9-15 ،1 ، شماره71 ، دوره1395 ،ت دامپزشکی مجله تحقیقاJournal of Veterinary Research. 71,1:9-15, 2016 قی مقاله تحقیOriginal Article ی متعاقبدان موش صحرایمی تخم هیستوشیمتری و هیستومورفوغییرات مطالعه تواکسید آهن و نان مصرف اکسید آهن5 ظمی نژادیرج کا ا4 حمدیان بابک م۲ اری شهری علی3 ا پورموسوی مهس سیده۲ نجف زاده حسین*1 حسن مروتی ایران- تهران، تهراننشگاهه دامپزشکی داانشکد علوم پایه، د گروه)1 ایران-ید چمران اهواز، اهواز شهنشگاهه دامپزشکی داانشکد علوم پایه، د گروه)۲ ایران-ید چمران اهواز، اهواز شهنشگاهه دامپزشکی داانشکده بافت شناسی، د دانش آموخت)3 ایران-ید چمران اهواز، اهواز شهنشگاهه دامپزشکی داانشکدولوژی، ده پاتوبی گرو)4 ایران-ید چمران اهواز، اهواز شهنشگاهه علوم داانشکدزیک، د گروه فی)5 )1394 دی ماه۲9 ی: پذیرش نهای،1394 آبان ماه۲5 دریافت مقاله:( چکیدهی میتواند ا به راحتشود زیردن محسوب می ناک در محیط بی بالقوه خطردهاست و مار بدن ا ترین فلز موجود د فراوان آهن زمینه مطالعه: آلودگی از قبیلطیست محی زیهای در آلودگیجود آنهاحتمال و ذرات آهن و ا نانو ارض آهن و با توجه به عو هدف: کند. یجادی مضر ی ادیکالها راز شاخصهای بافت بر برخی ات آنها یسه اثراین مقا و همچنو ذرات اکسید آهن لی و نانعمو اثرات اکسید آهن مرسی بر به منظور ، مطالعه حاضر هواهد، اکسیدهای شا گروهی ماده شامل صحرایز موشهای گروه ا5 یق در این تحق روش کار: مدل تجربی طراحی شد.ی دردان موش صحرای تخم تزریق روز16 قی و روزانه به مدتخل صفا بصورت دا . مواد نجام شد ا)30 و15 ،5 mg/kg با دوزهای( واکسید آهن و نان)15 mg/kg با دوز( آهناصیزی اختص بوسیله رنگ آمیی و تجمع آهن بافتغییرات جدا شد و از نظر ت آنها تخمدان و بافتی شدهها آسان کش موشر روز هفدهم . د شدندت به نسب آهنریافت کنندههای دام گروه فولیکولوژنز در تم مطالعه روند اینهای طبق یافته نتایج:ابی شدند. ارزیسکوپ نوری میکرومک و به ککولهای اد فولیلف، کاهش، و تعد با دوزهای مختواکسید آهنده نان دریافت کننهای گروهجسام زرد در اد ا و تعد گرفت ار تأثیر قرحت شاهد ت گروهرهایل در مسی اخت باحتماو ذرات آهن ا و نان آهنی: نهایری نتیجهگیر یافت.ش معنیداهد افزای گروه شات بهها نسبام گروه تیک در تم آترا بهمنتهب میکروفیژن و تخری آزاد اکسیکالهاین رادی شد یجاد اثر این در کاهش و همچنم زرد راجسا و ایکولها اد فولولی، تعدیداتیو سل اکسکند. یجادده اری موشهای ما بارور منفی بر تواند تأثین حالت میند که ایش میدهك را افزای آترتیکولهای اد فولی باری آهن، تعد دنبال سرخمدان، رت آهن، ت نو ذرات فولیکولوژنز، نادی:کلیهای واژه مقدمهکی تخمدان یرات عملکردیبــال آن تغیی و به دنی تخمدان بافتغییرات ت نات محســوب میشــود. در حیواســان و در انم در ناباروریها از عوامل مهقش تعیینروها نم و داطی از جمله ســمو و محیهاین عوامل تغذین میا ایی بالقوهدهاســت و مار بدن اترین فلز موجود د فراواند. آهنهای دارن کنندی میتواند ا بــه راحتشــود زیرز محســوب می نیر محیط بدن خطرنــاک دتون به واکنش فن آهن عمدتا . سمیت)14( کندیجادی مضری ادیکالها رادیکالد رایجــا در ا میتواندش مقــدار آهن واکنشــود. در این مربــوط میشته باشد که منجر لت داروژن دخاپراکسید و پراکسید هیدی، سو هیدروکس با آنزیمهال اکسیژنهای فعا گونه شود، اینل اکسیژنهای فعا به تولید گونه اجزای موجودسمی وا، شبکه آندوپ پراکسیزومهی از جملهول و اجزای سلوی اکسیداتیترس اسکنشهاجه این واهد. نتی واکنش میدسم در سیتوپ باری آهن، شرایط سر . در)5( میکندیجادولی اب شدید ســل اســت که آسی و آهنشباع شدهر بدن، ا آهن دنده نتقال دهی اتصال پروتئینها ظرفیت ایجادفتی ا لی و با آسیب سلود و میشوها متصلدیکال به بافت به شکل را.)7( میکندرکیبات معرض آهن و ت درندلف میتوانهای مختی بدن از راه بافتهاز و یا درماتوکروثل همو ارثی مهایماری از آن جمله، در بی بگیرند ار قر آهن دار نیزهای طوالی همودیای کشنده وسمیها، آنمیهقالهای خون در تا انت، مهندسیادین بنیولهای درمان با ســلقات پزشــکی مثل، در تحقی مدت نیز حضور ذراتطیســت محی از نظر زیینداری و همچن یا تصویربر بافت،18( ی بدن مضر باشــد هوا، میتواند براهای آلودگی آهــن در آب، غذا ودهای حاوی آهن دچارثر مصرف زیاد کوت در ا نا حیوان برخی . همچنی)16 ت سطح بهوچکتر میشود نسبی آهن ک ذرهرچه میشوند. ه باری آهن سریابد.