The effects of nano-silver and garlic administration during pregnancy on neuron apoptosis in rat offspring hippocampus
Maryam Lale Ataei1 and Ali Reza Ebrahimzadeh-bideskan2,*
Today, the wide spread use of nanoparticles increases the risk of nanoparticle induced toxic effects in the environment and humans. The rate of exposure to nanoparticles increased progressively over the years as they were used extensively in a variety of industries. Intentional manipulation of nanoparticle surfaces with biomolecules and chemicals to cater various applications resulted in nano-materials with unforeseeable activity. Large scale production and improper waste disposal may elevate human exposure to them and subsequent accumulation of these nano-materials in nature. Nanoparticles are defined as particles of 1-100 nm at least in one dimension that widely used due to their physicochemical properties. Nano-silver is one of the new nanotechnology materials has been recently made which could be used in different areas such as antimicrobial products, air and water filtration, wound dressings, burn treatment and surgical instruments. In addition, nowadays nano-silver are used in laundry detergent, paint walls, disinfectants, water pipes as well as the fabric for making clothes, underwear and socks. Although, this material is used widely, but it has some adverse effects on human health. The results of some studies performed on nano-silver, proved that they may have cytotoxic properties and are able to cause apoptosis. The suggested mechanism for silver nanoparticles induced apoptosis is cytochrome C release into the cytosol and Bax protein transport into mitochondria, in which induce mitochondria-dependent apoptosis. The results of several studies have been indicated that the toxicity effects of nano-silver on the nervous system are dose-dependent. nano-silver are able to cross the placental membrane and could affect on the embryos cranial development and even cause embryo death. It also pass through the blood - brain barrier, and induce cerebral edema, neuroblastoma as well as inflammatory responses in the brain. In addition, there are evidences that nano-silver, accumulates in various organs including the brain. At the cellular level, silver nanoparticles can penetrate the cell membrane and various organelles, leading to cessation of proliferation, and apoptosis. Apoptosis is a regular sequence of biological events in response to stress stimuli, including oxidative stress which is caused by exposure to metals. Apoptotic cells are characterized by distinct morphological features including chromatin condensation, nuclear shrinkage and oligonucleosomal DNA fragmentation that can be detected by means of TUNEL method in which apoptotic nuclei identify by the presence of dark brown staining. Allium sativum, as a phytomedicine, commonly known garlic, is a species in the onion genus, allium. Garlic contains many sulfur, phosphorus, potassium and zinc ions, moderate amounts of selenium, vitamin A, vitamin C and smaller amounts of calcium, magnesium, sodium, iron, magnesium, B-complex vitamins and allicin. The antioxidant effects of garlic are due to allicin, a compound to trap free radicals. Recently, it founded that the sulfur-containing compounds of garlic have anti-mutagenesis and anti-carcinogenesis effects. In other hand, these components decrease the incidence of tumors such as stomach, colorectal and prostate cancer. Garlic extract components such as S-allyl-L-cysteine (SAC) have neuroprotective effects against reactive oxygen species (ROS), H2O2-mediated neuronal cell damages. Hippocampus is a part of the cerebral cortex; located in the medial temporal lobe, underneath the cortical surface. It contains two main parts: Ammon’s horn (CA1, CA2, CA3, and CA4) and the dentate gyrus in which visible during the first week of life. Hippocampus development continues through adolescence, with a distinct developmental time regulated with long-term potentiation (LTP), which is a presumed measure of plasticity, emerging during the second postnatal week in CA1, and during the third postnatal week in DG. This experimental research was done according to Ethics Committee Guidelines of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran, and all protocols of animal experiments have been approved by the Institution’s Animal Care Committee.This research was carried out on 50 virgin female Wistar rats weighing about 180-220 g. The animals were maintained at the animal house under controlled conditions (12 hr light and dark cycle, 22°C and 60% relative humidity) with laboratory chow and water provided ad libitum.Female wistar rats were mated overnight with fertile males of the same strain (1 male + 2 female in each cage). The day on which spermatozoa were found in the vaginal smear was designated as embryonic day 0 (E0). All the pregnant wistar rats were divided randomly in to 5 groups as follow:
1- Nano-silver (N.S) group: the animals were administrated with 30 mg/kg of N.S via gavage. Nano-silver dispersed in distilled water. The N.S exposure regimen was chosen based on a previous study.
