نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده علوم دریایی، گروه بیولوژی دریا

2 دانشگاه تربیت مدرس تهران، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، گروه بیولوژی دریا

3 موسسه تحقیقات شیلات ایران

چکیده

به منظور بررسی ساختار آبششی ماهی سفید دریای خزر از بچه ماهیان سن رهاسازی (21-33 میلی گرمی) استفاده گردید. مطالعه ی بافت شناسی نشان داد که در این بچه ماهیان سیستم آبششی شامل 4 کمان آبششی در هر طرف سر، یک سودوبرانش در هر طرف سر و یک همی برانش در بخش خلفی محفظه ی آبششی در هر طرف سر می باشد. برروی هر کمان آبششی رشته ها و تیغه های آبششی قرار دارند. بافت سودوبرانش از نظر ظاهری مشابه برانش اصلی بوده اما از ساختارهای لاملامانندی چسبیده به یکدیگر تشکیل شده است. مکان یابی ایمونوهیستوشیمیایی سلول های کلراید آبششی نشان داد که این سلول ها برروی کمان ها، رشته ها، در پایه ی لاملاها، سودوبرانش و همی برانش متصل به دیواره ی خلفی محفظه ی آبششی قرار دارند. اندازه گیری این سلول ها نشان داد که میانگین طول 28/0±70/9 میکرومتر و میانگین عرض 24/0±83/6 میکرومتر می باشد. مطالعات میکروسکوپ الکترونی نشان داد که بیشترین سلول های سطحی بافت آبشش سلول های سنگفرشی دارای چین خوردگی های راسی می باشند و در میان آنها سلول های کلراید که دارای چاله ی راسی هستند دیده می شوند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Studying the Structure and Ultrastructure and Immunolocalization of the Gill Chloride cells in Caspian Kutum, Rutilus frisii kutum Fry

نویسنده [English]

  • Zahra Khoshnood 1

چکیده [English]

To investigate the branchial structure of the Caspian Kutum we used releasing fry’s (21-33 mg Body Weight). Study of the branchial tissue showed that in these fry’s branchial system was made up of 4 gill arch in each side of the head, one pseudobranch in each side of the head and one hemibranch at the posterior wall of the branchial chamber in each side of the head. Each gill arch bears gill filaments and lamella. Pseudobranch tissue is very similar to main gill tissue but it’s made up of lamellar shaped structures bound to each other. Immunolocalization of the chloride cells showed that these cells were located on the gill arch, gill filament, at the basis of the lamellae, pseudobranch and the hemibranch of the posterior wall of the gill chamber. Measurements of these cells showed that mean length was 9.70±0.28 µm and mean width was 6.83±0.24 µm. Ultrastructural studies showed that the most surface of the gill epithelia was composed of the pavement cells that have apical microridges and between them one can see the chloride cells with apical pit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gill
  • Chloride Cells
  • Caspian Kutum
  • Immunohistochemistry
  • Electron Microscopy

بررسی ساختار و فراساختار بافت آبششی و مکان­یابی سلول­های کلراید آبششی به روش ایمونوهیستوشیمی در بچه ماهی­سفید دریای خزر(Kamensky, 1901)Rutilus frisii kutum 

زهرا خوشنود1*، شهلا جمیلی1، صابر خدابنده2، علی ماشینچیان مرادی1 و عباسعلی مطلبی3

1 تهران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، دانشکده علوم دریایی، گروه بیولوژی دریا

2 تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم دریایی، گروه بیولوژی دریا

3 تهران، موسسه تحقیقات شیلات ایران 

تاریخ دریافت: 29/8/91               تاریخ پذیرش: 19/1/92 

چکیده

به منظور بررسی ساختار آبششی ماهی­سفید دریای خزر از بچه ماهیان سن رهاسازی (21-33 میلی­گرمی) استفاده گردید. مطالعه­ی بافت­شناسی نشان داد که در این بچه­ماهیان سیستم آبششی شامل 4 کمان آبششی در هر طرف سر، یک سودوبرانش در هر طرف سر و یک همی برانش در بخش خلفی محفظه­ی آبششی در هر طرف سر می­باشد. بر روی هر کمان آبششی رشته­ها و تیغه­های آبششی قرار دارند. بافت سودوبرانش از نظر ظاهری مشابه برانش اصلی بوده اما از ساختارهای لاملا مانندی چسبیده به یکدیگر تشکیل شده است. مکان­یابی ایمونوهیستوشیمیایی سلول­های کلراید آبششی نشان داد که این سلول­ها بر روی کمان­ها، رشته­ها، در پایه­ی لاملاها، سودوبرانش و همی برانش متصل به دیواره­ی خلفی محفظه­ی آبششی قرار دارند. اندازه­گیری این سلول­ها نشان داد که میانگین طول 28/0±70/9 میکرومتر و میانگین عرض 24/0±83/6 میکرومتر می­باشد. مطالعات میکروسکوپ الکترونی نشان داد که بیشترین سلول­های سطحی بافت آبشش سلول­های سنگفرشی دارای چین­خوردگی­های رأسی می­باشند و در میان آنها سلول­های کلراید که دارای چاله­ی رأسی هستند دیده می­شوند.  