ش می آن افزایکیولوژی و بییای شیمید و واکنشتر میشو حجم آن بیشی آزاددیکالهاش تولید راو مواد منجر به افزای بیشتر نانیای شــیمی واکنشکالهایشود. این رادی می)ROS( شگر اکسیژنی واکندیکالها از جمله راسیون لیپیدهاش پراکسیدا افزایند و باب میرسانول آسید به غشــای سل آزاولها بافت و مرگ سل لتهاب اکســیداتیو منجر به اترسی اس و شاخصها.)11( میشوندوذرات آهنز جمله نان نو مــواد ا نا افزوند روز بر لید و کار با توجه بــه تو ذرات آهن دروا بــه آلودگی ه از قبیلطیســت محی زی آلودگیحتمــال و اعمولی اثرات اکســید آهن م به منظور مقایســه مقیاس نانو، مطالعه حاضر تخمدان از جملهز شــاخصهای بافتد آهن بر برخی ا نو ذرات اکســی با ناEmail: [email protected]021 -66933222 : نمابر021 -6117117 : تلفنویسنده مسئول: ن)*
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
مجله تحقیقات دامپزشکی، 1395، دوره 71، شماره 1، 9-15Journal of Veterinary Research. 71,1:9-15, 2016
Original Articleمقاله تحقیقی
مطالعه تغییرات هیستومورفومتری و هیستوشیمی تخمدان موش صحرایی متعاقب مصرف اکسید آهن و نانواکسید آهن
حسن مروتی1* حسین نجف زاده۲ سیده مهسا پورموسوی3 علی شهریاری۲ بابک محمدیان4 ایرج کاظمی نژاد51( گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران- ایران
۲( گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز- ایران3( دانش آموخته بافت شناسی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز- ایران
4( گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز- ایران5( گروه فیزیک، دانشکده علوم دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز- ایران
) دریافت مقاله: ۲5 آبان ماه 1394، پذیرش نهایی: ۲9 دی ماه 1394(
چکیده زمینه مطالعه: آهن فراوان ترین فلز موجود در بدن است و ماده ای بالقوه خطرناک در محیط بدن محسوب می شود زیرا به راحتی می تواند رادیکال های مضر ی ایجاد کند. هدف: با توجه به عوارض آهن و نانو ذرات آهن و احتمال وجود آنها در آلودگی های زیست محیطی از قبیل آلودگی هوا ، مطالعه حاضر به منظور بررسی اثرات اکسید آهن معمولی و نانو ذرات اکسید آهن و همچنین مقایسه اثرات آنها بر برخی از شاخص های بافت تخمدان موش صحرایی در مدل تجربی طراحی شد. روش کار: این تحقیق در 5 گروه از موش های صحرایی ماده شامل گروه های شاهد، اکسید آهن )با دوز mg/kg 15( و نانواکسید آهن )با دوزهای mg/kg 5، 15و 30( انجام شد. مواد بصورت داخل صفاقی و روزانه به مدت 16 روز تزریق شدند. در روز هفدهم موش ها آسان کشی شده و بافت تخمدان آنها جدا شد و از نظر تغییرات بافتی و تجمع آهن بوسیله رنگ آمیزی اختصاصی و به کمک میکروسکوپ نوری ارزیابی شدند. نتایج: طبق یافته های این مطالعه روند فولیکولوژنز در تمام گروه های دریافت کننده آهن نسبت به گروه شاهد تحت تأثیر قرار گرفت و تعداد اجسام زرد در گروه های دریافت کننده نانواکسید آهن با دوزهای مختلف، کاهش، و تعداد فولیکول های آترتیک در تمام گروه ها نسبت به گروه شاهد افزایش معنی دار یافت. نتیجه گیری نهایی: آهن و نانو ذرات آهن احتماالًً با اختالل در مسیرهای اکسیداتیو سلولی، تعداد فولیکول ها و اجسام زرد را کاهش و همچنین در اثر ایجاد شدن رادیکال های آزاد اکسیژن و تخریب میکروفیالمنت ها به
دنبال سرباری آهن، تعداد فولیکول های آترتیك را افزایش می دهند که این حالت می تواند تأثیر منفی بر باروری موش های ماده ایجادکند.
