اثر نانوذرة Fe2O4Zn (اکسید آهن-روی) بر هورمون‌های تیروییدی و ارزیابی تغییرات بافت تیرویید در رت‌های نر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، واحدسنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سنندج، ایران

3 دانشیار، گروه زیست‌شناسی، واحد ایذه، دانشگاه ازاد اسلامی، واحد ایذه، ایران

چکیده

اهدافعلی‌رغم کارکردهای فراوان نانوذرات در علوم و صنایع مختلف، به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد این ترکیبات، عوارض احتمالی آن‌ها بر سلامت انسان به‌طور کامل بررسی نشده است. هدف از مطالعة حاضر، بررسی اثر نانوذرة اکسید آهن- روی بر هورمون‌های تیروییدی و ارزیابی تغییرات بافت تیرویید در رت‌های نر بود.
مواد و روش‌هارت‌های نر نژاد ویستار به‌صورت تصادفی به سه گروه هشت‌تایی تقسیم شد. گروه نخست، گروه کنترل، 5/0 میلی‌لیتر سرم فیزیولوژی را به‌مدت هفت روز و گروه‌های دوم و سوم 5/0 میلی‌لیتر محلول نانوذرة اکسید آهن- روی را در غلظت‌های ppm100 و ppm 200 به‌مدت هفت روز دریافت کردند. تزریق به‌صورت درون صفاقی انجام‌گرفت و در روزهای دوم، هفتم و چهاردهم پس از شروع آزمایش، غلظت سرمی هورمون‌های TSH و T3 و T4 تعیین شد. در روز چهاردهم بافت تیرویید با بی‌هوشی عمیق خارج و بررسی بافت‌شناسی شد.
یافته‌هاتزریق نانوذرة اکسید آهن- روی در غلظت‌های ppm 100 و ppm 200 باعث کاهش معنا‌دار سطح هورمون TSH در مقایسه با نمونه‌های کنترل شد (05/0>P). در سطح هورمونی T3 تغییر معنا‌داری مشاهده نشد (05/0<P). تیمارهای حاوی نانوذرة اکسید آهن- روی به‌طور معنا‌داری سطح سرمی هورمون T4 را افزایش داد (05/0>P). تیمارهای حاوی نانوذره از لحاظ ویژگی‌های بافتی دارای خون‌رسانی شدیدتر، التهاب خفیف و اندازة فولیکول بزرگ‌تری بود که با افزایش غلظت نانوذره این آثار شدیدتر مشاهده شد.
نتیجه‌گیریبا توجه به تغییرات مشاهده‌شده در سطح هورمون‌های تیروییدی و تغییرات بافت تیرویید می‌توان نتیجه گرفت که نانوذرات اکسید آهن- روی بر فعالیت غدة تیرویید اثر سمی دارد. انجام مطالعات بیشتر در بررسی آثار سمی نانوذرات اکسید آهن- روی در دوزهای مختلف و زمان‌های مختلف در معرض قرارگیری با نانوذره ضروری به‌نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effects of Fe2O4Zn Nanoparticles on Thyroid Hormones and Evaluation of Changes Tissue Thyroid in Male Rat

نویسندگان [English]

  • Zhaleh Noroozifar 1
  • Zahra Hoshmandi 2
  • Mahbubeh Setorki 3
1 M.Sc., Department of Biology, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran
2 Assistant Professor, Department of Biology, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran
3 Associate Professor, Department of Biology, Islamic Azad University, Ize Brach, Iran
چکیده [English]

Background & Objectives: Despite the numerous potential applications of nanoparticles in different sciences due to their unique properties, their adverse effects on human health have not been fully studied. The aim of this study was to evaluate the effects of Fe2O4Zn nanoparticle on thyroid and thyroid hormones in male rats.
Materials & Methods: Male Wistar rats were randomly divided into three groups: Control rats received 0.5 ml saline for 7 consecutive days. Group 1 and 2 rats received 0.5 ml of Fe2O4Zn nanoparticle solution at doses of 100 and 200 ppm, respectively. Injections were carried out intraperitoneally. Serum biochemical parameters were evaluated in rats, after 2, 7 and 14 days of beginning the experiment. On the 14th days, thyroid tissue was removed and used for histological assessment.
Results: Administration of Fe2O4Zn nanoparticle in concentrations of 100 ppm and 200 ppm significantly decreased TSH levels compared with that of control samples (P<0.05), whereas no significant change in levels of T3 was observed (P>0.05). Fe2O4Zn nanoparticle treatments significantly increased serum levels of T4 (P<0.05). Nanoparticle treatments in view of textural properties showed severe blood, mild inflammation and larger follicle size and, by increasing the concentration of the nanoparticles, these effects were observed more severe.
Conclusion: Due to the variations observed in the levels of thyroid hormones and the histological changes of thyroid tissue, it can be concluded that Fe2O4Zn nanoparticle had toxic effects on thyroid function. More studies to investigate the toxic effects of nanoparticles in different doses and different times of exposure to Fe2O4Zn nanoparticles seem to be necessary.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fe2O4Zn nanoparticle
  • histology damage
  • thyroid hormones
  • thyroid tissue

