby w jej naturalnym położeniu. Nie mniej jednak podczas przeprowadzanych badań odnotowano u niewielkiego odsetka pstrągów tęczowych (kilka ryb w obrębie każdego z pobrań) nieliczne morfologiczne odstępstwa od przedstawionej normy typu zmian wstecznych i zaburzeń w krążeniu. W makroskopowej ocenie wątroby było to m.in. zwyrodnienie miąższowe (ryc. 5). Ta niepożądana zmiana jest rozpoznawalna makroskopowo poprzez nieco ciemniejszą barwę i zaokrąglone brzegi wątroba w tych przypadkach miała wygląd nieco powiększonego narządu. Jej konsystencja była krucha. Na przekroju omawiany narząd miał znamiennie charakterystyczny w różnym stopniu zatarty rysunek zrazikowy. Zwyrodnienie miąższowe jest zmianą mało specyficzną. Powstaje jako następstwo w zaburzeniu oddychania wewnątrzkomórkowego. Zjawisko to może być wywołane zarówno zmianami w środowisku zewnętrznym ryby (Szarek i wsp., 2006; Szweda i wsp., 2010), jak i skutkiem działania drobnoustrojów. Jest sygnałem ostrzegawczym dla hodowcy. W tych przypadkach prowadzi do zakłócenia utleniania (oddychania) komórkowego, upośledzenia procesów energetycznych. Komórki miąższu wątrobowego Ryc. 3. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment M, chów RAS: Ryc. 4. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment D, chów RAS: 29
(hepatocyty) pęcznieją. Krótkotrwała zmiana jest odwracalna, natomiast dłużej trwająca prowadzi do utrwalenia niekorzystnych procesów, utraty zdolności detoksykacji i obumarcia. Ryc. 5. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment D, chów OOH: cechy makroskopowe zwyrodnienia miąższowego i przekrwienia. Makroskopowo stwierdzano też u pstrągów (częściej niż poprzednią zmianę) stłuszczenie zwykłe wątroby (ryc. 6-11). Zmiana ta, o charakterze fizjologicznym i odwracalnym, wyraźnie częściej wystąpiła u ryb asortymentu D (ryc. 5, 7, 10) niż u pstrągów mniejszych (M) ryc. 6, 8, 9, 11. Ponadto ryby pochodzące z obiektów o wysokim stopniu recyrkulacji i zamkniętym (zwrotnym) systemie wodnym (RAS) wykazywały większą skłonność do jej występowania (ryc. 7, 9, 11). Znamienną cechą takiej wątroby jest jej barwa. Wraz ze wzrostem stopnia stłuszczenia zmienia się z brunatnej w kierunku żółtym, co uwidoczniono na prezentowanych rycinach. Narząd stłuszczony nieco się powiększa, jego brzegi stają się nieco mniej ostre, a konsystencja jest na pograniczu gliniastej. Zażółcenie jest również zaznaczone na powierzchni przekroju. Stłuszczenie wątroby zwykle obejmuje cały narząd. Proces zaczyna się od pojedynczych komórek wątrobowych (hepatocytów), które coraz bardziej wypełniają się kroplami lipidów (tłuszczu). Dochodzi do zmniejszenia powierzchni cytoplazmy komórkowej i obwodowego przemieszczenia jądra. Zmiana taka niezależnie od stopnia nasilenia ma charakter odwracalny a proces ten zależy od eliminacji czynnika go wywołującego. Omawiając zmiany makroskopowe wątroby pstrągów należy też wspomnieć o zaburzeniach w krążeniu. W badaniach własnych uwidoczniły się one marginalnie pod postacią przekrwienia (ryc. 5) i drobnych wynaczynień (ryc. 10, 11). Jak widać zmiany te są łatwo rozpoznawalne po pojawieniu się barwy wpadającej w czerwoną. Długotrwałe przekrwienie, a więc utrudniony odpływ krwi z narządu, jest niekorzystne. Powoduje w organizmie następstwa będące konsekwencją niedotlenienia: stłuszczenie, a niekiedy martwicę komórek miąższowych oraz rozplem tkanki łącznej. Do wynaczynień dochodzi w przypadku uszkodzenia ścian naczyń krwionośnych czynnikiem wywołującym mogą być ksenobiotyki środowiskowe (Szarek i wsp., 2006a; 2006b; Szarek i wsp., 2013), pasożyty lub drobnoustroje. Hodowcy powinni umieć rozpoznać te prezentowane podstawowe zmiany makroskopowe wątroby pstrągów, monitorować je i odpowiednio wcześnie na nie reagować. Kiedy odsetek pstrągów z takimi zmianami jest stosunkowo niewielki (jak miało to miejsce w