.)p>0/05( جدول 2. میانگین میزان تجمع آهن در انواع فولیکول ها و جسم زرد در گروه های مختلف. حروف غیرمشابه درستون نشان دهنده وجود اختالف آماری معنی دار درحد
.)p>0/05( حروف غیرمشابه درستون نشان دهنده وجود اختالف آماری معنی دار درحد )a( جدول 3. میانگین قطر انواع فولیکول ها و جسم زرد در گروه های مختلف
مطالعه تغییرات هیستولوژیک تخمدان بعد از مصرف اکسید آهن
مجله تحقیقات دامپزشکی، دوره 71، شماره 1، 1395 12
فولیکول هــای تخمدانی به دنبال ســرباری آهن بــا مطالعه دیگر که بیان
می نماید، رادیکال های آزاد ایجاد شــده به وســیله آهن می تواند پیر شدن
فولیکول های تخمدانی را تسریع نماید و تعداد فولیکول ها را کاهش دهد،
مطابقت دارد، که طبق مطالعه ی ایشان این امر به دلیل تولید رادیکال آزاد
در سرباری آهن می باشد )15(. میانگین تعداد فولیکول های آترزی شده در
گروه ها نیز طبق مطالعات مشابه می تواند به عنوان شاخص آسیب ناشی از
استرس اکسیداتیو ارزیابی شود که در گروه های دریافت کننده آهن در این
تحقیق به طور معنی داری افزایش یافت )4(.
به طور کلی افزایش تعداد فولیکول های آترزی در این مطالعه نکته ی
حائز اهمیتی اســت که طبق منابع موجود می تواند دالیل مختلف داشــته
باشد، از آن جمله، می توان به واکنش سمی آهن که در نهایت سبب تولید
رادیکال های آزاد اکســیژن )ROS( شده و تخریب نواحی مختلف بافت را
درپی دارد اشــاره نمود )12(. همچنین آترزی فولیکول های تخمدانی طبق
تحقیقــات صورت گرفته می تواند ناشــی از تخریــب و ایجاد بی نظمی در
میکروفیالمنت های سلول های گرانولوزای اطراف فولیکولی باشد که این
بی نظمی و تخریب میکروفیالمنت ها به هنگام سرباری آهن توسط به اثبات
رسیده است )1(.
همچنین مطالعات دیگر نیز بیان نموده اند که فیالمنت های بینابینی
شامل ویمنتین، سیتوکراتین و دسمین در میتوز سلول ها، آترزی فولیکول ها
و تمایز سلول های فولیکولی حائز اهمیت می باشند که در سرباری آهن این
فیالمنت ها نیز متاثر شــده و به تبــع آن بر روند فولیکولوژنز تأثیر خواهند
داشت )19، 16، 9، 6( تمام مطالعات ذکر شده با تغییرات ایجاد شده در روند
فولیکولوژنز در تحقیق حاضر، مطابقت دارد.