2- Control (C) group: the animals were administrated with distilled water via gavage without any other intervention.
3- Nano-silver + Garlic (N.S+G) group: the animals were received N.S (30 mg/kg) and after that at the same time the animals were administrated with 1 ml/100 g of body weight garlic juice via gavage.
4- Garlic (G): the rats received 1 ml/100 g of body weight garlic juice via gavage.
5- Normal (N): without any intervention.
All the interventions were done in each day during pregnancy (21 day). Preparation of garlic juice Fresh garlic bulbs were purchased from a local store and identified by botanists in Ferdowsi University of Mashhad, Iran and a voucher number deposited (FUMH: 39493). To prepare garlic juice, garlic bulbs were separated, peeled and washed with distilled water. After drying in a shed, the clean garlic bulbs were crushed with an electric grinder and the juice was decanted carefully through muslin.
Nano-silver preparation Nano-silver (Ag-NPs) used in this study was purchased from Sigma-Aldrich, USA (Cat. No. 576832), It is a kind of nano-powder with particle size
ผลของนาโนซิลเวอร์และกระเทียมการบริหารในระหว่างการตั้งครรภ์ในเซลล์ประสาทในฮิปโปแคมปัส ( หนูบุตรมัรยัมเลล ataei1
ebrahimzadeh-bideskan2 และอาลีเรซา , วันนี้ , การแพร่กระจายกว้างใช้อนุภาคนาโนสำหรับการเพิ่มความเสี่ยงของผลกระทบที่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์อัตราการเพิ่มขึ้นของอนุภาคนาโน ก้าวหน้า กว่าปีที่พวกเขาถูกใช้อย่างกว้างขวางในหลากหลายอุตสาหกรรม ความหมายของการจัดการสำหรับพื้นผิวที่มีความร้อน และสารเคมี เพื่อรองรับการใช้งานต่าง ๆส่งผลให้วัสดุนาโน กับกิจกรรมที่คาดไม่ถึง .การผลิตขนาดใหญ่และการกำจัดของเสียที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้มนุษย์ได้รับ และการสะสมตามมาของวัสดุนาโนเหล่านี้ในธรรมชาติ เป็นอนุภาคของอนุภาคที่กำหนด 1-100 นาโนเมตร อย่างน้อยในอีกมิติหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากของพวกเขาและคุณสมบัตินาโนซิลเวอร์ เป็นหนึ่งในวัสดุนาโนเทคโนโลยีใหม่เพิ่งสร้าง ซึ่งสามารถใช้ในพื้นที่ต่างๆ เช่น ผลิตภัณฑ์ ยา อากาศ และกรองน้ำ แผล dressings , การเผาไหม้และการรักษาเครื่องมือผ่าตัด นอกจากนี้ ปัจจุบันมีการใช้นาโนซิลเวอร์ในผงซักฟอกน้ำยาซักผ้า ผนัง ทาสีน้ำ ท่อ เป็นผ้าสำหรับตัดชุดชุดชั้นในและถุงเท้า แม้ว่า วัสดุนี้จะถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่จะมีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ผลการศึกษาบางอย่างที่แสดงในนาโนซิลเวอร์ พิสูจน์แล้วว่าพวกเขาอาจมีคุณสมบัติทำลายเซลล์มะเร็ง และสามารถทำให้เกิดการตาย . ส่วนกลไกการเกิดอนุภาคเงินคือมั่มปล่อยเข้าไปในไซโตซอลแบกซ์โปรตีนขนส่งและในไมโตคอนเดรีย ,ซึ่งทำให้เกิด apoptosis ) 2 . ผลการศึกษาหลายแห่งได้พบว่า ความเป็นพิษของนาโนซิลเวอร์ในระบบประสาทจะรายงาน . ซิลเวอร์นาโนจะสามารถข้ามเยื่อคนไทยอาจมีผลต่อการพัฒนาของตัวอ่อนและตัวอ่อนแม้เพราะความตาย มันยังผ่านอุปสรรคเลือดสมอง และทำให้เกิดภาวะสมองบวม ,นิวโรบลาสโทมา ตลอดจนการตอบสนองการอักเสบในสมอง นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่า นาโน ซิลเวอร์ สะสมในอวัยวะต่างๆ รวมทั้งสมอง ในระดับเซลล์ อนุภาคนาโนเงิน สามารถซึมผ่านเยื่อเซลล์และออร์แกเนลล์ต่างๆ ทำให้เกิดการงอก และเซลล์ .