بررسي اثرات تراتوژنيك نانو‌دي‌اكسيد تيتانيوم (Tio2) خوراكي بر مورفولوژي و ساختار سيستم اسكلتي جنين هاي موش NMRI در هفته هاي مختلف حاملگي

Teratogenic effects of the oral titanium dioxide NP(Tio2) on morphology and skeletal structure of fetal mice NMRI in different gestational weeks

مقدمه: با توجه به توسعه فناوري نانو و گسترش استفاده از نانومواد در زمينه­هاي مختلف صنعت، بررسي اثرات مخرب آن بر سيستم­هاي بيولوژيكي ضروري است. دي‌اكسيد ‌تيتانيوم (Tio2) در توليد رنگ‌هاي مختلف، لوازم آرايشي، سراميك، فوتوكاتاليست‌ها، آب و فاضلاب و بسياري از محصولات ديگر كاربرد دارد. مطالعه حاضر با هدف بررسي اثر تراتوژنيستي اين نانوذره در هفته­هاي مختلف بارداري موش NMRI انجام شد. روش كار: اين مطالعه تجربي در سال 1396 بر روي 30 موش ماده نژاد NMRI (30-25 گرم، 12-8 هفته) انجام شد. موش‌ها به طور تصادفي به 2 گروه كنترل و 4 گروه مورد تقسيم شدند. بارداري با مشاهده پلاك واژينال (GD0) تأييد شد. دوز 5 ميلي‌گرم/كيلوگرم محلول Tio2 به صورت گاواژ دهاني از هفته اول تا روز هجدهم بارداري به موش­هاي باردار خورانده شد. براي گروه‌هاي اول تا سوم به ترتيب فقط هفته‌هاي اول تا سوم و گروه چهارم كل دوره بارداري، نانوذرات گاواژ شد. گروه شم با حلال گاواژ شد و گروه كنترل، آب شهر را بدون گاواژ دريافت كردند. در روز هجدهم بارداري جنين­ها از لوله­هاي رحم جدا و وزن، قد، دور سر و ناهنجاري­هاي مورفولوژيك ثبت گرديد و اختلالات اسكلتي جنين­ها توسط رنگ‌آميزي آليزارين رد و آليسن بلو بررسي شد. تجزيه و تحليل داده­ها با استفاده از نرم‌افزار آماري SPSS‌ (نسخه 21) و آزمون‌هاي كاي دو، آناليز واريانس يك‌طرفه و و كروسكال واليس انجام شد. ميزان p كمتر از 05/0 معني‌دار در نظر گرفته شد. يافته‌ها: در مجموع در چهار گروه تجربي، كاهش قابل توجهي در وزن بدن و طول CR در مقايسه با گروه كنترل مشاهده شد (05/0>p). همچنين تعداد قابل توجهي از ناهنجاري­هاي ظاهري مانند جذب جنين، خونريزي، ناهنجاري­هاي اندام و اختلالات اسكلتي در گروه هاي آزمون در مقايسه با گروه شاهد مشاهده شد. مشاهدات نشان داد اثرات تراتوژنيك در گروهي كه هفته دوم در معرض نانوذرات بودند، بيشتر بروز كرد. نتيجه‌گيري: نتايج مطالعه حاضر سميت و اثرات تراتوژنيك نانوذرات Tio2 در موجودات زنده را ثابت مي­كند. بنابراين، مطالعات بيشتري براي پيش‌بيني اثرات سمي Tio2 مورد نياز است.

Introduction: Considering the development of nanotechnology and extensive use of nano-materials are in different fields of industry, it is necessary to investigate their destructive effects on biological systems. Titanium dioxide (TiO2) is used in the production of different dyes, cosmetics, ceramics, photocatalysts, water and sewage treatment and a lot of other products. This study was performed with aim to evaluate the Teratogenic effect of TiO2 in different gestational weeks of NMRI mice. Methods: This experimental study was performed on 30 female NMRI mice (25-30 gr, 8-12 weeks of pregnancy) in 2017. The mice were randomly assigned into 2 control groups and 4 case groups). Pregnancy was confirmed with vaginal plaque (GD0). The doses of 5 mg/kg of tio2 solution were orally gavage to pregnant mice from the first to 18th days of pregnancy. The first group, the first week of pregnancy, the second group, the second week of pregnancy and the third group received nanoparticles only in the third week of pregnancy and the fourth case group were treated during all period of pregnancy. The Sham group was gavage with solvent and control group received city water without gavage. In the 18th day of pregnancy, the fetuses were removed from the uterine tubes and their weight and height, Head circumference and morphologic disorders were recorded, their skeletal disorders were checked by alizarin red and painting. Data were analyzed by SPSS software (version 21). P<0.05 was considered significant. Results: Totally, significant reduction in body weight and CR length was observed in all four experimental groups in comparison with control group (P<0.05). Also, significant increasing was observed in appearance abnormalities such as fetal absorption, bleeding, organs abnormalities, and skeletal disorders in experimental groups in comparison with control group. The observations showed more incidence of Teratogenic effect in the group which was exposed to nanoparticles in second week. Conclusion: The results of present study prove the toxicity and teratogenicity effects of TiO2 nanoparticles on living organisms. So, further studies are recommended to predict the toxicity effect of TiO2.