مقدمه

نانوذرات موادی است که برای افزایش نقش‌های کاربردی در مقیاس نانو (1-100 نانومتر) تولید می‌شود و نانوفناوری راهی برای استفادة آگاهانه و آزادانه از طبیعت نانومقیاس ماده است [1]. طی فرایند ساخت نانوذرات، با گذر از میکروذرات به نانوذرات برخی خواص فیزیکی آن‌ها تغییر می‌کند. مهم‌ترین این تغییرات افزایش نسبت سطح به حجم و ورود اندازة ذره به قلمرو آثار کوانتومی است. این تغییرات بر تعاملات نانوذرات تولیدشده با سایر مواد اثر می‌گذارد و واکنش‌پذیری نانوذرات و ویژگی‌های جدیدی مثل انحلال‌پذیری، تحرک بسیار زیاد در بدن و توانایی نفوذ به غشاهای سلولی را افزایش می‌دهد [2 و 3]. پیشرفت‌های اخیر در زمینة نانوفناوری بیان‌کنندة آن است که نانوذرات اکسیدفلز در زمینه‌های مختلف از کاتالیز و مواد نوری- الکترونیکی گرفته تا حسگرها، پاکسازی محیط و زیست‌پزشکی استفاده و پیش‌بینی می‌شود که روند صعودی کاربرد آن‌ در آینده با سرعت بیشتری نیز ادامه یابد [4]. مساحت سطحی زیاد نانوذرات باعث تعاملات زیاد بین مواد مخلوط‌شده در نانوکامپوزیت‌ها می‌شود و خواص ویژه‌ای همچون افزایش استحکام یا افزایش مقاومت حرارتی یا شیمیایی را در پی دارد. کوچک‌تربودن ابعاد نانوذرات از طول‌موج بحرانی نور آن‌ها را نامریی و شفاف می‌کند، که کاربرد نانوذرات را برای مصرف‌هایی چون بسته‌بندی، و تهیة مواد آرایشی و روکش‌ها مناسب می‌سازد. همچنین، مساحت سطحی زیاد، عاملی کلیدی در کارکرد کاتالیزورها و ساختارهایی همچون الکترودها یا افزایش کارایی فناوری‌هایی همچون پیل سوختی و باتری‌هاست [2].

روی و آهن فراوان‌ترین عناصر کمیاب موجود در بدن انسان است [5]. روی جزو عناصر فلزی کمیاب بدن محسوب می‌شود که وجود آن در مقادیر کم برای بدن ضروری است، اما کاهش آن به‌خصوص در دوران بارداری باعث سقط‌جنین و ناهنجاری‌های مادرزادی می‌شود [6 و 7]. روی در گالوانیزه‌کردن آهن و محصولات فولادی، به‌عنوان رنگدانه در رنگ‌ها، به‌عنوان ضدخوردگی در الکترولیت‌ها، اجزای خاص کود، تغذیة حیوانات و نگهدارندة چوب استفاده می‌شود. همچنین، طی احتراق چوب و سوزاندن زباله‌ها مقادیر زیادی روی وارد محیط‌زیست می‌شود [8].

مطالعات پیشین زیست‌ایمنی (biosafe) و زیست‌سازگاری (biocompatible) نانوذرات روی را گزارش کرده‌اند. مطالعات متعددی سمیت، تولید رادیکال‌های آزاد، ایجاد فیبروز، التهاب و تومور را در نانوذرات مختلف از جمله آهن و روی گزارش کرده‌اند [9-12]. آثار سمی نانوذرات اکسیدآهن بر سمیت و آسیب کبدی و افزایش غلظت آنزیم‌های کبدی [12]، آسیب بافت بیضه و اثر بر هورمون‌های جنسی به‌وسیلة نانوذرة اکسید روی [13 و 14] گزارش شده‌است. بنابراین، بررسی مسائل مرتبط با ایمنی و خطرات احتمالی آن‌ ضروری است.

با توجه به اینکه پژوهش‌ها در مورد آثار نانوذرات اکسید آهن و روی بر بافت‌های بدن اندک و در مواردی نیز متناقض است و مطالعه‌ای دربارة اثر ترکیبی نانوذرات آهن و روی در دست نیست، هدف از مطالعة حاضر بررسی اثر نانوذرة اکسید آهن- روی بر هورمون‌های تیروییدی و ارزیابی تغییرات بافت تیرویید در رت‌های نر بود.

مواد و روش‌ها

ده گرم نانوذرة اکسید آهن- روی از شرکت یاسا طب، که به‌صورت تجاری از شرکت سیگما نانوذره را تهیه می‌کند با مشخصات جدول 1 خریداری شد.

 

جدول 1. مشخصات نانوذرة اکسید آهن- روی 

مشخصات

>100

اندازة نانوذره

<99%

تریس فلز

Fe2O4Zn

فرمول خطی

پودر

شکل

12063-19-3

کاتالوگ نامبر

08/241

وزن ملکولی

 

برای تعیین غلظت نانوذرة اکسید آهن- روی دو محلول مادر به شرح زیر تهیه شد.

1. غلظت 100 نانومول (محلول مادر یک). مقدار 100 میلی‌گرم نانوذرة مورد نظر در 10 میلی‌لیتر آب مقطر حل شد (ml 10 /mg 100). آنچه به‌دست‌ آمد، غلظت 100 نانومول از نانوذره بود. سپس، مقدار نانوذرة لازم برای تزریق به رتی 150 گرمی در غلظت 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم به روش زیر از نمونه محلول مادر تهیه شد.

غلظت 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم مقدار تزریق‌شده به موش 150 گرمی=5/1 میلی لیتر

1000g

100 mg

 

X

150g

X=1/5 ml

 

2. غلظت 200 نانومول (محلول مادر دو). مقدار 200 میلی‌گرم نانوذره مورد نظر در 20 میلی‌لیتر آب مقطر حل شد (ml 20/mg200). آنچه به‌دست‌ آمد، غلظت 200 نانومول از نانوذره بود. سپس، مقدار نانوذرة لازم برای تزریق به رتی 150 گرمی، در غلظت 100 میلی‌گرم برکیلوگرم به روش زیر از نمونه محلول مادر تهیه شد.

غلظت 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم مقدار تزریق‌شده به موش 150 گرمی=3 میلی‌لیتر

1000g

200 mg

 

X

150g

X=3 ml

 

به این ترتیب، مقدار لازم از محلول مادر یک و دو برای تزریق به رت‌ها با وزن‌های متفاوت محاسبه و با سرنگ انسولین به‌صورت درون صفاقی به رت‌ها تزریق شد.

تیمار حیوانات

بیست‌وچهار رت نر نژاد ویستار با میانگین وزنی 43±234 از دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه خریداری و به منظور آماده‌سازی برای آزمایش به مدت دو هفته در لانة حیوانات دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج نگهداری شد. رت‌ها در شرایط و درجه حرارت مناسب آزمایشگاهی (°C 2±22) و نور کافی اتاق (12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی) نگهداری شد. حیوانات به‌صورت تصادفی در سه گروه هشت‌تایی تقسیم شد. گروه کنترل 5/0 میلی‌لیتر سرم فیزیولوژی به مدت هفت روز دریافت کرد. گروه‌های دوم و سوم 5/0 میلی‌لیتر از محلول حاوی نانوذرة اکسید آهن- روی را در غلظت‌های ppm100 و 200 از طریق تزریق داخل صفاقی به‌مدت هفت روز دریافت کرد.

آنالیز شیمیایی خون

در روزهای دوم، هفتم و چهاردهم بعد از تیمار، خون‌گیری از تمام رت‌ها انجام شد. خون‌گیری از گوشة پلک چشم حیوانات به کمک لولة مویینه انجام گرفت. سپس، نمونه‌ها به مدت پانزده دقیقه در دور 3000 سانتریفیوژ و سرم آن‌ جداسازی شد. این سرم پیش از تعیین غلظت هورمون‌ها در درجه حرارت °C 20- نگهداری شد. غلظت هورمون‌های TSH، T3 و T4 به‌کمک روش الایزا و کیت‌های خریداری‌شده از شرکت Monobind ساخت آمریکا و خاص هورمون اندازه‌گیری شد. در روز چهاردهم بافت تیرویید رت‌ها با بی‌هوشی عمیق جداسازی و بررسی شد [12].

آنالیز آماری

برای سنجش آماری داده‌ها از نرم‌افزار SPSS16 استفاده شد. وجود یا عدم وجود اختلاف معنا‌دار بین تیمارها با آزمون ANOVA و به‌دنبال آن Dunnett's T3 تعیین شد. نتایج بر حسب میانگین±انحراف معیار گزارش و 05/0P< معنا‌دار فرض شد.

یافته‌ها

تأثیر نانو ذرة اکسید آهن- روی بر غلظت پلاسمایی هورمون TSH

نتایج مربوط به تأثیر نانو ذرة اکسید آهن- روی بر مقدار پلاسمایی هورمون TSH در موش‌های نر نژاد ویستار در شکل 1 نشان داده شده ‌است. غلظت اولیة هورمون TSH در نمونه‌های تیمار شاهد در روز دوم آزمایش 1/15 میکروگرم بر میلی‌لیتر بود. این میزان در روز هفتم 27/15 و در روز چهاردهم 8/15 میکروگرم بر میلی‌لیتر گزارش شد که این تفاوت معنا‌دار نبود (05/0<P). اما در تیمارهای تزریق‌شده با ppm 100 و ppm 200 نانوذرة اکسید آهن- روی غلظت این هورمون در طول دورة آزمایش به‌طور معنا‌داری کاهش یافت (05/0>P). در روز دوم آزمایش بین تیمارهای تزریقی نانوذره با گروه شاهد تفاوت معنا‌داری مشاهده نشد (05/0<P). اما، در روز هفتم آزمایش غلظت این هورمون در تیمارهای تزریق‌شده با ppm 100 (1/11) و 200 (05/9) نانوذرة اکسید آهن- روی به‌طور معنا‌داری پایین‌تر بود (05/0>P). در پایان دورة آزمایش (روز چهاردهم) نیز تیمارهای ppm 100 و ppm 200 نانوذرات به‌ترتیب با 8/12 و 01/11 میکروگرم بر میلی‌لیتر به‌طور معنا‌داری باعث کاهش غلظت هورمون TSH شد (05/0>P) و اختلاف بین تیمار ppm 200 و تیمار ppm 100 نانوذره معنا‌دار بود (05/0>P؛ شکل 1).

بررسی تأثیر نانوذرة اکسید آهن- روی بر مقدار پلاسمایی هورمون T3

نتایج مربوط به تأثیر نانوذرة اکسید آهن- روی بر مقدار پلاسمایی هورمون T3 در شکل 2 نشان داده شده ‌است. سطح هورمون T3 در تیمار کنترل در روز دوم آزمایش 100 بود. در پایان دورة آزمایش این مقدار به 101 رسید (05/0<P). تیمارهای ppm 100 و ppm 200 نانوذره تغییر معنا‌داری در سطح هورمون T3 ایجاد نکرد (05/0<P) و سطح هورمون T3 در این تیمارها به ترتیب از 102 و 104 در روز دوم آزمایش به 103 و 104 در روز چهاردهم رسید (05/0<P؛ شکل 2).

تأثیر نانوذرة اکسید آهن- روی بر غلظت پلاسمایی هورمون T4

نتایج مربوط به تأثیر نانوذرة اکسید آهن- روی بر مقدار پلاسمایی هورمون T4 در شکل 3 نشان داده شده ‌است. سطح هورمون T4 در روز دوم آزمایش 5/1 بود. این مقدار در طول آزمایش تقریباً ثابت باقی‌ماند و تغییر معنا‌داری نشان نداد (05/0<P). تیمارهای نانوذره باعث افزایش سطح این هورمون شد. در روز دوم آزمایش سطح هورمون T4 در تیمار ppm 200 نانوذره (9/1) به‌طور معنا‌داری در مقایسه با تیمار کنترل بالاتر بود. در روزهای هفتم و چهاردهم تیمارهای ppm 100 و ppm 200 در مقایسه با تیمار کنترل به‌طور معنا‌داری سطح هورمون T4 بالاتری داشت (05/0>P) و تیمار ppm 200 در مقایسه با تیمار ppm 100 نیز به‌طور معنا‌داری مقادیر بالاتری نشان داد (05/0>P؛ شکل 3).