واژه­های کلیدی: آبشش، سلول­های کلراید، ماهی­سفید، ایمونوهیستوشیمی، میکروسکوپ الکترونی

* نویسنده مسئول، تلفن: 09166446990، پست الکترونیکی:  ZKhoshnood@gmail.com

مقدمه

 

ماهی­سفید با نام علمی Rutilus frisii kutum از خانواده Cyprinidae ، یکی از مهمترین و با ارزش­ترین ماهیان نواحی جنوبی دریای خزر می­باشد. این ماهی کلیه مراحل زندگی خود (از قبیل تغذیه، رشد و نمو و...) را در دریا سپری و برای تولیدمثل وارد آب­های شیرین رودخانه­ها می­شود و در 3 تا 4 سالگی به بلوغ جنسی می­رسد. ماهی سفید دریای خزر یک گونه­ی مهم اقتصادی منطقه به شمار می­رود. برنامه­ی حفاظت از ماهی سفید دریای خزر که در سال 1982 با رهاسازی بچه­ماهیان انگشت قد فرم بهاره­ی این گونه به رودخانه­ها آغاز گردید مشخصاً ذخایر این ماهی را تحت تاثیر قرارداد. در حال حاضر، سالیانه بیش از 150 میلیون قطعه بچه ماهی انگشت قد سفید رهاسازی شده و این امر نقش مهمی در حفظ و بازسازی ذخایر این گونه به شمار می­رود (35). در زمینه بررسی فیزیولوژی سیستم تنظیم اسمزی، آبشش مهمترین اندامی است که عملکرد تنظیم اسمزی را بر عهده دارد و در اپی­تلیوم آبششی، سلول­های کلراید که دارای دانسیته بالایی از آنزیم Na+, K+-ATPase هستند، مهمترین نقش را در روندهای تنظیم یونی و اسمزی بر عهده دارند (13). اپی­تلیوم آبشش از چند نوع سلول مختلف تشکیل شده است که مهمترین آنها سلول­های سنگفرشی (Pavement Cell)، سلول­های کلراید (Chloride Cell) و سلول­های موکوسی (Mucous Cell) هستند. سلول­های سنگفرشی و سلول­های کلراید (سلول­های غنی از میتوکندری یا یونوسیت) به ترتیب بیش از 90% و کمتر از 10% سطح اپی­تلیوم را به خود اختصاص می­دهند. هر چند که سلول­های سنگفرشی بیشتر سطح آبشش را می­پوشانند اما نقش غیرفعالی در عملکردهای تنظیم اسمزی دارند، این سلول­ها بیشتر مکان تبادل گازهای تنفسی هستند چرا که سلول­هایی بسیار نازک با سطح رأسی بسیار گسترده می­باشند (13). تمامی انواع سلول­های بافت آبششی جایگاه بیان ژن Na+, K+-ATPase هستند، اما در این میان دانسیته این آنزیم در سلول­های کلراید از همه این سلول­ها بیشتر بوده و به رقمی در حدود 108 آنزیم به ازای هر سلول می­رسد، به همین سبب مکان­یابی آنزیم Na+, K+-ATPase با استفاده از آنتی بادی­های اختصاصی زیر واحدهای آنزیم از روش­های مطمئن به منظور مکان­یابی سلول­های کلراید آبششی محسوب می­گردد (28) سلول­های کلراید مهمترین جایگاه تبادلات یونی هستند، این سلول­ها علاوه بر تنظیم تعادل اسیدی- بازی مسئول ترشح یون­ها در آب شور و جذب یونها در آب شیرین به شمار می­روند (34).

از آنجاییکه ماهی سفید دریای خزر یک ماهی رود کوچ بوده که در اکوسیستم در معرض خطر دریای خزر زیست می­کند و در معرض انواع آلاینده­ها و صید بی­رویه قرار دارد، شناخت فیزیولوژی این ماهی و بویژه فیزیولوژی تنظیم اسمزی آن، به دلیل ویژگی مهاجرت بین آبهای شور و شیرین از اهم مطالعات انجام شده بر روی این ماهی به شمار می­رود و در این میان شناخت مکان و پراکنش سلول­های کلراید، به عنوان اصلی­ترین فاکتورهای تنظیم اسمزی، دارای اهمیت خاصی است. با شناخت ساختمان دقیق بافت آبششی در این ماهی می­توان در مطالعات آینده تاثیر فاکتورهای مختلف محیطی بر این بافت را مورد بررسی قرارداد.

مواد و روشها

بچه ماهیان 21-33 میلی­گرمی (سن رهاسازی) در مرداد 1390 از مرکز تکثیر و پرورش ماهیان شهید انصاری رشت تهیه شدند. ماهیان پس از اندازه­گیری طول و وزن جهت مطالعات بافت­شناسی و ایمونوهیستوشیمی در محلول بوئن مورد فیکس قرارگرفتند. جهت انجام مطالعات بافت­شناسی، نمونه­ها به مدت 24 ساعت در محلول بوئن فیکس شدند. پس از آن چندین مرتبه با الکل اتانول 70% مورد شستشو قرار گرفته و سپس توسط الکل اتانول­های 95% و 100% و نهایتاً توسط الکل بوتانول آبگیری شدند. نمونه­ها پس از قرارگیری به مدت 3 ساعت در زایلن، به منظور پارافینه کردن، در داخل آون در پارافین مایع قرار داده شدند و پس از آن توسط پارافین (Merck) قالب­گیری شدند. از بافت­ها برش­هایی به ضخامت 6 میکرومتر توسط میکروتوم (Leica RM2255) تهیه شد. لامها پس از نگهداری به مدت یک شب در دمای اتاق و پس از آن پارافین زدایی توسط زایلن به روش هماتوکسیلین- ائوزین (H&E) توسط دستگاه رنگ­آمیزی (Microm) رنگ آمیزی شده و توسط میکروسکوپ نوری (Nikon DS-Fi1) مورد مطالعه و عکسبرداری قرارگرفتند (22،17).

