پنجشنبه 30 بهمن 1404
[Archive]
دوره 23، شماره 11 - ( 8-1404 )
جلد 23 شماره 11 صفحات 926-911 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: IR.UMA.REC.1403.031
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Farhadi A, Zolfagharpour F, Abdolmaleki A, Asadi A, Zabihi A. Protective effects of selenium nanoparticles against X-ray-induced testicular damage in rats: An integrated experimental and Monte Carlo simulation study. IJRM 2025; 23 (11) :911-926
URL: http://ijrm.ir/article-1-3595-fa.html
URL: http://ijrm.ir/article-1-3595-fa.html
اثر محافظتی نانوذرات سلنیوم در برابر آسیب بیضه ناشی از پرتوی ایکس: یک مطالعهی ترکیبی تجربی و شبیهسازی مونتکارلو. International Journal of Reproductive BioMedicine. 1404; 23 (11) :911-926
چکیده: (180 مشاهده)
مقدمه: پرتوهای یونیزان موجب آسیبهای اکسیداتیو در بافتهای زیستی بهویژه در اندامهای تولیدمثلی مانند بیضهها میشوند. نانوذرات سلنیوم به دلیل خواص آنتیاکسیدانی خود میتوانند به کاهش این آسیبها کمک کنند.
هدف: این مطالعه با هدف بررسی اثرات محافظتی نانوذرات سلنیوم در برابر آسیب بیضه ناشی از اشعه ایکس در موشهای صحرایی انجام شد.
مواد و روش ها: در این مطالعه ترکیبی تجربی و شبیه سازی مونتکارلو، 42 موش صحرایی نر ویستار (10-8 هفته، 250-200 گرم)، به طور تصادفی به 7 گروه (هر گروه 6 موش) تقسیم شدند. یک گروه به عنوان گروه کنترل بدون تابش و تزریق نانوذره بود، در حالی که گروه های باقی مانده در معرض اشعه ایکس 35 کیلوالکترونولت با دوزهای مختلف قرار گرفتند. در نیمی از موش های تحت تابش، نانوذره سلنیوم (5 میلیگرم بر کیلوگرم) قبل از تابش به صورت داخل صفاقی تجویز شد. ارزیابیهای بیولوژیکی شامل افزایش وزن، تغییرات در وزن بیضه، کیفیت اسپرم، بررسی بافتشناسی و اندازهگیری ظرفیت آنتیاکسیدانی کل، وضعیت اکسیدان کل و شاخص استرس اکسیداتیو بود. برای تکمیل دادههای تجربی، یک شبیهسازی Geant4-DNA برای ارزیابی تولید رادیکال هیدروکسیل و مقادیر G مربوطه در غلظتهای مختلف نانوذره سلنیوم در طول مرحله شیمیایی تعامل تشعشع انجام شد.
نتایج: موشهای تحت درمان با نانوذرات سلنیوم نتایج بیولوژیکی بهبود یافتهای نسبت به موشهای تحت تابش درماننشده نشان دادند. تعداد اسپرم 55-7% (010/0 > p)، تحرک اسپرم 7-2% (050/0 > p) افزایش، و فراوانی اسپرم های غیرطبیعی 18-6% (010/0 > p) کاهش یافت. ظرفیت کل آنتی اکسیدانی 15-2/5% (050/0 > p) افزایش یافت در حالیکه وضعیت کل اکسیدان و شاخص استرس اکسیداتیو کاهش داشت (010/0 > p). بررسی های بافت شناسی حفظ لوله های اسپرم ساز و کاهش آسیب بافتی را نشان داد. تفاوت وزن بیضه ها تا 50% کاهش یافت. نتایج شبیهسازی کاهش 93-82% مقادیر G رادیکالهای هیدروکسیل را در حضور نانوذرات سلنیوم نشان داد.
نتیجه گیری: این یافتهها نشان میدهند که نانوذرات سلنیوم میتوانند بهطور مؤثری آسیب بیضه ناشی از پرتو ایکس و استرس اکسیداتیو را کاهش دهند و پتانسیل بالایی بهعنوان یک عامل محافظتکننده در برابر پرتوهای یونساز دارند.
