Effect of nanochitosan carrying Lepidium draba extract on antioxidant levels and lipid peroxidation in liver tissue of rat infected with Staphylococcus aureu
Subject Areas :
anahita sinaei
1
,
زهرا کشتمند
2
*
,
مرتضی مهاجری امیری
3
1 - Islamic Azad University Science and Research Branch
2 -
3 -
Keywords: Nanochitosan, Lepidium draba, Antioxidant, ipid peroxidation, Liver, Staphylococcus aureus, Rat,
Abstract :
The biocompatibility, biodegradability, antibacterial and non-toxic properties of nanochitosan and the use of plant compounds with antibacterial properties have been considered today. The aim of this study was to investigate the effect of nanochitosan carrying Lepidium draba extract on changes in the level of antioxidants and lipid peroxidation of liver tissue infected with Staphylococcus aureus in male Wistar rats. In this experimental study, 28 male Wistar rats were divided into four groups including control group, infected with Staphylococcus aureus (108 CFU/ml), receiving nanochitosan (1ml), and infected model + receiving nanochitosan carrying Lepidium draba extract (200 mg/kg). Infection was induced by intraperitoneal injection, single dose, and receiving nanochitosan carrying the Lepidium draba extract by gavage for 30 days.After the treatment period and animal dissection, liver tissue was extracted to examine the activity levels of total antioxidant, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase, and malondialdehyde of different groups. Data analysis in different groups was performed with SPSS software and one-way variance statistical test, and p<0.05 was considered significant. The results showed a significant change in the levels of total antioxidant, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase and malondialdehyde in the infected groups compared to the control group (P<0.05). While a decrease in the level of malondialdehyde, an increase in the level of total antioxidant, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase in the treatment groups compared to the infected group was shown to be significant (P<0.05). Based on the results obtained, probably due to its antioxidant compounds and effects, nanochitosan carrying Lepidium draba extract showed a modulating effect on the level of antioxidants and lipid peroxidation in the liver tissue of bacteria-infected rats. Therefore, it can probably be used as a promising therapeutic strategy.
1. Abdelrazzak, A.B., Ramadan, L.M. (2024). Markers of oxidative stress and inflammation increase in the lung and liver of partially irradiated rats. Egyptian Journal of Basic and Applied Sciences,11(1):412-23. doi.org/10.1080/2314808X.2024.2352676
2. Arkia ,S ., Arasteh, J., Hesampour, A., Israfili, A. Synergistic effect of vancomycin and interferon-gamma-loaded chitosan nanogels on TNF-α gene expression in methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) -infected mice. Journal of Applied Microbiology in Food Industry, 4:8(1) : 42-57.
3. Al-Fatlawi, I.N., Pouresmaeil ,V., Davoodi-Dehaghani, F., Pouresmaeil, A., Akhtari, A., Tabrizi, M.H.( 2024) .. Effects of solid lipid nanocarrier containing methyl urolithin A by coating folate-bound chitosan and evaluation of its anti-cancer activity. BMC biotechnology,24(1):18. doi.org/10.1186/s12896-024-00845-6.
4. Alfei, S., Schito, G.C., Schito, A.M., Zuccari ,G.(2024) . Reactive oxygen species (ROS)-mediated antibacterial oxidative therapies, available methods to generate ROS and a novel option proposal. International Journal of Molecular Sciences, 25(13):7182. doi: 10.3390/ijms25137182.
5. Al-Ghanayem ,A.A., Alhussaini ,M.S., Asad ,M., Joseph, B.( 2022 ). Effect of Moringa oleifera leaf extract on excision wound infections in rats. antioxidant, antimicrobial, and gene expression analysis. Molecules, 27(14):4481. doi: 10.3390/molecules27144481.
6. Benaicha ,S., Bussmann,R.W., Elachouri, M.( 2024) .Lepidium draba L. Lepidium sativum L. Brassicaceae, InEthnobotany of Northern Africa and Levant. Cham: Springer Nature Switzerland, 1267-1277.doi : 10.1007/978-3-031-43105-0_136.
7. Ciftci, H., Er Caliskan, C., Yazici, B., Tekcan, A., Ozturk, K. (2024). Investigation of the Effect of Silver Nanoparticles Obtained from Primula Vulgaris Extracts by Applying the Green Synthesis Method on MCF-7 Cells'. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 43(7): 2556-2571. doi: 10.30492/ijcce.2024.2001893.602.
8. Déciga-Campos, M., Ventura-Martínez, R., González-Trujano ,ME., Silveira ,D. (2022). Pharmacological interaction between drugs and medicinal plants. Frontiers in Pharmacology,13:1081090. doi: 10.3389/fphar.2022.1081090.
9. Dong ,J., Na ,Y., Hou ,A., Zhang, S., Yu, H., Zheng ,S., Lan ,W., Yang, L. (2023 ). A review of the botany, ethnopharmacology, phytochemistry, analysis method and quality control, processing methods, pharmacological effects, pharmacokinetics and toxicity of codonopsis radix. Frontiers in Pharmacology,14:1162036. doi: 10.3389/fphar.2023.1162036.
10. Eleyan ,M., Zughbur, M.R., Hussien, M., Ayesh, B.M., Ibrahim, K.A.( 2024). Carvacrol modulates antioxidant enzymes, DNA integrity, and apoptotic markers in zearalenone-exposed fetal rat liver. Drug and Chemical Toxicology, 13:1-10. doi: 10.1080/01480545.2024.2425984.
11. Fatima, N., Sheikh, N., Satoskar, A.R., et al.(2021) . Effect of Short-Term Tacrolimus Exposure on Rat Liver, An Insight into Serum Antioxidant Status, Liver Lipid Peroxidation, and Inflammation. Mediators Inflamm, 2021:6613786. doi:10.1155/2021/6613786.
12. Feng, J., Gao ,H., Yang, L., Xie, Y., El‐Kenawy, A.E., El‐kott ,A.F.( 2022). Renoprotective and hepatoprotective activity of Lepidium draba L. extracts on oxymetholone‐induced oxidative stress in rat. Journal of Food Biochemistry,46(9):e14250. doi: 10.1111/jfbc.14250.
13. Feng, X., Maze,M., Koch ,L.G., Britton, S.L., Hellman, J. (2015).Exaggerated acute lung injury and impaired antibacterial defenses during Staphylococcus aureus infection in rats with the metabolic syndrome. PLoS One,10(5):e0126906. doi: 10.1371/journal.pone.0126906.
14. Gao,L., Tang, Z., Li ,T., Wang, J.( 2021) . Combination of kaempferol and azithromycin attenuates Staphylococcus aureus-induced osteomyelitis via anti-biofilm effects and by inhibiting the phosphorylation of ERK1/2 and SAPK. Pathogens and Disease,79(8):ftab048.
15. Guo, X.( 2023). Antibacterial and anti‐inflammatory effects of genistein in Staphylococcus aureus induced osteomyelitis in rats. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology,37(4):e23298. doi: 10.1093/femspd/ftab048.
16. Hajizadeh, M., Sarayan, M.S., Taleghani ,A., Shafaei ,E., Sahebkar, A., Eghbali, S., Nasirizadeh, S.(2024 ). Evaluation of antimicrobial and antioxidant effects of silver nanoparticles synthesized with leaves of Lepidium draba L. Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 17(3):101004. doi: 10.1016/j.jrras.2024.101004.
17. Hassanen, E.I., Hassan ,N.H., Mehanna, S., Hussien ,A.M., Ibrahim, M.A., Mohammed, F.F., Farroh, K.Y. (2025).Oral supplementation of curcumin-encapsulated chitosan nanoconjugates as an innovative strategy for mitigating nickel-mediated hepatorenal toxicity in rats. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology,1-6. doi: 10.1007/s00210-025-03799-4.
18. Jahantab, E., Hosseini ,S.H., Sadeghi, Z.( 2023). Ethnobotanical study of medicinal plants, Fasa County, Iran. Journal of Medicinal Plants,22(86):88-112. doi 10.61186/jmp.22.86.88.
19. Jambour, f., Hamedeyazdan, s., Soraya, H.( 2024). Cardiotoxicity of hydroalcoholic extract of Lepidium draba in isoproterenol-induced heart failure in rats. Journal of Research in Pharmacy,28(2). doi : 10.29228/jrp.712.
20. Khodadadi,M., Jahromi ,G.P., Meftahi ,G.H., Khodadadi, H., Hadipour, M., Ezami, M.( 2024 Oct 30). Crocin nano-chitosan-coated compound mitigates hippocampal blood-brain barrier disruption, anxiety, and cognitive deficits in chronic immobilization stress-induced rats. Heliyon,10;10(20):e39203. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e39203.
21. Liang, H., Wang ,Y., Liu, F., Duan, G., Long ,J., Jin, Y., Chen, S., Yang, H. (2024). The Application of Rat Models in Staphylococcus aureus Infections. Pathogens, 21;13(6):434. doi: 10.3390/pathogens13060434.
22. Lin, L., Long, N., Qiu, M., Liu ,Y., Sun ,F., Dai, M.( 2021) .The inhibitory efficiencies of geraniol as an anti-inflammatory, antioxidant, and antibacterial, natural agent against methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection in vivo. Infection and drug resistance,2991-3000. doi: 10.2147/IDR.S318989.