جهت مکان­یابی آنزیم Na+, K+-ATPase به روش ایمونوهیستوشیمی، نمونه­ها ابتدا به مدت 24 ساعت در محلول بوئن فیکس گردیدند و پس از طی مراحل آبگیری، شفاف­سازی و قالب­گیری که در بخش هیستولوژی شرح داده شد، به کمک میکروتوم برش­های 6 میکرومتری از بافت­ها تهیه و بر روی لام­های شیشه­ای مخصوص که قبلاً آماده سازی شده بودند قرار داده شدند. آماده سازی این لام­ها به روش زیر صورت گرفت.

لام­ها به مدت 24 ساعت در محلول حاوی  90  میلی­لیتر

اتانول 90%+ 10 میلی­لیتر اسیدکلریدریک قرار داده شدند، پس از طی این مدت لامها با آب مقطر شستشو داده شده و سپس در دمای˚37 سانتی­گراد در داخل آون به مدت 24 ساعت خشک گردیدند و تا زمان استفاده در جعبه­ی لام و به دور از هر گونه آلودگی نگهداری گردیدند. رقیق کردن و تهیه­ی آنتی­بادی­ها به روش زیر انجام گرفت. از محلول اصلی آنتی بادی IgGα5  با غلظت 29 میکرولیتر در میلی­لیتر استفاده شد و از این منبع برای 37 لام، 1480 میکرولیتر از آنتی بادی IgGα5 به اضافه­ی 2220 میکرولیتر محلول PBS+Regiler رقیق­سازی شده و به هر لام 100 میکرولیتر از این محلول اضافه گردید. به منظور تهیه و آماده سازی آنتی­بادی دوم (FITC) برای 40 لام، 53 میکرولیتر از آنتی بادی FITC با 3947 میکرولیتر محلول PBS+Regiler رقیق شده و به همه ی لام­ها اضافه گردید (هر لام 100 میکرولیتر). در انجام ایمونوهیستوشیمی آنتی­بادی اول به 3 لام اضافه نگردید، اما آنتی بادی دوم به همه­ی لام­ها افزوده شد، این لام­ها به عنوان شاهد منفی جهت مقایسه با لام­های دیگر در نظر گرفته شدند. تمامی مراحل کار در جعبه­ی مرطوب مخصوص صورت گرفت و از مرحله­ی افزودن آنتی­بادی دوم، لام­ها در تاریکی مورد مطالعه قرارگرفتند. جهت انجام ایمونوهیستوشیمی پس از پارافین­زادیی لام­ها توسط زایلن، نمونه­ها در سری کاهشی اتانول (100%، 95%، 90%، 70% و 50%) قرار داده شدند و پس از قرار گرفتن در محلول بافر PBS، آنتی­بادی اول (IgGα5) به مدت 2 ساعت بر روی لام­ها قرار داده شد، پس از شستشوی لامها در PBS آنتی­بادی دوم (FITC) به مدت 90 دقیقه بر روی لام­ها قرار گرفت و در نهایت شستشوی لام­ها و چسباندن لامل بر روی آنها با چسب مخصوص لام­های ایمونوهیستوشیمی انجام شد. پس از مونتاژ، لام­ها با میکروسکوپ نوری فلورسنت مورد مطالعه قرار گرفته و بوسیله­ی دوربین DP72 Olympus از آنها عکسبرداری صورت گرفت (16،17).

با    استفاده    از    تصاویر    تهیه     شده     در   تکنیک

ایمونوهیستوشیمی سلول­های کلراید آبششی توسط نرم افزار Image Tool مورد اندازه­گیری قرارگرفتند، سلول­ها در ترانسکت­های تصادفی با ابعاد 17/216×83/163 میکرومتر مورد شمارش و اندازه­گیری قرارگرفتند. در هر سلول بیشترین ارتفاع به عنوان طول و بیشترین پهنا به عنوان عرض در نظر گرفته شد (3 و 31).

به منظور مطالعه­ی بافت آبششی با میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) کمان­های آبششی در ابتدا به مدت 12 ساعت در محلول حاوی 50% گلوتارآلدهید 5/2%+ 50% PBS (فسفات بافر سالین) فیکس شدند. پس از گذشت 12 الی 24 ساعت، به محلول PBS منتقل گردیدند و در این مرحله، فیکس نمونه­ها به پایان رسید. به منظور فیکس ثانویه (Post fix) نمونه ها پس از قرارگرفتن در تترااکسیداسمویم به مدت 1 ساعت توسط محلول بافر PBS و آب مقطر مورد شستشو قرار داده شده و سپس به اتانول 70% منتقل گردیدند. پس از آبگیری از نمونه­ها توسط سری افزایشی اتانول نمونه­ها به مدت 2 ساعت توسط دستگاه فریزدرایر خشک شده و سپس بلافاصله توسط طلا پوشش داده شدند و در نهایت توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره KYKY-EM3200 مورد مطالعه و عکسبرداری قرارگرفتند (14،18).

