تعادل آب و الکترولیت های بدن در موجودات آب زی به دلیل زندگی در محیطی آبی که ممکن است از نظر فشار اسمزی با مایعات داخلی متفاوت باشد، در مقایسه موجودات خشکی زی دارای اهمیت بیشتری است (19). ماهیان جزء مهره دارانی هستند که از تنوع گونه ای بسیار بالایی برخوردار می باشند. ماهی ها به ویژه گونه هایی که مهاجرت های فصلی و رشد و نمو خود را در فصول مختلف سال انجام می دهند نیاز دارند تا غلظت و تعادل مایعات و ترکیبات یونی بدن خود را با محیط آبی تنظیم کنند. اندام های مختلفی در تنظیم اسمزی و تعادل هیدرومینرال دخالت دارند. یکی از این اندام ها کلیه است (7). با توجه به شرایط تکاملی و زیستی، در ساختار کلیه ماهیان، تغییراتی از نظر بافتی به وجود آمده است. به طوری که در برخی از ماهیانی که در آب های شور زندگی می کنند، بخش هایی از نفرون حذف شده است و در برخی از ماهیان آب شیرین بخش هایی از نفرون توسعه بیشتری داشته است (5). اندام کلیه در بسیاری از ماهیان، باریک، طویل و به رنگ قرمز تیره است که در امتداد ناحیه پشتی دیواره ی بدن، درست در زیر ستون مهره ها کشیده شده است. کلیه در ماهیان، یک عضو مهم و چند کاره است که نه تنها اعمال دفعی و تنظیم اسمزی را انجام می دهد، بلکه دارای نقش خون ساز، فاگوسیتیک (Phagocytic) و درون ریز نیز می باشد (16،21). واحد ساختمانی کلیه، نفرون (Nephron) است که شامل جسمک کلیوی (Renal corpuscle) و مجاری ادراری است. جسمک کلیوی، از یک کپسول بومن (Bowmans capsule)، دو دیواره و یک گلومرول (Glomerulus) تشکیل شده است. (14). مجاری شامل لوله های پروکسیمال (قطعات I و II) و لوله دیستال است. لوله پیچیده نزدیک در قسمت اول (PI) دارای سلول های پوششی مکعبی مژه دار است و سطح رأسی آن ها دارای ریزپرزهای متراکم است. این ریزپرزها به وسیله ی میکروسکوپ نوری بصورت حاشیه مسواکی قابل مشاهده است. لوله پیچیده نزدیک در قسمت دوم (PII) شامل سلول های مکعبی می باشد. در این سلول ها نیز ریزپرزها در سمت داخلی لوله ها مشخص است (1). سلول های پوششی در لوله های پیچیده دور دارای میتوکندری های فراوان با ریزپرزهای کوتاه و پراکنده هستند ولی حاشیه مسواکی در آن ها با میکروسکوپ نوری قابل تشخیص نیست (24). در بخش قدامی کلیه که رأس کلیه نامیده می شود، رشد نفرون ها در بسیاری از گونه ها کم شده و به جای آن بافت های لنفاوی در این قسمت رشد کرده است. بافت های لنفاوی رأس کلیه در اطراف شاخه های سیاهرگ خلفی رشد نموده و متشکل از شبکه ی ظریفی از سلول های رتیکولر (Reticular cells) و مملو از سلول های بالغ و نابالغ خونی می باشد (24). بررسی بافت شناسی و تعیین ساختارهای پایه کلیه ماهیان می تواند اهمیت فراوانی در مطالعات تشخیص آسیب شناسی و پیشگیری از بیماری ها داشته باشد. لذا آگاهی از ساختمان بافت شناسی طبیعی کلیه در ماهیان قبل از بررسی ضایعات پاتولوژیک و بیماری ها ضروری است، تا از این طریق تغییرات ایجاد شده در بافت ها را مورد ارزیابی قرار داد. همچنین شناخت ساختار اندام های موجودات می تواند درک بهتری از سازش ها با شرایط اکولوژیک مختلف فراهم نماید. موحدی نیا و همکاران (1393)  نشان دادند که در ماهی کپور معمولی نفرون ها از گلومرول، لوله های پروکسیمال، لوله های دیستال و لوله های جمع کننده تشکیل شده اند. خود گلومرول از سلول های اندوتلیال، سلول های مزانژیال، بومن، اپیتلیوم احشایی، کپسول کلیوی، اپیتلیوم جداری کپسول کلیوی، سلول های پودوسیت و مویرگ ها تشکیل شده است (10). Kobelkowsky (2013) بافت شناسی کلیه ماهی Lutjanus griseusاز خانواده ی Lutjanidae را انجام داد و نتیجه گرفت که کلیه قدامی شامل بافت خون ساز، لنفاوی و بافت غدد درون ریز و کلیه خلفی شامل نفرون هایی است که توسط بافت خون ساز و لنفوئید احاطه شده است (16). در این پژوهش سعی شده، ساختار بافتی کلیه در گونه های مورد مطالعه و مقایسه قرار گیرد.