هدف: این مطالعه با هدف بررسی اثرات محافظتی نانوذرات سلنیوم در برابر آسیب بیضه ناشی از اشعه ایکس در موشهای صحرایی انجام شد.
مواد و روش ها: در این مطالعه ترکیبی تجربی و شبیه سازی مونتکارلو، 42 موش صحرایی نر ویستار (10-8 هفته، 250-200 گرم)، به طور تصادفی به 7 گروه (هر گروه 6 موش) تقسیم شدند. یک گروه به عنوان گروه کنترل بدون تابش و تزریق نانوذره بود، در حالی که گروه های باقی مانده در معرض اشعه ایکس 35 کیلوالکترونولت با دوزهای مختلف قرار گرفتند. در نیمی از موش های تحت تابش، نانوذره سلنیوم (5 میلیگرم بر کیلوگرم) قبل از تابش به صورت داخل صفاقی تجویز شد. ارزیابیهای بیولوژیکی شامل افزایش وزن، تغییرات در وزن بیضه، کیفیت اسپرم، بررسی بافتشناسی و اندازهگیری ظرفیت آنتیاکسیدانی کل، وضعیت اکسیدان کل و شاخص استرس اکسیداتیو بود. برای تکمیل دادههای تجربی، یک شبیهسازی Geant4-DNA برای ارزیابی تولید رادیکال هیدروکسیل و مقادیر G مربوطه در غلظتهای مختلف نانوذره سلنیوم در طول مرحله شیمیایی تعامل تشعشع انجام شد.
نتایج: موشهای تحت درمان با نانوذرات سلنیوم نتایج بیولوژیکی بهبود یافتهای نسبت به موشهای تحت تابش درماننشده نشان دادند. تعداد اسپرم 55-7% (010/0 > p)، تحرک اسپرم 7-2% (050/0 > p) افزایش، و فراوانی اسپرم های غیرطبیعی 18-6% (010/0 > p) کاهش یافت. ظرفیت کل آنتی اکسیدانی 15-2/5% (050/0 > p) افزایش یافت در حالیکه وضعیت کل اکسیدان و شاخص استرس اکسیداتیو کاهش داشت (010/0 > p). بررسی های بافت شناسی حفظ لوله های اسپرم ساز و کاهش آسیب بافتی را نشان داد. تفاوت وزن بیضه ها تا 50% کاهش یافت. نتایج شبیهسازی کاهش 93-82% مقادیر G رادیکالهای هیدروکسیل را در حضور نانوذرات سلنیوم نشان داد.
نتیجه گیری: این یافتهها نشان میدهند که نانوذرات سلنیوم میتوانند بهطور مؤثری آسیب بیضه ناشی از پرتو ایکس و استرس اکسیداتیو را کاهش دهند و پتانسیل بالایی بهعنوان یک عامل محافظتکننده در برابر پرتوهای یونساز دارند.