نتایج

مطالعه­ی حاضر نشان داد که در بچه ماهی­سفید در سن رهاسازی در هر طرف سر 4 کمان آبششی وجود دارد (تصویر 1 و 5)، بر روی هر کمان آبششی 2 ردیف رشته­های آبششی که حاوی تیغه­های آبششی می­باشند قرارگرفته است (تصویر2)، همچنین در بخش خلفی- فوقانی محفظه­ی آبششی یک همی­برانش متصل به دیواره وجود دارد که از تعدادی رشته­ی آبششی حاوی تعدادی تیغه­ی آبششی تشکیل یافته است (تصویر 1 و 4) و نیز در بالای محفظه­ی آبششی در هر طرف سر یک سودوبرانش دیده می­شود که ظاهری شبیه به تیغه­های آبششی چسبیده به یکدیگر دارد (تصویر 1 و 3) مطالعات نشان داد که سلول­های سطحی بافت آبشش را سلول­های سنگفرشی (Pavement Cell) تشکیل داده و در پایه­ی تیغه­های آبششی نیز سلول­های کلراید دیده می­شوند، همچنین فاصله­ی میان دو اپیتلیوم تیغه­های آبششی توسط سلول­های ستونی شکل پیلار شکل گرفته است (تصویر6).

 

 

تصویر1- تصویر بافت شناسی کلاسیک (H & E): برش عرضی محفظه های آبششی در دو طرف سر بچه ماهی سفید دریای خزر.    تصویر2- تصویر بافت شناسی کلاسیک (H & E): رشته­ی آبششی حاوی تیغه های آبششی.    تصویر3- تصویر بافت شناسی کلاسیک (H & E): سودوبرانش (آبشش کاذب).    تصویر4- تصویر بافت شناسی کلاسیک (H & E): همی برانش در بخش خلفی- فوقانی محفظه ی آبششی حاوی رشته ها و تیغه های آبششی.    تصویر5- تصویر بافت شناسی کلاسیک (H & E): چهار کمان آبششی در هر طرف سر قرارگرفته و سرپوش آبششی محفظه­ی آبششی را از محیط بیرون جدا کرده است.  تصویر6- تصویر بافت شناسی کلاسیک (H & E): سلول­های تشکیل دهنده­ی بافت آبششی.    PB: Pseudo Branch سودوبرانش (آبشش کاذب)، GA: (Gill Arch) کمان آبششی، Ph: (Pharynx) حلق، HB: (Hemi Branch) همی برانش، O: ((Operculum اپرکول (سرپوش آبششی)، F: (Filament) فیلامنت (رشته­ی آبششی)، L: (Lamellae) لاملا (تیغه­ی آبششی)­، PVC: (Pavement Cell) سلول سنگفرشی، Pi: ((Pillar Cell سلول پیلار (سلول ستونی)، RBC: (Red Blood Cell) گلبول قرمز خون، CC: ((Chloride Cell سلول کلراید.

 

مطالعات ایمونوهیستوشیمی نشان داد که سلول­های کلراید آبششی در بچه ماهیان سفید دریای خزر بر روی کمان آبششی، بر روی فیلامنت­ها و در پایه­ی لاملاها، سودوبرانش و همی­برانش وجود دارند (تصاویر 7 و 9). از نظر ظاهری اغلب این سلول­های گرد تا تخم­مرغی شکل بوده و بیشترین میزان فلورسنت را در غشاهای قاعده­ای- جانبی آنها می­توان مشاهده کرد (تصویر 8).

نتایج اندازه­گیری این سلول­ها نشان داد که میانگین بیشترین کشیدگی سلول­ها (طول) برابر با 28/0±70/9 میکرومتر و میانگین بیشترین پهنای آنها (عرض) 24/0±83/6 میکرومتر می­باشد. همچنین نتایج شمارش سلول­های کلراید آبششی نشان داد که در هر میلی­مترمربع از بافت آبشش حدود 501 سلول کلراید وجود دارد.

 

 

تصویر7- تصویر ایمونوهیستوشیمی: بافت آبشش، سلول­های کلراید به رنگ سبز درخشان قابل تشخیص هستند.  

تصویر8- تصویر ایمونوهیستوشیمی: تصویر بزرگ شده از یک سلول کلراید که بیشترین میزان فلورسانس در غشاهای قاعده ای- جانبی آن دیده می شود. تصویر9- تصویر ایمونوهیستوشیمی: سودوبرانش (آبشش کاذب) که دارای ساختارهایی شبیه با لاملا بوده و دارای تعداد زیادی سلول کلراید می باشد.   PB: (Pseudo Branch) سودوبرانش (آبشش کاذب)، GA: (Gill Arch) کمان آبششی، F: ((Filament فیلامنت (رشته­ی آبششی)، L: (Lamellae) لاملا (تیغه­ی آبششی)، RBC: ((Red Blood Cell گلبول قرمز خون، CC: ((Chloride Cell سلول کلراید.

