بررسي اثر سمي نانو ذره سريم اكسايد بر بيضه موش

Toxic Effect of Cerium Oxide Nanoparticles on Mice Testis

سابقه و هدف: نانو ذره سريوم اكسيد (نانوسريا، CNP ) به طور گسترده‌اي در صنعت، به عنوان يك كاتاليزور و در برنامه‌هاي كاربردي نانو پزشكي به عنوان يك آنتي اكسيدان استفاده مي‌شود. اثرات بيولوژيكي مواجهه با نانوسريا بر بافت بيضه شناخته شده نيست. هدف از اين مطالعه بررسي اثر نانوسريا بر روي بيضه موش مي‌باشد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، نانوسريا به صورت داخل صفاقي با دوز 5 mg/kg به مدت 7 روز متوالي تجويز شد. سميت بيضه با استفاده از آزمايشات هيستوپاتولوژي، بيوشيميايي و ايمنوهيستوشيمي مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج به دست آمده نشان داد كه نانوسريا به طور معني‌داري استرس اكسيداتيو را القاء كرده است (0/05>P ). ميزان MDA، ROS و PC در گروه تحت درمان با نانوسريا نسبت به گروه كنترل افزايش، و ميزان GSH كاهش يافت. با بررسي هيستوپاتولوژي آسيب شديد در بافت بيضه مشاهده شد و Johnsen’s Testicular Score در گروه نانوسريا كاهش يافت. دريافت CNP باعث كاهش معني داري (0/05>P) در تعداد اسپرم، درصد تحرك اسپرم، درصد زنده ماني اسپرم، سطح تستوسترون و افزايش معني‌داري در تعداد اسپرم‌هاي غير طبيعي شد. استنتاج: با توجه به نتايج اين مطالعه پيشنهاد مي‌شودكه نانوسريا در دوز 5 mg/kg با اثر استرس پرو-اكسيداتيو مي‌تواند به مسموميت در بيضه منجر شود. همچنين تاييد مي‌شود كه نانوسريا توانست از سد خوني-بيضه‌اي عبور كند.

Background and purpose: Cerium oxide nanoparticles (CNPs) are widely used as a catalyst in industry and as an antioxidant in applied nanomedicine. The biological effect of CNPs exposure on testis tissue is not known. The objective of this study was to evaluate the effect of CNPs on testis in mice model. Materials and methods: In this experimental study, CNPs were administered intraperitoneally at 5 mg/kg dose for 7 consecutive days. Testicular toxicity was evaluated by histopathological, biochemical, and immunohistochemical assays. Results: According to the findings CNPs significantly induced oxidative stress in testis (P< 0.05). Compared to the control group, the MDA, ROS, and PC levels increased in treated groups while the GSH levels decreased. Histopathological examination showed severe damage in testis in treated group. Moreover, Johnsen’s Testicular Score decreased in CNPs group. CNPs treatment caused a significant decrease in sperm count, motility, sperm viability, testosterone level and increase in number of abnormal sperms (P< 0.05). Conclusion: Such observations suggest that CNPs at 5 mg/kg dose with pro-oxidative stress effect can lead to testicular toxicity. Also, this study confirmed that CNPs could pass through the blood-testis barrier.