23. Luhova,L., Lebeda ,A., Hedererova, D., Pec, P.( 2003 ). Activities of amine oxidase, peroxidase and catalase in seedlings of Pisum sativum L. under different light conditions. Plant Soil Environ, 49(4): 151-157. doi: 10.17221/4106-PSE.
24. Merghni ,A., Belmamoun, A.R., Urcan ,A.C., Bobiş ,O., Lassoued,M.A. (2023) . 1, 8-Cineol (Eucalyptol) Disrupts Membrane Integrity and Induces Oxidative Stress in Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Antioxidants, 6;12(7):1388. doi: 10.3390/antiox12071388.
25. Noor, F., Tahir ul Qamar, M., Ashfaq, U.A., Albutti, A., Alwashmi, A.S., Aljasir, M.A.(2022).Network pharmacology approach for medicinal plants: review and assessment. Pharmaceuticals,15(5):572. doi: 10.3390/ph15050572.
26. Poorbarat, S., Bibak, B., Mohammadi, A., Keshavarzi, Z., Alesheikh, P., Hoseinzadeh, A., et al .( 2022). Evaluation of Anxiolytic Effects of Methanolic Extract of Lepidium draba L by Cross-Maze Method in Mice. North Khorasan University of Medical Sciences, 14 (2) :21-27.
27. Pourbabaki, R., Khadem, M., Samiei ,S., Amirkhanloo, F., Shahtaheri, S. (2021). Role of rosemary officinalis in the hepatotoxicity induced by Chlorpyrifos sub-chronic exposure in rats. Iran Occupational Health, Iran Occupational Health Journal ,18(1):75-88.doi:10.52547/ioh.18.1.75
28. Prasad, O.H., Navya ,A., Vasu ,D., Chiranjeevi ,T., Bhaskar, M., Babu, K.S., Sarma, P.V. (2011). Protective effects of Prosopis juliflora against Staphylococcus aureus induced hepatotoxicity in rats. International Journal of pharmaceutical and biomedical research,22:172-178.
29. Rami, M., Habibi ,A., Khajehlandi, M.( 2018).The effect of moderate intensity exercise on the activity of catalase enzyme and malondialdehyde in hippocampus area of diabetic male Wistar rats. Feyz Medical Sciences Journal, 22 (6) :555-563.
30. Rana, A., Kumar, N.R., Kaur, J.( 2022) .Therapeutic effect of propolis on Staphylococcus aureus induced oxidative stress in spleen of Balb/c mice: A biochemical and histopathological study. Indian Journal of Natural Products and Resources (IJNPR)[Formerly Natural Product Radiance (NPR)],13(3):346-55. doi: 10.56042/ijeb.v60i08.54823.
31. Shaaban, M.T., Abdel-Hamid ,M.S., Orabi,SH., Korany ,R.M., Elbawab, R.H.( 2024 ). Assessment of the antibacterial efficacy of silver nanoparticles-based Artemisia annua against methicillin-resistant Staphylococcus aureus-infected lung tissues in albino rats. Journal of Analytical Science and Technology,15(1):25. doi.org/10.1186/s40543-024-00436-2.
32. Sincihu, Y., Lusno, M.F., Mulyasari, T.M., Elias, S.M., Sudiana, I.K., Kusumastuti, K., Sulistyorini ,L., Keman, S.(2023 ). Wistar rats hippocampal neurons response to blood low-density polyethylene microplastics: a pathway analysis of SOD, CAT, MDA, 8-OHdG expression in hippocampal neurons and blood serum Aβ42 levels. Neuropsychiatric disease and treatment, 5:19:73-83. doi: 10.2147/NDT.S396556.
33. Tabaei, S., Kouhi Noghondar, M., Mohammadzadeh, M.,Ataei ,L., Amel Jamehdar, S. (2016). Pattern of antibiotic resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains isolated from clinical specimens. Imam Reza hospital in Mashhad. Medical Journal of Mashhad university of Medical Sciences, 59(2): 64-70. doi:10.22038/mjms.2016.7328.
34. Taha, S.M., Abd El-Aziz, N.K., Abdelkhalek, A., Pet ,I., Ahmadi, M., El-Nabtity ,S.M. (2024). Chitosan-Loaded Lagenaria siceraria and Thymus vulgaris Potentiate Antibacterial, Antioxidant, and Immunomodulatory Activities against Extensive Drug-Resistant Pseudomonas aeruginosa and Vancomycin-Resistant Staphylococcus aureus: In Vitro and In Vivo Approaches. Antioxidants, 30;13(4):428. doi: 10.3390/antiox13040428.
35. Vaezifar, S., Molaei, M.( 2019). Preparation and Characterization of Drug-Delivery System of Chitosan Nanoparticles Containing Doxorubicin for Use in the Treatment of Breast Cancer. Journal of Isfahan Medical School, 37(541): 1047-1053.doi: 10.22122/jims.v37i541.12118.
36. Wang ,Y., Bai ,L., Li, H., Yang, W., Li, M.( 2021). Protective effects of Lepidium draba L. leaves extract on testis histopathology, oxidative stress indicators, serum reproductive hormones and inflammatory signalling in oxymetholone‐treated rat. Andrologia, 53(11):e14239. doi: 10.1111/and.14239.
37. Wu, D., Zhou ,S., Hu, S., Liu, B.( 2017).Inflammatory responses and histopathological changes in a mouse model of Staphylococcus aureus-induced bloodstream infections. The Journal of Infection in Developing Countries, 30;11(4):294-305. doi: 10.3855/jidc.7800.
38. Xiang ,Y., Haixia ,W., Lijuan ,M., Yanduo ,T. (2018) .Isolation, purification and identification of antioxidants from Lepidium latifolium extracts. Medicinal Chemistry Research, 27:37-45.
39. Xiao, P., Ma , H., Kuang, C., Wang ,W.( 2024). Hydroalcoholic extract of lepidium draba l. ameliorates capecitabine -induced enterocolitis in rats. Journal of animal & plant sciences,34(4): 999-1011 . doi:10.36899/japs.2024.4.0782.
40. Zeedan, GS., El-Aziz, A., Tamer, H., Sedky, D., Mohamed, A., Abdalhamed, A.M., Abdel-Aziem ,S., Khafagi, M., Nasr, S.M. (2024 ). In Vivo Investigation of the Anti-Staphylococcus aureus Impact of Balanites aegyptiaca and Curcuma longa Ethanol Extracts on Apoptotic Gene Expression and Their Implications on Hemogram and Serum Protein Profiles. Egyptian Journal of Veterinary Sciences, 10(1): 169-176.doi:10.17582/journal.aavs/2022/10.1.160.169.
نشریه میکروبیولوژی دامپزشکی دوره بیستم، شماره اول، بهار و تابستان 1403، پیاپی 48 : 65-49 |
مقاله پژوهشی
تاثیر نانوکیتوزان حامل عصاره ازمک بر سطح آنتیاکسیدانها و پراکسیداسیون لیپیدی بافت کبد موش صحرایی آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس
آناهیتا سینائی1، زهرا کشتمند*2 ، مرتضی مهاجری امیری1
1- گروه زيست شناسي، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامي، تهران، ایران
2- گروه زيست شناسي، واحد تهران مرکزي، دانشگاه آزاد اسلامي، تهران، ايران
تاریخ دریافت:09/12/1403 تاریخ پذیرش: 15/07/1404
چکیده
زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری، خاصیت ضد باکتریایی و غیر سمی بودن نانوکیتوزان و استفاده از ترکیبات گیاهی با خاصیت به عنوان مواد ضد باکتریایی امروزه مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش بررسی اثر نانوکیتوزان حامل عصاره ازمک بر تغییرات سطح آنتی اکسیدانها و پراکسیداسیون لیپید بافت کبد آلوده به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس در موشهای صحرایی نر نژاد ویستار میباشد. در این مطالعه تجربی 28 موش صحرایی نر نژاد ویستار، در چهار گروه شامل گروه کنترل ،آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس CFU / ml)108 )، دریافت کننده نانوکیتوزان(ml 1) و مدل آلوده + دریافت کننده نانوکیتوزان حامل گیاه ازمک (mg/kg 200) تقسیم بندی شدند. القا آلودگی به روش تزریق درون صفاقی، تک دوز و دریافت نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک با روش گاواژ به مدت 30 روز انجام شد. بعد از دوره تیمار و تشریح حیوانات، بافت کبد جهت بررسی سطح فعالیت آنتیاکسیدان تام، سوپراکسیددیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز و مالون دی آلدهیدگروههای مختلف استخراج شد. آنالیز دادهها در گروههای مختلف با نرم افزار SPSS و آزمون آماری واریانس یکطرفه انجام و 05/0p< معنیدار در نظر گرفته شد. نتایج حاصل، تغییر معنادار سطح آنتی اکسیدان تام، سوپراکسیددیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز و مالوندیآلدهیدگروههای آلوده را در مقایسه با گروه کنترل نشان داد (05/0>P). در حالیکه کاهش سطح مالون دی آلدهید، افزایش سطح آنتی اکسیدان تام، سوپراکسیددیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز و کاتالاز در گروههای تیمار در مقایسه با گروه آلوده به صورت معنادار نشان داده شد (05/0>P). بر اساس نتایج به دست آمده احتمالا به دلیل ترکیبات و اثرات آنتتی اکسیدانی، نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک اثر تعدیلکنندگی بر سطح آنتیاکسیدانها و پراکسیداسیون لیپید بافت کبد موشهای صحرایی آلوده به باکتری را نشان داد. بنابراین احتمالا بتواند به عنوان یک راهکار امیدوارکننده درمانی استفاده شود.
