اثرحفاظتی کوئرستین از سیستم تولیدمثل موش‌های سوری نر تحت تاثیر با فیپرونیل
محورهای موضوعی : زیست شناسی سلولی تکوینی گیاهی و جانوری ، تکوین و تمایز ، زیست شناسی میکروارگانیسم
1 - استادیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فرهنگیان
کلید واژه: تولیدمثل, فیپرونیل, موش, کوئرستین ,
چکیده مقاله :
فیپرونیل یک حشره کش فنیل پیرازول است که برای کشتن طیف وسیعی از حشرات در کشاورزی و دامپزشکی استفاده می شود همانند سایر حشره کش‌ها عوارض زیادی برای محیط زیست و انسان دارد. از طرفی کوئرستین یک ترکیب آنتی اکسیدانی گیاهی است که می‌توانند سمیت ترکیبات شیمیایی و حشره کش را خنثی کند. هدف مطالعه حاضر بررسی اثرحفاظتی کوئرستین از سیستم تولیدمثل موش‌های سوری نر تحت تاثیر با سم فیپرونیل بود. در این مطالعه ، تعداد 32 موش سوری نر کوچک آزمایشگاهی کاملا سالم با وزن تقریبی 3±25 گرم تهیه و به طور تصادفی به 4 گروه 8 تایی تقسیم شدند. گروه فیپرونیل با دزmg /kg 5/4؛ گروه کوئرستین با دزmg /kg 50 ؛گروه کوئرستین به علاوه فیپرنیل ؛ فیپرونیل با دزmg /kg 5/4و کوئرستین با دز mg /kg 50 به طور همزمان و گروه کنترل آب مقطر را به مدت 28 روز بوسیله گاواژ دریافت کردند. یافتههای مطالعه نشان داد گروه فیپرونیل نسبت به کنترل؛ وزن بیضه، ضخامت اپیتلیوم لوله‌های اسپرم ساز، شاخص جایگزینی مجدد، شاخص اسپرمیوژنز، FRAP ، TTM، FSH، LH و تستوسترون را کاهش می دهد امّا شاخص تمایز لوله‌ای ، قطر لوله‌های اسپرم ساز،MDA ، NO، را نسبت به کنترل افزایش می‌دهد . تمام پارامترهای بالا در گروه فیپرونیل به علاوه کوئرستین به حالت طبیعی برگردانده می شود. یافتههای این مطالعه مشخص کرد که فیپرونیل اثرات منفی روي پارامترهای مورفومتري و فعالیت تولید مثلی در موش‌هاي سوری نر دارد و در صورت استفاده هم زمان با کوئرستین، سیستم تولید مثلی موش‌های سوری را در برابر فیپرونیل حفظ می‌کند.
Fipronil, a widely used phenylpyrazole insecticide in agriculture and veterinary medicine, poses environmental and human health risks. Quercetin, a plant-derived antioxidant, has shown potential in neutralizing the toxicity of various chemicals, including insecticides. This study aimed to evaluate the protective effects of quercetin on the reproductive system of mice exposed to fipronil. Thirty-two healthy male Balb/c mice (25±3 grams) were randomly divided into four groups of eight: the Fipronil group (4.5 mg/kg fipronil), Quercetin group (50 mg/kg quercetin), Fipronil + Quercetin group (4.5 mg/kg fipronil + 50 mg/kg quercetin), and a Control group (distilled water). All treatments were administered via gavage for 28 days. The fipronil group showed significant reductions in testis weight, seminiferous tubule epithelial thickness, spermiogenesis index, FRAP, TTM, FSH, LH, and testosterone levels compared to the control group. Conversely, the tubular differentiation index, tubule diameter, sperm count, MDA, and NO levels increased in the fipronil-treated group. Co-administration of quercetin with fipronil restored these parameters to near-normal levels. Fipronil negatively affects morphometric parameters and reproductive function in male mice. However, quercetin co-administration provides protective effects, reducing the reproductive toxicity induced by fipronil.
[1] Khalaf AA, Galal MK, Ibrahim MA, Allah AA, Afify MM, Refaat R. The Terminalia laxiflora modulates the neurotoxicity induced by fipronil in male albino rats. Bioscience Reports. 2019 Mar;39(3):BSR20181363.
[2] Hainzl D, Cole LM, Casida JE. Mechanisms for selective toxicity of fipronil insecticide and its sulfone metabolite and desulfinyl photoproduct. Chemical research in toxicology. 1998 Dec 21;11(12):1529-35.
[3] -Ohi, M., Dalsenter, P.R., Andrade, A.J.M. and Nascimento, A.J., 2004. Reproductive adverse effects of fipronil in Wistar rats. Toxicology letters, 146(2), pp.121-127.
[4] Kalyanaraman B, Hardy M, Zielonka J. A critical review of methodologies to detect reactive oxygen and nitrogen species stimulated by NADPH oxidase enzymes: implications in pesticide toxicity. Current pharmacology reports. 2016 Aug;2:193-201.
[5] Khan S, Jan MH, Kumar D, Telang AG. Firpronil induced spermotoxicity is associated with oxidative stress, DNA damage and apoptosis in male rats. Pesticide biochemistry and physiology. 2015 Oct 1;124:8-14.