نتیجــه گیری: بر اســاس نتایج این مطالعه می تــوان عنوان نمود که
تصویر 1. نمای میکروسکوپی از بافت تخمدان موش صحرایی، گروه شاهد، به همراه .)10× ,H&E( )فولیکول های سالم )پیکان ها
mg/ تصویــر 3. تخمــدان مــوش صحرایی دریافت کننده ی نانو اکســید آهن با دوزkg 45 ، حضــور تجمــع ذرات آهــن در بین ســلول های لوتئینی جســم زرد )پیکان(،
.)× ,40H&E(
تصویر 2. نمای میکروسکوپی فولیکول آترزی شده، گروه دریافت کننده نانواکسید آهــن mg/kg 15 ، نظــم ســلول های گرانولــوزا بهم ریخته و دچار از هم گســیختگی شده اند )پیکان زرد( هسته ی پیکنوز شده سلول گرانولوزا قابل توجه است ) پیکان
.) × ,40H&E( )مشکی
،45 mg/kg تصویر 4. تخمدان موش صحرایی دریافت کننده نانو اکسید آهن با دوز Perls، ×10( ،)حضور تجمع ذرات آهن در بین ســلول های لوتئینی جســم زرد )پیکان
.)Prussian blue
13
نانو ذرات آهن احتماالًً با اختالل در مســیرهای اکســیداتیو سلولی، تعداد
فولیکول ها و اجسام زرد را کاهش و همچنین در اثر ایجاد شدن رادیکال های
آزاد اکســیژن و تخریــب میکروفیالمنت ها به دنبال ســرباری آهن، تعداد
فولیکول های آترتیك را افزایش می دهد که این حالت میتواند تأثیر منفی بر
باروری موش های ماده ایجادکند.
تشکر و قدردانیبدین وســیله از حوزه معاونت پژوهشی دانشــگاه شهید چمران اهواز
تقدیر و سپاسگزاری می شود.
ReferencesApopa, P., Qian, Y., Shao, R., Guo, N.L., Schwe-gler-Berry, D., Pacurari, M., Porter, D., Shi, X., Vallyathan, V., Castranova, V., Flynn, D.C. (2009) Iron oxide nanoparticles induce human microvascular endothelial cell permeability through reactive oxygen species production and microtubule remodeling. Part Fibre Toxicol. 6: 1-14.Asano, Y., Meguro, R., Odagiri, S., Li, C., Iwat-suki, H., Shoumura, K. (2006) Visualization of non-heme ferric and ferrous iron by highly sensi-tive non-heme iron histochemistry in the stress-induced acute gastric lesions in the rat. Histo-chem Cell Biol. 125: 515-525.Asano, Y. (2012) Age-related accumulation of non-heme ferric and ferrous iron in mouse ovar-ian stroma visualized by sensitive non-heme iron histochemistry. J Histochem Cytochem. 60: 229-242.Devine, P., Perreault, S., Luderer, U. (2012) Roles of reactive oxygen species and antioxi-dants in ovarian toxicity. Biol Reprod. 86: 1-10.Kehrer, J.P. (2000) The Haber-Weiss reaction and mechanisms of toxicity. Toxicol. 14;149:43-50.Khan-Dawood, F.S., Yusoff, D., Tabibzadeh, S. (1996) Immunohistochemical analysis of the mi-croanatomy of primate ovary. Boil Reprod. 54: 734-742.Kolesarova, A., Capcarova, M., Medvedova, M., Sirotkin, A.V., Kovacik, J. (2011) In Vitro assess-ment of Iron effect on porcine ovarian granulosa cells: secretory activity, markers of proliferation and apoptosis. Physiol Res. 60: 503-510.Lekawanvijit, S., Chattipakorn, N. (2009) Iron overload thalassemic cardiomyopathy: Iron sta-tus assessment and mechanisms of mechanical and electrical disturbance due to iron toxicity. Can J Cardiol. 25: 213-218.Loffler, S.L.C., Weber, H.V., Spanel-Borowski, K. (2000) The transient disappearance of cyto-keratin in human fetal and adult ovaries. Anat embryol (Berl). 201: 207-215.Meguro, R., Asano, Y., Odagiri, S., Li, C., Iwat-suki, H., Shoumura, K. (2007) Non heme-iron
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
histochemistry for light and electron microsco-py: a historical, theoretical and technical review. Arch Histol Cytol. 70: 1-19.Najafzadeh H. (2011) Nanotoxicology. (1th ed.) Published by Kerdegar. Ahwaz, Iran.Naqvi, S., Samim, M., Abdin, M., Ahmed, F.J., Maitra, A., Prashant, C., Dinda, A.K. (2010) Concentration-dependent toxicity of iron oxide nanoparticles mediated by increased oxidative stress. Int J Nanomed.16: 983-989.Samal, N.K., Paulraj, R. (2010) Combined role of magnetic iron oxide nanoparticles and 2.45 GHz microwave radiation on antioxidant enzymes of mice. Elect Advan Appl. 2010 (1): 313-316.Siddique, A., Kowdley, K.V. (2012) Review arti-cle: the iron overload syndromes. Aliment Phar-macol Ther. 35: 876-93.Singer, S.T., Vichinsky, E.P., Gildengorin, G., van Disseldorp, J., Rosen, M., Cedars, M.I. (2011) Reproductive capacity in iron overload-ed women with thalassemia major. Blood. 118: 2878-2881.Soenen, S.J.H., Nuytten, N., De Meyer, S.F., De Smedt, S.C., De Cuyper, M. (2010) High intra-cellular iron oxide nanoparticle concentrations affect cellular cytoskeleton and focal adhesion kinase mediated signaling. Small J. 7: 832-842.Suh, W.H., Suslick, K.S., Stucky, G.D., Suh, Y.H. (2009) Nanotechnology, nanotoxicology, and neuroscience. Prog Neurobiol. 87: 133-170.Szalay, B., Tátrai, E., Nyírő, G., Vezér, T., Dura, G. (2011) Potential toxic effects of iron oxide