เกิดเป็นลำดับปกติของกิจกรรมทางชีวภาพ ในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าความเครียด รวมทั้งเกิดความเครียดซึ่งเกิดจากการสัมผัสกับโลหะ เนื้อเยื่อมีลักษณะสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันรวมทั้งการการควบแน่นการหดตัวของดีเอ็นเอนิวเคลียร์และสารแอซิทิลเมโลว่า สามารถตรวจพบได้โดยวิธีการของอุโมงค์ วิธีการที่ระบุในกลุ่มที่มีนิวเคลียสโดยมีสีน้ำตาลเข้ม staining เลี่ยม sativum เป็นยาสมุนไพร รู้จักกันโดยทั่วไปเป็นชนิด กระเทียม หอมสกุลเลี่ยม , . กระเทียมมีซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม และสังกะสีไอออนปานกลางปริมาณของซีลีเนียม วิตามินเอวิตามินซี และปริมาณน้อยของแคลเซียม , แมกนีเซียม , โซเดียม , เหล็ก , แมกนีเซียมและวิตามินบีรวม มี อัลลิซิน ผลของสารต้านอนุมูลอิสระของกระเทียมจากอัลลิซิน สารจับอนุมูลอิสระ เมื่อเร็ว ๆ นี้ พบว่า กระเทียมมีสารประกอบของ sulfur-containing ต้านการกลายพันธุ์และผลป้องกันมะเร็ง ในมืออื่น ๆส่วนประกอบเหล่านี้ลดอุบัติการณ์ของมะเร็ง เช่น กระเพาะอาหาร ลำไส้ใหญ่ และมะเร็งต่อมลูกหมาก กระเทียมสกัดส่วนประกอบ เช่น s-allyl-l-cysteine ( SAC ) มีลักษณะพิเศษที่ใช้กับปฏิกิริยาชนิดออกซิเจน ( ROS ) โดย H2O2 ความเสียหายเซลล์ประสาท . ฮิปโปแคมปัสเป็นส่วนหนึ่งของสมองส่วน ตั้งอยู่ในแนวขมับ ใต้ผิวเปลือก .มันประกอบด้วยสองส่วนหลัก : ตนของเขา ( ca1 แคลเซียม ca3 , , , และ ca4 ) และ dentate กิราสที่สามารถมองเห็นได้ในช่วงสัปดาห์แรกของชีวิต การพัฒนาสมองยังคงผ่านวัยรุ่นมีพัฒนาการที่แตกต่างกันเวลาการควบคุมกับเอ็น - ระยะยาว ( LTP ) ซึ่งเป็นวัดของการปั้นสันนิษฐานที่เกิดขึ้นใหม่ในช่วงสัปดาห์ที่สองใน ca1 หลัง ,และในช่วงสัปดาห์หลังที่สามใน DG . การวิจัยที่เป็นไปตามแนวทางของคณะกรรมการจริยธรรมของมหาวิทยาลัย Mashhad วิทยาศาสตร์การแพทย์ Mashhad , อิหร่าน , และโปรโตคอลของสัตว์ทดลองที่ได้รับการอนุมัติโดยคณะกรรมการของสถาบันดูแลสัตว์ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ใน 50 บริสุทธิ์หญิงหนูแรหนักประมาณ 180-220 กรัมสัตว์ที่ถูกเก็บรักษาไว้ในบ้านสัตว์ภายใต้สภาพควบคุม ( 12 ชม. แสงและวงจรมืด 22 ° C และความชื้นสัมพัทธ์ 60 % ) กับ โจว ห้องปฏิบัติการ และน้ำอย่างเต็มที่ หนูพุกขาวเพศเมียผสมพันธุ์กับเพศผู้ค้างคืนอุดมสมบูรณ์สายพันธุ์เดียวกัน ( 1 ชาย 2 หญิง ในแต่ละกรง )เป็นวันที่ 5 ที่พบในช่องคลอดเป็นเขตที่ตัวอ่อนละเลงวัน 0 ( E0 ) ทั้งหมดท้องหนูแรแบ่งสุ่มใน 5 กลุ่มดังนี้
1 - นาโน ซิลเวอร์ ( n.s ) กลุ่ม : สัตว์ถูกปกครองด้วย 30 มิลลิกรัม / กิโลกรัม ( S ผ่าน gavage . นาโนซิลเวอร์ กระจายตัวในน้ำกลั่น เอ็น เอส เปิดรับการได้รับเลือกบนพื้นฐานของการศึกษาก่อนหน้านี้ .
