مطالعه‌ي اثرات سايتوتوكسيك نانو دي اكسيد تيتانيوم بر رشد و نمو جوانه‌ي اندام حركتي جلويي جنين موش نژاد NMRI در شرايط in vivo

Cytotoxic Effects of Nano-Titanium Dioxide on Forelimb Bud Development in NMRI Mouse Embryos In vivo

زمينه و هدف: با توجه به اينكه نانو دي اكسيد تيتانيوم در موادي مانند كرم‌هاي ضد آفتاب و شوينده‌ها ممكن است مورد استفاده مادران باردار قرار گيرد و نيز تا به حال تحقيقي در مورد استفاده اين ماده و اثرات آن بر روي اندام حركتي جنين انجام نشده است، لذا هدف از اين كار تحقيقاتي بررسي اثر TiO2 بر روي جوانه‌ي اندام حركتي جلويي مي‌باشد. روش بررسي: در اين روش، پنج گروه از جوانه‌هاي اندام حركتي جلويي شامل گروه‌هاي كنترل، شم و گروه‌هاي تجربي 1 (دز 30) تجربي 2 (دز 150) و تجربي 3 (دز 500) مورد بررسي قرار گرفتند. در روز 11 بارداري، گروه كنترل بدون تاثير TiO2، گروه شم با تزريق آب مقطر ديونايز به‌عنوان حلال TiO2 و گروه‌هاي تجربي با تزريق دوزهاي 30،150و500 ميلي‌گرم/ كيلوگرم وزن موش از TiO2 با قطر nm 10 مورد بررسي قرار گرفتند. سپس در روز 15 بارداري، جنين‌ها از بدن مادر خارج و جوانه‌هاي اندام حركتي جلويي آن‌ها جدا گرديد. يافته‌ها: نتايج اين تحقيق نشان دهنده‌ي تغييرات معني‌داري در اندام حركتي جلويي بودند كه دزهاي 30 و150 ميلي‌گرم/ كيلوگرم افزايش معني‌داري در طول كل اندام، ضخامت پوست، تعداد سلول‌هاي مزانشيم انگشت و كندروسيت دژنره شده ساعد و كاهش معني‌داري در تعداد سلول‌هاي كندروسيت در حال تكثير بازو، سلول‌هاي مزانشيم كف و مچ دست، سلول‌هاي مزانشيمي در حال تقسيم ميتوز وگلبول قرمز خون انگشت داشتند و دوز 500 ميلي‌گرم/ كيلوگرم كاهش معني‌داري در طول كل اندام، ضخامت پوست ساعد، تعداد سلول‌هاي كندروسيت در حال تكثير بازو، گلبول قرمز خون انگشت و سلول‌هاي مزانشيم كف و مچ دست داشت. نتيجه گيري: اين يافته‌ها نشان دهنده‌ي اثرات سايتوتوكسيك كاهنده و افزاينده‌ي نانو ذرات TiO2 بر رشد جوانه‌هاي اندام حركتي جلويي در جنين موش سوري در شرايط in vivo است. واژگان كليدي: نانو دي اكسيد تيتانيوم، اثر سايتوتوكسيك، جوانه اندام حركتي جلويي، غضروف زايي، موش سوري

Background and Objective: Due to inclusion of nano titanium dioxide in substances such as sunscreens and detergents which may be used by pregnant mothers and regarding that the studies on the effects of such substances have not yet been clearly elucidated, therefore, we conducted this study to investigate the effect of TiO2 on forelimb buds in mouse embryos. Materials and Methods: In this study, five groups of forelimb buds including control, sham, experimental group 1 (using a dose of 30 mg/kg), experimental group 2 (using a dose of150 mg/kg) and experimental groups 3 (using a dose of 500 mg/kg), were investigated. On day 11 of gestation, control group without the effect of TiO2, sham group with injection of deionized water as TiO2 solvent and experimental groups with injection of TiO2 (10 nm particles) with doses of 30, 150 and 500 mg/kg mouse weight were examined. Then, on day 15 of gestation, embryos were removed from the mothers’ body and their forelimb buds were amputated. Results: The findings revealed a significant increase in doses 30 and 150 mg/kg in the total length of limb bud, skin thickness, the number of mesenchymal cells in fingers, degenerating chondrocyte cells in arm, and a significant decrease in the number of proliferating chondrocyte cells in arm, mesenchymal cells in palm and wrist, mitotic dividing mesenchymal cells in fingers and red blood cells in fingers. Meanwhile, it was found that the dose of 500 mg/kg led to a significant decrease in the total length of limb bud, skin thickness of arm, number of proliferating chondrocytes in arm, red blood cells in fingers and mesenchymal cells in palm and wrist. Conclusion: The findings of this study revealed decreasing and increasing effects of cytotoxicity of TiO2 nanoparticles on the growth of forelimb bud in mouse embryos under in vivo conditions. Keywords: Titanium dioxide nanoparticles, Cytotoxicity effect, Forelimb bud, Chondrogenesis, Mouse