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
مطالعه تغییرات هیستولوژیک تخمدان بعد از مصرف اکسید آهن
مجله تحقیقات دامپزشکی، دوره 71، شماره 1، 1395 14
nanoparticles in in vivo and in vitro experiments. J Appl Toxicol. 32: 446-453.Van den Hurk, R., Dijkstra, G., van Mil, F.N., Hulshof, S.C., van den Ingh, T.S. (1995) Distri-bution of the intermediate filament proteins vi-mentin, keratin, and desmin in the bovine ovary. Mol Reprod Dev. 41: 459-467.Wang, B., Feng, W.Y., Zhu, M.T., Wang, Y., Wang, M., Gu, Y.Q., Ouyang, H., Wang, H.J., Li, M., Zhao, Y.L., Chai, Z.F., Wang, H.F. (2009) Neurotoxicity of low-dose repeatedly intranasal instillation of nano and submicron-sized ferric oxide particles in mice. J Nanopart Res. 1: 41-53.
1Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran-Iran2Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University, Ahvaz- Iran
3Histology Graguated, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University, Ahvaz- Iran4Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University, Ahvaz- Iran
5Department of Physics, Faculty of Sciences, Shahid Chamran University, Ahvaz- Iran(Received 16 November 2015, Accepted 19 January 2016)
Abstract:BACKGROUND: The most common metal used in the body is iron and since it may
produce ROS, it could potentially be a dangerous substance. OBJECTIVES: Regarding the side effects of nanomaterials such as nano iron particles and possibility of environmental contamination including air pollution with nanoscale iron particle, this study was designed to compare the effects of conventional iron oxide with iron oxide nanoparticles, on certain indexes of ovarian tissue in a rat experimental model. METHODS: This animal model was carried out in 5 groups of female rats, including control, iron oxide (15 mg) and iron oxide nanoparticles (5, 15 and 30 mg). The drugs were intraperitoneally injected daily for 16 days. On the seventeenth day the rats were euthanized by chloroform. Ovarian tissue was removed, and histological changes and iron accumulation were assessed by special staining and light microscopy. RESULTS: According to our findings, folliculogenesis was decreased in all groups receiving iron. The number of corpus luteum in the groups receiv-ing different doses of nanoparticle was reduced and the number of atretic follicles was significantly increased in all groups compared to the control group. CONCLUSIONS: In conclusion, probably iron nanoparticles with impaired cellular oxidative pathways, re-duces the number of follicles and corpus luteum and increase atretic follicles by producing oxygen free radicals and destructing microfilaments. This can cause a negative effect on the fertility of female rats.
Keyword: folliculogenesis, iron nanoparticles, ovary, rat
15
Figure Legends and Table CaptionsTable 1. The average number of follicles and corpus luteum in different groups (Dissimilar letters indicate significant differences between the groups (p< 0.05)).Table 2. The average iron concentration in different types of follicles and corpus luteum (Dissimilar letters indicate significant dif-ferences between the groups (p< 0.05)).Table 3. The mean diameter of the follicle and corpus luteum in different groups (Dissimilar letters indicate significant differences between the groups (p< 0.05)).Figure 1. Microscopic view of ovarian tissue in rats, the control group with normal follicles (arrows) (H&E ×10).
Figure 2. Microscopic view of follicular atresia, the group receiving 15 mg/kg body nano, order granulosa cells were disrupted (yel-low arrow) and pyknotic nuclei (black arrow) (H&E ×40).Figure 3. Ovarian Rats that received nanoscale iron oxide at a dose of 45 mg/kg, the concentration of iron oxide in the corpus luteal cells (arrow) (H&E ×40).Figure 4. Ovarian Rats that received nanoscale iron oxide at a dose of 45 mg/ kg, the concentration of iron oxide in the corpus luteal cells (arrow) (Perls Prussian blue, ×10).