 

 

تصویر10- تصویر میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM): بخشی از یک کمان آبششی.      تصویر11- تصویر میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM): رشته ی آبششی حاوی تیغه های آبششی.     تصویر12- تصویر میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM): بخش انتهایی دو رشته ی آبششی که حاوی تیغه های آبششی می باشند.       تصویر13- تصویر میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM): سلول های سنگفرشی دارای چین خوردگی­های سطحی و سلول­های کلراید که علاوه بر چین خوردگی­های رأسی دارای چاله­ی رأسی نیز می باشند.     GA: (Gill Arch) کمان آبششی، F: (Filament) فیلامنت (رشته­ی آبششی)، L: ((Lamellae لاملا (تیغه­ی آبششی)، CC: Chloride) (Cell سلول کلراید، PC: (Pavement Cell) سلول سنگفرشی، AP: ((Apical Pit چاله­ی رأسی، HB: (Hemi Branch) همی برانش، GR: (Gill Racker) خار آبششی.

 

 

مطالعات میکروسکوپ الکترونی نشان داد که همانطور که در مطالعات هیستولوژی مشاهده گردید هر کمان آبششی حاوی دو ردیف رشته­های آبششی می­باشد (تصویر 10) که در هر دو سمت رشته­های آبششی نیز تیغه­های آبششی قرار گرفته­اند و این تیغه­ها تا انتهای رشته­ی آبششی دیده می­شوند (تصاویر 11 و 12)، همچنین خارهای آبششی بسیار بلند نیز بر روی بخش خلفی کمان­های آبششی قابل تشخیص هستند (تصویر 10). بیشترین تعداد سلول­های سطح بافت آبششی را سلول های سنگفرشی تشکیل می دهند که سطح بیرونی و فوقانی آنها دارای چین­خوردگی­های بسیار ظریفی می­باشد و در کنار آنها سلول­های کلراید قرار دارند که بوسیله­ی چاله­ی رأسی قابل تشخیص هستند (تصویر 13).

بحث و نتیجه­گیری

بدلیل آسانی جداسازی بافت آبشش و نیز بدلیل شاخص بودن سلول­های این بافت جهت برآورد وضعیت تنظیم اسمزی ماهی، تاکنون مطالعات مختلفی بر روی بافت آبشش ماهیان گونه­های مختلف، اثرات شوری بر فاکتورهای خونی و یا هورمونی ماهی سفید در مراحل مختلفی از زندگی صورت گرفته است (8 و2،4،5،7)، اما مکان­یابی سلول­های کلراید آبششی در ماهی سفید دریای خزر، به روش ایمونوهیستوشیمی، که یکی از مطمئن­ترین روش­های آزمایشگاهی شناسایی و تشخیص سلول­های کلراید به شمار می­رود، برای نخستین بار در مطالعه­ی حاضر مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین در بسیاری از مطالعات بافت­شناسی که بر روی بافت آبششی صورت می­گیرد کمان­های آبششی جدا شده مورد مطالعه قرارگرفته­اند (6،1و9). این در حالی است که در مطالعه­ی حاضر محفظه­ی آبششی بطور کامل و بدون جدا شدن از سر ماهی مورد مطالعه قرار گرفت و بر این اساس نتایج مطالعه­ی حاضر نشان دهنده­ی ساختار کامل بافت آبششی و ضمائم آن در ماهی سفید دریای خزر برای نخستین بار می باشد.

نتایج مطالعه­ی حاضر در بخش بافت آبششی نشان داد که در ماهی سفید دریای خزر، بافت آبششی، متشکل از چهار کمان آبششی در هر طرف سر، یک سودوبرانش آبششی در هر طرف سر و یک همی برانش متصل به دیواره­ی محفظه­ی آبششی می­باشد و نتایج بخش ایمونوهیستوشیمی نشان داد که در این ماهی علاوه بر حضور سلول­های کلراید در بخش­هایی مشخصی از بافت آبششی نظیر کمان­های آبششی و رشته­های آبششی که در سایر گونه­ها نیز بوفور گزارش شده است. سلول­های کلراید در همی برانش متصل به دیواره­ی خلفی- فوقانی محفظه­ی آبششی و نیز سودوبرانش نیز دیده می­شوند. بیش از 200 سال پیش، ( (Broussonet(1785) اعلام کرد که سودوبرانش ساختاری کوچک و مشابه با آبشش بوده که عملکرد تنفسی دارد، اما مطالعات بعدی نشان داد که این بافت نقشی در تنفس ماهیان بالغ ندارد (27). در سال­های اخیر مطالعات مختلف نقش اندوکرین (10) ، عصبی-ترشحی در ماهیان تلئوست دریایی و مصبی (19)، اندام فراهم کننده­ی اکسیژن (23) ، نگهدارنده­ی فشار طبیعی چشم به عنوان یک شبکه­ی مویرگی رته-میرابیل (25و32)، اندام حسی (11)، و بسیاری دیگر از اعمال مختلف را به این بافت نسبت داده­اند اما نقش اساسی آن همچنان ناشناخته باقی مانده است. سودوبرانش در ماهیان تلئوست بطور کلی به عنوان یک همی­برانش تغییرشکل یافته از کمان آبششی ماندیبولار شناخته می­شود که در بخش فوقانی محفظه­ی آبششی قرار گرفته است (26)، اما بدلیل تفاوت در اندازه، محل قرارگرفتن و نیز حضور یا نبود آن در گونه­های مختلف ماهیان، همچنان یکی از موارد مطالعه در ماهیان به شمار می­رود  (27). این در حالی است که در میان 238 خانواده­ی ماهیان تلئوست، سودوبرانش تقریباً در تمامی گونه­ها دیده می­شود و تنها در گونه­های معدودی از راسته­ی Anguilliformes، زیر راسته­ی Siluroidei و تمامی گونه­های جنس­های Gymnarchus  وCobitis  دیده نمی­شود (27). با توجه به حضور پرتعداد سلول­های کلراید در سودوبرانش ماهی­سفید دریای خزر می­توان نقش تنظیم اسمزی را نیز به سایر نقش­های سودوبرانش که در مطالعات مختلف برای آن برشمرده شده است افزود.

