بررسی تاثیر نانولوله های کربنی چندجداره (MWCNTs) بر میزان ترشح هورمون تستوسترون موش صحرایی نر تحت شرایط بی وزنی

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

عرفان مطلب زاده ¹ , نسیم حیاتی رودباری ² , مریم صلواتی فر ³

1 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه فیزیولوژی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم و تحقیقات و فن آوری، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1401/04/25 تاریخ پذیرش : 1401/06/19 تاریخ انتشار : 1401/12/01

کلید واژه: موش صحرایی, تستوسترون, نانولوله کربنی چندجداره, بی‌وزنی,

چکیده مقاله :

با توجه به پیشرفت علم و انجام اکتشافات فضایی و اهمیت حفظ سلامت فضانوردان چه در مدت زمان ماموریت فضایی و چه پس از برگشت به زمین بعد از انجام پژوهش های فضایی، بررسی تاثیرات بی وزنی برروی هورمون تستوسترون و حفظ باروری فضانوردان حائز اهمیت فراوانی می باشد. از طرفی با توجه به کاربرد نانولوله های کربنی در بخش تجهیزات سفینه و همچنین شیلدهای محافظ، فضانوردان در معرض غلظت های بالایی از این نانو ماده قرار خواهند داشت، از این رو بررسی تاثیرات این نانو ماده بر میزان هورمون تستوسترون فضانوردان مرد در شرایط بی وزنی به منظور حفظ قدرت باروری آنها اهمیت شایانی دارد. در تحقیق حاضر، ۳۰ سر موش صحرایی نر مورد استفاده قرارگرفت. حیوانات بطور تصادفی در پنج گروه شش تایی شامل گروه کنترل، شم و سه گروه تجربی تقسیم شدند. گروه کنترل به مدت زمان ۳۰ روز آب و غذای معمولی دریافت کردند. گروه شم به مدت ۳۰ روز در شرایط بی وزنی (در قفس بی وزنی) قرارگرفتند. گروه تجربی۱ طی مدت زمان ۳۰ روز ۲۰ میلی گرم/کیلوگرم نانولوله کربنی به صورت درون صفاقی دریافت کردند. گروه تجربی۲ به مدت زمان ۳۰ روز در قفس بی وزنی قرار گرفته و ۲۰ میلی گرم/کیلوگرم نانولوله کربنی به صورت درون صفاقی دریافت کردند. گروه تجربی ۳ به مدت زمان ۳۰ روز ۳ سی سی محلول (۵/۲ سی سی آب، ۵/0 سی سی توئین) به صورت درون صفاقی دریافت کردند. نتایج نشان داد در گروه شم و گروه های تجربی ۱ و ۲ کاهش وزن در موش های مورد تیمار مشاهده می شود. در بررسی نمونه های سرم خون، میزان سطح تستوسترون به طور معنی داری کاهش پیدا کرده بود. قرارگرفتن در معرض نانولوله های کربنی چندجداره (MWCNT) در شرایط بی وزنی باعث کاهش معنی داری در میزان هورمون تستوسترون می شود.

چکیده انگلیسی:

Considering the progress of science and space exploration and the importance of maintaining the health of astronauts both during the space mission and after returning to earth after carrying out space research, investigating the effects of weightlessness on the hormone testosterone and maintaining the fertility of astronauts is very important. is On the other hand, due to the use of carbon nanotubes in the spaceship equipment sector as well as protective shields, astronauts will be exposed to high concentrations of this nanomaterial, hence the investigation of the effects of this nanomaterial on the testosterone level of male astronauts in the conditions Weightlessness is very important in order to maintain their reproductive power. In this research, 30 male rats were used. The animals were randomly divided into five groups of six including control, sham and three experimental groups. The control group received normal food and water for 30 days. The sham group was placed in weightless conditions (in a weightless cage) for 30 days. Experimental group 1 received 20 mg/kg of multi-walled carbon nanotube intraperitoneally for 30 days. Experimental group 2 was placed in a weightless cage for 30 days and received 20 mg/kg of multi-walled carbon nanotube intraperitoneally. Experimental group 3 received 3 cc of solution (2.5 cc of water, 0.5 cc of tween) intraperitoneally for 30 days. The results showed that in the sham group and experimental groups 1 and 2, weight loss was observed. In the examination of blood serum samples, the level of testosterone had decreased significantly. Exposure to multi-walled carbon nanotubes in weightless conditions causes a significant decrease in the amount of testosterone hormone.

منابع و مأخذ:

1. Abaas H.K. 2020. The Pathological Effect of Exogenous Testosterone on the Male Genital Organs of Rat. Systematic Reviews in Pharmacy, 11(11):1416-1423.

 

2. Anzar N., Hasan R., Tyagi M., Yadav N., Narang J. 2020. Carbon nanotube-A review on Synthesis, Properties and plethora of applications in the field of biomedical science. Sensors International, 1:100003.

 

3. Clément G., Slenzka K. 2006. Fundamentals of space biology: research on cells, animals, and plants in space. Vol. 18., Springer Science and Business Media, 376 p.


4. Iijima, S. (1991) Synthesis of Carbon Nanotubes. Nature, 354, 56-58.


5. Mishra B., Luderer U. 2019. Reproductive hazards of space travel in women and men. Nature Reviews Endocrinology, 15(12):713-730.

 

6. Mohammadi E., Zeinali M., Mohammadi-Sardoo M., Iranpour M., Behnam B., Mandegary A. 2020. The effects of functionalization of carbon nanotubes on toxicological parameters in mice. Human and Experimental Toxicology, 39(9):1147-1167.

 

7. Morey-Holton E.R., Globus R.K. 2002. Hindlimb unloading rodent model: technical aspects. Journal of Applied Physiology, 92(4):1367-1377.

 

8. Ogneva I.V., Usik M.A., Biryukov N.S., Zhdankina Y.S. 2020. Sperm motility of mice under simulated microgravity and hypergravity. International Journal of Molecular Sciences, 21(14):5054.

 

9. Palmer B.C., Phelan-Dickenson S.J., DeLouise L.A. 2019. Multi-walled carbon nanotube oxidation dependent keratinocyte cytotoxicity and skin inflammation. Particle and Fiber Toxicology, 16(1):1-15.

 

10. Paul J.O., Funmilola O.A., Ayegba A.S. 2020. Sperm motility of mice under simulated microgravity and infertility. International Journal of Molecular Sciences, 21(14):5054.

 

11. Rahman L., Jacobsen N.R., Aziz S.A., Wu D., Williams A., Yauk C.L., White P., Wallin H., Vogel U., Halappanavar S. 2017. Multi-walled carbon nanotube-induced genotoxic, inflammatory and pro-fibrotic responses in mice: Investigating the mechanisms of pulmonary carcinogenesis. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 823:28-44.

 

12. Ranade A.V., Qaisar R., Karim A., Azeem M., Jose J., Ramachandran G., Ibrahim Z., Elmoselhi A., Ahmad F., Abdel-Rahman W.M. 2022. Hindlimb unloading induces time-dependent disruption of testicular histology in mice. Research Square, doi.org/10.21203/rs.3.rs-1520489/ v2.

 

13. Sireesha M., Jagadeesh Babu V., Kranthi Kiran A.S., Ramakrishna S. 2018. A review on carbon nanotubes in biosensor devices and their applications in medicine. Nanocomposites, 4(2):36-57.

 

14. Zhang H.Y., Chen R.L., Shao Y., Wang H.L., Liu Z.G., 2018. Effects of exposure of adult mice to multi-walled carbon nanotubes on the liver lipid metabolism of their offspring. Toxicology Research, 7(5):809-816.