اثر نانوذرات اکسید روی بر هیستولوژی غده جنسی موش نر و تاثیر آن بر فاکتورهای جنسی سرم خون

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد، دانشکده‌ی دامپزشکی، گروه علوم تشریح، شهرکرد، ایران

2 دانشگاه شهرکرد، دانشکده‌ی علوم پایه، گروه علوم پایه، شهرکرد، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته‌‌ی فیزیولوژی جانوری، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

هدف: در این مطالعه اثر سمیت نانوذرات اکسید روی بر برخی هورمون‏های جنسی نر در سرم خون و بافت بیضه رت‏های سالم بالغ مورد مطالعه قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: موش‏ها در پنج گروه، شامل یک گروه کنترل و چهار گروه تیمار تقسیم شدند. نانوذرات اکسید روی در دو غلظت 5/2 و 1 گرم بر کیلوگرم وزن جانور برای دو گروه از تیمارها به‏صورت خوراکی (گاواژ) و برای دو گروه از تیمارها به‏صورت تزریق داخل صفاقی تجویز شد. اثر نانو ذرات و آسیب بافتی آن در بیضه بعد از یک، هفت و چهارده روز پس از تیمار مورد مطالعه قرار گرفت.
نتایج: آزمایش‏های سرم خون نشان داد که سطح LH و FSH سرم در گروه های تیمار با نانوذرات اکسید در مقایسه با شاهد کنترل افزایش یافت (P<0.05). همچنین بررسی اسلاید های بافتی بیضه، آسیب های بافتی مشخصی را در هر چهار گروه تحت تیمار با نانوذرات اکسید روی نسبت به گروه کنترل نشان داد. این آسیب‏ها بی نظمی در طبقات سلولی، لوله‏های فاقد سلول‏های اسپرم ساز، پرخونی در بافت بینابینی اطراف لوله‏های سمی‏نیفر و تغییرات هسته سلول‏های اسپرم ساز را نشان می‏دهند.
نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه حاضر اثر نانوذره اکسید روی را بر ساختار مورفولوژیک و هورمون‏های جنسی نشان می‏دهد.
 

کلیدواژه‌ها


مقدمه

نانوذرات اکسید روی به‏خاطر خصوصیات منحصر به‏فرد و اشکال گوناگون به‏طور گسترده‏ای در وسایل الکترونیکی نوری، لوازم آرایشی، کاتالیزورها، سرامیک‏ها، رنگدانه‏ها و غیره به‏کار می‏روند. گزارشات قبلی مطرح کردند که نانوذرات اکسید روی زیست ایمن (biosafe) و زیست سازگار (biocompatible) می‏باشد و می‏تواند در مواد زیست پزشکی به‏کار برده شود. با این‏حال مطالعات سم‏شناسی(toxicological) نشان داد که نانوذرات اکسید روی عوارض جانبی نیز بر روی سلامتی انسان و گونه‏های زنده داشت. ایمنی زیستی نانوذرات اکسید روی هنوز یک مسئله بحث برانگیز است (1). بیشترین استفاده از روی در گالوانیزه کردن آهن و محصولات فولادی است. در صنعت سولفات روی به‏عنوان یک کاتالیزور، بازدارنده خوردگی، الکترولیت و به‏عنوان رنگدانه در رنگ‏ها مورد استفاده قرار می‏گیرد. همچنین یکی از اجزای خاص کود، تغذیه حیوانات و نگه‏دارنده چوب می‏باشد. احتراق چوب و سوزاندن زباله منابع مهم دیگر روی در محیط زیست هستند (2). نانوذرات اکسید روی به‏خاطر خصوصیات منحصر به‏فرد نوری، کاتالیکی، نیمه هادی، پیزوالکتریک و مغناطیسی به‏طور گسترده تولید و از نظر تکنولوژیکی کاربرد دارد (3).