کلمات کلیدی: نانوکیتوزان، گیاه ازمک، آنتی اکسیدان، پراکسیداسیون لیپید، کبد، استافیلوکوکوس اورئوس، موش صحرایی
* نویسنده مسئول : زهرا کشتمند
آدرس: گروه زيست شناسي، واحد تهران مرکزي، دانشگاه آزاد اسلامي، تهران، ايران
پست الکترونیک: zahra.keshtmand@iau.ac.ir
مقدمه
در میان انواع مختلف باکتری، استافیلوکوکوس اورئوس یکی از پاتوژنهای منتقله از بیمارستان است که در بیماریهای بیمارستانی و اکتسابی جامعه نقش دارد. این پاتوژن گرم مثبت فرصت طلب بی هوازی است که قادر است تقریباً در هر بافت میزبان، پاتولوژی ایجاد کند(Wu et al., 2017).. استافیلوکوکوس اورئوس به طور کلی به عنوان پاتوژن خارج سلولی غیر تهاجمی در نظر گرفته میشود که حداقل تا حدی به دو طریق به سلول های میزبان آسیب میرساند، یا از طریق چسبیدن به ماتریکس خارج سلولی سلولها و یا با تهاجم و ماندگاری در سلول ها و قطع کردن مکانیسمهای سیگنالینگ (Liang et al., 2024. ماهیت استافیلوکوکوس اورئوس نشان میدهد که توانایی غلبه بر مکانیسمهای دفاعی میزبان را دارد. بسیاری از مطالعات نشان داد که استافیلوکوکوس اورئوس تقریباً تمام پستانداران را تحت تأثیر قرار میدهد و باعث طیف وسیعی از بیماریها از جمله عفونت پوستی،کلونیزاسیون بینی، سپسیس، نارسایی کلیه، آرتریت واندوکاردیت نیز میباشد(Feng et al., 2015).
آسیب کبدی یکی از ویژگیهای رایج سموم باکتریایی است که منجر به ایجاد شوک شدید و نارسایی چند عضوی میشود(Prasad et al., 2011).آلودگی به باکتری با برهم زدن تعادل سیستم دفاعی سبب تولید رادیکالهای آزاد و اختلال عملکردی شدید میشود. گونههای فعال اکسیژن به دلیل وجود الکترونهای آزاد، مولکولهایی بسیار واکنشپذیر هستند(Feng et al., 2015) ، که به وسیله میتوکندری و طی مسیر متابولیک فسفوریلاسیون اکسیداتیو تولید میشوند و میتوانند از مولکولهای زیستی یک الکترون برداشته و در عملکرد آنها اختلال ایجاد کند و سبب یک واکنش زنجیرهای از مولکولهای ناپایدار شوند که با مولکولهای دیگر واکنش نشان میدهند و باعث ایجاد رادیکالهای آزاد سمی جدید میگردند (Wu et al., 2017).
بین تولید محصولات پراکسیداسیون لیپیدی، یعنی گونههای فعال اکسیژن (ROS) و سطح آنتیاکسیدانهای درونزا در طول شرایط فیزیولوژیکی، تعادل وجود دارد که برای محافظت از بافت در برابر آسیب اکسیداتیو عمل میکنند. اختلال در این تعادل، از طریق افزایش تولید ROS یا کاهش سطح آنتی اکسیدانها، منجر به وضعیتی میشود که به آن "استرس اکسیداتیو" گفته میشود. بنابراین، ارزیابی پراکسیداسیون لیپیدی، وضعیت آنزیم آنتیاکسیدانی و کاهش محتوای گلوتاتیون در بافت بیولوژیکی همواره به عنوان نشانگر آسیب بافتی و استرس اکسیداتیو استفاده شده است (Guo .,2023).
استفاده از آنتیبیوتیکها رایج ترین راهکار برای درمان عفونتهای باکتریایی است، اما ظهور سویههای مقاوم به آنتی بیوتیک (متی سیلین و وانکومایسین) حتی به یک تهدید بزرگ برای سلامت عمومی تبدیل میشود.(Lin et al., 2021) مصرف روز افزون داروهاي شیمیایی روز به روز مشکلاتی حادی از قبیل پدیده خود ایمنی و مقاومت دارویی را بر اثر مصرف مداوم بوجود آورده است. لذا استفاده از داروهاي گیاهی که فاقد عوارض جانبی هـستند یـا عـوارض جانبی کمی دارند، برتري قابل ملاحظه اي نسبت به داروهاي شیمیایی دارد.(Rana et al., 2022)
بسیاری از محققین اخیراً به دلیل اهمیت فارماکولوژیکی گسترده گیاهان دارویی، بر روشهای درمانی مبتنی بر گیاهان برای درمان انواع مشکلات سلامت انسان تمرکز کردهاند (Noor et al .,2022). بر اساس اطلاعات علمی موجود، عصارهها و روغنهای گیاهی بهعنوان درمانهای ضد میکروبی و ضد التهابی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفتهاند. (Deciga-campos., 2022) از این رو، خواص ضد میکروبی مشتق شده از گیاهان بسته به گونه، توپوگرافی و آب و هوای کشور مبدا دارای طیف گسترده ای از فعالیت هستند و ممکن است حاوی دستههای مختلفی از مواد فعال مانند پلیفنولها، کینونها، فلاونوئیدها، تاننها، ترپنوئیدها، آلکالوئیدها و غیره باشند (Shaaban et al., 2024).
از این رو مدیریت بیماریها توسط گیاهان و مشتقات آنها روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می کند. پیشنهاد شده است که آنتی اکسیدانهای طبیعی به دست آمده از گیاهان، استرس اکسیداتیو را کاهش می دهند و در نتیجه از اندام ها محافظت می کنند(Al-ghanayem et al., 2022).
استفاده از گیاهان دارویی براي درمان بیماريها، قرنها سابقه دارد. امروزه با اینکه بخش عظیمی از داروهاي مصرفی شیمیایی هستند اما تخمین زده شده که دست کم یک سوم فرآوردههاي دارویی منشاء گیاهی دارند یا پس از استخراج از گیاه تغییر شکل یافتهاند.( Dong et al., 2023; Zeedan et al., 2024) در همین راستا با توجه به تنوع آب و هوایی و در نتیجه فلور گیاهی بسیار متنوع در ایران امکان شناسایی مواد مؤثر گیاهی در گیاهان مختلف بومی کشور و استخراج آنها به منظور تولید این مواد به مقدار زیاد و در سطح صنعتی وجود دارد. این کار به ویژه در مورد گیاهانی که منحصر به ایران هستند و تاکنون کمتر مورد بررسی قرار گرفتهاند اهمیت ویژه اي دارد.
گیاه ازمک با نام علمی Lepidium draba L یکی از گیاهان خانواده شب بو (Cruciferae) است. ساقه آن به 20 تا 60 سانتیمتر میرسد و در بالا بسیار منشعب میشود. برگهاي پایین آن تخم مرغی و قاشقی شکل میباشند، برگهاي روي ساقه بیضی کشیده تا سرنيزهای هستند؛ برگهاي بهاره آن لطیفتر، طعم تره تیزک یا شاهی دارد و به عنوان سبزي صحرایی جمع آوري و در تغذیه انسان به کار می رود (Jambour et al., 2024). این گیاه در اکثر مزارع و کنار نهرها میروید. این گیاه ریشههاي قوي و طویل داشته، سرعت نمو آن زیاد است و هر سال ساقه های قوي تولید میکند؛ تولید دانه نیز در این گیاه زیاد بوده گاهی به دو بار در سال میرسد(Jambour et al., 2024). برگ گیاه ازمک حاوي مقدار زیادي ویتامین C بوده و داراي خاصیت ضد باکتري است همچنین خاصیت ضد انگلی دارد (Jahantab et al., 2023).
برگ گیاه ازمک حاوي مقدار زیادي ویتامین C بوده و داراي خاصیت ضد باکتري است. عصاره حاصل از برگهاي گیاه ازمک در درمان ناراحتی هاي سیستم تنفسی مانند سرفه هاي سخت و دردناك کاربرد دارد و خاصیت ضد انگلی نیز دارد(Poorbarat et al., 2022).
بر اساس گزارش ها،. آلکالوئیدها، ترپنوئیدها، تانن ها، ساپونین ها، لوکوآنتوسیانین ها، تری ترپنوئیدها و فلاونوئیدها مواد تشکیل دهنده ای هستند که در قسمت های هوایی L. draba یافت می شوند. سه گلیکوزید فلاونوئید شناخته شده، یعنی رامنوسیترین-3-O-β D-گلوکوزید، کمپلاناتوزید و جنکوانین-4'-O-β D-گلوکوزید، از تمام قسمت های L. draba جدا شده اند.
در مطالعه انجام شده توسط پوربرات و همکاران در سال 2022 اثرات آنتی اکسیدانی گیاه ازمک در موش های آزمایشگاهی گزار ش داده شد(Poorbarat et al., 2022).