شکل 1. تأثیر نانوذرة اکسید آهن- روی بر مقدار پلاسمایی هورمون TSH در غلظت‌های ppm 100 و ppm 200 در روزهای دوم، هفتم و چهاردهم پس از تزریق

شکل 2. تأثیر نانوذرة اکسید آهن- روی بر مقدار پلاسمایی هورمون T3 در غلظت‌های ppm 100 و ppm 200 در روزهای دوم، هفتم و چهاردهم پس از تزریق

شکل 3. تأثیر نانوذرة اکسید آهن- روی بر مقدار پلاسمایی هورمون T4 در غلظت‌های ppm 100 و ppm 200 در روزهای دوم، هفتم و چهاردهم پس از تزریق

نتایج هیستوپاتولوژی بافت تیرویید

تصاویر مربوط به بررسی‌های بافت‌شناسی تیرویید در گروه‌های تحت آزمایش در شکل‌ 4 تا 6 آمده است. نتایج حاصل از بررسی‌های پاتولوژی بافت تیرویید نمونه‌های کنترل هیچ ضایعه‌ای نشان نداد. رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزین بافت تیرویید نشان داد که فولیکول‌های مرکزی کوچک‌تر و مکعبی و خون‌رسانی و بافت هم‌بند سالم بود (شکل 4).

رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزین تیرویید تیمار تزریق‌شده با ppm 100 نانوذره هیچ ضایعه‌ای در بافت تیرویید نشان نداد، ولی خون‌رسانی نسبت به تیمار کنترل بیشتر شده بود و التهاب خفیف نیز مشاهده شد (شکل 5).

نتایج بافت‌شناسی با رنگ‌آمیزی با هماتوکسیلین ائوزین بافت تیرویید گروه تیمارشده به‌وسیلة ppm 200 نانوذره نشان داد که بعضی فولیکول‌های مرکزی بزرگ‌تر، همچنین پرخونی شدید و به سمت کم‌کاری تیرویید پیش‌رفته است، ولی بافت بدون ضایعه بود (پرخونی در بافت با فلش نشان داده شده ‌است؛ شکل 6).

شکل 4. نتایج بافت‌شناسی غدة تیرویید در گروه کنترل (رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزین)بافت تیرویید با بزرگ‌نمایی (x10)

شکل 5. نتایج بافت‌شناسی غدة تیرویید در گروه تیمارشده با ppm 100 نانوذرة اکسید آهن- روی (رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزینبافت تیرویید با بزرگ‌نمایی

شکل 6. نتایج بافت‌شناسی غدة تیرویید در گروه تیمارشده با ppm200 نانوذرة اکسید آهن- روی (رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزین)، بافت تیرویید با بزرگ‌نمایی (x10)

بحث

اندازة نانوذرات ارتباط مستقیم با بسیاری از ویژگی‌ها مثل ویژگی سطح، انحلال‌پذیری و واکنش‌پذیری دارد. این امر بر رفتارهای سمیت نانوذره در موجود زنده تأثیر دارد. هما‌ن‌طور که گفتیم، کاهش اندازه باعث افزایش مساحت سطح ویژة نانوذرات می‌شود که نه‌تنها تجمع نانوذرات را افزایش می‌دهد، بلکه باعث افزایش واکنش‌پذیری و میان‌کنش‌های بین نانوذرات و زیست‌مولکول‌ها می‌شود. علی‌رغم مزایای بی‌شمار نانوذرات و کاربرد در زمینه‌ها و صنایع مختلف، برخی مطالعات سمیت و خطرات جانبی استفاده از نانوذرات را گوشزد کرده‌اند، اما در غالب موارد نتایج این مطالعات متفاوت است.

حسنیان و همکاران گزارش کردند که مقدار هورمون‌های T3 و T4 و سطح GSH در سرم موش‌های در معرض کروم به‌طور معنا‌داری در مقایسه با گروه کنترل و تیمارشده به‌وسیلة نانوسلنیم پایین‌تر بود و مشاهده شد که نانوذرات سلنیم فاقد اثر سمی بر تیرویید بود. نانوذرات سلنیم همچنین بر آسیب وارد شده به تیرویید نمونه‌های در معرض کروم اثر محافظتی نشان داد و سطح‌های T3 و T4 و GSH به‌وسیلة تیمار با نانوذرات سلنیم اصلاح شد. نتایج مطالعات بافت‌شناسی نیز مطالعات فوق را تأیید کرد، به‌طوری ‌که مشاهده شد که قرارگرفتن در معرض کروم باعث شد تا هایپرپلاژی فولیکولی، فضای زیاد بین فولیکولی، پوسته‌پوسته‌شدن فولیکول‌ها و انباشتگی مجاری خونی بین فولیکولی دیده شود. این محققان نتیجه‌گیری کردند که اثر محافظتی نانوذرات سلنیم به‌ سبب اثر آنتی‌اکسیدانی آن‌ بود، هر چند در پایان لزوم تحقیقات بیشتر پیرامون آثار دوزهای مختلف نانوذرات سلنیم را گزارش کردند [16].