مواد و روشها

در مطالعه ی حاضر، 21 گونه ماهی (از هر گونه 5-3 عدد) از صیدگاه‌های حاشیه ی خلیج فارس شامل خوریات ماهشهر (خور سماعیلی)، بندر صیدگاهی چوئبده (دهانه ی بهمن شیر)، خوریات بندر امام خمینی، صید شدند. جدول 1 گونه های مورد مطالعه و شکل 1 موقعیت جغرافیایی مناطق نمونه برداری را نشان می دهد. جهت نمونه برداری از بافت کلیه، بلافاصله ماهی را با ضربه زدن به سر بی هوش نموده و حفره ی شکمی باز و کلیه ها از بدن جدا گردید. کلیه برای مطالعات بافت شناسی همراه با ستون مهره ها جدا و بلافاصله برای تثبیت کردن درون محلول ثبوت بوئن ( شامل 75 میلی لیتر محلول اسید پیکریک اشباع، 25 میلی لیتر فرمالدهید37 درصد و 5 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال) قرار داده شد. نمونه ها پس از 72-48 ساعت و تکمیل فرایند تثبیت از محلول بوئن خارج و تا زمان انجام مراحل بعدی در الکل 70% نگه داری شدند (23).

جدول 1- گونه های ماهی مورد مطالعه

شکل 1- نقشه ی مناطق نمونه برداری. برگرفته از Google Earth.

مطالعه هیستولوژیک کلیه: پس از انجام مراحل معمول آماده سازی بافت (آب گیری، شفاف سازی، نفوذ پارافین، قالب گیری) از بافت کلیه برش هایی با ضخامت 5 میکرون تهیه و با هماتوکسیلین و ائوزینرنگ آمیزی شدند (20). لام های رنگ آمیزی شده با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی و تصاویر مناسب توسط دوربین نصب شده بر روی میکروسکوپDinolite Digital Microscope و سیستم رایانه ای متصل به دوربین مجهز به نرم افزار Dino capture تهیه شد.

نتایج

ساختارهای بافتی رأس کلیه: رأس کلیه دارای بافت خون ساز و بافت لنفوئیدی می باشد که نشان دهنده ی تولید سلول های خونی در این بخش است. در پژوهش حاضر، در ماهیان مورد مطالعه، بافت لنفوئیدی تا کلیه میانی و خلفی کشیده شده است. اما توزیع آن در این قسمت ها کمتر است، لوله های کلیوی در تمام قسمت ها از جمله بخش رأسی کلیه دیده شد. در برخی از گونه ها مانند شوریده، بیاح، شانک زرد باله و صبیتی مراکز ملانوماکروفاژی در ناحیه ی قدامی کلیه مشاهده شد (شکل 2).

شکل2- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش رأس کلیه A) ماهی صبیتی B) ماهی شانک زرد باله مراکز ملانوماکروفاژی (پیکان سیاه)، (H&E;×2900).

سلول های خونی در بخش رأسی کلیه شامل گلبول قرمز، لنفوسیت، مونوسیت و گرانولوسیت است. همچنین پلاسماسل، سلول های رتیکولار و ماکروفاژ هم در این بخش مشاهده شد (شکل 3).