گزارشات اخیر نشان می‏دهد که بسیاری از نانوذرات اثر مضر یا سمی بر روند اسپرماتوژنز دارند. در مقابل، برخی از نانوذرات اثر غیر سمی یا مفید بر روند اسپرماتوژنز دارند. این گزارش‏ها نشان می‏دهند که گونه‏های حیوانی، نحوه مصرف دارو، دوز نانوذره و ویژگی‏های آن (به‏عنوان مثال، اندازه، شکل، ترکیب شیمیایی، سطح و بار سطحی) نقش مهمی در تعیین اثر نانوذرات بر روند اسپرماتوژنز دارد. چگونگی نفوذ نانوذرات به سد خونی بیضه ای نقش بسیار حیاتی در توضیح سمیت نانوذرات بر روند اسپرماتوژنز دارد (4). تاکدا و همکاران (5) مجموعه دانه‏های پراکنده شده در لوله‏های آسیب دیده در سراسر بافت بیضه را مشاهده کردند و نشان دادند که نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، تاثیر منفی بر روند اسپرماتوژنز، تحرک اسپرم‏های اپی‏دیدیم دارند و تغییرات هیستوپاتولوژیکی ایجاد شده در بیضه موش سوری را القا می‏کنند. در مطالعه اثرات نانوذرات طلا بر اسپرم، نفوذ نانوذرات طلا به سلول‏های اسپرم مشاهده شد که این نانوذرات می‏توانند منجر به قطعه قطعه شدن DNA اسپرم شوند و تحرک اسپرم با حضور نانوذرات طلا تحت تاثیر قرار می گیرد به‏طوری‏که25 تا از اسپرم‏های در معرض نانوذرات طلا متحرک نبودند (6).

 

مواد و روش‌ها

تعداد 45 سر موش صحرایی با وزنی حدود 10±200 گرم از لانه‌ی تکثیر حیوانات آزمایشگاهی دانشگاه جندی شاپور اهواز خریداری گردید و در شرایط دما و رطوبت مناسب نگه‏داری شدند. غذای موش‌ها به‏صورت گلوله‏ها و پلیت‏هایی است که حاوی تقریبا تمام مواد غذایی و ویتامین‏های مورد نیاز برای بدن موش‌ها می‏باشد که به‏میزان مورد نیاز خریداری شد. تعداد 5 قفس پلاستیکی با اندازه 35 در 55 سانتی‏متر تهیه شد. در کف قفس‏ها خاک اره ریخته و در داخل هر قفس 9 موش قرار داده شد و به‏منظور جلوگیری از بیمار شدن موش‏ها و رعایت بهداشت، قفس‏ها را هر سه روز یک بار تمیز نموده و خاک اره تازه در آن قرار می‏گرفت.

حیوانات به‏صورت تصادفی به پنج گروه شامل یک گروه کنترل و چهار گروه تیمار تقسیم شده و در هر گروه 9 سر موش قرار گرفت. گروه کنترل- حیوانات این گروه، از روز آغاز تیمار روزانه آب و غذا دریافت ‌کردند. گروه تیمار یک، حیوانات این گروه در روز آغاز 5/2 میلی‏گرم از نانوذرات اکسید روی را به‏صورت تزریق درون صفاقی دریافت کردند. گروه تیمار دو، حیوانات این گروه در روز آغاز 5/2 میلی‏گرم از نانوذرات اکسید روی را به‏صورت گاواژ دریافت کردند. گروه تیمار سه، حیوانات این گروه در روز آغاز 1 میلی‏گرم از نانوذرات اکسید روی را به‏صورت تزریق درون صفاقی دریافت کردند. گروه تیمار چهار- حیوانات این گروه در روز آغاز 1میلی‏گرم از نانوذرات اکسید روی را به‏صورت گاواژ دریافت کردند.

