اثرات حفاظتی نانواکسید روی بر اسپرماتوژنز Ratهای نر بالغ تیمار شده با پاکلی تاکسل

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه شیمی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

4 دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: داروی پاکلی تاکسل در شیمی درمانی جهت درمان سرطان‌های سینه، تخمدان، ریه، مثانه، پروستات و بیضه استفاده می‌شود. به منظور کاهش اثرات سوء این دارو و با توجه به نقش آنتی‌اکسیدانی و ضد التهابی نانواکسید روی، اثرات حفاظتی آن بر اسپرماتوژنز Ratهای نر بالغ تیمار شده با پاکلی تاکسل مورد بررسی قرار گرفت.روش‌ها: تعداد 18 سر Rat نر بالغ نژاد Wistar با میانگین وزن 250 گرم تحت رژیم غذایی استاندارد (پلت) به طور تصادفی به 3 گروه تقسیم شدند. به ترتیب گروه شاهد با نرمال‌سالین، گروه مورد 1 با پاکلی تاکسل با دز 3 میلی‌گرم/کیلوگرم و گروه مورد 2 با پاکلی تاکسل به اضافه‌ی نانو اکسید روی با دز 5 میلی‌گرم/کیلوگرم تیمار شدند. 48 روز پس از تیمار، پس از مرگ بدون درد با CO2 و تشریح، نمونه‌ی خون و بافت بیضه‌ی Ratها استخراج شد. اندازه‌گیری مقدار تستوسترون، Luteinizing hormone (LH) و Follicle-stimulating hormone (FSH) انجام شد. رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین- ائوزین لام‌ها و شمارش سلول‌های زایای جنسی با انتخاب تصادفی نمونه‌ها در چند میدان دید صورت گرفت. سپس، داده‌ها با استفاده از آزمون One-way ANOVA و آزمون Duncan بررسی و 05/0 > P به عنوان سطح معنی‌داری تفاوت‌ها در نظر گرفته شد.یافته‌ها: تغییرات میانگین سطح سرمی تستوسترون، FSH، LH، سلول‌های اسپرماتوگونی A و B، اسپرماتوسیت و اسپرماتید، ضخامت لایه‌ی ژرمینال و قطر لوله‌ی سمینی‌فروس در گروه تیمار شده با پاکلی تاکسل کاهش معنی‌داری نسبت به گروه شاهد نشان داد. این شاخص‌ها در گروه تیمار شده با پاکلی تاکسل به اضافه‌ی نانواکسید روی نسبت به گروه پاکلی تاکسل افزایش معنی‌داری را نشان داد.نتیجه‌گیری: مصرف پاکلی تاکسل با کاهش تعداد سلول‌های جنسی، سبب کاهش یا توقف اسپرماتوژنز می‌گردد. استفاده از نانواکسید روی به عنوان عامل حفاظتی و آنتی‌اکسیدان قوی، می‌تواند اثر منفی پاکلی تاکسل بر فرایند اسپرماتوژنز را مهار کند یا بهبود بخشد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Protective Effects of Nano-Zinc Oxide on Spermatogenesis in Adult Male Rats Treated with Paclitaxel

نویسندگان [English]