2 - ควบคุม ( C ) กลุ่มสัตว์ที่ถูกปกครองด้วยน้ำกลั่นปราศจากการแทรกแซงใด ๆอื่น ๆผ่านทาง gavage .
3 - นาโน ซิลเวอร์ กระเทียม ( n.s g ) กลุ่ม : สัตว์ได้รับ N . S ( 30 มิลลิกรัม / กิโลกรัม และหลังจากนั้นในเวลาเดียวกัน สัตว์ถูกปกครองด้วย 1 มล. / 100 กรัมของน้ำหนักร่างกาย กระเทียม น้ำผ่าน gavage .
4 - กระเทียม ( g ) : หนูได้รับ 1 มล. / 100 กรัมของน้ำหนักร่างกาย กระเทียม น้ำผ่าน gavage .
5 - ปกติ ( N ) :โดยปราศจากการแทรกแซงใด ๆ .
การแทรกแซงทั้งหมดเสร็จในแต่ละวันในระหว่างตั้งครรภ์ ( 21 วัน ) การเตรียมน้ำกระเทียมสด กระเทียม ซื้อจากร้านค้าท้องถิ่นและระบุโดยนักพฤกษศาสตร์ใน Mashhad เฟอร์โดว์ซีมหาวิทยาลัย , อิหร่าน และเลขคูปองฝาก ( fumh : 39493 ) เตรียมน้ำกระเทียม กระเทียมต้องแยกจากกัน , ปอกเปลือกและล้างด้วยน้ำกลั่นหลังการอบแห้งในโรงกระเทียมทำความสะอาดหลอดไฟที่ถูกบดด้วยเครื่องบดไฟฟ้าและน้ำถูกรินอย่างรอบคอบผ่านผ้ามัสลิน .
นาโนซิลเวอร์ การเตรียมนาโนซิลเวอร์ ( Ag NPS ) ที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ คือ ซื้อจาก ซิกม่า Aldrich USA ( แมว ไม่ 576832 ) มันเป็นชนิดของผงนาโนขนาดอนุภาค < 100 nm ( ยืนยันโดยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ) ความบริสุทธิ์ของ 99.98 %โดยกฟผ. ถูกระงับด้วยน้ำกลั่นและถูกป้อนให้หนูด้วยการให้เข็ม ( gavage ) ทุกๆวัน , สารแขวนลอยเตรียมสด ๆก่อน ) ฮิปโปแคมปัสเงินวัดที่สิ้นสุดมาตรการทดลอง หลังจากเอาของหนูลูกสมอง ในบางกรณีน้ำหนักเนื้อถูกย่อยด้วย 70% กรดไนตริกในเตาไมโครเวฟระบบการย่อยอาหาร ( ดาวอังคาร 230 / 60 , CEM ) สำหรับ 15 นาทีที่ 180 องศา ปริมาณของเงินในการย่อยอาหารของเหลววิเคราะห์ด้วยวิธี Atomic absorption spectrophotometer ไร้ไฟใช้ติดตั้งกับ ffurnace เพอร์กินเอลเมอร์ กราไฟท์ ซีแมน ( 5100zl อดีตเตาแสงอาทิตย์ , ประเทศสหรัฐอเมริกา ) ตามวิธี NIOSH 7300 .