با گذشت 1، 7 و 14 روز از آغاز تیمار موش‌ها با نانوذرات اکسید روی، جهت مطالعات بافت شناسی و بررسی فیزیولوژی بیضه، بر روی تعدادی از حیوانات عمل خون گیری به‏طور مستقیم از قلب آن‏ها صورت گرفت. پس از خون‏گیری، برای جدا کردن سرم از لخته، هر کدام از نمونه‏های خونی به‏مدت ده دقیقه با سرعت 1500 دور در دقیقه سانتریفوژ شدند. سپس توسط سمپلر، سرم از لخته جدا شد و نمونه‏ها تا زمان انجام سنجش آنزیمی برای اندازه گیری سطح آنزیم‏های سرم خون، در دمای 20- درجه سانتی‏گراد نگه‏داری شدند. هورمون‏های محرک فولیکولی ((FSH و هورمون لوتینی ((LH با استفاده از کیت‏های مارک Cusabio ساخت کشور آمریکا (ng/ml) مورد اندازه‏گیری قرار گرفتند.

24 ساعت پس از اینکه نمونه‏های بافتی بیضه، درون فرمالین 5 درصد قرار داده شدند، محلول فرمالین به‏منظور نفوذ بیشتر فرمالین به‏درون بافت، تعویض شد. از هر یک از بافت‏های بیضه در هر گروه، مقاطعی برای تهیه اسلایدهای هیستوپاتولوژی تهیه شد. سپس این اسلایدها برای طی مراحل آب‏گیری، شفاف سازی و پارافینه کردن، درون دستگاه اتوتکنیکون قرار داده شدند. در مرحله آخر رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E) بر روی مقاطع بافتی صورت پذیرفت.

آنالیزهای آماری: تمامی داده‏ها به‏صورت (M±SE) نمایش داده شدند. آنالیز واریانس یک‏طرفه (ANOVA) و آزمون دانکن برای مقایسه میانگین‏های مربوط به گروه کنترل با هر یک از گروه‏های تیمار و نیز مقایسه میانگین‏ها بین گروه های تیمار، با استفاده از نرم افزار SPSS انجام گرفت. اختلاف معنی‏داری بین گروه‏ها 05/0p< در نظر گرفته شد. برای رسم نمودار مربوط به تغییرات فاکتورهای سرمی در گروه‏های مختلف تیمار و شاهد از نرم افزار Excel استفاده شد.

 

نتایج

نتایج هورمونی

بررسی آماری داده‏های به‏دست آمده از مقدار هورمون  LH موجود در سرم خون نشان داد که سطح LH سرم در چهار گروه نسبت به گروه کنترل افزایش یافته است که این افزایش در دوزهای متفاوت و در دو روش تزریق و گاواژ نسبت به گروه کنترل معنی‏دار بود (05/0p<). مقایسه میانگین میزان هورمون LH موجود در سرم خون در زمان‏های مختلف اندازه گیری و در دوزهای مشخص در تیمار نانوذرات اکسید روی، بین گروه تیمارها و گروه کنترل و همچنین بین دو گروه تیمار با دوزهای ppm 1 و 5/2 نانوذرات اکسید روی (به‏ترتیب سمیت کم و زیاد) از لحاظ آماری تفاوت معنی‏داری داشت (05/0p>) (شکل 1).

 

 

 

شکل 1:  نشانگر مقایسه میزان تغییرات هورمون لوتینی (LH-) در گروه کنترل و تیمار (ng/mi)

 

 

براساس مقایسه مقادیر میانگین حاصل از غلظت هورمون FSH موجود در سرم خون درگروه‏های تیمار با نانوذرات اکسید روی با دوزهای ppm 1 و 5/2 (به‏ترتیب سمیت کم و زیاد)، غلظت FSH تغییر معنی‏داری در زمان‏ها و دوزهای مشخص نسبت به گروه کنترل نشان داد (05/0p<) (شکل 2).

 

 

 

شکل 2: نشانگر مقایسه میزان تغییرات هورمون محرک فولیکولی (FSH) در گروه کنترل و تیمار (ng/mi)

 

 

نتایج هیستوپاتولوژی

نتایج نشان داد که درگروه کنترل، لوله‏های اسپرم ساز به‏طور منظم و مشخص به‏همراه بافت بینابینی به‏صورت طبیعی با نظم سلولی در ردیف دودمان سلولی زایا و تعداد فراوان سلول‏های زایا در لوله‏های اسپرم ساز و فضای بین سلولی طبیعی مشاهده گردید. این مشاهدات علائم بافت کاملا طبیعی بیضه موش را نشان می‌دهد. در زیر کپسول بیضه ساختار طبیعی لوله‏های اسپرم ساز همراه با ساختار نرمالی از بافت بینابینی آشکارا مشخص بود. هرلوله اسپرم ساز از سمت خارج توسط غشای پایه پیوسته محصور شده بود. بر روی غشا پایه، اولین ردیف سلولی به‏نام سلول‏های اسپرماتوگونی قرار گرفته بود. سلول‏های این لایه سیتوپلاسم کمی روشن با هسته تیره داشتند. در لایه دوم سلول‏های بسیار بزرگتر از اسپرماتوگونی  با سیتوپلاسم غنی تر و هسته تیره به نام اسپرماتوسیت اولیه مشهود بود. درلایه سوم یکسری سلول‏هایی که شمار آن‏ها فراوان بود به‏نام اسپرماتید قرار گرفته بود. این سلول‏ها کوچک‏ترین سلول‏های داخل لوله بوده و هسته ای کمرنگ‏تر از اسپرماتوسیت اولیه را شامل می‏شدند. در داخل لوله لومن سلول‏هایی با دم بلند قابل مشاهده بودند (شکل 3).

نتایج گروه تیمار در دو مرحله‌ی تزریق داخل صفاقی و گاواژ نشان داد که در سرتاسر لام بافتی در بین لوله‏های اسپرم ساز پرخونی در برخی از رگ‏ها مشاهده گردید. در داخل این رگ‏ها علاوه بر گلبول‏های قرمز لنفوسیت هم مشاهده شد. در اکثر لوله‏های اسپرم ساز اسپرماتوزوآ به شکلی که در گروه کنترل وجود داشت مشاهده نشد. در برخی از لوله‏ها مایع صورتی رنگ به‏شکل ماده کلوئیدی وجود داشت. در داخل لوله‏های اسپرم ساز نظم طبقات سلولی دستخوش بی نظمی نسبت به گروه کنترل شده بود بدین شکل که سلول‏های اسپرماتوگونی در زیر غشا پایه سلول‏های اسپرم ساز مشاهده گردید اما هسته‏ی سلول‏های اسپرماتوسیت اولیه کوچک شده و قوام خود را از دست داده بود و سیتوپلاسم خیلی کمرنگ‏تر به چشم می‏خورد. در لایه سوم اسپرماتید‏ها کمتر مشخص بودند. این نتایج نشان داد که آسیب‌های بافتی وارده به شکلی که در بالا توصیف شد، در گروه تزریقی در روزهای اول تا هفتم بیش از گروه گاواژ در روزهای مشابه بود و شدت آسیب‌ها در غلظت 5/2 ppm بیش از شدت غلظت ppm 1 بود (شکل 4).

 

 

 

 

شکل 3: ساختار میکروسکوپی بیضه در گروه کنترل، به نظم ردیف‏های سلولی دقت شود؛ (بزرگ‏نمایی ×40؛ رنگ آمیری هماتوکسیلین و ائوزین).

 

 

 

شکل 4: ساختار میکروسکوپی بیضه در گروه تیمار، به کلوئیدی شدن حفره داخلی لوله‏ها دقت شود؛ (بزرگ‏نمایی ×20؛ رنگ آمیری هماتوکسیلین و ائوزین).

 

 

بحث

در مطالعه‌ی حاضر که سمیت نانوذرات اکسید روی به‏صورت خوراکی و تزریق داخل صفاقی در دو دوز متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت، نشان داد که این نانوذرات می‌توانند باعث ایجاد علائم بالینی مشخص مانند: حالت تهوع، پرخاش‏گری، کاهش وزن و حتی مرگ و میر شوند. در همین راستا بررسی سمیت حاد نانوذرات و میکروذرات پودر روی در موش‌های آزمایشگاهی به‏وسیله‌ی Wang و همکارانش (7)، علائم شدیدی از تهوع، استفراغ و اسهال را در موش‌های تیمار شده با نانوذرات پودر روی در روزهای آغازین تیمار نشان داد که با گزارش‌های قبلی در رابطه با تجویز زیاده از حد نمک‌های روی به‏صورت خوراکی منطبق بود. با این‏حال تنها علائم اندکی در موش‌های تیمار شده با میکروذرات پودر روی مشاهده شد. موش‌های تیمار شده با نانوذرات پودر روی کاهش رشد مشخصی را در مقایسه با هر دو گروه موش‌های تیمار شده با میکروذرات پودر روی و گروه کنترل در سه روز اول بعد از تیمار نشان دادند. همچنین در همین مطالعه مرگ دو موش در گروه تیمار با نانوذرات پودر روی نشان داد که پودر روی در مقیاس نانو، احتمالا راحت‌تر سبب انسداد روده‌ای می‌شود. از آنجا‏که مواد نانومقیاس در محیط‌های گوناگون به آسانی تجمع می‌یابند، معتقدند که پودر روی نانومقیاس می‌تواند به آسانی در بدن جانوران نیز تجمع یابد.

بررسی آنالیز آماری در خصوص اثر نانوذرات اکسید روی بر روی غلظت سرمی هورمون LH نشان داد که نانوذرات اکسید روی با دوزهای 1 و 5/2 ppm سبب افزایش معنی‌داری در غلظت هورمون‌ها در14 روز پس از تیمار نسبت به گروه کنترل شده است (05/0p≤).

این افزایش غلظت هورمون‌ها می‌تواند ناشی از اثر نانوذرات اکسید روی بر روی سلول‌های لایدیگ و در نتیجه افزایش تولید این هورمون باشد. نانوذرات اکسید روی می‌توانند بر فعالیت میتوکندری سلول‌های لایدیگ تاثیر گذاشته و در نتیجه فعالیت ترشحی آن را زیاد کنند. از طرفی نانوذرات اکسید روی باعث افزایش مولکول‌های اکسیژن واکنش‌پذیر نظیر سوپراکسیداز شده و باعث افزایش اکسیداسیون مولکول‌هایی نظیر پروتئین‌ها می‌گردند، که باعث مرگ سلولی می‌شوند (8).

تحقیقات نشان داده اند که درمان با استفاده از نانوذرات اکسید روی به‏صورت داخل وریدی، مقدار FSH و LH اندازه‌گیری شده در روز 7 و 14 پس از تزریق را افزایش داده است (9). برخی از مطالعات نشان می‌دهند که نانوذرات می‌توانند باعث افزایش رونویسی mRNA پروتئین تنظیم کننده‌ی حاد استروئیدساز بیضه شوند که این افزایش، توانایی زنده ماندن سلول‌های لایدیگ و تولید هورمون‌های استروئیدی را تحت تاثیر قرار می‌دهد ( 3 و 10).

اثرات مضر نانوذرات با ویژگی ضد آندروژنی آن نیز شناخته شده که این خاصیت ضد آندروژنی آن می‌تواند مسئول افزایش بروز اختلالات در عمل‌کرد سیستم تولیدمثلی نر مانند آسیب بافتی بیضه و کاهش تعداد اسپرم، باشد (3).

