عنوان

بررسی اثرات حفاظت کنندگی عصبی نانوذرات سریم اکساید و فولرن (C60) در رت¬های در معرض آلومینیوم از طریق بررسی تست¬های رفتاری و بیوشیمیایی

شماره

پ۲۸۹۶۰

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی اثرات حفاظت کنندگی عصبی نانوذرات سریم اکساید و فولرن (C60) در رت¬های در معرض آلومینیوم از طریق بررسی تست¬های رفتاری و بیوشیمیایی

نام نخستين پديدآور

داود ملک زاده

نام ناشر، پخش کننده و غيره

علوم طبیعی(پردیس)

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۲

نام خاص و کميت اثر

۱۰۴ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

زیست شناسی گرایش بیوشیمی

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۲/۰۳/۳۰

متن يادداشت

بیماری¬ها و اختلالات سیستم عصبی مرکزی (CNS) به عنوان یکی از علل اصلی مرگ و میر و ناتوانی در سراسر جهان به یک چالش بزرگ برای انسان تبدیل شده است. سیستم خونسازی، سیستم عصبی و استخوان¬ها سه سیستم اندامی هستند که آلومینیوم ممکن است تأثیر مخربی روی آنها بگذارد. آلومینیوم توانایی عبور از سد خونی مغزی (BBB) را دارد و هنگامی که در سطح بالایی در مغز انباشته می¬شود، باعث زوال عقل و نقص¬های شناختی می¬شود. نابراین، هدف اصلی ما در این مطالعه ارزیابی اثرات محافظت کنندگی عصبی نانوذرات سریم اکسید و فولرن در برابر سمیت آلومینیوم در مدل حیوانی موش صحرایی از طریق بررسی تست¬های رفتاری (فرایند حافظه و یادگیری)، تعیین شاخص¬های کولینرژیک، مونوآمینرژیک و اکسیدانی-آنتی اکسیدانی می¬باشد.روش کار: در این مطالعه نانوذرات سریم اکسید و فولرن C60 سنتز شدند. سپس ویژگی های فیزیکوشیمیایی نانوذرات سنتز شده با استفاده از تکنیک های FE-SEM، FT-IR، XRD و TGA تعیین گردید. تعداد 60 موش صحرایی ویستار از انیستیتوپاستور ایران خریداری شد و در شش گروه مختلف شامل 1-گروه کنترل سالم، 2-گروه کنترل در معرض آلومینیم، 3- گروه در معرض آلومینیم و تحت درمان با نانوذرات فولرن C60 با غلظت 5 میلی گرم/ کیلوگرم، 4- گروه در معرض آلومینیم و تحت درمان با نانوذرات فولرن C60 با غلظت 10 میلی گرم/کیلوگرم، 5- گروه در معرض آلومینیم و تحت درمان با نانوذرات سریم اکسید با غلظت 5 میلی گرم/کیلوگرم و 6- گروه در معرض آلومینیم و تحت درمان با نانوذرات سریم اکسید با غلظت 10 میلی گرم/کیلوگرم ( در هر گروه 10 موش صحرایی) مورد مطالعه قرار گرفت. آلومینیوم کلرید با غلظت 150 mg/kg/day به مدت 3 هفته به صورت زیر جلدی به رت¬های تحت مطالعه تزریق شد. تزریق نانوذرات از ابتدای هفته سوم همزمان با تزریق آلومینیوم به صورت داخل صفاقی انجام شد. در این مطالعه از دو دوز 5 و 10 mg/kg از هر دو نانوذرات فولرن و سریم اکسید استفاده گردید. در نهایت الگوهای رفتاری و حافظه و همچنین سطح مارکرهای اکسیداتیو شامل کاتالاز (CAT)، مونوآمین اکسیداز (MAO)، کولین استراز (ChE)، مالون دی آلدئید (MDA)، گلوتاتیون احیا شده (GSH)، سوپراکسید دیسموتاز (SODs)، ظرفیت فعالیت آنتی اکسیدانی تام (TAC) در موش های در معرض آلومینیم و تحت درمان با نانوذرات سریم اکسید و فولرن C60 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج:مشاهده شد که تزریق آلومینیم با غلظت 150 mg/kg منجر به کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز در هر دو بافت مغز و کبد می¬شود. درمان رت¬های در معرض آلومینیم با هر دو غلظت 5 و 10 میلی گرم/کیلوگرم از هر دو نانوذره فولرن C60 و سریم اکسید منجر به بهبود فعالیت آنزیم کاتالاز شد (p<0.0001، p< 0.05). سطح MDA در بافت کبد رت¬های در معرض آلومینیم افزایش نشان داد. تزریق نانوذرات فولرن C60 و سریم اکسید در هر دو غلظت باعث کاهش سطح MDA شد (p<0.01). تزریق آلومینیوم منجر به افزایش پراکسیداسیون لیپیدی و در نتیجه کاهش سطح GSH در هر دو بافت کبد و مغز شد. نتایج نشان داد که غلظت 10 میلی گرم/کیلوگرم هر دو نانوذره فولرن C60 و سریم اکسید باعث بهبودی سطح GSH می-شود (p<0.0001). در رت¬های در معرض آلومینیم سطح TAC در بافت کبد به طور قابل توجهی کاهش نشان داد. با این حال، هر دو نانوذره فولرن C60 و سریم اکسید باعث بهبود و افزایش سطح TAC شد (p<0.0001). علاوه بر این، ارزیابی سطوح فعالیت SOD، کولین استراز و MAO در حیواناتی که در معرض آلومینیوم قرار گرفتند، تأثیر منفی آلومینیوم را نشان داد. تزریق نانوذرات فولرن C60 منجر به بهبود SOD در هر دو بافت کبد و مغز و مونوآمین اکسیداز در بافت مغز شد. درمان با نانوذرات اکسید سریم منجر به افزایش فعالیت SOD در هر دو بافت مغز و کبد شد (p<0.01). بیشترین میزان بهبود در فعالیت هر دو ایزوفرم آنزیم AChE و BuChE در هر دو بافت مغز و کبد پس از تزریق 10 میلی گرم بر کیلوگرم نانوذرات فولرن C60 مشاهده شد. تزریق نانوذرات اکسید سریم منجر به بهبود قابل توجهی در فعالیت این ایزومرها شد. علاوه بر این، بهبود الگوهای رفتاری و شناختی در رت های تحت درمان با نانوذرات فولرن C60 و سریم اکسید مشاهده شد (p<0.0001). نتیجه گیری:به طور کلی، بهبود فعالیت آنزیم¬های بیوشیمیایی و همچنین الگوهای شناختی-رفتاری حیوانات را می¬توان به کاهش قابل توجه سطح آلومینیوم در بافت¬های مغز و کبد پس از تزریق نانوذرات فولرن و سریم اکسید نسبت داد که نشان دهنده کارایی درمانی بالای این نانوذرات می¬باشد.