نتایج مطالعه­ی ایمونوهیستوشیمی نشان داد که بیشترین ایمونوفلورسنت در بخش قاعده­ای - جانبی سلول­های کلراید دیده می­شود و این با نقش جذب فعال این سلول­ها با استفاده از آنزیم Na+, K+-ATPase مطابقت دارد. نتایج مطالعات انجام شده روی سایر گونه­ها به روش ایمونوهیستوشیمی و ایمونوگلد نیز به حضور این آنزیم در بخش قاعده­ای- جانبی سلول های کلراید اشاره دارد (28و13،15،24). 

از سوی دیگر نتایج شمارش سلول­های کلراید در آبشش بچه­ماهیان سفید دریای خزر نشان داد که در هر میلی­مترمربع از سطح این بافت حدوداً 501 سلول کلراید وجود دارد که این سلول­ها بر روی کمان­های آبششی، رشته­های آبششی، در پایه ی تیغه­های آبششی و نیز بر روی همی­برانش دیواره­ی قدامی محفظه­ی آبششی قرار گرفته­اند. براساس مطالعات Wong)  (Chang, (2001) در هر میلی­متر­مربع از بافت آبشش مارماهی ژاپنی، Anguilla japonica، (500گرمی) 1006 سلول کلراید وجود دارد، این میزان در تحقیقات (Varsamos) (2002) در آبشش باس دریایی، Dicentrarchus labrax، (240گرمی) برابر با 6250 سلول کلراید، در تحقیقات ((Van der Heijden (1997) در آبشش تیلاپیای موزامبیک، Oreochromis mossambicus، (65 گرمی) برابر با 6233 سلول کلراید، در مطالعات ((Lin و همکاران (2003) در آبشش خامه­ماهی، Chanos chanos، (31گرمی) برابر با 400 سلول و در تحقیقات (Pelis, McCormick) (2001) در آبشش سالمون آتلانتیک، Salmo salar، (25گرمی) 120 سلول کلراید شمارش گردید. با توجه به نتایج مطالعه­ی حاضر و در مقایسه با نتایج سایر مطالعات، به نظر می­رسد که تعداد سلول­های کلراید در بافت آبششی در گونه­های مختلف، در ماهی­های با اندازه­های مختلف با توجه به میزان فعالیت­های فیزیولوژیک در سنین و اوزان مختلف متفاوت می­باشد.

مطالعات مورفولوژیک سلول­های کلراید بوسیله میکروسکوپ الکترونی، نشان می­دهد که در اپیتلیوم آبششی گونه­های مختلف ماهیان سه نوع سلول کلراید وجود دارد: نوع اول (Wavy convex)، نوع دوم (Shallow basin) و نوع سوم (Deep hole) (12،20). نتایج مطالعه­ی حاضر نشان می­دهد که سلول­های کلراید آبششی بچه ماهی­سفید دریای خزر عموماً از نوع سوم (Deep hole) می­باشند، از آنجاییکه نوع سوم سلول­های کلراید اصولاً سلول­هایی جهت سازگاری با شوری می­باشند (20)، به نظر می­رسد که حضور این سلول­ها در اپیتلیوم آبششی بچه ماهیان سفید دریای خزر در سن رهاسازی، آمادگی وضعیت فیزیولوژیک این ماهیان را جهت مواجهه با شوری را نشان می­دهد. همچنین با توجه به حضور پرتعداد یونوسیت­ها در همی برانش متصل به دیواره محفظه­ی آبششی و نیز سودوبرانش و برانش اصلی می­توان نتیجه­گیری کرد که بچه ماهیان سفید دریای خزر در سن رهاسازی به آمادگی لازم از نظر سیستم تنظیم اسمزی جهت ورود به آب با شوری بالاتر نسبت به محیط زندگی قبلی خود (رودخانه به دریا) رسیده­اند.

تقدیر و تشکر

از آقایان مهندس صمد درویشی، مهندس نظافت، مهندس عابدین زاده، دکتر رضا خوشنود، دکتر مهدی قبیتی حسب، مهندس توتونچی، مهندس سیدمصطفی حسینی و خانم دکتر حلیمه اعتمادی و نیز کلیه­ی پرسنل زحمت­کش مرکز تکثیر و پرورش ماهیان شهید انصاری رشت که ما را در انجام این پژوهش یاری کردند کمال تشکر را داریم.