شکل3- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش رأس کلیه A) ماهی گربه گوسه لکه دار، B) ماهی بیاح، C) ماهی شوریده،D ) ماهی صبیتی، E) ماهی کفشک چپ گرد، F) ماهی کیجار بزرگ، ماکروفاژ (پیکان سیاه)، گلبول قرمز(پیکان سفید)، سلول رتیکولار(پیکان خاکستری)، لنفوسیت (سر پیکان سیاه)، پلاسماسل (سر پیکان خاکستری). (H&E;×2900).

بخش تنه کلیه: در بخش تنه ی کلیه در ماهی های مورد مطالعه، بخش های مختلف نفرون مانند لوله های پروکسیمال و دیستال و قسمت های مختلف آن ها، جسمک کلیوی و بافت لنفوئیدی مشاهده شد (شکل 4)

شکل4- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش تنه ی کلیه A) ماهی گربه گوسه لکه دار، B) ماهی صبور، C ) ماهی شیر،D ) ماهی کفشک گرد، لوله پروکسیمال (پیکان سیاه)، لوله دیستال (پیکان سفید)، جسمک کلیوی (سر پیکان سیاه)، بافت لنفوئیدی (ستاره خاکستری)، فضای داخلی لوله دیستال (ستاره سیاه)، فضای ادراری (علامت ضربدر سیاه)، (H&E;×290).

ادامه شکل4- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش تنه ی کلیه E) ماهی شانک زرد باله، F) ماهی هامور خال نارنجی، G) ماهی کفشک زبان گاوی، H) ماهی مید، لوله پروکسیمال (پیکان سیاه)، لوله دیستال (پیکان سفید)، جسمک کلیوی (سر پیکان سیاه)، بافت لنفوئیدی (ستاره خاکستری)، فضای داخلی لوله دیستال (ستاره سیاه)، (H&E;×290).

شکل5- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش تنه ی کلیه A) ماهی گربه گوسه لکه دار، B) ماهی صبور، C) ماهی شیر،D ) ماهی کفشک گرد، E) ماهی شانک زرد باله F) ماهی هامور خال نارنجی، لوله پروکسیمال (پیکان سیاه)، لوله دیستال (پیکان سفید)، جسمک کلیوی (سر پیکان سیاه)، بافت لنفوئیدی (ستاره خاکستری)، فضای داخلی لوله دیستال (ستاره سیاه)، فضای داخلی لوله پروکسیمال (دایره خاکستری)، بافت پوششی استوانه ای پوشاننده لوله پروکسیمال (پیکان سیاه دو سر)، فضای ادراری (علامت ضربدر سیاه)، (H&E;×725).

ادامه شکل5- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش تنه ی کلیه G) ماهی بیاح، H) ماهی کیجار بزرگ، I ) ماهی شوریده، J) ماهی زمین کن دم نواری، K) ماهی پنجزاری باله نارنجی L) ماهی شمسک بزرگ، لوله پروکسیمال (پیکان سیاه)، لوله دیستال (پیکان سفید)، جسمک کلیوی (سر پیکان سیاه)، بافت لنفوئیدی (ستاره خاکستری)، فضای داخلی لوله دیستال (ستاره سیاه)، فضای داخلی لوله پروکسیمال (دایره خاکستری)، فضای ادراری (علامت ضربدر سیاه)، (H&E;×725).

ادامه شکل5- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش تنه ی کلیه M) ماهی پودوخار، N) ماهی گواف رشته ای، O ) ماهی سه خاره، P) ماهی شورت، Q) ماهی صبیتی R) ماهی کفشک چپ گرد، لوله پروکسیمال (پیکان سیاه)، لوله دیستال (پیکان سفید)، سلول پوششی لوله ادراری (پیکان خاکستری)، جسمک کلیوی (سر پیکان سیاه)، بافت لنفوئیدی (ستاره خاکستری)، فضای داخلی لوله دیستال (ستاره سیاه)، فضای داخلی لوله پروکسیمال (دایره خاکستری)، فضای ادراری (علامت ضربدر سیاه)، (H&E;×725).