[6] Eisa AA, Abo-Elghar GE, Ammar IM, Metwally HG, Arafa SS. Embryotoxicity and teratogenicity of fipronil in rats (Rattus norvegicus). Zagazig Journal of Agricultural Research. 2017 Sep 1;44(5):1851-61.
[7] Agarwal A, Sengupta P. Oxidative stress and its association with male infertility. Male infertility: contemporary clinical approaches, andrology, ART and antioxidants. 2020:57-68.
[8] AlBasher G, Abdel-Daim MM, Almeer R, Ibrahim KA, Hamza RZ, Bungau S, Aleya L. Synergistic antioxidant effects of resveratrol and curcumin against fipronil-triggered oxidative damage in male albino rats. Environmental Science and Pollution Research. 2020 Feb;27:6505-14.
[9] Tohamy HG, El-Kazaz SE, Alotaibi SS, Ibrahiem HS, Shukry M, Dawood MA. Ameliorative effects of boswellic acid on fipronil-induced toxicity: antioxidant state, apoptotic markers, and testicular steroidogenic expression in male rats. Animals. 2021 Apr 30;11(5):1302.
[10] HA A, Abdo W, Abd El-Raof, TK., Abdallah, SA., Mousa, A. Assessment of hepato- rnal toxicicity of fipronil pesticide in male albino mice. Egy. J. Plant Pro. Res.2021, 9 (1): 39 – 53.
[11] Abouelghar GE, El-Bermawy ZA, Salman HM. Oxidative stress, hematological and biochemical alterations induced by sub-acute exposure to fipronil (COACH®) in albino mice and ameliorative effect of selenium plus vitamin E. Environmental Science and Pollution Research. 2020 Mar;27:7886-900.
[12] Mazzo M, Balieira KV, Bizerra PF, Mingatto FE. Fipronil-induced decrease in the epididymal sperm count: oxidative effect and protection by vitamin E. Animal Reproduction. 2018 Oct;15(4):1223.
[13] Bhatt K, Flora SJ. Oral co-administration of α-lipoic acid, quercetin and captopril prevents gallium arsenide toxicity in rats. Environmental toxicology and pharmacology. 2009 Jul 1;28(1):140-6.
[14] Qi W, Qi W, Xiong D, Long M. Quercetin: its antioxidant mechanism, antibacterial properties and potential application in prevention and control of toxipathy. Molecules. 2022 Oct 3;27(19):6545.
[15] Ding L, Wang K, Zhu H, Liu Z, Wang J. Protective effect of quercetin on cadmium-induced kidney apoptosis in rats based on PERK signaling pathway. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2024 Mar 1; 82:127355.
[16] El-Alkamy AM, Tayel SM, Safwat M, Abdallah DM, Nabil NM. The Protective Effect of Quercetin on Thioacetamide-Induced Liver Cirrhosis in Adult Male Albino Rats. Egyptian Journal of Histology. 2023 Jun 1;46(2):561-74.
[17] Omran OM, Omer OH. The effects of alpha-lipoic acid on breast of female albino rats exposed to malathion: Histopathological and immunohistochemical study. Pathology-Research and Practice. 2015 Jun 1;211(6):462-9.
[18] Crotty KL, May R, Kulvicki A, Kumar D, Neal DE. Investigative Urology: The Effect of Antimicrobial Therapy on Testicular Aspirate Flow Cytometry. The Journal of urology. 1995 Mar;153(3):835-8.
[19] Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J biol Chem. 1951 Nov 1;193(1):265-75.
[20] Jamnik P, Goranovič D, Raspor P. Antioxidative action of royal jelly in the yeast cell. Experimental gerontology. 2007 Jul 1;42(7):594-600.
[21] Niehaus Jr WG, Samuelsson B. Formation of malonaldehyde from phospholipid arachidonate during microsomal lipid peroxidation. European journal of biochemistry. 1968 Oct;6(1):126-30.
[22] Hattori N, Nomoto H, Fukumitsu H, Mishima S, Furukawa S. Royal jelly-induced neurite outgrowth from rat pheochromocytoma PC12 cells requires integrin signal independent of activation of extracellular signalregulated kinases. Biomedical Research. 2007;28(3):139-46.
[23] Zahmatkesh E, Najafi G, Nejati V, Heidari R. Protective effect of royal jelly on the sperm parameters and testosterone level and lipid peroxidation in adult mice treated with oxymetholone. Avicenna journal of phytomedicine. 2014 Jan;4(1):43.
[24] Senthilkumar T. Studies on the pathological effects of fipronil and their amelioration by curcumin in rats (Doctoral dissertation, Centre of Excellence in Pathology, College of Veterinary and Animal Sciences, Mannuthy).
[25] Xu D, Hu MJ, Wang YQ, Cui YL. Antioxidant activities of quercetin and its complexes for medicinal application. Molecules. 2019 Mar 21;24(6):1123.
[26] Qi W, Qi W, Xiong D, Long M. Quercetin: its antioxidant mechanism, antibacterial properties and potential application in prevention and control of toxipathy. Molecules. 2022 Oct 3;27(19):6545.
[27] Ndufeiya‐Kumasi LC, Abarikwu SO, Ohanador R, Omoregie ES. Curcumin improves the protective effects of quercetin against atrazine‐induced testicular injury in adult Wistar rats. Andrologia. 2022 Aug;54(7):e14445.
