Oral titanyum dioksit nanopartikül maruziyetinin dişi sıçanlarda üreme ve hormonal sistemler üzerine etkileri

Abstract

Titanyumdioksit naopartikülü (TiO2NP) en sık kullanılan metal nanopartiküllerden biridir ve dokularda birikip hasar oluşturmaktadır. Bu çalışmada amacımız, erişkin sıçanların ovaryum ve uterus dokularında, TiO2NP'nin olası endokrin bozucu etkilerini; vajinal smear, serum östradiol değeri, ağırlık ölçümleri, morfometrik, ışık mikroskopik ve immunohistokimyasal bulgular üzerinden göstermek ve östrojen benzeri ajan olma potansiyelini değerlendirmektir. Otuz iki adet Sprague dawley türü dişi sıçan kullanılarak; intakt kontrol grubu (n=8), İntakt TiO2NP grubu; (n=8), (oral TiO2NP 10 mg/kg/gün, 30 gün), Overektomize kontrol grubu (OvX); (n=8) (bilateral overektomi), Overektomize TiO2NP grubu (OvX+TiO2NP): (n=8), (overektomi sonrası, oral TiO2NP 10 mg/kg/gün, 30 gün) olmak üzere dört grup oluşturuldu. Deneyin son on günü vajinal smear takibi yapıldı. Sakrifikasyon öncesi tüm denekler tartıldı, serum örneklerinde ELISA yöntemiyle östradiol seviyesi ölçüldü. Ovaryum ve uterus dokuları tartılıp işlemlendirildikten sonra histolojik özellikleri (Hematoksilen+Eozin, Masson Trikrom boyaları ile) ve ERα, ERβ, LHR ve FSHR immunoreaktiviteleri değerlendirildi. Overektomize+TiO2NP grubunda uterus ağırlığı OvX grubuna kıyasla artmıştı (p=0,001). E2 seviyeleri NP gruplarında kendi kontrollerine göre yüksekti (p=0,001). Östrus siklusu verileri intakt kontrol grubuyla kıyaslandığında, OvX+TiO2NP grubunun östrus siklus sayısı daha az (p= 0,014), siklus uzunluğu ve faz frekansı daha fazlaydı (p= 0,001). TiO2NP ovaryumda atretik folikül sayısını artırdı. Ovariyan ERα, ERβ, LHR ve FSHR ifadeleri intakt kontrol grubuna göre düşüktü (p<0,001). OvX+TiO2NP grubunda uterus çapı, bez sayısı, endometriyal epitel yüksekliği OvX grubundan daha yüksek olup (p<0,001), intakt gruplara benzerdi. Uterusta ERα, ERβ, LHR ve FSHR ifadeleri OvX grubundan daha yüksekti (p<0,001). Sonuç olarak TiO2NP, intakt ve overektomize dişilerde östrojenik potansiyelinin yanında progestif özellik de gösterebilen bir endokrin bozucu ajandır.

Titanium dioxide nanoparticle (TiO2NP) is one of the most commonly used metal nanoparticles and accumulates in tissues and causes damage. In this study, we aimed to determine the possible endocrine-disrupting effects of TiO2NP on adult rats' through ovarian and uterine tissues, vaginal smear, serum E2 value, weight measurements, morphometric, light microscopic, and immunohistochemical findings and thus, to evaluate its estrogen-like agent potential.Using thirty-two Sprague Dawley female rats four groups were formed; intact control group (n=8), intact TiO2NP group; (n=8), (oral TiO2NP 10 mg/kg/day, 30 days), Ovariectomized control group (OvX); (n=8) (bilateral ovariectomy), Ovariectomized TiO2NP group (OvX+TiO2NP): (n=8), (post-ovariectomy, oral TiO2NP 10 mg/kg/day, 30 days). Vaginal smear follow-up was performed in the last ten days of the experiment. All subjects were weighed before sacrification, and the E2 level was measured in serum samples by ELISA method. The ovarian and uterine tissues were weighed and then processed, to evaluate their histological properties (with Hematoxylin+Eosin, Masson Trichrome stains), and ERα, ERβ, LHR, and FSHR immunoreactivities. There was no difference in weight measurements between the intact groups. The uterine weight was increased in the OvX+TiO2NP group compared to the OvX group. E2 levels were higher in NP groups compared to their controls. When the estrus cycle was evaluated, the number of oestrus cycles in the OvX+TiO2NP group was less, and the cycle length and phase frequency were higher than in the OvX group. TiO2NP increased the number of atretic follicles in the ovary. Ovarian ERα, ERβ, LHR and FSHR expressions were lower than in the control group. Uterine diameter, number of glands, and endometriyal epithelial height were higher in the OvX+TiO2NP group than in the OvX group, and they were similar to the intact groups. The expressions of ERα, ERβ, LHR, and, FSHR in the uterus were higher than in the OvX group. In conclusion, TiO2NP is an endocrine-disrupting agent that can show progestative properties in addition to its estrogenic potential in intact and ovariectomized females.