مختاری و همکاران گزارش کردند که غلظت هورمون‌های TSH و T4 در نمونه‌های در معرض سرب به‌طور معنا‌داری کاهش پیدا کرد، اما غلظت هورمون T3 اختلاف معنا‌داری نشان نداد. نتایج این محققان نشان داد که سرب بر فعالیت غدة تیرویید اثر منفی دارد و احتمالاً از طریق مهار دیدیناسیون T4 باعث آسیب غدة تیرویید می‌شود و از طریق مهار جذب دوپامین آزادسازی هورمون TSH را نیز کاهش می‌دهد [17].

در مطالعة حاضر، نتایج حاصل از بررسی اثر نانوذرة اکسید آهن- روی بر سطح هورمون‌های تیروییدی نشان داد که قرارگرفتن در معرض نانوذره باعث کاهش سطح هورمون TSH و افزایش سطح هورمون T4 شد. با افزایش غلظت نانوذره از ppm 100 به ppm 200 میزان این تغییرات نیز بیشتر بود، هر چند افزایش سطح هورمون T3 در تیمارهای حاوی نانوذرة اکسید آهن- روی در غلظت‌های مورد مطالعه معنا‌دار نبود (05/0<P). همچنین، نتایج حاصل از بررسی آسیب‌های هیستوپاتولوژیکی بافت تیرویید در اثر در معرض قرارگیری با نانوذرة اکسید آهن- روی نشان داد که با افزایش غلظت نانوذره در تحقیق حاضر از ppm 100 به ppm 200 تغییراتی در بافت تیرویید موش‌های مورد مطالعه مشاهده شد، شامل افزایش اندازة فولیکول‌ها، افزایش پرخونی و بروز التهاب. با افزایش غلظت نانوذره شدت این آسیب‌ها نیز بیشتر شد، ولی در هیچ‌کدام از این سلول‌ها ضایعة بافتی مشاهده نشد. این نتایج نشان داد که سمیت نانوذرة اکسید آهن- روی در غلظت‌های بالاتر بیشتر است و در نتیجه آسیب‌های بافتی نیز شدیدتر خواهد بود. با توجه به نقش تنظیم‌کنندة هورمون TSH در تولید و ترشح هورمون‌های تیروییدی، انتظار می‌رود که غلظت هورمون‌های T4 و T3 نیز در سرم رت‌ها کاهش یابد، ولی در مطالعة حاضر غلظت هورمون T4 برخلاف نتایج مختاری و همکاران، در رت‌های تیمارشده با نانوذره افزایش معنا‌داری (05/0>P) نشان داد، اما افزایش سطح T3 معنا‌دار نبود (05/0<P) که با تحقیق اردکانی افخمی و همکاران [18] همخوانی داشت. هر چند تاکنون اثر سمیت نانوذرة ترکیبی اکسید آهن- روی بر غدة تیرویید و سطح‌های هورمون‌های TSH، T4 و T3 بررسی نشده است.

در مطالعاتی که اثر مقادیر مختلف نانوذرات اکسید آهن بر هورمون‌های تیروییدی بررسی شده است، مشاهده شد که تیمار دریافت‌کنندة 150 میکروگرم بر کیلوگرم نانوذرة اکسید آهن به‌طور معنا‌داری باعث افزایش سطح هورمون T4 در مقایسه با تیمار کنترل شد. دریافت نانوذرات اکسید آهن در مقادیر مختلف سطح هورمون T3 را در مقایسه با تیمار کنترل افزایش داد، اما این تفاوت معنا‌دار نبود. سطح هورمون TSH در تیمارهای دریافت‌کنندة نانوذرات اکسید آهن به‌طور معنا‌داری کاهش پیدا کرد. این محققان نتیجه گرفتند که نانوذرة اکسید آهن بر محور هیپوتالاموس- هیپوفیز- آندوکرین تأثیر می‌گذارد و با آسیب بافتی تیرویید سبب اختلال در ترشح هورمون‌های TSH و T4 می‌شود [19 و 20].

در مطالعة حاضر نیز آثار نانوذرة اکسید آهن- روی بر کارکرد هورمون تیرویید مشابه با آثار ذکرشده با سرب در مطالعة مختاری و همکاران بود. اما، با کاهش سطح هورمون TSH انتظار می‌رفت که سطح هورمون T4 نیز کاهش پیدا کند. افزایش غیرمنتظرة سطح هورمون T4 در مطالعة حاضر ممکن است به‌دلیل تجزیة سلول‌های بافت تیرویید باشد که این نتایج با نتایج شیربند و همکاران [19] همخوانی داشت.