متن يادداشت

Background and purposes:Diseases and disorders of the central nervous system (CNS) have become a major challenge for humans as one of the main causes of death and disability worldwide. Hematopoietic system, nervous system and bones are three organ systems that aluminum may have a destructive effect on. Aluminum has the ability to cross the blood-brain barrier (BBB) and when it accumulates at a high level in the brain, it causes dementia and cognitive defects. Therefore, our main goal in this study is to evaluate the neuroprotective effects of cerium oxide and fullerene nanoparticles against aluminum toxicity in the rat animal model by examining behavioral tests (memory and learning process), determining cholinergic, monoaminergic and oxidant-antioxidant indicators.Methods:In this study, cerium oxide and C60 fullerene and cerium oxide nanoparticles were synthesized. Then, the physicochemical characteristics of synthesized nanoparticles were determined using FE-SEM, FT-IR, XRD, and TGA techniques. Several 60 Wistar rats were purchased from Iran Institute Pasteur and studied in six different groups (10 rats in each group). Aluminum chloride with a concentration of 150 mg/kg/day was injected subcutaneously into the rats under study for 3 weeks. Nanoparticle injection was done intraperitoneally from the beginning of the third week at the same time as an aluminum injection. In this study, two doses of 5 and 10 mg/kg of both fullerene and cerium oxide nanoparticles were used. Finally, behavioral patterns and memory, as well as the level of oxidative markers including catalase (CAT), monoamine oxidase (MAO), cholinesterase (ChE), malondialdehyde (MDA), reduced glutathione (GSH), superoxide dismutase (SODs), Total antioxidant capacity (TAC), was investigated in rats exposed to aluminum and treated with cerium oxide nanoparticles and fullerene C60.Results:It was observed that the injection of aluminum with a concentration of 150 mg/kg leads to a decrease in catalase enzyme activity in both brain and liver tissues. Treatment of rats exposed to aluminum with both concentrations of 5 and 10 mg/kg of fullerene C60 nanoparticles and cerium oxide resulted in improvement of catalase enzyme activity. The level of MDA in the liver tissue of rats exposed to aluminum increased. Injection of C60 fullerene nanoparticles and cerium oxide in both concentrations decreased the level of MDA. Aluminum injection led to an increase in lipid peroxidation and a decrease in GSH levels in both liver and brain tissues. The results showed that the concentration of 10 mg/kg of both C60 fullerene nanoparticles and cerium oxide improves the GSH level. In rats exposed to aluminum, the TAC level in the liver tissue decreased significantly. However, both C60 fullerene nanoparticles and cerium oxide improved and increased the TAC level. In addition, evaluation of SOD, cholinesterase and MAO activity levels in animals exposed to aluminum revealed a negative effect of aluminum. Injection of C60 fullerene nanoparticles led to the improvement of SOD in both liver and brain tissue and monoamine oxidase in brain tissue. Treatment with cerium oxide nanoparticles led to increased SOD activity in both brain and liver tissues. The highest level of improvement in the activity of both AChE and BuChE enzyme isoforms in both brain and liver tissue was observed after the injection of 10 mg/kg fullerene C60 nanoparticles. Injection of cerium oxide nanoparticles led to a significant improvement in the activity of these isomers. In addition, improvement in behavioral and cognitive patterns was observed in rats treated with C60 fullerene nanoparticles and cerium oxide. Conclusion:In general, the improvement of the activity of biochemical enzymes as well as the cognitive-behavioral patterns of animals can be attributed to the significant reduction of aluminum levels in brain and liver tissues after the injection of fullerene and cerium oxide nanoparticles, which indicates the high therapeutic efficiency of these nanoparticles.

عنوان گونه گون

Evaluation of the neuroprotective effects of cerium oxide and fullerene (C60) nanoparticles in adult rats exposed to aluminum via behavioral and biochemical assays

عنصر شناسه اي

‏ملک زاده‏،

ساير عناصر نام

داود ‏

کد نقش

تهیه کننده

عنصر شناسه اي

‏دهقان،

عنصر شناسه اي

‏اسدی،

عنصر شناسه اي

‏عبدالملکی،

ساير عناصر نام

غلامرضا ‏

ساير عناصر نام

اسدالله ‏

ساير عناصر نام

آرش ‏

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز