مقايسه تجويز مزمن ميكرو و نانوذره اكسيد منگنز بر شاخص‌هاي عملكرد كبدي در موش نر بزرگ آزمايشگاهي

Comparison of chronic administration of manganese oxide micro and nanoparticles on liver function parameters in male rats

مقدمه و هدف: توليد و مصرف صنعتي نانو و ميكروذرات اكسيد منگنز سبب افزايش تماس انسان با آنها شده است. در اين پژوهش، توزيع زيستي منگنز در بافت كبدي موش بزرگ به دنبال تجويز مزمن هر دو ذره اندازه‌گيري شد؛ همچنين، اثر آنها بر سرعت افزايش وزن بدن و آزمون عملكرد كبدي موش ها بررسي شد. مواد و روش‌ها: موش‌هاي بزرگ نر از نژاد ويستار هر دو هفته يك بار به مدت چهارده هفته توزين و نانو يا ميكروذره اكسيد منگنز (?g/kg100) را به صورت زيرجلدي در گروه هاي مختلف دريافت كردند. نمونه خون به طور مستقيم از قلب موش ها (5=n) در زمان هاي مشابه گرفته شد. ميزان منگنز نمونه بافت كبدي به روشICP-MS تعيين شد. سطح سرمي پروتيين تام، آلبومين، بيلي روبين و آنزيم هاي ترانس آميناز، لاكتات دهيدروژناز و آلكالين فسفاتاز به كمك دستگاه آنالايزر اتوماتيك تعيين شدند نتايج: سرعت افزايش وزن بدن در موش‌هاي گروه نانو سريع‌تر و در گروه ميكرو كندتر از كنترل (05/0 > p) بود. توزيع، تجمع و پاك سازي زيستي منگنز از بافت كبد در گروه نانوذرات با گروه ميكروذرات تفاوت داشت. ميزان پروتيين تام، آلبومين، بيلي‌روبين و فعاليت آلكالين فسفاتاز سرم در هر دو گروه افزايش و فعاليت آنزيم‌هاي ترانس آميناز و لاكتات دهيدروژناز در هر دو گروه كاهش يافت (05/0p < ). نتيجه‌گيري: تجويز مزمن نانو و ميكروذرات اكسيد منگنز به تجمع منگنز در بافت كبدي منجرمي‌شود. خاصيت اكسيد كنندگي قوي هر دو ذره و امكان اتصال اين ذرات با برخي آنزيم هاي كبدي مي‌توانند عوامل اصلي آسيب‌هاي كبدي ناشي از اين ذرات باشند.

Background and Objective: Increased production and industrial application of manganese oxide (MnO2) nano and microparticles have led to increased human contact with these particles. In this study, the biodistribution of manganese in rat liver was studied after chronic administration of two MnO2 particles. Also, the effect of these particles was studied on body weight gain and liver function tests of rats. Materials and Methods: Male wistar rats were weighted and subcutaneously treated with 100 (?g/kg) nano- or micro-particles of MnO2 every two weeks for 14 weeks. Blood samples are taken directly from the heart of the rats (n=5) at the same times. The Mn level in samples of rat hepatic tissue was determined by ICP-MS. Serum levels of total protein, albumin, bilirubin, activities of transaminases, lactate dehdrogenase and alkaline phosphatase were measured by autoanalyzer. Results: Rate of body weight gain in rats of nano group was significantly faster and in micro group rats was slower than control (p < 0.05). The hepatic Mn biodistribution, accumulation and bioclearance in nanoparticles group were different from microparticles group. The levels of total protein, albumin, bilirubin and alkaline phosphatase activity increased, while transaminease enzymes and lactate dehyrogenase activities decreased in serum of both groups (p < 0.05). Conclusion: The chronic administration of MnO2 nano- and microparticles casued manganese accumulation in hepatic tissue. The strong oxidizing property of both MnO2 particles and their binding with some hepatic enzymes can be main causes of liver dysfunction.