badaniach własnych) można podejmować próby względem polepszenia dobrostanu ryb wpływając korektą środowiskową i pokarmową. Natomiast w przypadkach zwiększenia liczby pstrągów objętych zmianami należy bezzwłocznie wezwać pomoc lekarsko- -weterynaryjną. Podany przegląd wiedzy, oparty na przeprowadzonych badaniach, jest niezmiernie ważny w pracy hodowcy pstrągów z uwagi na rangę omawianego narządu względem stanu zdrowia, a co za tym idzie również spodziewanych efektów ekonomicznych. Otóż wątroba jest narządem przetwarzającym pokarm i oczyszczającym krew. Od stanu jej struktury zależy metabolizm, czyli przetwarzanie i przyswajanie pokarmów. Jest też odpowiedzialna za wytwarzanie, magazynowanie i wydalanie wielu ważnych dla życia substancji energetycznych (m.in. glikogenu). Bierze udział w przetwarzaniu tłuszczu uczestniczy w wytwarzaniu żółci niezbędnej dla trawienia. Wytwarza białka krwi i usuwa toksyny wchłaniane z pożywieniem, wodą i powietrzem. Wątroba jest silnym i cierpliwym narządem. Natomiast zmuszana do nadmiernego wysiłku czyn- Ryc. 6. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment M, chów OOH: Ryc. 7. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment D, chów RAS: 30
ze świata nauki nikami środowiska i pokarmem może ulec nieodwracalnym zmianom jej miąższ może zostać zastąpiony tkanką łączną lub tłuszczem albo też skutkiem ubytku miąższu może dojść do śmierci ryby (Szarek i wsp., 2006a). W świetle przedstawionych faktów i prezentowanych morfologicznych wyników badań należy stwierdzić, że wątroba pstrąga tęczowego jest czułym odzwierciedleniem wpływu środowiska tych Ryc. 11. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment M, chów RAS: cechy makroskopowe stłuszczenia zwykłego małego stopnia i punkcikowatych wybroczyn. Ryc. 8. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment M, chów OOH: Ryc. 9. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment M, chów RAS: cechy makroskopowe stłuszczenia zwykłego znacznego stopnia. Ryc. 10. Wątroba pstrąga tęczowego asortyment D, chów OOH: cechy makroskopowe stłuszczenia zwykłego znacznego stopnia i punkcikowatych wybroczyn przechodzących w podbiegnięcia krwawe" ryb na ich stan zdrowia, a samo makroskopowe badanie morfologiczne stosunkowo prostym i doskonałym narzędziem wstępnym do badań w omawianym zakresie. Tak więc staje się oczywistym, że na usługach obecnego chowu pstrąga tęczowego, wykazującego tendencję intensyfikacji (Ciereszko i Ocalewicz, 2007; Goryczko, 2008; Krysiński, 2008; Molony i wsp.; Sidoruk i wsp., 2013; 1999; Żelazny, 2007) powinien być stały monitoring badania makroskopowego prowadzony wstępnie przez hodowcę, a w przypadkach koniecznych przez lekarza weterynarii. Badania sfinansowane przez UE oraz Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi w ramach Programu Operacyjnego Zrównoważony rozwój sektora rybołówstwa i nadbrzeżnych obszarów rybackich, PO Ryby 2007 2013, umowa nr 00001-61724-OR1400002/10. Piśmiennictwo Ciereszko A., Ocalewicz K., 2007. Modern methods for rainbow trout production. A time for trout. Focus on fish Breeding. Academia, 1(13): 20-23. Goryczko K. Pstrągi chów i hodowla. Instytut Rybactwa Śródlądowego, Olsztyn, 2008. Kazuń K., Siwicki A.K., 2001. Propiscin a safe New anesthetic for fish. Archives of Polish Fisheries, 9(2): 183-190. Krysiński D. Produkcja organiczna pstrąga tęczowego. XXXIII Krajowa Konferencja Szkolenie dla Hodowców Ryb Łososiowatych. Jastrzębia Góra, 2008, 143-148. Malicka E.: Sekcja zwłok zwierząt. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 2008. Molony B.W., Lawrence C., Maguire G.B., 1999. Farming trout. Aquaculture WA, (3): 8. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 710/2009 z dnia 5 sierpnia 2009 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 889/2008 ustanawiające szczegółowe zasady wdrażania rozporządzenia Rady (WE) nr 834/2007 w odniesieniu do ustanawiania szczegółowych zasad dotyczących ekologicznej produkcji zwierzęcej w sektorze akwakultury i ekologicznej produkcji wodorostów morskich. Dz. Urz. L 204, 06/08/2009 P. 0015 0034. Rutty G.N. The Essentials of Autopsy Practice: New Advances, Trends and Development. Springer-Verlag, London 2008. Sidoruk M., Koc J., Szarek J., Skibniewska K., Guziur J., Zakrzewski J., 2013. Wpływ produkcji pstrąga w stawach betonowych z kaskadowym przepływem wody na właściwości fizyczne i chemiczne wód powierzchniowych. Inżynieria Ekologiczna, 34: 206-213. Skibniewska K.A., Guziur J., Marzec Z., Zaręba S., Grzybowski M., Szarek J., 2008. Lead and cadmium content in meat tissue of fish from water ecosystems in the vicinity of pesticide tomb. Oceanological and Hydrobiological Studies, 37(3): 79-86. 31
Szarek J., Babińska I., Mieszczyński T., Gesek M., 2008. Ocena makroskopowa karpi konsumpcyjnych i analiza mikroskopowa ich wątrobotrzustki. W: Szarek J., Skibniewska K.A., Guziur J., Technologia produkcji rybackiej a jakość karpia. Wpływ rodzaju technologii produkcji rybackiej i jakości środowiska wodnego na wybrane wskaźniki hodowlane i patomorfologiczne karpia konsumpcyjnego (Cyprinus carpio L.). Pracownia Wydawnicza ElSet, Olsztyn, 72-87. Szarek J., Babińska I., Strzyżewska E., Szweda M., Szynaka B., Dublan K., Skibniewska K., Zakrzewski J., Wojtacka J., Guziur J., Dobosz S., Koc J., Sidoruk M, Terech-Majewska E., Wąsowicz K., Białowąs H., Miciński J. Ocena makroskopowa i analiza mikroskopowa wątroby, śledziony i nerek pstrąga tęczowego. W: Szarek J., Skibniewska K.A., Zakrzewski J., Guziur J., Jakość pstrąga tęczowego z technologii stosowanych w Polsce. Pracownia Wydawnicza El- Set, 2013, 83-94, 140-161. Szarek J., Goryczko K., Skibniewska K.A., Guziur J., Dobosz S., Siwicki K., Koc J., Zakrzewski J., Sidoruk M., Wiśniewska A., 2012. Testowanie technologii produkcji pstrąga stosowanych w Polsce w świetle Rozporządzenia Komisji (WE) Nr 710/2009. Przegląd Rybacki, 26(5): 8-10. Szarek J., Babińska I., Skibniewska K. Truszczyńska M. Kolman R., Siwicki A.K., Kowalski I.M., Wojtacka J., Kolman H., Banaszkiewicz T., 2006a. Effect of the herbicide Avans 330 SL and Azoprim 50 WP on skin pathomorphology of healthy and patient carp with Ichthyophthiriasis. Polish Journal of Natural Sciences, 20(1): 455-464. Szarek J., Siwicki K.A., Babińska I., Skibniewska K.A., Dobosz S., Goryczko K., Guziur J., Szynaka B., Strzyżewska E., Wojtacka J., Terech- -Majewska E., Zakrzewski J., Wiśniewska A., Szweda M., 2013. Does the type of technology of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) breeding influence morphological pattern of the internal organs and immunity in this fish. Journal of Comparative Pathology, 148(1): 92. Szarek J., Skibniewska K.A, Guziur J., Wojtacka J., Grzybowski M., Babińska I., Andrzejewska A., Sawicka-Kapusta K., Zmysłowska I., Zakrzewska M., Chełstowska D., 2006b. Pathomorphological pattern of hepatopancreas in carp (Cyprinus carpio L.) originating from pond nearby pesticide tomb. In: Řehout V., Biotechnology 2006, Environmental biotechnology, Scientific Pedagogical Publishing, Česke Budějovice, Czech Republic, 899-901. Szweda M., Babińska I., Szarek J., Skibniewska K., Andrzejewska A., Szynaka B., Kowalski I., 2010. Veterinary medicine and biomarkers in the assessment of the environmental pollution with hazardous waste. W: Skibniewska K.A., REKLAMA REKLAMA REKLAMA Contemporary problems of management and environmental problems. Influence of the pesticide tomb on the environment. University of Warmia and Mazury in Olsztyn, 134-142. Żelazny J., 2007. Wpływ warunków hodowli na bezpieczeństwo zdrowotne ryb przeznaczonych do konsumpcji. W: Żelazny J. Ochrona zdrowia w gospodarce rybackiej. PIWet - PIB Puławy: 73 81. REKLAMA 32