نوع مطالعه: Original Article |
فهرست منابع
1. Kudo H. Radiation applications. Singapore: Springer; 2018. [DOI:10.1007/978-981-10-7350-2]
2. Ramirez-Fort MK, Kardoust-Parizi M, Flannigan R, Bach P, Koch N, Gilman C, et al. Preservation of male fertility in patients undergoing pelvic irradiation. Rep Pract Oncol Radiother 2024; 28: 835-845. [DOI:10.5603/rpor.98731] [PMID] [PMCID]
3. Kaltsas A. Oxidative stress and male infertility: The protective role of antioxidants. Medicina 2023; 59: 1769. [DOI:10.3390/medicina59101769] [PMID] [PMCID]
4. Nethravathi V, Hemavathi V. Role of antioxidants in the treatment of oxidative stress-induced male infertility. In: Keservani RK, Patil SJ, Aranha I. Nutraceuticals for the treatment and prevention of sexual disorders. 1st Ed. USA, New York: Apple Academic Press; 2025. [DOI:10.1201/9781003503774-2]
5. Dawood MAO, El Basuini MF, Yilmaz S, Abdel-Latif HMR, Kari ZA, Abdul Razab MKA, et al. Selenium nanoparticles as a natural antioxidant and metabolic regulator in aquaculture: A review. Antioxidants 2021; 10: 1364. [DOI:10.3390/antiox10091364] [PMID] [PMCID]
6. Baokbah TAS. Protective effects of selenium nanoparticles against doxorubicin-induced testicular apoptosis in rats. Medical Science 2023; 27: e188ms2975. [DOI:10.54905/disssi/v27i134/e188ms2975]
7. Hamza RZ, Diab AEA. Testicular protective and antioxidant effects of selenium nanoparticles on monosodium glutamate-induced testicular structure alterations in male mice. Toxicol Rep 2020; 7: 254-260. [DOI:10.1016/j.toxrep.2020.01.012] [PMID] [PMCID]
8. Azmoonfar R, Moslehi M, Shahbazi-Gahrouei D. Radioprotective effect of selenium nanoparticles: A mini review. IET Nanobiotechnol 2024; 2024: 5538107. [DOI:10.1049/2024/5538107] [PMID] [PMCID]
9. Nieschlag E, Behre HM, Kliesch S, Nieschlag S. Andrology: Male reproductive health and dysfunction. 4th Ed. Switzerland: Springer Cham; 2023. [DOI:10.1007/978-3-031-31574-9]
10. Allison J, Amako K, Apostolakis J, Arce P, Asai M, Aso T, et al. Recent developments in Geant4. Nucl Instrum Methods Phys Res A 2016; 835: 186-225. [DOI:10.1016/j.nima.2016.06.125]
11. Incerti S, Kyriakou I, Bernal MA, Bordage MC, Francis Z, Guatelli S, et al. Geant4-DNA example applications for track structure simulations in liquid water: A report from the Geant4-DNA project. Med Phys 2018; 45: e722-739. [DOI:10.1002/mp.13048]
12. Tran HN, Archer J, Baldacchino G, Brown JMC, Chappuis F, Cirrone GAP, et al. Review of chemical models and applications in Geant4-DNA: Report from the ESA BioRad III project. Med Phys 2024; 51: 5873-5889. [DOI:10.1002/mp.17256] [PMID] [PMCID]
13. Urbankova L, Skalickova S, Pribilova M, Ridoskova A, Pelcova P, Skladanka J, et al. Effects of sub-lethal doses of selenium nanoparticles on the health status of rats. Toxics 2021; 9: 28. [DOI:10.3390/toxics9020028] [PMID] [PMCID]
14. Ehghaghi A, Zokaei E, Modarressi MH, Tavoosidana G, Ghafouri-Fard S, Khanali F, et al. Antioxidant and anti-apoptotic effects of selenium nanoparticles and Lactobacillus casei on mice testis after X-ray. Andrologia 2022; 54: e14591. [DOI:10.1111/and.14591] [PMID]
15. Nabi A, Hassanpour Dehnavi A, Mazaheri F, Momeni N, Nikukar H, Hemati M, et al. Radioprotective effect of omeprazole against testicular damage induced by ionizing radiation in mice: An experimental study. Int J Reprod BioMed 2025; 23: 91-102. [DOI:10.18502/ijrm.v23i1.18202] [PMID] [PMCID]
16. Dil E, Tümkaya L, Mercantepe T, Rakici S, Yılmaz A, Çelik Samancı T, et al. Radioprotective effects of dexmedetomidine on X-ray-induced testicular damage. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2023; 27: 673-680.
17. Erel O. A novel automated direct measurement method for total antioxidant capacity using a new generation, more stable ABTS radical cation. Clin Biochem 2004; 37: 277-285. [DOI:10.1016/j.clinbiochem.2003.11.015] [PMID]
18. Erel O. A new automated colorimetric method for measuring total oxidant status. Clin Biochem 2005; 38: 1103-1111. [DOI:10.1016/j.clinbiochem.2005.08.008] [PMID] [PMCID]
19. World Health Organization. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. 6th Ed. Geneva: World Health Organization Press; 2021.