نتایج تحقیق حاضر با نتایج سیدعلیپور و همکاران همخوانی داشت که گزارش کردند نانواکسید مس در غلظت‌های مختلف مورد مطالعه باعث پرخونی عروق، افزایش نفوذپذیری و نکروزه‌شدن، کست‌هیالین و دژنرسانس واکوئلی در بافت قلب و کلیه می‌شود. این محققان گزارش کردند که با افزایش غلظت نانوذرة مورد مطالعه میزان این آسیب‌ها نیز بیشتر بود [21].

در تحقیق حاضر نیز مشاهده شد که با افزایش غلظت نانوذره از ppm 100 به ppm 200 میزان پرخونی، التهاب و اندازة فولیکولی افزایش یافت. بررسی آثار نانوذرة اکسید روی بر هورمون‌های تیرویید موش‌های بالغ نشان داد که 25/1 میلی‌گرم بر کیلوگرم نانوذره به‌طور معنا‌داری سطح هورمون T3 را در روز سوم و سطح هورمون T4 را در روز چهاردهم کاهش داد. غلظت 5 میلی‌گرم بر کیلوگرم نانوذره به‌طور معنا‌داری سطح هورمون‌های T4 و T3 را در روز سوم کاهش داد. نتایج این تحقیق نشان داد که دوزهای مختلف نانوذرة اکسید روی باعث بروز این تغییرات شد، اما در طولانی‌مدت این آثار شدیدتر بود [21].

لاسان‌ریوس و همکاران نشان دادند که عمده نانوذرات به‌دنبال تجویز و ورود به گردش خون به‌وسیلة کبد و طحال برداشته می‌شود و سایر بافت‌های بدن از جمله کلیه و قلب از نظر تجمع بافتی نانوذرات در درجات بعدی قراردارد. سازوکار سمیت نانوذرات فلزی وابسته به میان‌کنش نانوذره با زیست‌مولکول‌هاست که موجب تولید گونه‌های فعال اکسیژن و القای استرس اکسایشی می‌شود. با افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن، نانوذرات باعث تخریب DNA، افزایش بیان ژن گیرندة مرگ، جهش‌های نقطه‌ای DNA و اختلال عملکرد میتوکندری و مرگ سلول می‌شود [23]. مطالعة سمیت نانوذرة اکسید آهن- روی بر ویژگی‌های بافت‌شناسی تیرویید و مطالعة هیستوپاتولوژی در مطالعة حاضر، تغییرات قابل‌توجهی را در بافت تیرویید موش‌های تیمارشده با نانوذرة اکسید آهن- روی نشان داد. این نتایج زمینه‌ای برای بررسی‌ها و مطالعات جامع‌تر با غلظت‌ها و زمان‌های متفاوت است.

نتیجه‌گیری

با توجه به تغییرات مشاهده‌شده در سطح هورمون‌های تیروییدی و تغییرات بافت تیرویید می‌توان نتیجه گرفت که نانوذرات اکسید آهن-روی بر فعالیت غدة تیرویید اثر سمی دارد. مطالعات بیشتر در بررسی آثار سمی نانوذرات اکسید آهن- روی در دوزهای مختلف و زمان‌های مختلف در معرض قرارگیری با نانوذره ضروری به نظر می‌رسد.