از راهبردهای امیدوارکننده جهت غلبه بر مقاومت میکروبی و عوارض جانبی انها در بافتها هدفمند کردن روش های درمانی و استفاده از نانوحامل هاست(Feng et al., 2022). در طی چندین دهه گذشته بسـیاري از محققان توجه خود را به توسعه داروهاي ایـدهال کـه بـه طور اختصاصی ناحیه عمل را هدف قراردهند، معطوف کـردهانـد، چرا که بیشتر داروهاي زیستی و شیمیایی در فاز بالینی به دلیل نداشتن توانایی دستیابی به ناحیه عمل هـدف، رد میشوند (Hajizadeh et al., 2024). تاکنون بسیاری از نانو مواد،ترکیبات آلی و معدنی به عنوان حامل ترکیبات زیست فعال برای پیشبرد روشهای موثر در افزایش زیست فراهمی این ترکیبات مورد استفاده قرار گرفتهاند. برخی از نانوحامل های مورد استفاده در این حوزه شامل نانولیپوزوم، نانوامولسیون، نانونیوزوم، نانوفیتوزوم، نانوذرات لیپیدی جامد، نانوحاملهای لیپیدی و نانو کیتوزان میباشند و در دو دهه گذشته تحقیقات روی نانوذرات کیتوزان گسترشیافته و برای کاربردهای دارویی مختلف مورد توجه قرار گرفته است(Al-Fatlawi et al., 2024).
کیتـوزان یـک آمینـو پلی سـاکارید خطـی ترکیبـــی و کاتیونی است که با ویژگیهای سودمند زیستی از قبیل زیست سازگاری، زیست تخریبپذیری، پایداری بهتر، سمیت کم، روشهای آمادهسازی ساده و ملایم و ارایه راهکارهای متنوع برای انتقال دارو، اتصـال اجـزاء هدفـدار بـه سطح نانوذرات بارگیري شـده بـا دارو، چسبندگی مخاطی ذاتی و توانایی تعدیل یکپارچگی اتصالات سخت اپیتلیال بهطور برگشتپذیر مورد توجه قرار گرفته است(khodadadi etal 2024 ; Hassanen etal 2025).
از این رو، با توجه به مقاومت آنتیبیوتیکی ایجاد شده برای بسیاری از باکتریها و از سویی اهمیت درمانی گیاهان و استفاده از نانوتکنولوژی جهت هدفمند کردن درمانها، در این مطالعه برای اولین بار، اثر نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک بر سطح آنتی اکسیدانی و پراکسیداسیون لیپیدی موش آلوده به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بررسی شد.
مواد و روشها:
در این مطالعه تجربی، 24 سر موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار با میانگین وزن 250-200 گرم از دانشگاه شهید بهشتی تهیه و به حیوانخانهی مجتمع آزمایشگاهی دانشگاه علوم و تحقیقات انتقال داده شدند، به منظور سازش با محیط آزمایشگاه به مدت یک هفته و پیش از شروع آزمایشات موشها بدون محدودیت در دسترسی به آب و غذا در در شرایط استاندارد(12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی، با درجه حرارت 3 ± 22 سانتیگراد و رطوبت نسبی70 درصد در حیوانخانه نگهداری شدند و آزمایشها در بازهی زمانی مشخصی( ساعت 9 تا 12 ظهر) منطبق با دستورالعمل مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی و اصول اخلاقی مورد تاییددانشکده علوم و فناوری های همگرا دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات انجام شد (IR.IAU.CTB.REC.1403.339).
گروهبندی حیوانات
24 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار بالغ ( ۲۰۰ تا ۲۵۰ گرم) به طور تصادفی در 3 گروه هفتتایی گروه بندی شدند.
گروه کنترل: دریافتکننده آب و مواد غذایی به صورت روزانه
گروه دوم: موشهای دریافتکننده استافیلوکوکوس اورئوس ( CFU/ml 108 ) (Arkia et al., 2022).
گروه دریافت کننده نانوکیتوزان (1 میلی لیتر) (Al-Fatlawi et al ., 2024).
گروه سوم: موشهای دریافتکننده استافیلوکوکوس اورئوس(CFU/ml108 )+ نانوکیتوزانحامل عصاره ازمک(mg/kg 200) .(Wang et al., 2021)
القاا آلودگی با باکتری استافیلوکوکوس اورئوس با غلظت CFU/ml 108 به صورت تک دوز و با تزریق درون صفاقی، نانوکیتوزان و نانوکیتوزان حامل عصاره ازمک از طریق گاواژ به موشهای صحرایی داده شد. جهت یکسان بودن شرایط موشها در طول دوره تیمار)30 روز)، به گروه اول و دوم نیز روزانه، مقدار کمی ازآب به صورت گاواژ داده شد.
تهیه گیاه ازمک
گیاه ازمک از بانک گیاهی مرکز ذخایر زیستی ایران تهیه شد.
تهیه و تایید سویه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس
سویه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس ATCC25923 از آزمایشگاه استاندارد ایران تهیه و جهت شناسایی نمونههای باکتری از تستهای استاندارد شامل رنگ آمیزی گرم، کاتالاز و کواگولاز لوله ای و رشد در مانیتول سالت آگار استفاده شد ( Liang et al., 2024).
کشت باکتری
سوش استافیلوکوکوس اورئوس تهیه شده بعد از انتقال به آزمایشگاه روی محیط کشت بلاد اگار(مرک، آلمان) پاساژ داده شد. سپس کلنیهای حاصل از کشت از نظر میکروسکوپی، ماکروسکوپی و بیوشیمیایی مورد بررسی قرارگرفت. کلنیهای کواگولاز مثبت ، مانیتول مثبت جهت مطالعات بعدی در محیط BHI در یک میکروتیوب5/1 میلی لیتری در دور 3000 دور به مدت 3 دقیقه رسوب گیری شد. در مرحله آخر رسوبات در نیم مک فارلند PBS حل شده و با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری در طول موج 630 نانومتر جذب نور اندازهگیری شد. با توجه به جذب 5/0= 630OD نانومتر هر لوله حاوی CFU\ml 108×1باکتری است. محلول باکتری در آمپول 2 میلیلیتری ریخته شد و طی سه روز متوالی، یک سیسی به هر موش خورانده شد( Tabaei et al., 2016).
تهیه عصاره هیدروالکلی گیاه ازمک
گیاه ازمک از بانک گیاهی مرکز ذخایر زیستی ایران تهیه شد. برای تهیه عصاره، گیاه ازمک را ابتدا در جریان هوا قرار داده، سپس در سایه کاملا خشک و با آسیاب پودر گردید. از پودر تهیه شده برای عصاره گیری به روش سوکسله استفاده شد. بدین ترتیب که 50گرم از پودر گیاه ازمک به 500 میلیلیتر حلال اتانول اضافه گردید. عصاره گیری به مدت 12 ساعت صورت گرفت. پودر جامد بدست آمده توسط آب مقطر دو بار تقطیر به حجم رسانیده شد و عصاره تهیه شده در دمای 4 درجه سانتیگراد تا زمان استفاده، نگهداری شد.(Wang et al., 2021)
تهیه کیتوزان های حاوی عصاره گیاه ازمک
از روش ژل شدن يوني جهت تهيه نانوذرات کيتوزان استفاده خواهد شد.کيتوزان با ميانگين وزن مولكولي 30 کيلودالتون و %85 داستيالسيون با غلظت 5 ميليگرم در ميلي ليتر در اسيد استيك 3 % (4 (pH= حل و به مدت 25 دقيقه در دمای اتاق بر روی همزن برقي با سرعت 1000 دور در دقيقه قرار داده خواهد شد تا محلول يكنواخت و شفافي ايجاد شود. سپس نمونه به مدت 5 دقيقه سونيكه شده و pH نهايي آن با افزودن سود يك مولار بر روی 6 تنظيم خواهدشد. سپس نمونه مورد نظر با سرعت 2000 دور در دقيقه به مدت 10 دقيقه سانتريفيوژ و محلول شفاف رويي حاوی نانوکيتوزان جدا سازی خواهدشد. نمونه حاوی نانو کيتوزان با استفاده از دستگاه اليوفياليزر پودر و جهت ارزيابي های فيزيكوشيميايي استفاده خواهدشد (Tabaei et al., 2016).
مشخصه یابی نانوکیتوزان حامل عصاره
تعیین اندازه نانوذرات و پتانسیل زتا
استفاده از ابزار DLS و اندازه گیری پتانسیل زتا به ما امکان میدهد قطر هیدرودینامیکی و بار سطحی نانوذرات تعیین شود. محدوده توزیع اندازه ذرات و هم چنین پیک اندازه ذرات با استفاده از دستگاه تفرق دینامیکی نورDLS تعیین می شود که بدین منظور از دستگاه نانوسایزر Instruments Brookhaven Corp استفاده گردید.DLS تکنیکی است که از روشهای سریع و غیر مخرب برای اندازه گیری غلظت ذرات در سوسپانسیون ها استفاده میکند. این روش با تجزیه و تحلیل تغییرات در پراکندگی نور ناشی از نانوذرات در طول زمان، اندازه ذرات را از چند نانومتر تا میکرومتر اندازهگیری میکند (Ciftci et al., 2024). میزان بار سطحی و پتانسیل زتا نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک نیز با استفاده از دســــتگاه زتاسایزر شرکت Corp Instruments Brookhaven در دمای 25 درجه سانتی گراد اندازه گیری شد. برای تعیین بار سطحی به 1500میکرولیتر با غلظت 1/0 میکروگرم بر میلی لیتر نیاز است و تفرق دینامیک نور در طول موج 633 نانومتر اندازه گیری میشود(Vaezifar and Molaei 2019 ).
