Впервые определен уровень гормонов щитовидной железы у камчатских крабов

Ученые Мурманского морского биологического института РАН (ММБИ РАН) и Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лаверова Уральского отделения РАН (ФИЦКИА, Архангельск) впервые определили уровень тиреоидных гормонов (гормон щитовидной железы) у камчатских крабов, вселенных в 1960-е годы в Баренцево море.

Как пояснил ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией зообентоса ММБИ РАН Александр Дворецкий, уровень гормонов оказался очень высоким, а результаты исследований в дальнейшем могут быть использованы, например, в аквакультуре.

"До нас подобные исследования не проводились не только на Дальнем Востоке, но и за рубежом, - сказал Дворецкий. - Наше исследование имеет фундаментальный характер, поскольку позволяет расширить представления о физиологии камчатского краба. Кроме того, возможен выход и в практическую плоскость, поскольку тиреоидные гормоны потенциально могут влиять на рост крабов, а значит, вполне вероятно их использование в аквакультуре этого вида".

Трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (тироксин, Т4) - два основных гормона, которые вырабатываются щитовидной железой и играют ключевую роль в регуляции развития, метаморфоза и метаболизма позвоночных животных. Однако тиреоидные гормоны есть и у беспозвоночных, у которых щитовидная железа отсутствует.

По словам собеседника агентства, у беспозвоночных животных, которые не имеют щитовидной железы, наличие тиреоидных гормонов может объясняться или присутствием органов, гомологичных щитовидной железе, или же внутренними процессами, когда в результате йодирования прекурсоров (вещество, выступающее как исходный компонент для образования какого-либо сложного) происходит синтез гормонов. Также их наличие может быть обусловлено поступлением с питательными веществами.

Исследование тиреоидных гормонов морских беспозвоночных - новое направление для науки. Крабы отбирались в разные годы и сезоны в Зеленецкой Дальней губе на Мурманском берегу Баренцева моря. Для дальнейшего определения концентрации гормонов использовался метод радиоизотопного анализа (метод определения возраста объекта). Для определения уровня гормонов у камчатских крабов мурманские ученые привлекли коллег из лаборатории эндокринологии ФИЦКИА.

Высокий уровень гормона

Гемолимфа крабов - аналог крови у беспозвоночных - доставлялась в лабораторию в заспиртованном виде. Неразбавленная гемолимфа быстро сворачивается и образует желеобразную субстанцию. "Когда мы начали исследовать гемолимфу, оказалось, что гормоны зашкаливают: концентрация Т3 и Т4 была крайне высокой, - рассказала заведующая лабораторией эндокринологии имени профессора А. В. Ткачева Елена Типисова. - Прибор показывал значения выше максимального для человека, поэтому нам пришлось повторно разводить гемолимфу спиртом, чтобы получить концентрации, которые прибор мог бы установить".

Оказалось, что содержание трийодтиронина и тироксина у камчатского краба примерно в десять раз выше, чем у человека. Ученые выяснили, что концентрация тиреоидных гормонов изменяется в зависимости от физиологического состояния животных. В частности, уровни трийодтиронина (Т3) были выше у взрослых крабов, что связано с более высоким уровнем энергозатрат крупных животных.

Также отмечены сезонные выбросы гормонов: у взрослых крабов повышенная концентрация обнаружена в августе, когда начинается сезонная миграция с мелководья на глубину, а у неполовозрелых особей высокое содержание Т3 отмечено в октябре, когда они массово начинают линять. Таким образом, гормоны щитовидной железы, выделяясь в периоды напряжения физиологических систем организма, играют роль в регулировании жизненных процессов краба.

За последние десять лет список беспозвоночных животных, у которых найдены тиреоидные гормоны, расширился. Его пополнили: пресноводные улитки, устрицы, иглокожие. Что касается крабов, то в научной литературе есть лишь одно упоминание о находке гормонов щитовидной железы - у песчаного краба Scylla в Индонезии. Как отметил Дворецкий, находка российских ученых - большой шаг в изучении данной проблематики, исследования путей формирования гормонов щитовидной железы у камчатских крабов будут продолжены.