پروتئین تنظیم کننده حاد استروئیدساز در تنظیم انتقال کلسترول به غشای داخل میتوکندری و افزایش تولید هورمون‌های استروئیدی نقش دارد (11). بنابراین فرض دیگر آن است که نانوذرات اکسید روی می‌توانند در بیان ژن Star  تاثیر داشته باشند و این امکان وجود دارد که نانوذرات اکسید روی با افزایش بیان ژن پروتئین Star مانع انتقال کلسترول به غشای داخل میتوکندری شده و در نهایت از تبدیل کلسترول به پرگنولون جلوگیری کند و باعث کاهش میزان هورمون‌ها شود (3).

در مطالعه‌ی park و همکاران (12) مشخص شده است که نانوذرات می‌توانند باعث تخریب DNA  سلول‌های لیدیگ شوند، که نتیجه آن، آپوپتوزیس این سلول‌ها و در نهایت مرگ سلول‌های لیدیگ می‌باشد. نتایج حاصل از تاثیر نانوذرات اکسید روی بر غلظت سرمی هورمون LH در این مطالعه نشان دهنده‌ی افزایش معنی‌دار غلظت این هورمون در دوز ppm 5/2 در روز 7 نسبت به گروه کنترل می‌باشد (05/0p≤). هر چند غلظت LH در دوز ppm 5/2 تغییر معنی‌داری نشان داد (05/0p≥)، ولی این افزایش معنی‌دارغلظت سرمی هورمون LH در هر دو گروه تزریق (غلظت 1 و 5/2 ppm)  می‌تواند ناشی از کاهش هورمون تستوسترون باشد، به‏طوری‏که کاهش تستوسترون به‏صورت خود تنظیمی منفی بر هیپوتالاموس تاثیر گذاشته و میزان ترشح هورمون آزاد کننده هورمون لوتینی (LHRH) را افزایش داده و سبب افزایش تولید LH شده است (13). از طرف دیگر نانوذرات اکسید روی می‌توانند باعث افزایش محصولات نیتریک اکساید شوند. نیتریک اکساید باعث افزایش cGMP می‌شود. افزایش cGMP می‌تواند سبب افزایش پروتئین کیناز G (PKG) شود که سبب افزایش ترشح LHrh از هیپوتالاموس و در نهایت افزایش LH می‌شود (13). بررسی اثر نانوذرات اکسید روی بر افزایش قابل توجه LH نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.

در این مطالعه، داده‌ها نشان داد که غلظت هورمون FSH در گروه‌های تیمار شده با نانوذرات اکسید روی با دوزهای 1 و 5/2 ppm نسبت به گروه کنترل افزایش سطح هورمون را نشان داد و این افزایش غلظت هورمونی معنی‌دار بود. افزایش غلظت هورمون FSH نمی‌تواند در ارتباط با GnRH باشد، زیرا LH  افزایش یافته است. این افزایش می‌تواند در ارتباط با آزادسازی هورمون Inhibin از سلول‌های رده سرتولی باشد. با توجه به نتایج حاصل از غلظت هورمون FSH  شاید مکانیسم فیدبکی فقط توسط استروئیدهای بیضه اعمال نمی‌شود بلکه با تاثیر نقش مرکزی بر روی تولید GnRH، درتنظیم غلظت FSH نقش دارند و ممکن است که تغییر FSH ناشی از اثرات تعدیلی این عوامل باشد.

در این پژوهش، بررسی هیستوپاتولوژیک مقاطع بافتی بیضه با رنگ آمیزی هماتوکسیلین- ائوزین در موش‌های درمان شده با نانوذرات اکسید روی در دوزهای مختلف با غلظت1 و 5/2 ppm تغییراتی از جمله واکوئله شدن لوله‌های اسپرم ساز، کاهش رده‌های سلولی زایا در مراحل مختلف اسپرماتوژنز، بی‌نظمی در ترتیب سلول‌های زایا، نابود شدن تعدادی از لوله‌های اسپرم‌سازکه در فرایند اسپرماتوژنز دخالت دارند و وجود مایع کلوئیدی در لومن لوله‌های اسپرم ساز را نشان داد.