سنجش مارکرهای استرس اکسیداتیو
پس از یک دوره تیمار 30 روزه با رعایت اصول کار با حیوانات آزمایشگاهی مصوب دانشگاه آزاد واحد تهران مرکزی (IR.IAU.CTB.REC.1403.399) حیوانات با تزریق درون صفاقی کتامین– زایلازین1% آسان کشی شده و نمونهبرداری از بافت کبدجهت سنجش سطح سوپراکسید دسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز ،سطح مالون دی آلدهید و کاتالاز انجام شد. کیتهای مربوطه جهت سنجش، از شرکت پارس آزمون (48 تستی با برند Zellbii-GmbH) خریداری گردید.
سنجش سطح آنتی اکسیدان تام
ابتدا مقداری از بافت کبد را با یک میلیلیتر محلول بافر فسفات سدیم به همراه 100 میلی گرم گلددس به داخل میکروتیوپ ریخته و محلول حاصل به مدت 8دقیقه با 5000 دور در دقیقه در دمای 4 درجه سانتیگراد سانتریفیوژ شد. مایع رویی را جداکرده و جهت اندازه گیری جذب نمونهها در طول موج 600 نانومتر با دستگاه الایزا ریدر استفاده شد al., 2021) (Fatima et.
حجم اندکی از نمونه در 1 ميليليتر مخلوط حاوي پراكسيد هيدروژن 65 ميليمولار در 60 ميليمولار بافر فسفات با pH برابر با 4/7 در دماي 25 درجه سانتيگراد و بهمدت 4 دقيقه در گرمخانه قرار داده شد. ميزان فعاليت كاتالاز و جذب نمونهها در طول موج 410 نانومتر با دستگاه الایزا ریدر اندازهگیری شد(Luhova et al., 2003).
اندازه گيري گلوتاتيون پراكسيداز
حجمی از بافت کبد با یک میلی لیتر بافر فسفات با (7/4 pH = (مخلوط شد. محلول حاصل به مدت20 دقیقه با دور 6000 دور بر دقیقه سانتریفیوز و از مایع رویى جهت جذب نمونهها، در طول موج 340 نانومتر استفاده شد(Pourbabaki et al., 2021).
سنجش فعالیت سوپراکسید دیسموتاز
ابتدا حجمی از بافت کبد جدا شده با بافر فسفات سالین 50 میلیمولار (7/4 pH = (هموژن شد. 65 میکرولیتر بافر فسفات سالین (7/4 pH = (، 30 میکرولیتر MTT به مدت 5 دقیقه در دماي اتاق نگهداری شد. سپس 75/ 0میکرومول با 10 میکرولیتر هموژن بافتی مخلوط شده به 75 میکرولیتر پیروگالل ،100 میکرولیتر ديمتیل سولفوکسید اضافه گردید. جذب نوري محلول در طول موج 570 نانومتر با استفاده از دستگاه الایزا خوانده شد (Sincihu et al., 2023).
سنجش شاخص پراکسیداسیون لیپیدی بافت کبد
375 میلیگرم تیوباربیتوریک اسید در 2 میلیلیتر اسید کلریدریک حل شده و به 100 میلیلیتر محلول 15 درصدي تريکلرواستیک اسید اضافه شد، جهت حل شدن کامل رسوبات محلول تهیه شده از حمام آب 50 درجه سانتیگراد استفاده گردید. سپس بافت مورد نظر توزین و بلافاصله با محلول کلرید پتاسیم %5/ 1هموژن گردید تا یک مخلوط هموژن %10 بدست آید. سپس 1 میلیلیتر از مخلوط هموژن بافتی با 2 میلیلیتر از محلول تهیه شده مخلوط و به مدت 45 دقیقه در آب در حال جوش حرارت داده شد (محلول به رنگ نارنجی صورتی). بعد از خنک شدن، به مدت ده دقیقه با دور 1000دور بر دقیقه سانترفیوژ گردید و در نهایت، اندازهگیری جذب نمونهها در طول موج 535 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر انجام شد(Rami et al., 2018).
تحلیل دادهها
بررسی توزیع طبیعی دادهها با آزمون کولوموگروف-اسمیرنوفانجام گرفت ( 05/0<P). و نتايج حاصل از این پژوهش براساس ميانگين ± انحـراف معيـار و تحلیل دادههای آماري با استفاده از نرمافزار SPSS ورژن26 ( SPSS, Inc., Chicago, IL, USA) و آزمون آماری واریانس یک طرفه، تست توکی انجام و اختلاف معنادار بین گروهها (05/0>P) در نظر گرفته شد.
نتایج
تجزیه و تحلیل DLS
قطر هیدرودینامیکی نانوکیتوزان سنتز شده با استفاده از آنالیز DLS تعیین شد. نمودار DLS در شکل 1 نشان داده شده است. تجزیه و تحلیل نتایج DLS نشان داد که اندازه نانوکیتوزان سنتز شده تقریباً 2/170 نانومتر است.
تحلیل پتانسیل زتا
بار سطحی نانوکیتوزان تشکیل شده با پتانسیل زتا نشان داده می شود. بار سطحی نانوکیتوزان نقش مهمی در حذف یا تجمع آنها و همچنین پایداری آنها دارد. اگر بار سطحی زیاد باشد (مثبت یا منفی)، نانوذرات یکدیگر را دفع خواهند کرد. مطابق شکل 2، نانوکیتوزان سنتز شده از عصاره بار سطحی منفی داشتند (پتانسیل زتا 4/35 میلی ولت). مطالعات قبلی گزارش داده اند که نانوکیتوزان نقره پتانسیل زتا منفی را نشان می دهند. با تحلیل پتانسیل زتا می توان نتیجه گرفت که بار الکتریکی روی سطح نانوکیتوزان می تواند نیروی دافعه قوی بین آنها ایجاد کند که در نتیجه تجمع نانوذرات را کاهش می دهد .
نمودار گستره ی اندازه ی ذرات و ریخت شناسی نمونههای نانو کیتوزان ونانوکیتوزان حامل دانه گرده گل به ترتیب در شکل 1 الف و ب نشان داده شده است. همانطور که ملاحظه میشود، میانگین اندازهی نانوذرات کیتوزان بدون عصاره حدود2/170نانومتر و میانگین انددازه ی نانوذرات کیتوزان حاوی عصاره حدود 1/118 نانومتر بود.اندازه ی نانوذرات کیتوزان سنتز شده در این پژوهش با دیگر مطالعات انجام گرفته در این رابطه مطابقت دارد. همچنین، از مقایسه ی اندازه ی نانوذرات کیتوزان قبل از بارگذارری دارو (2/170نانومتر)و پس از بارگذاری دارو( 1/118نانومتر)،میتوان نتیجه گرفت که میانگین اندازه ی ذرات پس از بارگذاری عصاره اندکی افزایش یافته است.
برای بررسی پایداری نانوذرات کیتوزان در کلوئید، آزمون پتانسیل زتا انجام گرفت. نمودار توزیع بار سطحی نانوذرات کیتوزان در شکل 2 نشان داده شده است. مقدار بار سطحی نانوذرات کیتوزان 3/35 میلی ولت به دست آمده است که پایداری به نسبت خوب ذرات کلوئیدی را نشان میدهد. بار سطحی بالای نانوذرات با افزایش نیروی دافعه ی بین ذرات، از به هم چسبیدن آنها جلوگیری کرده و سبب افزایش پایداری و زمان نگهداری آنها میشود. پس از سنتز نانوذرات کیتوزان و بارگذاری عصاره، پتانسیل زتا روی نانوذرات کیتوزان حامل عصاره انجام شد که نتیجه ی آن در شکل 2ب نشان داده شده است. بار سطحی نانوذرات کیتوزان حامل عصاره نیز4/31 میلیولت گزارش شده است که نشان از پایداری ذرات کلوئیدی حامل عصاره دارد.همچنین، از مقایسهی پتانسیل زتای نانوذرات کیتوزان حامل عصاره با نانوذرات کیتوزان بدون عصاره ، میتوان نتیجه گرفت که با اضافه شدن عصاره به نانوذرات، پتانسیل زتای آنها تغییر چندانی نداشته و نانوذرات همچنان پایدار باقی مانده است.
نمودار1 (الف تا د) تغییرات سطح شاخصهای استرس اکسیداتیو سنجیده شده در این تحقیق را نشان میدهد. کاهش سطح آنتیاکسیدان تام،گلوتاتیون پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و نمودار 2 افزایش سطح مالون دی آلدهید در بافت کبدی گروههای دریافتکننده باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و آلوده+ دریافت کننده نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک در مقایسه با گروه کنترل به صورت معناداري نشان داده شد(01/0> (P.
در حالیکه درگروه آلوده تیمار شده با نانوکیتوزان حامل دانه گرده، افزایش سطح آنتیاکسیدانتام، گلوتاتیونپراکسیداز، سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز و کاهش سطح مالون دی آلدهید بافت کبدی در مقایسه با گروه آلوده معنادار مشاهده شد (05/0> (P.