شکل6- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش تنه ی کلیه A) ماهی گربه گوسه لکه دار B) ماهی صبور، C) ماهی شیر،D ) ماهی کفشک گرد، لوله پروکسیمال (پیکان سیاه)، بافت پوششی استوانه ای پوشاننده لوله پروکسیمال (پیکان سیاه دو سر)، لوله دیستال (پیکان سفید)، بافت پوششی مکعبی پوشاننده لوله دیستال (پیکان سفید دو سر)، بافت لنفوئیدی (ستاره خاکستری)، (H&E;×2900).

ادامه شکل6- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش تنه ی کلیه E) ماهی شانک زرد باله F) ماهی هامور خال نارنجی، G ) ماهی بیاح،H) ماهی کیجار بزرگ، لوله پروکسیمال (پیکان سیاه)، بافت پوششی استوانه ای پوشاننده لوله پروکسیمال (پیکان سیاه دو سر)، سلول پوششی لوله ی ادراری (پیکان خاکستری)، جسمک کلیوی (سر پیکان سیاه)، فضای ادراری (علامت ضربدر سیاه)، (H&E;×2900).

ادامه شکل6- تصاویر میکروسکوپ نوری از بخش های مختلف نفرون. A: لوله پروکسیمال کلیه ماهی گربه گوسه لکه دار (پیکان سیاه: لوله پروکسیمال، پیکان سیاه دوسر: بافت پوششی استوانه ای پوشاننده لوله پروکسیمال، پیکان خاکستری: سلول پوششی لوله ادراری، ستاره خاکستری: فضای داخلی لوله پروکسیمال). B: لوله دیستال کلیه ماهی گربه گوسه لکه دار (پیکان سفید: لوله دیستال، پیکان خاکستری: سلول پوششی لوله ادراری، ستاره سیاه: فضای داخلی لوله پروکسیمال). C و D: جسمک کلیوی ماهی گربه گوسه لکه دار و ماهی صبور (پیکان سیاه: گلومرول، سرپیکان سیاه: سلول های سنگفرشی ساده لایه جداری کپسول بومن، سر پیکان خاکستری: سلول های پودوسیت لایه احشایی کپسول بومن، علامت ضربدر سیاه: فضای ادراری). (H&E;×2900).

