التأثيرات الفسيولوجية والهرمونية لجزيئات ثنائي أوكسيد التيتانيوم النانويه على وظائف الغدة الدرقية والكلى
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
تُستخدم الجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2 NPs) بشكل عام في أنواع مختلفة من التطبيقات مثل صناعة البلاستيك، وصناعة الورق، والدهانات، ومعجون الأسنان، ومستحضرات التجميل، واقيات الشمس، وفي أنماط الحياة المختلفة، بسبب النطاق الواسع من التطبيقات وتعرضنا اليومي لهذه الجسيمات النانوية ونقص المعلومات عن صحة الحيوان والأنسان ، صُممت هذه الدراسة للكشف عن الآثار التي تعتمد على الجرعة والوقت من TiO2-NPs على وظائف الغدة الدرقية والكلى في ذكور الجرذان.
لهذا الغرض تم استخدام 54 ذكر من الجرذان البيض وتم تصنيفها الى ثلاثة مجاميع رئيسية ( 3,2,1) كل مجموعه تتضمن 18 جرذ عوملت بثلاث فترات زمنية مختلفة (1 ,2 ,4) أسابيع على التوالي. وتم تقسيم هذه المجاميع الى ثلاث مجاميع فرعية كل منها تتضمن ست حيوانات تمت معاملتها على النحو التالي : (1) سيطرة , المجموعة (2 ,3) حقنت بالتجويف البروتوني بجرعات متزايدة من دقائق التيتانيوم النانوية (50 ,200) ملغ / كغم على التوالي. , في نهاية التجربة شرحت الجرذان وتم حساب وزن الغدة ووزن الكلى اليمنى واليسرى . النتائج اظهرت انخفاض معنوي عالي (p≤ 0.01) في وزن الغدة الدرقية وارتفاع معنوي عالي (p≤ 0.01) في وزن الكلى وفي مستوى هرمون TSH ويوريا الدم والكرياتين ومعدل البروتين الكلي , بينما انخفاض معنوي عالي في مستويات هرمون T3 و T4 المعاملة بجرعات مختلفة من 50- 200 ملغم / كغم TiO2في جميع الفترات الزمنية (1،2،4) اسابيع . توضح نتائج الدراسة الحالية انخفاضًا كبيرًا في مستوى مصل T4 و T3 مع التعرض لـ TiO2 NPS الذي يعطل وظيفة الغدة الدرقية ، بينما يرفع TiO2 NPS مستوى اليوريا والبروتين الكلي والكرياتينين. يمكن أن يكون هذا مرتبطًا بالجرعة العالية من TiO2-NPs ومدة الدراسة ، مما تسبب في تنكس ونخر خلايا الكلى وتلف في الحويصلات مما أدى إلى منع الإفراز الذي رفع مستويات اليوريا في الدم ، كما أدى إلى مستويات عالية من الكرياتينين والبروتين الكلي في المصل بسبب الخلل الذي حدث في وظائف الكلى.
Received 22/7/2019
Accepted 1/6/2022
Published Online First 20/11/2022
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Mohammadi FF, Noori A, Momayez M, Sadeghi L, Shirani K, Yousefi BV. The effects of nano titanium dioxide (TiO2) in spermatogenesis in wistar rat. Eur J Exp Bio. 2013; 3(4):145-149.
Driessen MD, Mues S, Vennemann A, Hellack B, Bannuscher A, Vimalakanthan, et al. Proteomic analysis of protein carbonylation: a useful tool to unravel nanoparticle toxicity mechanisms. Part Fibre Toxicol. 2015 Nov; 12(36): 1-18.
Mital GS, Manoj TA. A Review of TiO2 nanoparticles. Chinese Sci Bull. 2011 Jun; 56: 1639-1657.
Adikwu E, Deo O, Geoffrey OP, Enimeya DA. Lead organ and tissue toxicity: Roles of mitigating agents (Part 1). Br. J. Pharmacol. 2013 Dec; 4(6): 232 -240.
Kang SJ, Kim BM, Lee YJ, Hong SH, Chung H . Titanium Dioxide Nanoparticles Induce Apoptosis Through the JNK/p38-Caspase-8-Bid Pathway in Phytohemagglutinin-Stimulated Human Lymphocytes. Biochem. Biophys Res Commun.2009 Jun; 386(4): 682-687.
Gui S, Sang X, Zheng L, Ze Y, Zhao X, Sheng L, et al. Intragastric exposure to titanium dioxide nanoparticles induced nephrotoxicity in mice, assessed by physiological and gene expression modifications. Part Fibre Toxicol 2015 Jul ;10(4): 1-16.
Miao W, Zhu B, Xiao X, Li Y, Dirbaba NB, Zhou B, et al. Effects of titanium dioxide nanoparticles on lead bioconcentration and toxicity on thyroid endocrine system and neuronal development in zebrafish larvae. Aquat Toxicol. 2015 Apr; 161: 117-126.
Chaudhary V, Bano S. Thyroid ultrasound. Indian J. Endocrinol Metab. 2013 Mar; 17(2): 219–227.
Soukup T, Zacharová G, Smerdu V, Jirmanová I. Body, heart, thyroid gland and skeletal muscle weight changes in rats with altered thyroid status. Physiol Res. 2001 Feb; 50(6): 619-626.
Ibrahim HS, Rabeh NM, ELden AAS. Effect of Selenium and Zinc Supplementation on Hypothyroidism in Rats. ARC J Nutr Growth. 2016; 2(2) :16-27.
Christian MS, Trenton NA. Evaluation of thyroid function in neonatal and adult rats: The neglected endocrine mode of action. Pure appl Chem J. 2003 Nov;75 (11-12): 2055 – 2068.
John RA, Geoffrey. Thyroid function. Br Med Bull.1999; 55(3): 658–668.
Wang JX, Zhou GQ, Chen CY, Yu HW, Wang TC, et al. Acute toxicity and biodistribution of different sized titanium dioxide particles in mice after oral administration. Toxicol Lett. 2007 Jan; 168(2): 176-185.
Mohammadi FF, Noori A, Mohammadi A. Effects of Titanium Dioxide Nanoparticles Toxicity on the Kidney of Male Rats. Int J Life Sci. 2016 Feb;10 (1) :65 – 69.
Meena R, Kajal K, Paulraj R. Cytotoxic and genotoxic effects of titanium dioxide nanoparticles in testicular cells of male wistar rat. Appl Biochem Biotechnol. 2015 Jan; 175(2): 825-840.
Wang JX, Fan YB, Cao Y, Hu QH, Wang TC. Tio Nanoparticle Translocation and Potential Toxicological Effect in Rats after Intraarticular injection. Biomaterials. 2009 Sep; 30(27): 4590-4600
Shubayer VI, Pisanic TR, Jin S. Magnetic Nanoparticle for Theragnostics. Adv Drug Deliv Rev. 2009 Jun; 61(6): 467-477.
Chen J, Dong X, Zhao J, Tang G. In vivo acute toxicity of titanium dioxide nanoparticles to mice after intraperitoneal injection. J Appl Toxicol. 2009 May; 29(4): 330-337.
Jassim AMN, Al-Kazaz FF M, Kamel LA, Farhan SA, Noori OM. Biochemical Study for Gold and Silver Nanoparticles on Thyroid Hormone Levels in Sera of Patients with Chronic Renal Failure. J Pharm Chem Biol Sci. 2015 May;3(1): 91-103.
Burns AA, Vider J, Ow H, Herz E, Penate-Medina O, Baumgart M, et al. Fluorescent silica nanoparticles with efficient urinary excretion for nanomedicine. Nano Lett. 2009 Jan; 9(1): 442-448.
Zhang XD, Wu D, Shen X, Liu PX, Fan FY, Fan SJ. In vivo Renal Clearance, Biodistribution, Toxicity of Gold Nanoclusters. Biomaterials. 2012 Jun; 33(18): 4628-4638.