بحث
از عوامل مهم مـرگ و میـر در محــیطهــای بیمارستانی عفونتهاي باکتریایی هســتند، ، درمانهای رایچ آنتیبیوتیکی میکروبهاي مفیـد را از بین برده و منجر به ماندگاری سویههای مقاوم شـوند. همچنین بـاکتری مـیتوانـد وارد گـردش خـون شـود و موجب بروز سپتی سمی گردد که در این صورت درصـد مرگ و میر بالاست (Taha et al., 2024).
در این پژوهش تاثیر نانوکیتوزان حامل عصاره ازمک بر تغییرات سطح آنتیاکسیدانی و پراکسیداسیون لیپیدی بافت کبد موش صحرایی آلوده به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس ارزیابی شد.
در گروههای دریافت کننده باکتری، کاهش سطح فعالیت آنتیاکسیدان تام، سوپراکسیددیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز و افزایش مالون دی آلدهید در مقایسه با گروه کنترل نشان داده شد.
در مطالعه انجام شده در سال 2023 توسط Guo و همکاران گزارش داده شده که باکتری استافیلوکوکوس اورئوس سبب کاهش سوپراکسیددیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز و افزایش مالون دی آلدهید می شود (Guo et al ., 2023).
همچنین در سال 2023، Merghni و همکاران بر هم خوردن تعادل سیستم آنتیاکسیدانی سوپراکسیدسموتاز و کاتالاز و افزایش مالون دی الدهید را در موشهای صحرایی آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس را مشاهده شد(Merghni et al., 2023). که نتایج این مطالعه نیز همسو با مطالعات پیشین است.
الف ب
شکل 1. نمودارگستری اندازه ذرات و ریختشناسی نمونهها: الف) نانوذرات کیتوزان با متوسط اندازه1/118نانومتر،ب) نانوکیتوزان حامل عصاره با متوسط اندازه2/170نانومتر
الف ب
شکل 2.نمودارپتانسیل زتای نمونه ها، الف: پتانسیل زتای نانوکیتوزان حامل عصاره (4/31+ میلیولت) ب) پتانسیل زتای نانوکیتوزان(3/35+)،
پراکسیداسیون لیپیدی میتواند باعث تغییراتی در سیالیت و نفوذپذیری غشا و افزایش سرعت تخریب پروتئین شود که در نهایت منجر به لیز سلولی میشود. به خوبی پذیرفته شده است که پاک کنندههای رادیکالهای آزاد مانند SOD، CAT و GSH و آنزیم های تنظیم کننده متابولیسم مانند GSH-Px، GR و GST میتوانند از سیستم سلولی در برابر اثرات مضر رادیکال های آزاد محافظت کنند (Eleyan et al., 2024).
SOD به عنوان آنزیم آنتی اکسیدانی خط اول دفاعی نقش مهمی در تغییر موازات سوپراکسید ایفا میکند و در نتیجه منجر به پراکسید هیدروژن میشود که در نهایت توسط GPx و کاتالاز خنثی میشود
(Abdelrazzak and Ramadan 2024).
در مطالعه حاضر افزایش معنیداری در محصولات پراکسیداسیون لیپیدی با کاهش معنیداری در سطح فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی مانندSOD، کاتالاز، GPx، GST، GR در گروه آلوده به باکتری مشاهده شد که با مطالعات پیشین نیز همسو می باشد.
الف ب
ج د
نمودار1. مقایسه سطح آنتی اکسیدانهای بافت کبدی،الف: سطح آنتی اکسیدان تام ب: سوپراکسیددیسموتاز ج: گلوتاتیون پراکسیداز د:کاتالاز در گروههای مختلف آزمایش (نتایج براساس میانگین±انحراف معیار؛ ***001/0 P <مقایسه با گروه کنترل؛ # 05/0> P: مقایسه با گروه آلوده به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس)
پراکسیداسیون لیپیدی میتواند باعث تغییراتی در سیالیت و نفوذپذیری غشا و افزایش سرعت تخریب پروتئین شود که در نهایت منجر به لیز سلولی میشود. به خوبی پذیرفته شده است که پاک کنندههای رادیکالهای آزاد مانند SOD، CAT و GSH و آنزیم های تنظیم کننده متابولیسم مانند GSH-Px، GR و GST میتوانند از سیستم سلولی در برابر اثرات مضر رادیکال های آزاد محافظت کنند (Eleyan et al., 2024).
SOD به عنوان آنزیم آنتی اکسیدانی خط اول دفاعی نقش مهمی در تغییر موازات سوپراکسید ایفا میکند و در نتیجه منجر به پراکسید هیدروژن میشود که در نهایت توسط GPx و کاتالاز خنثی میشود (Abdelrazzak and Ramadan 2024).
در مطالعه حاضر افزایش معنیداری در محصولات پراکسیداسیون لیپیدی با کاهش معنیداری در سطح فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی مانند SOD، کاتالاز، GPx، GST، GR در گروه آلوده به باکتری مشاهده شد که با مطالعات پیشین نیز همسو می باشد
محتوای آنتی اکسیدان باعث کاهش گلوتاتیون در کبد موشهای صحرایی مسموم با استافیلوکوکوس اورئوس میشود. کاهش سطح فعالیت SOD، کاتالاز و GPx نشاندهنده تجمع یونهای سوپراکسید و همچنین یونهای پراکسید هیدروژن است که ممکن است منجر به افزایش مشاهدهشده در محصولات پراکسیداسیون لیپیدی در کبد موشهای مسموم با استافیلوکوکوس اورئوس شود (Alfei et al., 2024).
علاوه بر این، تغییرات در متابولیسم گلوتاتیون در موشهای تزریق شده با استافیلوکوکوس اورئوس مشاهده شد. گلوتاتیون ردوکتاز یک دفاع شناخته شده در برابر استرس اکسیداتیو است که به نوبه خود به گلوتاتیون به عنوان کوفاکتور نیاز دارد. مشخص شده است که GSH نقش مهمی در دفاع سلول های کبدی در برابر ROS، رادیکال های آزاد و متابولیتهای الکتروفیل ایفا میکند (Gao et al., 2021).
از این رو، کاهش شدید GSH سلولها را در برابر اکسیداتیو آسیب پذیرتر میکند، آسیب توسط رادیکالها و افزایش تیولاسیون پروتئین یا اکسیداسیون گروههای SHکاهش در محتوای گلوتاتیون، کاهش یافته ممکن است منعکس کننده سطوح کاهش یافته فعالیت گلوتاتیون ردوکتاز و گلوتاتیون پراکسیداز در کبد موشهای آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس باشد. مطابق با نتایج ما، قبلاً پیشنهاد شده بود که عفونت استافیلوکوکوس اورئوس منجر به افزایش سطح واسطههای اکسیژن فعال با کاهش محتوای گلوتاتیون میشود (Xiang et al., 2018).
همچنین مشهود است که افزایش رادیکالهای آزاد ساختار اندامهای حیاتی را تغییر میدهد و همچنین مانند DNA به ماکرومولکولها حمله میکند و در نتیجه تکه تکه شدن DNA را افزایش میدهد.
به طور مداوم، تغییرات بافتی همانطور که مشهود بود وجود داشت.
با بی نظمی سلول های کبدی همراه با هیپرتروفی سلول های کبدی مرکز لوبولار و همچنین افزایش قابل توجهی در نرخ قطعه قطعه شدن DNA در موش های آلوده به باکتری مشاهده شد که نشان دهنده آسیب DNA در کبد است.
در واقع عفونتهای باکتریایی با تولید بیش از حد رادیکالهای آزاد باعث بر هم زدن تعادل سیستم آنزیمی و غیر آنزیمی اکسیدانی و آنتیاکسیدانی شده که تولید این مولکولها سبب تخریب مولکولهای زیستی و در نهایت آسیب به بافتهای مختلف می شود(Prasad et al., 2011; Wu et al., 2017).
در بخش دیگر این پژوهش،نشان داده شد، در گروه تیمار سطح آنتی اکسیدانها در بافت کبد درمقایسه با گروه آلوده افزایش ومیزان مالون دی آلدهیدکاهش معناداری رانشان داد.
خواص آنتیاکسیدانی و ضد التهابی ترکیبات فنلی در گونههای لپیدیوم در چندین مطالعه گزارش شده است. تعداد معینی از مشتقات کوئرستین، کامفرول و ایزورامنتین ،گلیکوزید کوئرستین (کوئرستین-3،7-دی-O-گلیکوزید و فلاونولیگنان مشتق شده از گیاه نیز گزارش داده شده است که میتوانند منجر به مهار تولید نیتریت در سلول ها، فعالیتهای ضد التهابی در ماکروفاژهای و همچنین در سنجشهای آنتیاکسیدانی کاهنده آهن عمل کنند.
در مطالعه انجام شده توسط فنگ و همکاران در سال 2022 اثرات محافظتی عصاره ازمک بر روی کبد و کلیه در برابر سمیت اکسی متولون نشان داده شد که عصاره فعالیت گلوتاتیون ردوکتاز را افزایش داد (GSR)، SOD، CAT، پراکسیداز (POD) و گلوتاتیونS-ترانسفراز (GST)، در حالی که کل را افزایش می دهد. ظرفیت آنتی اکسیدانی و کاهش سطح ترکیبات واکنش دهنده با تیوباربیتوریک اسید (TBARS) بافتی در بافت کبد و کلیه(Feng et al., 2022).
یکی از دلایل تاثیر نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک خنثی کردن گونه های باز فعال اکسیژن و حذف رادیکالهای آزاد بود که منجر به افزایش سوپر اکسید دیسموتاز و کاهش مالون دی الدهید می شود.