  • Mozhgan Bagherian 1
  • Akbar Karimi 2
  • Hossein Salavati 3
  • Ali Asghar Pilehvarian 4
  • Maryam Azizi 1
1 Department of Biology, School of Basic Sciences, Payame Noor, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Biology, School of Basic Sciences, Payame Noor, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Chemistry, School of Basic Sciences, Payame Noor, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Department of Biology, School of Basic Sciences, Payame Noor, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background: Paclitaxel is used in chemotherapy to treat cancers of the breast, ovary, lung, bladder, prostate, and testes. Considering the role of nano-zinc oxide antioxidant in anti-inflammatory processes, in this study, we used nano-zinc oxide for protective effect on spermatogenesis in adult male rats.Methods: 18 Wistar adult male rats with a mean weight of 250 g were divided 3groups under a standard diet. Then, control group was intraperitoneally treated with normal saline, second group with paclitaxel (3 mg/kg), and the third with paclitaxel and nano-zinc oxide (5 mg/kg). 48 days after the treatment, the rats were sacrificed without pain by C2O, and blood and testicular tissue samples were prepared. The levels of testosterone, luteinizing hormone (LH), and follicle-stimulating hormone (FSH) were determined. Using hematoxylin and eosin staining, germinal cells were counted using samples randomly. One way ANOVA and Duncan tests were used for data analysis at the statistical significant level of P < 0.05.Findings: The mean serum levels of testosterone, LH, and FSH hormones, and the number of germinal cells in testicular tissue decreased in the group treated with paclitaxel compared to the control group. The above indices improved in the group treated with paclitaxel and nano-zinc oxide compared to the paclitaxel-treated groupConclusion: It seems that consumption of paclitaxel with impression on male germ cells result in decrease in spermatogenesis process. Using of the nano-zinc oxide as protective factor can compensate negative effects caused by paclitaxel on germ cells and the process of spermatogenesis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Paclitaxel
  • Zinc oxide
  • Testis
  • Spermatogenesis