  1. پورخواجه، م.، عبدی، ر.، ذوالقرنین، ح.، حسین زاده صحافی، ه.، و مروتی، ح.، 1390. بافت شناسی و مکان یابی ایمنیایی سلول­های یونوسیت در آبشش بچه­ماهی هامور معمولی (Epinephelus coioides). اقیانوس شناسی. شماره2 (6)، صفحات 1-6.
  2. تکه، ش.، ایمانپور، م. ر.، سوداگر، م.، و شعبانعلی، ع.، 1389. بررسی تغییرات بیوشیمیایی سمن در زمان­های مهاجرت تولیدمثلی ماهی سفید Rutilus frisii kutum Kamensky 1901. مجله زیست­شناسی ایران، شماره 23 (2)، صفحات 190-196.
  3. خوشنود، ز.، خدابنده، ص.، مسافر، س.، و خوشنود، رضا.، 1388. اثرات هورمون کورتیزول بر سلول­های کلراید آبششی در بچه­تاسماهی ایرانی Acipenser persicus. فصلنامه­ی پزشکی یاخته. سال یازدهم شماره 4، صفحات 424-431. 
  4. رستمی بشمن، م.، سلطانی، م.، و ساسانی، ف.، 1379. مطالعه اثرات هیستوپاتولوژی برخی از فلزات سنگین (سولفات مس، سولفات روی، سولفات جیوه، کلرور کادمیوم) بر بافت­های ماهی­کپور معمولی، مجله دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، شماره 55 (4)، صفحات 1-3.
  5. شریف پور، ع.، ابطحی، ب.، حیدری جامع بزرگی، ف.، سیف آبادی، ج.، و تقی زاده رحمت آبادی، ز.، 1390. آسیب شناسی اثرات فاز محلول نفت خام بر بافت آبشش بچه ماهی سفید دریای خزر (Rutilus frisii kutum) در شرایط آزمایشگاهی. مجله علمی شیلات ایران، شماره 20 (1)، صفحات 89-100.
  6. عطایی مهر، ب.، مجازی امیری، ب.، میرواقفی، ع.، نظامی، ش.، و ریاضی، غ.، 1389. اثر شوری­های مختلف بر میزان املاح، فشار اسمزی، آب بافت بدن، سلول های کلراید آبششی و درصد تلفات بچه ماهی سفید (Rutilus frisii kutum kamensky 1901)، مجله علمی شیلات ایران، شماره 19 (2)، صفحات 115-130.
  7. عنایت غلامپور، ط.، ایمانپور، م. ر.، حسینی، س. ع.، و شعبانپور، ب.، 1390. تاثیر سطوح مختلف شوری بر شاخص­های رشد، میزان بازماندگی، غذاگیری و پارامترهای خونی در بچه ماهیان سفید (Rutilus frisii kutum Kamensky 1901)، مجله زیست شناسی ایران، شماره 24 (4)، صفحات 539-549.
  8. گرویی، ح.، جمیلی، ش.، و رستمی، م.، 1387. اثر سمیت حاد سولفات آلومینیوم بر بافت آبشش ماهی کلمه Rutilus rutilus، پژوهش و سازندگی در امور دام و آبزیان، شماره 79، صفحات 193-196.
  9. ناجی، ط.، صفائیان، ش.، رستمی، م.، و صبرجو، م.، 1386. بررسی اثرات سولفات روی بر بافت آبشش بچه ماهی کپور معمولی Cyprinus carpio. علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نهم، شماره2، صفحات 29-36.
    1. Bertin, L., 1958. Organes de la respiration aquatique, in Traite de Zoologie, Vol. XIII, ed. by P. P. Grasse, Masson Publishing. Paris, PP: 1301-1341.
    2. Bridges, C. R., Berenbrink, M., Muller, R., and Waser, W., 1998. Physiology and biochemistry of the pseudobranch: An unanswered question? Comparative Biochemistry and Physiology, part A., 119 (1), PP: 67-77.
    3. Chang, I. C., Lee, T. H., Yang, C. H., Wei, Y. Y., Chou, F. I., and Hwang, P. P., 2001. Morphology and function of gill mitochondria-rich cells in fish acclimated to different environments. Physiological and Biochemical Zoology. Vol 74 (1), PP: 111-119.
    4. Evans, D. H., Piermarini, P. M., and Choe, K. P., 2005. The multifunctional fish gill: dominant site of gas exchange, osmoregulation, acid-base regulation and excretion of nitrogenous waste. Physiolical Review., 85, PP: 97- 177.
    5. Glauret, M. A., 1974. Practical Methods in Electron Microscopy, Vol. 3, North Holland Publishing, PP: 353.
    6. Hirose, S., Kaneko, T., Natio, N., and Takei, Y., 2003. Molecular biology of major components of chloride cells. Com. Biochem. Physiol. B. 136, 593-620.
    7. Khodabandeh, S., Kutnik, M., Aujoulat, F., Charmantier, G., and Charmantier-Daures, M., 2005. Ontogeny of the antennal glands in the crayfish Astacus leptodactylus (Crustacea, Decapoda), immunolocalization of Na+, K+-ATPase. Cell and Tissue Research. 319, PP: 153-165.
    8. Khodabandeh, S., Khoshnood, Z., and Mosafer, S., 2008. Immunolocalization of Na+, K+-ATPase-rich cells in the gill and urinary system of Persian sturgeon, Acipenser persicus, fry. Aquaculture Research. PP: 1-8.
