بررسی سمیت عصبی_شناختی دی متوات پس از مواجهه تحت مزمن در موش صحرایی نر از نژاد ویستار

خلاصه فارسی

زمینه و هدف: آفت‌کش‌های ارگانوفسفره مانند دیمتوات به طور گسترده در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند که خطرات بالقوه‌ای برای سلامت انسان، بیشتر به دلیل مواجهه غذایی و شغلی، و محیط‌زیست ایجاد می‌کنند. علیرغم اقدامات نظارتی، نگرانی ها در مورد اثرات نوروتوکسیک آنها، به ویژه بر عملکرد شناختی، وجود دارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی سمیت عصبی-شناختی دیمتوات پس از مواجهه تحت مزمن در موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار بود. مواد و روش‌ها: موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار برای مدت معینی در معرض دوزهای تحت مزمن دیمتوات (2,4mg/kg) از طریق گاواژ خوراکی قرار گرفتند. آزمون‌های رفتاری، از جمله ماز مرتفع به‌علاوه ای شکل، آزمون میدان باز، آزمون حافظه تشخیص شی جدید، برای ارزیابی عملکرد شناختی انجام شد. سنجش های بیوشیمیایی برای اندازه گیری فعالیت کولین استراز، نشانگرهای استرس اکسیداتیو، فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF) و گلیکوژن سنتاز کیناز-3 بتا (GSK-3β) در بافت هیپوکامپ انجام شد. علاوه بر این، بیان ژن عوامل التهابی مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: مواجهه تحت مزمن با دیمتوات منجر به بهبود حافظه و یادگیری در موش‌های تحت درمان با توجه به افزایش آماری معنا‌دار در زمان کل جستجو و نسبت تمایز در آزمون حافظه تشخیص شی جدید شد. همچنین، عملکرد بهتر در تست‌های اضطراب در موش‌های تحت درمان به‌ویژه در دوز 4mg/kg با توجه به افزایش آماری معنادار در درصد زمان و تعداد ورود به بازو باز در موش‌های تیمار شده با دوز 4mg/kg در ماز مرتفع بعلاوه ای شکل و افزایش آماری معنادار در زمان و تعداد ورود به ناحیه مرکزی در موش های تحت درمان در آزمون میدان باز مشاهده شد. هر دو دوز دیمتوات منجر به کاهش آماری معنادار در فعالیت کولین استراز در پلاسما و بافت هیپوکامپ شد. علاوه بر این، نشانگرهای استرس اکسیداتیو و عوامل التهابی در گروه‌های در معرض دیمتوات نسبت به گروه کنترل به طور معناداری از لحاظ آماری افزایش یافت. در حالی که کاهش ظاهری در BDNF وجود داشت، سطوح GSK-3β به طور معناداری به لحاظ آماری در بافت هیپوکامپ به دنبال قرار گرفتن در معرض دیمتوات افزایش یافت. نتیجه گیری و بحث: یافته‌های ما نشان می‌دهد که قرار گرفتن در معرض تحت مزمن با دیمتوات بر عملکرد عصبی-شناختی در موش‌های صحرایی نر ویستار تأثیر منفی می‌گذارد. تغییرات رفتاری مشاهده شده، همراه با تغییرات در پارامترهای بیوشیمیایی و مولکولی، اثرات بالقوه نوروتوکسیک دایمتوات را نشان می دهد. این نتایج بر نیاز به تحقیقات بیشتر در مورد مکانیسم‌های زیربنایی سمیت عصبی ناشی از دایمتوات و توسعه استراتژی‌هایی برای کاهش اثرات نامطلوب آن بر سلامت عصبی تاکید می‌کند. علاوه بر این، این یافته ها بر اهمیت اقدامات نظارتی برای به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض انسان و محیط زیست با آفت کش های ارگانوفسفره تاکید می کند.

عنوان انگليسی

Evaluation of the neuro-cognitive toxicity of Dimethoate after sub-chronic exposure in male Wistar rat

خلاصه انگلیسی

Background: Organophosphate pesticides like Dimethoate are widely used in agriculture, posing potential risks to human health, mostly due to dietary and occupational exposure, and the environment. Despite regulatory measures, concerns persist regarding their neurotoxic effects, particularly on cognitive function. The aim of the present study was to evaluate the neuro-cognitive toxicity of Dimethoate after sub-chronic exposure in male Wistar rats. Methods and Materials: Male Wistar rats were exposed to sub-chronic doses of Dimethoate (2mg/kg and 4mg/kg) via oral gavage for a specified period. Behavioral tests, including the Elevated Plus Maze, Open Field Maze, Novel Object Recognition Memory Test, were conducted to assess cognitive function. Biochemical assays were performed to measure acetylcholinesterase activity, oxidative stress markers, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-3β) in hippocampal tissue. Additionally, gene expression of inflammatory factors was evaluated. Findings: Sub-chronic exposure to Dimethoate resulted in Improvements in learning memory in treated rats according to a significant increase in total exploration time and discrimination ratio in NORM test; also, better performance in anxiety tests in treated rats specially in 4mg/kg dose according to a significant increase in the percentage of time and entries to open arm at 4mg/kg treated rats in EPM test and a significant increase in time and entries to inner zone in treated rat in OFM test. Both doses of Dimethoate led to a significant decrease in acetylcholinesterase activity in plasma and hippocampal tissue. Additionally, oxidative stress markers and inflammatory factors were significantly elevated in Dimethoate-exposed groups compared to control. While there was a nominal decrease in BDNF, GSK-3β levels significantly increased in hippocampal tissue following Dimethoate exposure. Discussion: Our findings suggest that sub-chronic exposure to Dimethoate adversely affects neuro-cognitive function in male Wistar rats. The observed behavioral changes, along with alterations in biochemical and molecular parameters, indicate potential neurotoxic effects of Dimethoate. These results underscore the need for further investigation into the mechanisms underlying Dimethoate-induced neurotoxicity and the development of strategies to mitigate its adverse effects on neurological health. Additionally, these findings emphasize the importance of regulatory measures to minimize human and environmental exposure to organophosphate pesticides.

Document Downloads