بسیاری از محققان دریافتند که پلیفنلها، آنتی اکسیدانهایی با خواص ردوکس هستند که به آنها اجازه میدهد به عنوان عوامل کاهنده، اهدا کننده هیدروژن و خاموش کنندههای اکسیژن منفرد عمل کنند. پلیفنلها همچنین دارای خواص کیلاسیون فلزی هستندکه میتوانند به فلزات متصل شوند (کلاتاسیون فلزات) و با رادیکالهای آزاد و مواد سمی ژنتیکی یا سرطان زا واکنش نشان دهند (Xiao et al., 2024).
نتیجهگیری
با توجه به بررسیهای انجام شده و ارزیابی نتایج به دست آمده در این مطالعه میتوان تصور نمود نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک احتمالا به دلیل دارا بودن ترکیبات متنوع با خاصیت آنتی اکسیدانی قوی، سطح آنتیاکسیدانهای مالون دی الدهید در بافت کبد موشهای عفونی شده با باکتری استافیلوکوکوس اورئوس برکبد موشهای صحرایی نر را تعدیل کرده و با کاهش پراکسیداسیون لیپیدی و افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی درگیر در مکانیسم اکسیدانی می تواند در مدیریت و درمان آسیبهای ناشی از عفونت باکتری استافیلوکوکوس اورئوس استفاده شود.
اثرات محافظتی قابلتوجهی در برابر آسیب کبدی ناشی از عفونت باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس از طریق افزایش گلوتاتیون، کاهش مالون دیآلدئید و گونههای اکسیژن فعال بدون هیچ نشانهای از سمیت آشکار ارائه میکنند. در نتیجه احتمالا، نانوکیتوزان حامل عصاره گیاه ازمک را می توان به عنوان فیتوکمیکالهای امیدوارکننده برای محافظت از کبد در برابر سمیت های مختلف از جمله عفونت های باکتریایی در نظر گرفت. مطالعات جامع تری باید برای بررسی پتانسیل محافظت از کبد ازمک انجام شود.
تقدیر و تشکر
نویسندگان این مقاله از همکاری مجتمع آزمایشگاهی زیست شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات قدردانی میکند.
تضاد منافع
نویسندگان مقاله اعلام می دارند که هیچ گونه تعارض منافع ندارند.
ملاحظات اخلاقي
مطالعه حاضر با مجوز کمیته اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات انجام گرفته است و سعی شده که تمام موازین اخلاقی کار با حیوان مورد توجه باشد و الزامات معاهده هلسینکی رعایت گردد (IR.IAU.SRB.REC.1403.339).
منابع
1. Abdelrazzak, A.B., Ramadan, L.M. (2024). Markers of oxidative stress and inflammation increase in the lung and liver of partially irradiated rats. Egyptian Journal of Basic and Applied Sciences,11(1):412-23. doi.org/10.1080/2314808X.2024.2352676
2. Arkia ,S ., Arasteh, J., Hesampour, A., Israfili, A. Synergistic effect of vancomycin and interferon-gamma-loaded chitosan nanogels on TNF-α gene expression in methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) -infected mice. Journal of Applied Microbiology in Food Industry, 4:8(1) : 42-57.
3. Al-Fatlawi, I.N., Pouresmaeil ,V., Davoodi-Dehaghani, F., Pouresmaeil, A., Akhtari, A., Tabrizi, M.H.( 2024) .. Effects of solid lipid nanocarrier containing methyl urolithin A by coating folate-bound chitosan and evaluation of its anti-cancer activity. BMC biotechnology,24(1):18. doi.org/10.1186/s12896-024-00845-6.
4. Alfei, S., Schito, G.C., Schito, A.M., Zuccari ,G.(2024) . Reactive oxygen species (ROS)-mediated antibacterial oxidative therapies, available methods to generate ROS and a novel option proposal. International Journal of Molecular Sciences, 25(13):7182. doi: 10.3390/ijms25137182.
5. Al-Ghanayem ,A.A., Alhussaini ,M.S., Asad ,M., Joseph, B.( 2022 ). Effect of Moringa oleifera leaf extract on excision wound infections in rats. antioxidant, antimicrobial, and gene expression analysis. Molecules, 27(14):4481. doi: 10.3390/molecules27144481.
6. Benaicha ,S., Bussmann,R.W., Elachouri, M.( 2024) .Lepidium draba L. Lepidium sativum L. Brassicaceae, InEthnobotany of Northern Africa and Levant. Cham: Springer Nature Switzerland, 1267-1277.doi : 10.1007/978-3-031-43105-0_136.
7. Ciftci, H., Er Caliskan, C., Yazici, B., Tekcan, A., Ozturk, K. (2024). Investigation of the Effect of Silver Nanoparticles Obtained from Primula Vulgaris Extracts by Applying the Green Synthesis Method on MCF-7 Cells'. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 43(7): 2556-2571. doi: 10.30492/ijcce.2024.2001893.602.
8. Déciga-Campos, M., Ventura-Martínez, R., González-Trujano ,ME., Silveira ,D. (2022). Pharmacological interaction between drugs and medicinal plants. Frontiers in Pharmacology,13:1081090. doi: 10.3389/fphar.2022.1081090.
9. Dong ,J., Na ,Y., Hou ,A., Zhang, S., Yu, H., Zheng ,S., Lan ,W., Yang, L. (2023 ). A review of the botany, ethnopharmacology, phytochemistry, analysis method and quality control, processing methods, pharmacological effects, pharmacokinetics and toxicity of codonopsis radix. Frontiers in Pharmacology,14:1162036. doi: 10.3389/fphar.2023.1162036.
10. Eleyan ,M., Zughbur, M.R., Hussien, M., Ayesh, B.M., Ibrahim, K.A.( 2024). Carvacrol modulates antioxidant enzymes, DNA integrity, and apoptotic markers in zearalenone-exposed fetal rat liver. Drug and Chemical Toxicology, 13:1-10. doi: 10.1080/01480545.2024.2425984.
11. Fatima, N., Sheikh, N., Satoskar, A.R., et al.(2021) . Effect of Short-Term Tacrolimus Exposure on Rat Liver, An Insight into Serum Antioxidant Status, Liver Lipid Peroxidation, and Inflammation. Mediators Inflamm, 2021:6613786. doi:10.1155/2021/6613786.
12. Feng, J., Gao ,H., Yang, L., Xie, Y., El‐Kenawy, A.E., El‐kott ,A.F.( 2022). Renoprotective and hepatoprotective activity of Lepidium draba L. extracts on oxymetholone‐induced oxidative stress in rat. Journal of Food Biochemistry,46(9):e14250. doi: 10.1111/jfbc.14250.
13. Feng, X., Maze,M., Koch ,L.G., Britton, S.L., Hellman, J. (2015).Exaggerated acute lung injury and impaired antibacterial defenses during Staphylococcus aureus infection in rats with the metabolic syndrome. PLoS One,10(5):e0126906. doi: 10.1371/journal.pone.0126906.
14. Gao,L., Tang, Z., Li ,T., Wang, J.( 2021) . Combination of kaempferol and azithromycin attenuates Staphylococcus aureus-induced osteomyelitis via anti-biofilm effects and by inhibiting the phosphorylation of ERK1/2 and SAPK. Pathogens and Disease,79(8):ftab048.
15. Guo, X.( 2023). Antibacterial and anti‐inflammatory effects of genistein in Staphylococcus aureus induced osteomyelitis in rats. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology,37(4):e23298. doi: 10.1093/femspd/ftab048.
16. Hajizadeh, M., Sarayan, M.S., Taleghani ,A., Shafaei ,E., Sahebkar, A., Eghbali, S., Nasirizadeh, S.(2024 ). Evaluation of antimicrobial and antioxidant effects of silver nanoparticles synthesized with leaves of Lepidium draba L. Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 17(3):101004. doi: 10.1016/j.jrras.2024.101004.
17. Hassanen, E.I., Hassan ,N.H., Mehanna, S., Hussien ,A.M., Ibrahim, M.A., Mohammed, F.F., Farroh, K.Y. (2025).Oral supplementation of curcumin-encapsulated chitosan nanoconjugates as an innovative strategy for mitigating nickel-mediated hepatorenal toxicity in rats. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology,1-6. doi: 10.1007/s00210-025-03799-4.
18. Jahantab, E., Hosseini ,S.H., Sadeghi, Z.( 2023). Ethnobotanical study of medicinal plants, Fasa County, Iran. Journal of Medicinal Plants,22(86):88-112. doi 10.61186/jmp.22.86.88.
19. Jambour, f., Hamedeyazdan, s., Soraya, H.( 2024). Cardiotoxicity of hydroalcoholic extract of Lepidium draba in isoproterenol-induced heart failure in rats. Journal of Research in Pharmacy,28(2). doi : 10.29228/jrp.712.
20. Khodadadi,M., Jahromi ,G.P., Meftahi ,G.H., Khodadadi, H., Hadipour, M., Ezami, M.( 2024 Oct 30). Crocin nano-chitosan-coated compound mitigates hippocampal blood-brain barrier disruption, anxiety, and cognitive deficits in chronic immobilization stress-induced rats. Heliyon,10;10(20):e39203. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e39203.