    9. Khoshnood, Z., Khodabandeh, S., Shahryari Moghaddam, M., and Mosafer Khorjestan, S., 2011. Histopathological and Pathomorphological Effects of Mercuric Chloride on the Gills of Persian Sturgeon, Acipenser persicus, Fry. International Journal of Natural Resources and Marine Sciences. 1 (1), PP: 23-32.
    10. King, J. A. C., 1993. Ultrastructure of the pseudobranch in the euryhaline cyprinodontid fish, Rivulus marmoratus, Journal of Morphology, 218 (2), PP: 127-142.
    11. Lee, T. H., Hwang, P. P., Lin, H. C., and Huang, F. L., 1996. Mitochondria-rich cells in the branchial epithelium of the teleost, Oreochromis mossambicus, acclimated to various hypotonic environments. Fish Physiology and Biochemistry., Vol 15, PP: 513-523.
    12. Lin, Y. M., Chen, C. N., and Lee, T. H., 2003. The expression of gill Na, K-ATPase in milkfish, Chanos chanos, acclimated to seawater, brakishwater and freshwater. Com. Biochem. Physiol., A., 135, PP: 489- 497.
    13. Mortoja, R., and Mortoja–Pierson, M., 1967. Initiation Aux Techniques de l histologe animale. Masson et Cie, Paris, PP: 345.
    14. Munshi, J. S. D., Roy, P. K., Ghosh, T. K., and Olson, K. R., 1994. Cephalic circulation in the air-breathing snakehead fish, Channa punctata, C. gachua and C. marulius (Ophiocephalidae, Ophiocephaliformes), Anatomy Research, 238, PP: 77-91.
    15. Pelis, M. R., and McCormick, S. D., 2001. Effects of growth hormone and cortisol on Na-K-2Cl co transporter localization and abundance in the gills of Atlantic salmon. Gen. Com. Endocrinol. 124, PP: 134-143.
    16. Pelster, B., and Randall, D. J., 1998. The physiology of the root effect, in Fish Physiology, ed. by S. F. Perry, and B. L. Tufts, Academic Press, New York. PP: 113-139.
    17. Quinn, M. C. J., Veillette, P. A., and Young, G., 2003. Pseudobranch and gill Na+, K+- ATPase activity in juvenile Chinook salmon, Oncorhynchus tshawytscha: developmental changes and effects of growth hormone, cortisol and seawater transfer, Comparative Biochemistry and Physiology, part A. 135, PP: 249-262.
    18. Roy, P. K., Ghosh, T. K., and Munshi, J. S. D., 1997. The pseudobranch: their structure and function in freshwater teleosts, in Advances in Fish Research, Vol. 2, ed. by B.R. Sing, Narendra Publishing House, Delhi., PP: 81-96,
    19. Seidelin, M., Madsen, S. S., Bryialsen, A., and Kristiansen, K., 1999. Effects of insulin-like growth factor-I and cortisol on Na+, K+-ATPase expression in osmoregualtory tissues of Brown trout, Salmo trutta. Gen. Com. Endocrinol. 113, 331- 342.
    20. Van der Heijden, A. J. H., Verbost, P. M., Eygensteyn, J. Li. J., Wendelaar Bonga, S. E., and Flik, G., 1997. Mitochondria-rich cells in gills of tilapia (Oreochromis mossambicus) adapted to freshwater or seawater: quantification by confocal laser scanning microscopy. J. Exp. Biol., 200, PP: 55-64.
    21. Varsamos, S., 2002. Tolerance Range and Osmoregulation in Hypersaline Conditions in the European Sea Bass (Dicentrarchus labrax). J. Mar. Biol. Asso. UK. 82, PP: 1047-1048.
    22. Varsamos, S., Diaz, J. P., Charmantier, G., Flik, G., Blasco, C., and Connes, R., 2002. Branchial chloride cells in sea bass (Dicentrarchus labrax) adapted to freshwater, seawater and doubly concentrated seawater. Journal of Experimental Zoology. 293, PP: 12-26.
    23. Waser, W., and Heisler, N., 2004. Oxygen delivery to the fish eye: blood flow in the pseudobranchial artery of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Fish Physiology and Biochemistry, 30 (1), PP: 77-85.
    24. Wong, C., K., C., and Chang, D., K., O., 2001. Effects of Cortisol on chloride cells in the gill epithelium of Japanese eel, Anguilla japonica. Endocrinol. 168, PP: 185-192.
    25. Wood, C. M., and Marshall, W. S., 1994. Ion balance, acid-base regulation, and chloride cell function in the common killifish, Fundulus heteroclitus a euryhaline estuarine teleosts. Estuaries. 17, PP: 34-52.
    26. www.Caspian Environment.org. 2007. Caspian Sea, general background.