در مطالعات قبلی که اثر نانوذرات را بر لوله‌های اسپرم ساز موش آزمایشگاهی بررسی نموده‌اند، تغییرات بافت بیضه و آسیب به سلول‌های زایا گزارش شده است (9)، که نتایج پژوهش‌های قبلی در مورد تغییر شکل و بی‌نظمی در ترتیب سلول‌های زایا در برخی از لوله‌های اسپرم‌ساز آتروفی لوله‌های اسپرم‌ساز و دژنره شدن آن‌ها با نتایج حاصل از این تحقیق مطابقت دارد.

نتایج مطالعات Lan و همکاران (4) و Ema و همکاران (14) نشان دادند،که نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم می‌توانند از سد خونی بیضه‌ای عبور کرده و به‏شکل دانه‌هایی در سلول‌های سرتولی تجمع یابند. این به‏نوبه خود، باعث کاهش در تعداد سلول‌های سرتولی و منجر به آسیب و به‏هم ریختگی لوله‌های اسپرم‌ساز می‌شود.

تغییرات مورفولوژی بیضه در حیوانات درمان شده با نانوذرات اکسید روی پس از استفاده از نانوذرات مشاهده شد. از این‏رو، فرآیند اسپرماتوژنز در نتیجه‌ی تخریب لوله‌های اسپرم‌ساز مختل می‌شود، که کاهش پارامترهای مورد بررسی در مطالعه تایید کننده‌ی این موضوع است. بسیاری از مطالعات in vivo نشان داده‌اند که مواد شیمیایی، قارچ کش‌ها، هیپوکسی و فلزاتی مانند کروم، کادمیوم و یا سرب، قطر سلول‌های اپی‏تلیال لوله‌های اسپرم‌ساز را کاهش می‌دهند (9)

در مطالعه‌ی Kolasa و همکاران (15)  مشخص شد که تغییرات مورفولوژیکی در اپی‏تلیوم لوله‌های اسپرم‌سازدر موش‌های به‏دنبال کمبود هیدروتستوسترون، با تجزیه‌ی اتصالات بین سلولی همراه می‌شود. آن‌ها با رنگ‌آمیزی ایمونوهیستوشیمی نشان دادند که بیان پروتئین‌های سازنده‌ی اتصالات محکم و پیوسته تغییر می‌کنند، که یک عنصر مهم برای تشکیل سد خونی بیضه‌ای هستند. تستوسترون نقش کلیدی در تکوین و رشد بافت‌های سیستم تولیدمثلی نر از جمله بیضه دارد (16).

در این مطالعه، شکل طبیعی سلول‌های اپی‏تلیوم ژرمینال لوله‌های اسپرم‌ساز در گروه‌های درمان شده با نانوذرات اکسید روی کاهش یافت. این تغییرات می‌تواند ناشی از تغییرات هورمونی باشد. در این پژوهش مشخص شد که آسیب‌های بافتی در دوزهای پائین‌تر، کمتر و در مقایسه بین گروه تزریق داخل صفاقی و گاواژ، گروه تزریق تاثیرات هورمونی و آسیب بیشتری نسبت به دیگر گروه‌ دارد.

 

نتیجه گیری

در پژوهش حاضر مشخص شد که استفاده از محلول نانوذرات اکسید روی در صورت تجویز می‌تواند سبب تغیرات هورمونی، تغییرات چشم‏گیر هورمون‌های جنسی و تغییرات بافت‌شناسی در بیضه جنس نر شود که می‌تواند بر عمل‌کرد سیستم تولیدمثلی نر و میزان باروری اثرگذار باشد. بنابراین با توجه به نقش نانوذرات اکسید روی در محصولات بهداشتی، مصرفی و لوازم پزشکی، این ذرات یکی از عوامل مضر برای سیستم تولیدمثلی و به‏دنبال آن موثر بر ناباروری محسوب می‌شوند که لازم است سمیت غلظت این نانوذرات در مصارف روزانه ارزیابی و کنترل شود.