Xu J, Shi H, Ruth M, Yu H, Lazar L, Zou B, et al. Acute toxicity of intravenously administered titanium dioxide nanoparticles in mice. PLoS One. 2013 Aug; 8(8): e70618
Borm PJ, Robbins D, Haubold S, Kuhlbusch T, Fissan H, Donaldson K, et al. The Potential Risks of Nanomaterials: a Review Carried Out for ECETOC. Part Fibre Toxicol. 2006 Aug; 3(11): 1-35.
Palm M, Lundblad A. Creatinine Concentration in Plasma from Dog, Rat, and Mouse: a Comparison of 3 Different Methods. Vet Clin Pathol. 2005 Sep; 34 (3): 232-236.
Abdelhalim M A K, Jarrar, B M. The appearance of renal cells cytoplasmic degeneration and nuclear destruction might be an indication of GNPs toxicity. Lipids Health Dis. 2011 Aug;10(1):147.
Amara S, Khemissi W, Mrad I, Rihane N, Ben Slama I, Mir LE, et al. Effect of TiO2 nanoparticles on emotional behavior and biochemical parameters in adult Wistar rats. Gen Physiol. Biophys. 2013 Jun; 32(2): 229-234.
Chen J, Dong X, Zhao J, Tang G. In vivo acute toxicity of titanium dioxide nanoparticles to mice after intraperitoneal injection. J Appl Toxicol. 2009 May 29(4): 330-337.
Han W, Wang YD, Zheng YF. In vivo Biocompatibility Studies of Nano Tio2 Materials. Adv Mat Res. 2009 Aug; 79-82: 389-392
Grande F, Tucci P. Titanium dioxide nanoparticles: a risk for human health?. Mini Rev Med Chem.2016 March; 16(9):762- 769.
Gagandeep KS, Rahima RM, Asha K, Sohil HM, Miku S, Ruhan HO. A Study of Serum Urea, Creatinine, and Uric Acid Levels in Hypothyroid Patients. Int J Res Med. 2016; 5(2);115-118.
Yicong Y, Xiaorong G, Hongzhi X, Li J, Shuyang Zhang. Association between Serum Free Thyroxine (FT4) and Uric Acid Levels in Populations without Overt Thyroid Dysfunction. Ann Clin Lab Sci .2015 Jan-Feb; 45 (1):49-53.
Simbita M, Mihir M, Hitesh S, Nilayangode H, Amit T. Correlation of serum uric acid and serum creatinine in hypothyroidism. Natl J Physiol Pharm Pharmacol. 2015; 5(3): 232-235.
Santoro D, Vadalà C, Siligato R, Buemi M, Benvenga S. Autoimmune Thyroiditis and Glomerulopathies. Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Jun; 2 (8):119.
Iglesias P, Bajo M, Selgas, Díez JJ. Thyroid dysfunction and kidney disease: An update. Rev Endocr Metab Disord. 2017 Mar;18(1):131-144.
Jain D, Aggarwal HK, Pavan KYM, Jain P. Evaluation of thyroid dysfunction in patients with nephrotic syndrome. Med Pharm Rep. 2019 Apr;92(2):139-144.
Sharma S, Dabla PK, Kumar M. Evaluation of Thyroid Hormone Status in Children with Steroid Resistant Nephrotic Syndrome: A North India Study. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2015;15(4):321-324.
Mario FD, Pofi R, Gigante A, Rivoli L, Rosato E, Isidori AM, et al. Hypothyroidism and Nephrotic Syndrome: Why, When and How to Treat. Curr Vasc Pharmacol. 2017;15(5):398-403.
Benvenga S, Vita R, Di Bari F, Fallahi P, Antonelli A. Do Not Forget Nephrotic Syndrome as a Cause of Increased Requirement of Levothyroxine Replacement Therapy. Eur Thyroid J. 2015 Jun;4(2):138-42.