بحث و نتیجه گیری

با بررسی های بافتی کلیه در گونه های مورد مطالعه مشخص شد همانند گونه های مختلف ماهیان، نفرون ها واحدهای سازنده کلیه می باشند. هر نفرون در قسمت ابتدایی شامل گلومرول است که توسط کپسول بومن احاطه شده است و جسمک کلیوی را تشکیل می دهند. یک قطعه ی گردنی کوتاه، لوله پروکسیمال شامل قطعات I وII ، لوله دیستال و لوله جمع کننده بخش های بعدی نفرون را تشکیل می دهند که در سرتاسر بافت کلیه قابل مشاهده بود که با مطالعات  بر روی ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio) (1)، ماهی شیربت (Barbus grypus) (8) و  ماهی بنی (Barbus sharpeyi) (15) مطابقت داشت. در بررسی انجام شده بر روی ماهی Lutjanus griseus(16) و  در مطالعه آناتومی و بافت شناسی ماهی شیربت (Barbus grypus) (8) هر نفرون دارای پنج قسمت ساختاری شامل گلومرول، قطعه ی گردنی، لوله پروکسیمال، لوله دیستال و لوله جمع کننده گزارش شده است. در بررسی کلیه ماهی کپور علف خوار (Ctenopharyngodon idella) (9) مشخص شد که کلیه شامل دو بخش خونساز و دفعی است که فعالیت خون سازی مربوط به رأس کلیه است. جسمک کلیوی در تمام نمونه های ماهی مورد مطالعه مشاهده شد. جسمک کلیوی در اکثر گونه های ماهیان استخوانی در سراسر بافت کلیه مشاهده شده است (13). در حدود 30 گونه از ماهی های دریایی مانند اعضایی از اسبک دریایی (Sea Horse)، سوزن ماهی (Needle Fish)، بادکنک ماهی (Puffer Fish)، وزغ ماهی (Toad Fish) لوله ماهی (Pipe Fish) و ماهیان قطبی جسمک کلیوی وجود ندارد (11). عدم وجود گلومرول در برخی از ماهیان دریایی به این دلیل است که در محیط هایپر اسموتیک نیاز به کاهش میزان فیلتراسیون کلیوی وجود دارد (22). ساختار جسمک های کلیوی ماهیان مورد مطالعه در این تحقیق متشکل از گلومرول و کپسول بومن است. چنین ساختاری در ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio) (10)، ماهی شیربت (Barbus grypus) (8)، ماهی بنی (Barbus sharpeyi) (15)، سگ ماهی خاردار (Squalus acanthias) (17) توصیف شده است. کپسول بومن در کلیه ماهیان مورد مطالعه از دو لایه ی سلولی که هر کدام از این دو لایه از سلول های پوششی سنگ فرشی تشکیل شده اند. این دو لایه عبارتند از لایه ی داخلی یا احشایی که کلاف مویرگی گلومرول را احاطه کرده است. این لایه از سلول های تغییر یافته ای تشکیل شده است که پودوسیت نام دارند و لایه ی دوم به لایه احشایی اتصال دارد که به موازات لایه احشایی قرار گرفته است. فضای بین این دو لایه نیز فضای ادراری نامیده می شود. نتایج مربوط به این قسمت با بررسی انجام شده بر روی ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio) (10)، ماهی هامور معمولی (4) ، سگ ماهی خاردار (Squalus acanthias) (17)، دو گونه ماهی خاویاری، فیل ماهی و قره برون ( 12) و Geotrypetes seraphini(18)مطابقت دارد. در بررسی لوله پروکسیمال در ماهیان مورد مطالعه مشخص شد که حاشیه ی مسواکی در داخل لومن دارای میکروویلی است. سلول های لوله دیستال مکعبی و فاقد حاشیه ی مسواکی بودند. هسته ی آن ها نیز تقریباً گرد و در وسط سلول مشاهده شد. در سایر ماهیان از جمله ماهی شیربت (Barbus grypus) (8)، صبیتی (Sparidentex hasta) (11)، ماهی برزم (Luciobarbus pectoralis) (6) و ماهی زروک (Scatophagus aragus) (2)، همانند آن چه در ماهیان مورد مطالعه مشاهده شده است وجود دارد. در این پژوهش، در نمونه های بافتی مشاهده شده، بخش های مختلف نفرون در ماهیان غضروهی مانند ماهی گربه کوسه لکه دار و ماهی پودوخار نسبت به ماهیان استخوانی بسیار بزرگ تر بود. علت این امر نیز به تکامل ماهیان غضروفی مرتبط است. به طور کلی در الاسموبرانش ها برخلاف بیشتر ماهی های آب شور بخش های مختلف نفرون بسیار بزرگ است و مقدار نسبتآً زیادی آب دفع می کنند. جهت برقراری تعادل مناسب بین آب و نمک در بدن این ماهی ها، دو عامل وجود دارد. اول این که این ماهی ها قادرند مقادیر بسیار زیادی مواد ازته زائد را به صورت اوره در خون خود نگه دارند. بنابراین در حالی که غلظت نمک در بدن الاسموبرانش ها بیش از سایر ماهی ها نیست، وجود مقادیر بسیار زیاد اوره در خون در این ماهیان موجب بالا رفتن فشار اسمزی بدن و تقریباً نزدیک به فشار اسمزی آب دریا می شود. در نتیجه خطر کم شدن آب بدن مرتفع می گردد. دوم این که به بخش عقبی روده ی این ماهی ها، غده ای به نام غده ی راست روده متصل است که عمل دفع نمک را انجام می دهد (3). بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، پنج بخش سازنده ی نفرون و همچنین جسمک کلیوی در تمام نمونه های مورد مطالعه مشاهده شد. بین ماهیان استخوانی از نظر بخش های مختلف نفرون تفاوتی وجود نداشت، اما تفاوت آشکاری از نظر اندازه بین لوله های ادراری در ماهیان استخوانی و غضروفی وجود داشت، که این امر به علت شرایط تکاملی متفاوت در ماهیان غضروفی است.