بررسی سمیت عصبی-شناختی سایپرمترین پس از مواجهه تحت مزمن در موش صحرایی نر

خلاصه فارسی

مقدمه: پیرتروئیدها آفت کش هایی هستند که بر عملکردهای مغز مانند اضطراب و حافظه تأثیر می گذارند. با این حال، اثر سایپرمترین بر شناخت و مکانیسم‌های مولکولی مرتبط، به وضوح درک نشده است. در اینجا، اثرات سایپرمترین در بروز رفتارهای اضطرابی مانند اختلالات حافظه ، رفتارهای اضطرابی و نقش عوامل استرس اکسیداتیو، فاکتورهای التهابی، فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز و فعالیت کولین استراز در هیپوکمپ و پلاسما در موش های صحرایی نر پس از مواجهه تحت مزمن با سایپرمترین مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش ها: بیست و چهار موش بالغ صحرایی نر نژاد ویستار به طور تصادفی به سه گروه (8 موش در هر گروه) تقسیم شدند که شامل گروه های کنترل، سایپرمترین( 2 میلی گرم بر کیلوگرم ) و سایپرمترین( 4 میلی گرم بر کیلوگرم) می باشند. این سم براساس تغییرات وزنی به مدت 30 روز به صورت خوراکی به آنها تجویز شد. در ابتدا؛ آزمون‌های ماز بعلاوه ای شکل مرتفع (EPM)، ماز میدان باز (OFM) و حافظه تشخیص شی جدید ((NORM به عنوان تست های رفتاری انجام گرفت. پس از پایان آزمایش‌های رفتاری، سطوح گلیکوژن سنتاز کیناز-3 بتا (GSK-3β)، مالون دی‌آلدئید (MDA) و کربونیل به عنوان عوامل استرس اکسیداتیو، فاکتور هسته‌ای کاپا بی (NF-κB)، اینترلوکئین 1 بتا IL-1β))، فاکتور نکروز تومورآلفا (TNF-α) به عنوان فاکتورهای التهابی، فعالیت ChE و سطح BDNF در پلاسما و هیپوکمپ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: با توجه به تست های EPM و OFM نتایج نشان داد که سایپرمترین 4 میلی گرم بر کیلوگرم به طور معناداری سطح استرس و اضطراب موش ها را افزایش داد (P≤0.001, P≤0.05)؛ این در حالی است که سایپرمترین 2 میلی گرم بر کیلوگرم، هیچ تاثیر معناداری را ایجاد نکرد. از طرفی نتایج تست NORM نشان داد که سایپرمترین 4 میلی گرم بر کیلوگرم، باعث تخریب حافظه شناختی موش ها شد (P≤0.01). در نهایت، نتایج تست های بیوشیمایی نشان داد که سطح TBARSو GSK-3β در گروه سایپرمترین 4 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن نسبت به گروه کنترل افزایش یافت. در مقابل سطح کربونیل در گروه های تحت مواجه با سایپرمترین، هیج تغییری نکرد. شایان ذکر است که سطح فاکتورهای التهابی IL-1β و TNF-α در گروه سایپرمترین 4 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت (P≤0.01) در حالی که هر دو گروه تحت مواجهه با سایپرمترین، به طور معناداری سطح NF-κB را افزایش دادند (به ترتیب P≤0.01, P≤0.001). علاوه بر این، سایپرمترین 4 میلی گرم بر کیلوگرم به طور معناداری سطح BDNF را در بافت هیپوکمپ و پلاسما تحت تاثیر قرار داد (P≤0.05). نتیجه گیری: تحقیق حاضر نشان داد که سایپرمترین، حافظه و یادگیری موش ها را از طریق القای استرس اکسیداتیو و ایجاد التهاب دچار اختلال کرد و باعث ایجاد یکسری اختلالات ذهنی شد. شایان ذکر است که این اختلالات در هر دو دوز 2 میلیگرم بر کیلوگرم و 4 میلیگرم بر کیلوگرم قابل مشاهده بود؛ اما دوز 4 میلیگرم بر کیلوگرم خطرناکتر بود.

عنوان انگليسی

Evaluation of neurocognitive toxicity of cypermethrin after sub-chronic exposure in male rat

خلاصه انگلیسی

Introduction: Pyrethroids’ pesticides which effect on brain functions such as anxiety and memory have been demonstrated. However, cypermethrin (CYP) effect on cognition and related molecular mechanisms are not clearly understood. Here, we examined the CYP effects on anxiety-like behaviors, memory impairment, and alternations of oxidative stress factors, inflammation, expression of brain derived neurotrophic factor (BDNF), and cholinesterase activity (ChE) in the hippocampus and plasma in CYP exposed rats. Materials and methods: Twenty-four male Wistar rats were randomly divided into three groups (N=8 in each group) including control, CYP (2mg/kg/day), and CYP (4mg/kg/day) in which CYP was administrated orally based on weight changes for 30 days. The elevated plus maze (EPM), open field Maze (OFM) and novel object recognition memory (NORM) tests were conducted. Then, at the end of the behavioral tests, we evaluated glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-3β), malondialdehyde (MDA) and carbonyl levels as oxidative stress factors, nuclear factor kappa B (NF-κB), interlukein-1β (IL-1β), tumor necrosis factor-α (TNF-α), ChE activity, and BDNF levels on both hippocampus and plasma. Results: CYP (4mg/kg/day) increased anxiety like behavior in the EPM and OFM tests (P≤0.001, P≤0.05), while CYP (2mg/kg/day) did not have any significant effect. Also, CYP (4mg/kg/day) impaired the cognitive memory in NORM test and there was a decrease in discrimination ratio. (P≤0.01). Finally, we found that TBARS and GSK-3β levels increased in CYP (4mg/kg/day) compared to control rats. In contrast carbonyl did not alter in the CYP treated groups significantly. CYP (4mg/kg/day) significantly increased IL-1β and TNF-α (P≤0.01), whereas both doses of CYP significantly increased NF-κB in comparison control group (P≤0.01, P≤0.001 respectively). Furthermore, CYP (4mg/kg/day) affected BDNF levels in both plasma and hippocampus and that was significant (P≤0.05). Conclusion: In conclusion, CYP impaired learning and memory through provoking the oxidative stress, inflammation, and caused mental disorders. It is worth noting that these disorders were visible in both doses 2 and 4 mg/kg/day. But, the dose of 4 mg/kg was more dangerous.

Document Downloads