20. Gao X, Zhang J, Zhang L. Hollow sphere selenium nanoparticles: Their in-vitro anti hydroxyl radical effect. Adv Mater 2002; 14: 290-293.
https://doi.org/10.1002/1521-4095(20020219)14:4<290::AID-ADMA290>3.0.CO;2-U [DOI:10.1002/1521-4095(20020219)14:43.0.CO;2-U]
21. Chappuis F, Grilj V, Tran HN, Zein SA, Bochud F, Bailat C, et al. Modeling of scavenging systems in water radiolysis with Geant4-DNA. Phys Med 2023; 108: 102549. [DOI:10.1016/j.ejmp.2023.102549] [PMID]
22. Hartmann GH, Andreo P. Fluence calculation methods in Monte Carlo dosimetry simulations. Z Med Phys 2019; 29: 239-248. [DOI:10.1016/j.zemedi.2018.08.003] [PMID]
23. Arasteh H, Sadighi Gilani MA, Ramezani-binabaj M, Babaei M. Microdissection testicular sperm extraction outcomes in azoospermic patients with bilateral orchidopexy. Andrology 2024; 12: 157-163. [DOI:10.1111/andr.13463] [PMID]
24. Yin G, Wang Q, Lv T, Liu Y, Peng X, Zeng X, et al. The radioprotective effect of LBP on neurogenesis and cognition after acute radiation exposure. Curr Radiopharm 2024; 17: 257-265. [DOI:10.2174/0118744710274008231220055033] [PMID] [PMCID]
25. Saif-Elnasr M, Abdel-Aziz N, El-Batal AI. Ameliorative effect of selenium nanoparticles and fish oil on cisplatin and gamma irradiation-induced nephrotoxicity in male albino rats. Drug Chem Toxicol 2019; 42: 94-103. [DOI:10.1080/01480545.2018.1497050] [PMID]
26. Chen N, Yao P, Zhang W, Zhang Y, Xin N, Wei H, et al. Selenium nanoparticles: Enhanced nutrition and beyond. Crit Rev Food Sci Nutr 2023; 63: 12360-12371. [DOI:10.1080/10408398.2022.2101093] [PMID]
27. Yuan S, Zhang Y, Dong P-Y, Chen Yan YM, Liu J, Zhang B-Q, et al. A comprehensive review on potential role of selenium, selenoproteins and selenium nanoparticles in male fertility. Heliyon 2024; 10: e34975. [DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e34975] [PMID] [PMCID]
28. Xu Y, Lai H, Pan S, Pan L, Liu T, Yang Z, et al. Selenium promotes immunogenic radiotherapy against cervical cancer metastasis through evoking P53 activation. Biomaterials 2024; 305: 122452. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2023.122452] [PMID]
29. Zhang Y, Liu J, Li X, Zhou G, Sang Y, Zhang M, et al. Dietary selenium excess affected spermatogenesis via DNA damage and telomere-related cell senescence and apoptosis in mice. Food Chem Toxicol 2023; 171: 113556. [DOI:10.1016/j.fct.2022.113556] [PMID]
30. Aldoury RSM. A review article: Effect of radiation on infertility. Int J Res Appl Sci Biotech 2022; 9: 45-65. [DOI:10.31033/ijrasb.9.1.5]
31. Sentkowska A, Pyrzyńska K. Antioxidant properties of selenium nanoparticles synthesized using tea and herb water extracts. Appl Sci 2023; 13: 1071. [DOI:10.3390/app13021071]
32. Karthik KK, Cheriyan BV, Rajeshkumar S, Gopalakrishnan M. A review on selenium nanoparticles and their biomedical applications. Biomed Technol 2024; 6: 61-74. [DOI:10.1016/j.bmt.2023.12.001]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