 

تشکر و قدردانی

نویسندگان این مقاله از کارشناسان آزمایشگاه بافت‌شناسی دانشگاه شهرکرد آقایان حاتم پور و احمدی، تشکر و قدردانی می‏نمایند.

1. Bai W, Zhang Z, Tian W, He X, et al. Toxicity of zinc oxide nanoparticles to zebrafish embryo: a physicochemical study of toxicity mechanism. Journal of Nanoparticle Research. 2010; 12(5): 1645-54.

2. Odendaal J, Reinecke A. Quantitative assessment of effects of zinc on the histological structure of the hepatopancreas of terrestrial isopods. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2007; 53(3): 359-64.

 

3. Li C, Taneda S, Taya K, Watanabe G, et al. Effects of in utero exposure to nanoparticle-rich diesel exhaust on testicular function in immature male rats. Toxicology Letters. 2009; 185(1): 1-8.

4. Lan Z, Yang WX. Nanoparticles and spermatogenesis: how do nanoparticles affect spermatogenesis and penetrate the blood-testis barrier. Nanomedicine. 2012; 7(4): 579-96.

5. Takeda K, Suzuki Ki, Ishihara A, Kubo-Irie M, et al. Nanoparticles transferred from pregnant mice to their offspring can damage the genital and cranial nerve systems. Journal of Health Science. 2009; 55(1): 95-102.

6. Wiwanitkit V, Sereemaspun A, Rojanathanes R. Effect of gold nanoparticles on spermatozoa: the first world report. Fertility and Sterility. 2009; 91(1): e7-e8.

7. Wang B, Feng WY, Wang TC, Jia G, et al. Acute toxicity of nano-and micro-scale zinc powder in healthy adult mice. Toxicology Letters. 2006; 161(2): 115-23.

8. Carlson C, Hussain S, Schrand AK, Braydich-Stolle L, et al. Unique cellular interaction of silver nanoparticles: size-dependent generation of reactive oxygen species. The Journal of Physical Chemistry B. 2008; 112(43): 13608-19.

9. Gromadzka-Ostrowska J, Dziendzikowska K, Lankoff A, Dobrzyńska M, et al. Silver nanoparticles effects on epididymal sperm in rats. Toxicology Letters. 2012; 214(3): 251-8.

10. Komatsu T, Tabata M, Kubo-Irie M, Shimizu T, et al. The effects of nanoparticles on mouse testis Leydig cells in vitro. Toxicology in Vitro. 2008; 22(8): 1825-.

11. Arakane F, King SR, Du Y, Kallen CB, et al. Phosphorylation of steroidogenic acute regulatory protein (StAR) modulates its steroidogenic activity. Journal of Biological Chemistry. 1997; 272(51): 32656-62.

12. Park EJ, Park K. Induction of Oxidative Stress by Silver Nanoparticles in Cultured Leydig Cells. Journal of Environmental Toxicology. 2007; 22(1): 57-64.

13. Prestifilippo JP, Fernández-Solari J, Mohn C, De Laurentiis A, et al. Effect of Manganese on Luteinizing Hormone–Releasing Hormone Secretion in Adult Male Rats. Toxicological Sciences. 2007; 97(1): 75-80.

14. Ema M, Kobayashi N, Naya M, Hanai S, et al. Reproductive and developmental toxicity studies of manufactured nanomaterials. Reproductive Toxicology. 2010; 30(3): 343-52.

15. Kolasa A, Marchlewicz M, Wenda-Różewicka L, Wiszniewska B. DHT deficiency perturbs the integrity of the rat seminiferous epithelium by disrupting tight and adherens junctions. Folia Histochemica et Cytobiologica. 2011; 49(1): 62-71.

16. Hu Jx, Li Yf, Li J, Pan C, et al. Toxic effects of cypermethrin on the male reproductive system: with emphasis on the androgen receptor. Journal of Applied Toxicology. 2013; 33(7): 576-85.