اثر نانوذرات اکسیدآهن و یون آهن بر کارآیی تولید مثلی موش‌های سوری باردار و رشد شناسی عصبی-رفتاری زاده‌ها

سابقه و هدف: با توجه به حساسیت بالای رویان و جنین به عوامل سمی و افزایش استفاده از نانو مواد مختلف از جمله نانواکسید آهن در پزشکی، در این مطالعه اثرات نانواکسید آهن و یون آهن بر شاخص های تولیدمثلی موش های سوری باردار و تکامل بازتاب های عصبیرفتاری نوزادان آنها مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی 49 سر موش سوری ماده در گروه های کنترل، نانواکسید آهن 100، نانواکسید آهن 1000 و یون آهن 1000 از چهار روز قبل از جفت اندازی تا زمان زایمان یک روز درمیان به صورت زیرجلدی به ترتیب با دوزهای صفر، 100 و 1000 میکروگرم بر کیلوگرم نانواکسید آهن و یون فریک (معادل با مقدار یون موجود در 1000 میکروگرم بر کیلوگرم نانواکسید آهن) تیمار شدند. شاخص های تولیدمثلی مادران، رشدشناسی عصبی رفتاری و تکامل فیزیکی نوزادان به تفکیک جنسیت ارزیابی و زمان تکاملشان بر حسب روز مشخص شد.یافته ها: تکامل بسیاری از بازتاب های عصبی رفتاری و شاخص های تکامل فیزیکی خصوصا در گروه نانواکسید آهن 1000 در مقایسه با گروه کنترل دچار تاخیر شد. به عنوان مثال امتناع از پرتگاه (2/70 ±0/13، 1/35 ±0/13؛ 0/001>p)، چسبیدن به سطح (3/45 ±0/20، 2/55 ±0/20؛ 0/01>p)، سطح شیبدار (3/50 ±0/22، 2/60 ±0/22؛ 0/01>p)، گرفتن میله (7/30 ±0/44، 5/58 ±0/44؛ 0/05>p)، دویدن (8/70 ±0/23، 7/75 ±0/23؛ 0/01>p)، در آمدن کرک (6/85 ±0/18، 5/90 ±0/18؛ 0/001>p)، باز شدن چشم (15/25 ±0/22، 14/25 ±0/22؛ 0/01>p)، و نزول بیضه (22/40 ±0/18، 21/20 ±0/18؛ 0/001>p) توسط دوز بالای نانواکسید آهن در قیاس با گروه کنترل دچار تاخیر شدند. شدت این تاخیرها در اکثر موارد به ترتیب در گروه های نانواکسید آهن 100 و یون آهن کمتر بود.نتیجه گیری: نتایج مطالعه بیانگرعوارض شدید مواجهه با نانوذرات اکسیدآهن در دوران جنینی و سمی تر بودن آن در مقایسه با یون آهن می باشد.

Effects of Iron Oxide Nanoparticles and Iron Ions on Reproductive Indices of Pregnant Syrian Rats and Neuro-Behavioral Development of Newborns

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Considering the high sensitivity of embryo and fetus to toxic agents and increasing use of nanomaterials such as iron oxide nanoparticles in medicine, this study aimed to determine the effects of iron oxide nanoparticles and iron ions on reproductive indices of pregnant Syrian rats and neurobehavioral development of their newborns.METHODS: This experimental study was conducted on 49 pregnant Syrian rats, which were divided into one control and three study groups. The study groups were subcutaneously injected 100 and 1000 micro;g/kg of iron oxide nanoparticles and 1000 micro;g/kg of ferric iron ions (equivalent to the amount of iron ions in 1000 micro;g/kg of iron oxide nanoparticles), respectively. Injections were performed four days before mating until delivery on alternate days. Reproductive indices of pregnant rats, as well as neurobehavioral and physical development of newborns, were evaluated with respect to sex; newborns rsquo; development was recorded in days.FINDINGS: Multiple neurobehavioral reflexes and developmental indices were delayed in the study groups, especially in the group receiving 1000 micro;g/kg of iron oxide nanoparticles, compared to the control group. Based on the findings, cliffdrop aversion reflex (1.35 ±0.13 and 2.70 ±0.13, respectively; p<0.001), level or vertical stick reflex(2.55 ±0.20 and 3.45 ±0.20, respectively; p<0.01), negative geotaxis (2.60 ±0.22 and 3.50 ±0.22, respectively; p<0.01), bar holding reflex (5.85 ±0.44 and 7.30 ±0.44, respectively; p<0.05), running (7.75 ±0.23, 8.70 ±0.23; p<0.01), fur development (5.90 ±0.18 and 6.85 ±0.18, respectively; p<0.001), eye opening (14.25 ±0.22 and 15.25 ±0.22, respectively; p<0.01), and testes descent (21.20 ±0.18 and 22.40 ±0.18, respectively; p<0.001) were delayed in rats receiving 1000 micro;g/kg of iron oxide nanoparticles, compared to the control group. However, in most cases, shorter delays were observed in groups receiving 100 micro;g/kg of iron oxide nanoparticles and 1000 micro;g/kg of iron ions, respectively.CONCLUSION: The present study revealed that exposure to iron oxide nanoparticles in the embryonic period could lead to severe complications; also, iron oxide nanoparticles were shown to be more toxic than iron ions