مطالعه تغییرات هیستولوژی و هیستومتری معده و روده موش‌های سوری نر مصرف کننده ی میکروپلاستیک نانو استایرن

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

محمدرضا غفاری منش ¹ (گروه زیست شناسی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران)
اسماعیل فتاحی ² (گروه زیست شناسی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران)
فرشته میرمحمدرضایی ³ (گروه زیست شناسی جانوری، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران)
سیما مشایخ ⁴ (گروه زیست شناسی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران)

تاریخ دریافت : 1402/09/22 تاریخ پذیرش : 1402/10/30 تاریخ انتشار : 1402/12/15

کلید واژه: میکروپلاستیک, نانو استایرن, بافت شناسی, معده, روده,

چکیده مقاله :

امروزه میکروپلاستیک‌ها جزو مهم ترین آلودگی‌های محیط زیستی به شمار می روند که توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. این ذرات پلاستیکی با بلعیده شدن توسط جانوران وارد زنجیره غذایی شده و سبب آسیب های جدی به انسان و جانوران می‌شوند. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر میکروپلاستیک نانو ‌استایرنی بر سیستم گوارش پستانداران می‌باشد. موش‌ها به 3 گروه 6 تایی تقسیم بندی شدند: گروه کنترل که یک مرتبه در روز 200 میکرولیتر آب مقطر به مدت 30 روز دریافت کرد. گروه اول که یک مرتبه در روز 200 میکرولیتر نانو استایرن با دوز 1/0 میلی گرم/کیلوگرم به مدت 30 روز دریافت کرد. گروه دوم که یک مرتبه در روز 200 میکرولیتر نانو استایرن با دوز 5/0 میلی گرم/کیلوگرم به مدت 30 روز دریافت کرد. روز بعد از آخرین گاواژ حیوان با کلروفرم بیهوش شد و نمونه های روده و معده جهت بررسی های بافتی در محلول فرمالین 10 درصد بافری تثبیت با روش رنگ آمیزی هماتوکسیلین- ائوزین رنگ آمیزی شدند. برای تجزیه و تحلیل آماری و مقایسه بین گروه‌ها از آزمون توکی استفاده شد. تمامی محاسبات با استفاده از نرم‌افزار Prism انجام شد و سطح معنی‌دار آزمون‌ها ٠٥/٠ > p در نظر گرفته شد. یافته¬های آماری نشان دهنده ی کاهش قطر زیرمخاط، تعداد سلول پوششی، سلول اپیتلیوم در گروه آزمایشی 2 نسبت به گروه کنترل است. ارتفاع پرز روده و معده در گروه آزمایشی 2 نسبت به گروه کنترل افزایش نشان داد. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که اثرات نانو استایرن وابسته به غلظت می‌باشد و هرچه غلظت افزایش پیدا کند اثرات مخرب تری بر روده و معده بر جای خواهد گذاشت.

چکیده انگلیسی:

Today, microplastics are among the most important environmental pollutants that have attracted the attention of scientists. These plastic particles enter the food chain by being swallowed by animals and cause serious damage to humans and animals. The purpose of this research is to investigate the effect of polystyrene microplastics on the digestive system of mammals. The rats were divided into 3 groups of 6; the sham group received 200 microliters of distilled water once a day for 30 days. The first group received 200 microliters of nano-styrene once a day with a dose of 0.1mg⁄kg for 30 days. The second group received 200 microliters of nano-styrene once a day. He received a dose of 0.5 mg⁄kg for 30 days. The day after the last gavage, the animal was anesthetized with chloroform, and the intestinal and stomach samples were stained for histological examination in 10% buffered formalin solution with hematoxylin-eosin staining method. TUKEY test was used for statistical analysis and comparison between groups. All the calculations were done using Prism software and the significance level of the tests P was considered less than 0.05. The statistical findings show a decrease in the diameter of the submucosa, the number of lining cells, and the number of epithelial cells in the experimental group 2 compared to the control group. The height of the intestinal villi and The stomach showed an increase in experimental group 2 compared to the sham group. The results of this study show that the effects of nano-styrene depend on the concentration and as the concentration increases, it will leave more destructive effects on the intestines and stomach.