ความเข้มข้นของเงินในเนื้อเยื่อที่แสดงเป็นμ g / g น้ำหนักเปียก การเตรียมเนื้อเยื่อหลังการทดลอง ทดลอง เพื่อหาฮิปโปวิทยาเขตเซลล์ประสาท ( ลูกหลานทั้งหมดถูกวางยาสลบด้วยคลอโรฟอร์ม สมองถูกถอดออกทันที ล้างในน้ำเกลือ และคงที่ในฟิกเซทีฟซึ่งปกติ 10% ฟอร์มาลดีไฮด์ใน 001 M ฟอสเฟตบัฟเฟอร์น้ำเกลือ ( PBS ) ค้างคืนที่อุณหภูมิห้อง แล้วเนื้อเยื่อบล็อกแห้งด้วยเอทานอลจากชุดเคลียร์กับไซลีนและฝังในพาราฟิน พาราฟินบล็อกหั่นตามขวาง อนุกรม ส่วนความหนาของ 5 M μ . ต่อไปส่วนสิบรวมทั้งสมอง เนื้อเยื่อจากสัตว์แต่ละตัวถูกสุ่มเลือก และติดบนสไลด์ poly-l-lysine เคลือบเทคนิคอุโมงค์ . กลุ่มที่มีการตรวจสอบเซลล์ เนื้อเยื่อ ดีเอ็นเอในนิวเคลียสของเซลล์ในกลุ่มที่มีการใช้วิเคราะห์ระดับของอาคาร deoxynucleotidyl โดยนิคจบฉลาก ( อุโมงค์ ) ปฏิกิริยาโดยใช้อุโมงค์ Kit ( โรช , เยอรมัน ) ครั้งแรกส่วนเนื้อเยื่อถูก deparaffinized กับไซได้ทำการ รีไฮเดรทมผ่าน , ความเข้มข้นของเอทานอลและล้างลง 10 นาทีใน 0.1 M PBS และจากนั้นได้รับ 20 μ g / ml โปร K สำหรับ 20 นาทีที่อุณหภูมิห้อง ทำการรักษาด้วย 3% H2O2 ในเมทานอลเป็นเวลา 10 นาที เพื่อทำให้โครงสร้างในประเทศไทย หลังจากล้างด้วยพีบีเอสทำการบ่มในการติดฉลากส่วนผสมที่มีปฏิกิริยาทรานสเฟอเรส deoxynucleotidyl Terminal และขอขมาลาโทษที่ 4 ° C ในชั่วข้ามคืน หลังจากบ่มส่วนทั้งหมดถูกล้างใน PBS บ่มด้วย horseradish peroxidase ( ฝัก 1 : 500 ) สำหรับ 30 นาทีที่อุณหภูมิห้อง จากนั้นส่วนที่ถูกล้างอย่างกว้างขวางกับ PBS 3 นาที และปฏิบัติ ด้วยโซลูชั่นป้าย ( ป้าย 30 มิลลิกรัมต่อลิตรและ 200 ลิตร / 100 ml μ h202 PBS ) สำหรับ 15 นาทีที่อุณหภูมิห้องในที่มืด หลังจากการล้างภายใต้น้ำไหล ส่วนทั้งหมดเป็น counterstained กับฮีมาท๊อกซีลิน 1 นาที ในที่สุด ส่วน คือขาดน้ำเพิ่มเกรด เอทานอล เคลียร์ในไซลีนและติดกับฝาหลุดในวิธีการนี้ ในกลุ่มที่มีนิวเคลียสที่ถูกระบุโดยการแสดงตนของสีน้ำตาลเข้ม staining สำหรับวัสดุและวิธีการ ขั้นตอนการยืนยันควบคุมบวกและลบ ทำดังนี้ ควบคุมบวก บางส่วนถูกบ่มกับตรวจหา ADNase ( 3000 U / ml ในนอร์มัล , 50 มม. ซึ่ง pH 7.5 มก. / มล. ( 1 ) สำหรับ 10 นาทีที่ 15-25 องศา C เพื่อให้เกิดการแบ่งเส้นดีเอ็นเอ แล้วปฏิกิริยาของอุโมงค์คือใช้ ควบคุมลบ
การแปล กรุณารอสักครู่..