[1] Handy RD, Von der Kammer F, Lead JR, Hassellöv M, Owen R, Crane M. The ecotoxicology and chemistry of manufactured nanoparticles. Ecotoxicology, 2008; 17(4): 287-314.
[2] Wijnhoven SW, Peijnenburg WJ, Herberts CA, Hagens WI, Oomen AG, Heugens EH, et al. Nano-silver–a review of available data and knowledge gaps in human and environmental risk assessment. Nanotoxicology, 2009; 3(2): 109-38.
[3] Chang YN, Zhang M, Xia L, Zhang J, Xing G. The toxic effects and mechanisms of CuO and ZnO nanoparticles. Materials, 2012; 5(12): 271-85.
[4] Oberdörster G, Stone V, Donaldson K. Toxicology of nanoparticles: a historical perspective. Nanotoxicology, 2007; 1(1): 2-25.
[5] Harris ED, Rayton JK, Balthrop JE, Di Silvestro RA, GarciadeQuevedo M, editors. Copper and the synthesis of elastin and collagen. Ciba Foundation Symposium 79-Biological Roles of Copper. Wiley Online Library, 1980.
[6] Caulfield LE, Zavaleta N, Shankar AH, Merialdi M. Potential contribution of maternal zinc supplementation during pregnancy to maternal andchild survival. The American Journal of Clinical Nutrition, 1998; 68(2): 499S-508S.
[7] Seshadri S. Prevalence of micronutrient deficiency particularly of iron, zinc and folic acid in pregnant women in South East Asia. British Journal of Nutrition. 2001; 85 (S2:S87-S92).
[8] 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.
[9] Sampson EJ, Whitner VS, Burtis CA, McKneaily SS, Fast DM, Bayse DD. An interlaboratory evaluation of the IFCC methodfor aspartate aminotransferasewith use of purified enzyme materials. Clin Chem, 1980; 26: 1156-64.
[10] Borm PJ, Kreyling W. Toxicological hazards of inhaled nanoparticles- potential implications for drug delivery. Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2004; 4(5): 521-31.
[11] Bai W, Zhang Z, Tian W, He X, Ma Y, Zhao Y, 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.
[12] Afkhami-Ardakani M, Shirband A, Golzade J, Asadi-Samani M, Latifi E, Kheylapour M, et al. The effect of iron oxide nanoparticles on liver enzymes (ALT, AST and ALP), thyroid hormones (T3 and T4) and TSH in rats. Journal of Shahrekord University of Medical Sciences, 2013; 14(6): 82-8.
[13] Badkoobeh P, Parivar K, Kalantar SM, Hosseini SD, Salabat A. Effect of nano-zinc oxide on doxorubicin-induced oxidative stress and sperm disordersin adult male Wistar rats. Iranian Journal of Reproductive Medicine, 2013; 11(5): 355.
[14] Fatahian Dehkordi R, Heidarnejad S, Ameri A. ZnO nanoparticles effects on male rat gonad histology and its effect on blood serum sex factors. Journal of Cell & Tissue (JCT), 2015; 6(2): 187-92.
[15] Doudi M, Setorki M, Esmaeil N, Toodooei M, Zabihi T. Effect of Fe4Nio4Zn nanoparticle on inflammatory cytokines: il6 and tnf male wistar rat. IJBPAS, 2014; 3(10): 2290-2300.
[16] Hassanin KM, El-Kawi SHA, Hashem KS. The prospective protective effect of selenium nanoparticles against chromium-induced oxidative and cellular damage in rat thyroid. International Journal of Nanomedicine, 2013; 8: 1713.
[17] Mokhtari M, Shariati M, Gshmardi N. Effect of lead on thyroid hormones and liver enzymes in rat Bimonthly Journal of Hormozgan University of Medical Sciences. 2007; 11(2): 115-20.
[18] Afkhami-Ardakani M, Shirband A, Golzadeh J, Asadi-Samani M, Latifi E, Kheylapour M, Jafari N. The effect of iron oxide nanoparticles on liver enzymes (ALT, AST andALP), thyroid hormones (T3 and T4) and TSH in rats. J Shahrekord Univ Med Sci, 2013; 14(6): 82-88.
[19] Shirband A, Azizian H, Pourentezari M, Rezvani ME, Anvari M, Esmaeilidehaj M. Dose-dependent effects of iron oxide nanoparticles on thyroid hormone concentrations in liver enzymes: Possible tissue destruction. Global Journal of Medicine Researches and Studies, 2014; 1(1): 28-31.
[20] Yousefi Babadi V, Amraeai E, Salehh H, Sadeghi L, Najafi L, Fazilati M. Evaluation of iron oxide nanoparticles effects on tissue and enzymes of thyroid in rats. Int Res J Biological Sci, 2013; 2: 67-9.
[21] Valipour Cheharda Cheric S, Rafieirad M. The effect of acute prescription of zinc oxide nanoparticles on thyriod hormone in adult male rats. International Journal of Biology, Pharmacy and Allied Sciences (IJBPAS), 2015; 4(9): 5906-14.
[22] Lasagna-Reeves C, Gonzalez-Romero D, Barria M, Olmedo I, Clos A, Ramanujam VS, et al. Bioaccumulation and toxicity of gold nanoparticles after repeated administration in mice. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2010; 393(4): 649-55.
[23] Seyedalipour B, Barimani N, Dehpour Jooybari A, Hoseini SM, Oshrieh M. Histopathological evaluation of kidney and heart tissues after exposure to copper oxide nanoparticles in mus musculus. J Babol Univ Med Sci., 2015; 17(7): 44-50.
دوره 24، شماره 3
مرداد و شهریور
مرداد و شهریور 1396
صفحه 157-164
  • تاریخ دریافت: 16 دی 1394
  • تاریخ بازنگری: 15 اسفند 1394
  • تاریخ پذیرش: 20 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار: 01 مرداد 1396