منابع و مأخذ:

1. Amereh F., Babaei M., Eslami A., Fazelipour S., Rafiee, M. 2020. The emerging risk of exposure to nano (micro) plastics on endocrine disturbance and reproductive toxicity: From a hypothetical scenario to a global public health challenge. Environmental Pollution, 261:114158.
2. Browne M.A., Dissanayake A., Galloway T.S., Lowe D.M., Thompson R.C. 2008. Ingested microscopic plastic translocates to the circulatory system of the mussel, Mytilus edulis (L.). Environmental Science and Technology, 42(13):5026-5031.
3. Deng Y., Yan Z., Shen R. 2020. Microplastics release phthalate esters and cause aggravated adverse effects in the mouse gut. Environment International, 143: 105916.
4. Deng Y., Zhang Y., Lemos B., Hongqiang R. 2017. Tissue accumulation of microplastics in mice and biomarker responses suggest widespread health risks of exposure. Scientific Reports, 7: 46687.
5. Deng Y., Zhang Y., Qiao R., Bonilla M.M., Yang X., Ren H., Lemos B. 2018. Evidence that microplastics aggravate the toxicity of organophosphorus flame retardants in mice (Mus musculus). Journal of Hazardous Materials, 357:348-354.
6. Derek R, Vogel W, Mitchell A. 2020. Gray's anatomy book, 1:325-327.
7. https://blog.faradars.org/
8. Jin H., Ma T., Sha X., Liu Z., Zhou Y., Meng X., Chen Y., Han X., Ding J. 2020. Polystyrene microplastics induced male reproductive toxicity in mice. Journal of Hazardous Materials, 401:123430.
9. Jin Y., Xia J., Pan Z. Wang W., Fu Z. 2018. Polystyrene microplastics induce microbiota dysbiosis and inflammation in the gut of adult zebrafish. Environmental Pollution, 235:322-329.
10. Jin Y., Lu L., Tu, W., Luo T., Fu Z. 2019. Impacts of polystyrene microplastic on the gut barrier, microbiota and metabolism of mice. Science of the Total Environment, 649:308-317.
11. Kishipou A., Mostafaloo R., Arast Y. 2020. Micro-plastics as a new challenge in water resource management; various forms and removal methods, (A review study). Journal of Research in Environmental Health, 6(1):34-44.
12. Liu S., Wu X., Gu W. Yu J., Wu B. 2020. Influence of the digestive process on intestinal toxicity of polystyrene microplastics as determined by in vitro Caco-2 models. Chemosphere, 2020: 127204.
13. Lu L., Wan Z., Luo T. Fu Z., Jin Y. 2018. Polystyrene microplastics induce gut microbiota dysbiosis and hepatic lipid metabolism disorder in mice. Science of the Total Environment, 631:449-458.
14. Miller R.R., Newhook R., Poole A. 1994. Styrene production, use, and human exposure. Critical Reviews in Toxicology, 24(sup1):S1-S10.
15. Munier B., Bendell L.I. 2018. Macro and micro plastics sorb and desorb metals and act as a point source of trace metals to coastal ecosystems. PLoS One, 13(2): e0191759.
16. Rochman C.M., Parnis J.M., Browne M.A., Serrato S., Reiner E.J., Robson M., Young T., Diamond M.L., Teh S.J. 2017. Direct and indirect effects of different types of microplastics on freshwater prey (Corbicula fluminea) and their predator (Acipenser transmontanus). PloS One, 12(11): e0187664.
17. Thompson R.C., Olsen Y., Mitchell, R. P., Davis A., Rowland S.J., John A.W., McGonigle D., Russell A.E. 2004. Lost at Sea: Where is All the Plastic. Science, 304(5672):838.
18. Waite H.R., Donnelly M.J., Walters L.J. 2018. Quantity and types of microplastics in the organic tissues of the eastern oyster Crassostrea virginica and Atlantic mud crab Panopeus herbstii from a Florida estuary. Marine Pollution Bulletin, 129(1):179-185.
19. Willert H.G., Semlitsch M., Peltier L.F. 1996. Tissue reactions to plastic and metallic wear products of joint endoprostheses. Clinical Orthopaedics and Related Research, 333:4-14.
20. Xie X., Deng T., Duan J., Xie J., Yuan J., Chen M. 2020. Exposure to polystyrene microplastics causes reproductive toxicity through oxidative stress and activation of the p38 MAPK signaling pathway. Ecotoxicology and Environmental Safety, 190:110133.