21. Liang, H., Wang ,Y., Liu, F., Duan, G., Long ,J., Jin, Y., Chen, S., Yang, H. (2024). The Application of Rat Models in Staphylococcus aureus Infections. Pathogens, 21;13(6):434. doi: 10.3390/pathogens13060434.
22. Lin, L., Long, N., Qiu, M., Liu ,Y., Sun ,F., Dai, M.( 2021) .The inhibitory efficiencies of geraniol as an anti-inflammatory, antioxidant, and antibacterial, natural agent against methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection in vivo. Infection and drug resistance,2991-3000. doi: 10.2147/IDR.S318989.
23. Luhova,L., Lebeda ,A., Hedererova, D., Pec, P.( 2003 ). Activities of amine oxidase, peroxidase and catalase in seedlings of Pisum sativum L. under different light conditions. Plant Soil Environ, 49(4): 151-157. doi: 10.17221/4106-PSE.
24. Merghni ,A., Belmamoun, A.R., Urcan ,A.C., Bobiş ,O., Lassoued,M.A. (2023) . 1, 8-Cineol (Eucalyptol) Disrupts Membrane Integrity and Induces Oxidative Stress in Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Antioxidants, 6;12(7):1388. doi: 10.3390/antiox12071388.
25. Noor, F., Tahir ul Qamar, M., Ashfaq, U.A., Albutti, A., Alwashmi, A.S., Aljasir, M.A.(2022).Network pharmacology approach for medicinal plants: review and assessment. Pharmaceuticals,15(5):572. doi: 10.3390/ph15050572.
26. Poorbarat, S., Bibak, B., Mohammadi, A., Keshavarzi, Z., Alesheikh, P., Hoseinzadeh, A., et al .(2022). Evaluation of Anxiolytic Effects of Methanolic Extract of Lepidium draba L by Cross-Maze Method in Mice. North Khorasan University of Medical Sciences, 14 (2) :21-27.
27. Pourbabaki, R., Khadem, M., Samiei ,S., Amirkhanloo, F., Shahtaheri, S. (2021). Role of rosemary officinalis in the hepatotoxicity induced by Chlorpyrifos sub-chronic exposure in rats. Iran Occupational Health, Iran Occupational Health Journal ,18(1):75-88.doi:10.52547/ioh.18.1.75
28. Prasad, O.H., Navya ,A., Vasu ,D., Chiranjeevi ,T., Bhaskar, M., Babu, K.S., Sarma, P.V. (2011). Protective effects of Prosopis juliflora against Staphylococcus aureus induced hepatotoxicity in rats. International Journal of pharmaceutical and biomedical research,22:172-178.
29. Rami, M., Habibi ,A., Khajehlandi, M.( 2018).The effect of moderate intensity exercise on the activity of catalase enzyme and malondialdehyde in hippocampus area of diabetic male Wistar rats. Feyz Medical Sciences Journal, 22 (6) :555-563.
30. Rana, A., Kumar, N.R., Kaur, J.( 2022) .Therapeutic effect of propolis on Staphylococcus aureus induced oxidative stress in spleen of Balb/c mice: A biochemical and histopathological study. Indian Journal of Natural Products and Resources (IJNPR)[Formerly Natural Product Radiance (NPR)],13(3):346-55. doi: 10.56042/ijeb.v60i08.54823.
31. Shaaban, M.T., Abdel-Hamid ,M.S., Orabi,SH., Korany ,R.M., Elbawab, R.H.( 2024 ). Assessment of the antibacterial efficacy of silver nanoparticles-based Artemisia annua against methicillin-resistant Staphylococcus aureus-infected lung tissues in albino rats. Journal of Analytical Science and Technology,15(1):25. doi.org/10.1186/s40543-024-00436-2.
32. Sincihu, Y., Lusno, M.F., Mulyasari, T.M., Elias, S.M., Sudiana, I.K., Kusumastuti, K., Sulistyorini ,L., Keman, S.(2023 ). Wistar rats hippocampal neurons response to blood low-density polyethylene microplastics: a pathway analysis of SOD, CAT, MDA, 8-OHdG expression in hippocampal neurons and blood serum Aβ42 levels. Neuropsychiatric disease and treatment, 5:19:73-83. doi: 10.2147/NDT.S396556.
33. Tabaei, S., Kouhi Noghondar, M., Mohammadzadeh, M.,Ataei ,L., Amel Jamehdar, S. (2016). Pattern of antibiotic resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains isolated from clinical specimens. Imam Reza hospital in Mashhad. Medical Journal of Mashhad university of Medical Sciences, 59(2): 64-70. doi:10.22038/mjms.2016.7328.
34. Taha, S.M., Abd El-Aziz, N.K., Abdelkhalek, A., Pet ,I., Ahmadi, M., El-Nabtity ,S.M. (2024). Chitosan-Loaded Lagenaria siceraria and Thymus vulgaris Potentiate Antibacterial, Antioxidant, and Immunomodulatory Activities against Extensive Drug-Resistant Pseudomonas aeruginosa and Vancomycin-Resistant Staphylococcus aureus: In Vitro and In Vivo Approaches. Antioxidants, 30;13(4):428. doi: 10.3390/antiox13040428.
35. Vaezifar, S., Molaei, M.( 2019). Preparation and Characterization of Drug-Delivery System of Chitosan Nanoparticles Containing Doxorubicin for Use in the Treatment of Breast Cancer. Journal of Isfahan Medical School, 37(541): 1047-1053.doi: 10.22122/jims.v37i541.12118.
36. Wang ,Y., Bai ,L., Li, H., Yang, W., Li, M.( 2021). Protective effects of Lepidium draba L. leaves extract on testis histopathology, oxidative stress indicators, serum reproductive hormones and inflammatory signalling in oxymetholone‐treated rat. Andrologia, 53(11):e14239. doi: 10.1111/and.14239.
37. Wu, D., Zhou ,S., Hu, S., Liu, B.( 2017).Inflammatory responses and histopathological changes in a mouse model of Staphylococcus aureus-induced bloodstream infections. The Journal of Infection in Developing Countries, 30;11(4):294-305. doi: 10.3855/jidc.7800.
38. Xiang ,Y., Haixia ,W., Lijuan ,M., Yanduo ,T. (2018) .Isolation, purification and identification of antioxidants from Lepidium latifolium extracts. Medicinal Chemistry Research, 27:37-45.
39. Xiao, P., Ma , H., Kuang, C., Wang ,W.( 2024). Hydroalcoholic extract of lepidium draba l. ameliorates capecitabine -induced enterocolitis in rats. Journal of animal & plant sciences,34(4): 999-1011 . doi:10.36899/japs.2024.4.0782.
40. Zeedan, GS., El-Aziz, A., Tamer, H., Sedky, D., Mohamed, A., Abdalhamed, A.M., Abdel-Aziem ,S., Khafagi, M., Nasr, S.M. (2024 ). In Vivo Investigation of the Anti-Staphylococcus aureus Impact of Balanites aegyptiaca and Curcuma longa Ethanol Extracts on Apoptotic Gene Expression and Their Implications on Hemogram and Serum Protein Profiles. Egyptian Journal of Veterinary Sciences, 10(1): 169-176.doi:10.17582/journal.aavs/2022/10.1.160.169.
Effect of nanochitosan carrying Lepidium draba extract on antioxidant levels and lipid peroxidation in liver tissue of rat infected with Staphylococcus aureus
Anahita Sinaei1, Zahra Keshtmand*2 , Morteza Mohajeri Amiri1
1. Department of Biology, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
2. Department of Biology, C.TC., Islamic Azad University, Tehran, Iran
Received: 09 March 2025 Accepted: 07 October 2025
Abstract
The biocompatibility, biodegradability, antibacterial and non-toxic properties of nanochitosan and the use of plant compounds with antibacterial properties have been considered today. The aim of this study was to investigate the effect of nanochitosan carrying Lepidium draba extract on changes in the level of antioxidants and lipid peroxidation of liver tissue infected with Staphylococcus aureus in male Wistar rats. In this experimental study, 28 male Wistar rats were divided into four groups including control group, infected with Staphylococcus aureus (108 CFU/ml), receiving nanochitosan (1ml), and infected model + receiving nanochitosan carrying Lepidium draba extract (200 mg/kg). Infection was induced by intraperitoneal injection, single dose, and receiving nanochitosan carrying the Lepidium draba extract by gavage for 30 days.After the treatment period and animal dissection, liver tissue was extracted to examine the activity levels of total antioxidant, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase, and malondialdehyde of different groups. Data analysis in different groups was performed with SPSS software and one-way variance statistical test, and p<0.05 was considered significant. The results showed a significant change in the levels of total antioxidant, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase and malondialdehyde in the infected groups compared to the control group (P<0.05). While a decrease in the level of malondialdehyde, an increase in the level of total antioxidant, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase in the treatment groups compared to the infected group was shown to be significant (P<0.05). Based on the results obtained, probably due to its antioxidant compounds and effects, nanochitosan carrying Lepidium draba extract showed a modulating effect on the level of antioxidants and lipid peroxidation in the liver tissue of bacteria-infected rats. Therefore, it can probably be used as a promising therapeutic strategy.
Keywords: Nanochitosan, Lepidium draba, Antioxidant, ipid peroxidation, Liver, Staphylococcus aureus, Rat
* Corresponding Author: Zahra Keshtmand
Adress: Department of Biology, C.TC., Islamic Azad University, Tehran, Iran
Email: zahra.keshtmand@iau.ac.ir