مراجع

  1. Rowinsky EK, Donehower RC. Paclitaxel (taxol). N Engl J Med 1995; 332(15): 1004-14.
  2. Dorr RT. Pharmacology and toxicology of Cremophor EL diluent. Ann Pharmacother 1994; 28(5 Suppl): S11-S14.
  3. Ghasemi S, Alavian F. A review of fertility preservation strategies for cancer patients in common treatments. Iran J Obstet Gynecol Infertil 2018; 21(Suppl): 19-28. [In Persian].
  4. Kaya O, Gokdemir K, Kilic M, Baltaci AK. Zinc supplementation in rats subjected to acute swimming exercise: Its effect on testosterone levels and relation with lactate. Neuro Endocrinol Lett 2006; 27(1-2): 267-70.
  5. Baltaci AK, Mogulkoc R, Ozturk A. Testosterone and zinc supplementation in castrated rats: Effects on plasma leptin levels and relation with LH, FSH and testosterone. Life Sci 2006; 78(7): 746-52.
  6. Krishnamurthy H, Jagetia GC, Jyothi P. Radioprotective effect of zinc aspartate on mouse spermatogenesis: A flow cytometric evaluation. Mutat Res 1998; 401(1-2): 111-20.
  7. Afonne J, Orisakwe O, Ekanem IOA, Akumka DD. Zinc protects chromium-induced testicular injury in mice. Indian J Pharmacol 2002; 34(1): 26-31.
  8. Amara S, Abdelmelek H, Garrel C, Guiraud P, Douki T, Ravanat JL, et al. Preventive effect of zinc against cadmium-induced oxidative stress in the rat testis. J Reprod Dev 2008; 54(2): 129-34.
  9. Krasowska A, Wlostowski T, Bonda E. Zinc protection from fluoride-induced testicular injury in the bank vole (Clethrionomys glareolus). Toxicol Lett 2004; 147(3): 229-35.
  10. Dani V, Dhawan DK. Radioprotective role of zinc following single dose radioiodine (131I) exposure to red blood cells of rats. Indian J Med Res 2005; 122(4): 338-42.
  11. Suri SS, Fenniri H, Singh B. Nanotechnology-based drug delivery systems. J Occup Med Toxicol 2007; 2(1): 16.
  12. Raeisalsadati AS, Pouresmaeil V, Neamati A. Evaluation of the cytotoxic effect of green-synthesized Zinc Oxide nanoparticles with Ceratonia siliqua extract on the breast cancer cell line (MDA-MB231) and its antiangiogenic effects. J Neyshabur Univ Med Sci 2019; 7(2): 58-72. [In Persian].
  13. Hoveizi E, Mohammadi T. Anti-cancer effect of Nano Zinc oxide on malignant HN5 cell line in in vitro culture. Qom Univ Med Sci J 2017; 11(10): 21-9. [In Persian].
  14. Dawei AI, Zhisheng WANG, Anguo ZHOU. Protective effects of Nano-ZnO on the primary culture mice intestinal epithelial cells in in vitro against oxidative injury. J Anim Vet Adv 2010; 8(10): 1964-7.
  15. Badkoobeh Hezaveh P, Parivar K, Kalantar SM, Salabat A, Hosseini SD. Protective effect of nano-zinc oxide on reproductive system and fertility of adult male wistar rats following doxorubicin treatment. J Arak Univ Med Sci 2013; 16(1): 1-9. [In Persian].
  16. Heshmati P, Asadinoghabi A. Generic drugs of Iran. Tehran, Iran: Andisheh Rafi Publications; 2008. [In Persian].
  17. Borovskaya TG, Dygai AM, Shchemerova YA, Vychuzhanina AV, Poluektova ME, Goldberg VE, et al. Pharmacological stimulation of the regenerative capacity of rat testes damaged by paclitaxel. Bull Exp Biol Med 2014; 156(6): 773-5.
  18. Borovskaya TG, Shchemerova YA, Poluektova ME, Vychuzhanina AV, Goldberg VE, Kinsht DN, et al. Mechanisms of reparative regeneration of rat testis after injection of paclitaxel. Bull Exp Biol Med 2014; 156(4): 483-5.
  19. Turedi S, Yulug E, Alver A, Kutlu O, Kahraman C. Effects of resveratrol on doxorubicin induced testicular damage in rats. Exp Toxicol Pathol 2015; 67(3): 229-35.
  20. Kadota T, Chikazawa H, Kondoh H, Ishikawa K, Kawano S, Kuroyanagi K, et al. Toxicity studies of paclitaxel. (I)--Single dose intravenous toxicity in rats. J Toxicol Sci 1994; 19 Suppl 1: 1-9.
  21. Soderstrom KO, Roytta M. Short-time effects of taxol on the seminiferous epithelium of the rat. Cell Tissue Res 1986; 245(3): 591-8.
  22. Patil L, Balaraman R. Effect of melatonin on doxorubicin induced testicular damage in rats. Int J Pharmtech Res 2009; 1(3): 974-4304.
  23. Saalu PL, Linus Anderson E, Osinubi A. An assessment of the histomorphometric evidences of doxorubicin-induced testicular cytotoxicity in Wistar rats. International Journal of Medicine and Medical Scienc 2009; 1(9): 370-4.
  24. Klotz LO, Kroncke KD, Buchczyk DP, Sies H. Role of copper, zinc, selenium and tellurium in the cellular defense against oxidative and nitrosative stress. J Nutr 2003; 133(5 Suppl 1): 1448S-51S.
  25. Hozayen W. Effect of hesperidin and rutin on
  26. doxorubicin induced testicular toxicity in male rats. International Journal of Food Sciences and Nutrition 2012; 1: 31-42.
  27. Helel AM. Chemotherapeutic agent-induced ovarian gonadotoxicity. J Exp Biol Agric Sci 2014: 583-91.
  28. Fatahian Dehkordi Ra, Heidarnejad S, Ameri A. ZnO Nanoparticles effects on male rat gonad histology and its effect on blood serum sex factors. Cell and Tissue 2015; 6(2): 187-94. [In Persian].
  29. Soleimanzadeh A, Ahmadi A. Protective effect of Nano zinc oxide on testis and sex hormone levels of mice after treatment with phenylhydrazine. Stud Med Sci 2017; 28(9): 560-71. [In Persian].
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 38، شماره 602 - شماره پیاپی 602
بهمن و اسفند 1399
صفحه 886-892

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 22 اردیبهشت 1399
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار