مطالعه سرطان‌زایی بنزن و تأثیرات مالاتیون بر آن در موش سوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکترای تخصصی فارماکولوژی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 دانشیار، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، تهران، ایران

5 دکترای تخصصی پاتولوژی، مرکز تحقیقات بیولوژی سرطان، انستیتو کانسر ایران، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

6 استادیار مرکز تحقیقات بیولوژی سرطان، انستیتو کانسر ایران، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

7 دکترای تخصصی بیوتکنولوژی، آزمایشگاه مرکزی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران

چکیده

زمینه و هدف: در این پژوهش، ارتباط بین سرطان و قرار گرفتن در معرض مواد سمی موجود در محیط زیست بررسی می‌شود. بدین منظور از دو ماده که می‌دانیم (بنزن) و احتمال می‌دهیم (ارگانوفسفات‌ها) باعث ایجاد سرطان شوند به علت کاربرد وسیع آن‌ها در صنایع و مواجهه انسان با آن‌ها استفاده گردید..
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی 60 سر موش سوری نر بالغ به چهار گروه شامل کنترل، مالاتیون، مالاتیون همراه بنزن و بنزن تقسیم شدند. گروه کنترل صرفاً با سرم فیزیولوژی آزمایش شدند. سایر گروه‌ها به‌جز گروه بنزن به مدت 45 روز در تماس جلدی با مالاتیون بودند. بعد از این دوره، بنزن به گروه مالاتیون همراه بنزن از طریق گاواژ (به مدت 17 هفته) به میزان 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم در روغن ذرت (ml/kg 5) خورانیده شد. پس از کالبدگشایی، از ارگان‌های موردنظر نمونه‌های بافتی برداشته شد، همچنین سمیت سلولی با آزمون MTT و میکرونوکلئوس به‌صورت برون‌تنی سنجیده شد و درصد IC50 تعیین گردید.
یافته‌ها: مشاهدات میکروسکوپی بافت کبد، مبین هپاتوتوکسیسیتی و بافت کلیه سمیت کلیوی در گروه مالاتیون همراه بنزن بود. درصد فراوانی میکرونوکلئوس‌ها در غلظت  µg/ml100 ، µg/ml 50 ، µg/ml 25 در تمام گروه‌ها در مقایسه با گروه کنترل، معنی‎دار بود ( 0/05>p). در آزمون MTT درصد مهار رشد سلولی در غلظت‌های  µg/ml100، µg/ml 50، µg/ml 25، µg/ml 10 در تمام گروه‌ها به‌طور معنی‌داری با درصد مهار رشد سلولی با گروه کنترل متفاوت بود (0/05>p).
نتیجه‌گیری: طبق یافته‌های این مطالعه، دوزهای مشخصی از مالاتیون به تنهایی و همراه با بنزن سبب سمیت سلولی و پیش‌سرطان‌زایی در آزمون‌های سمیت سلولی می‌شوند. مالاتیون تأثیرات سرطان‌زایی ناشی از بنزن را تشدید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Carcinogenicity of benzene and the effects of Malathion in Mice

نویسندگان [English]

  • mozhgan asghari 1
  • goudarz sadeghihashjin 2
  • aliakbar golabchifar 3
  • mohamad kazem koohi 4
  • ahad mohamadnejad 5
  • sanaz rismanchi 6
  • mohamad taheri 7
1 PhD in Pharmacology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Professor, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran
5 PhD in Pathology, Cancer Institute of Iran, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
6 Assistant Professor, Cancer Institute of Iran, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
7 PhD in Biotechnology, Central Laboratory, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: In this study, we investigate the relationship between cancer and exposure to toxic substances in the environment. We used human encounters with them.
Materials and Methods: In this experimental study, 60 adult male mice were divided into four groups, including control, Malathion, Malathion with benzene and benzene. The control group was tested only with physiological serum. Except for the benzene group, all other groups were in skin contact with Malathion for 45 days was fed. After necropsy, tissue samples were taken from the target organs. In addition, cytotoxicity was assessed by MTT and micronucleus tests in vitro and the percentage of IC50 was determined. Microscopic observations of liver tissue showed hepatotoxicity and renal tissue renal toxicity in the Malathion group with benzene.
Results: The percentage of frequency of micronuclei at concentrations of 100 /g / ml, 50 /g / ml, 25 /g / ml was significant in all groups compared to the control group (P <0.05). In MTT test, the percentage of cell growth inhibition at concentrations of 100 g/ml, 50 g/ml, 25 g/ml, and 10 µg/ml in all groups was significantly different from the percentage of inhibition of cell growth with the control group (P < 0.05).
Conclusion: According to the findings of this study, certain doses of Malathion alone and in combination with benzene cause cytotoxicity and pre-carcinogenicity in cytotoxicity tests. Malathion exacerbates the carcinogenic effects of benzene

کلیدواژه‌ها [English]

  • carcinogenicity
  • in vitro
  • Malathion
  • Mice
  1. Alfaro S, Pizarro M, Calaf M. Malignant transformation of rat kidney induced by environmental substances and estrogen. Intl J Environ Res Public Health. 2012; 9 (5): 1630–1648.
  2. Alavanja MC, Hofmann JN, Lynch CF, Hines CJ, Barry KH, Barker J et al. Non-Hodgkin lymphoma risk and insecticide, fungicide and fumigant use in the agricultural health study. Plos one .2014; 9(10): 25-30.
  3. Arava VR, Nadkarni V, Jasti V, Process for the preparation of Malathion and its intermediate. J Arava. 2015; 7 (5): 9-11.
  4. Blasiak J, Stankowska D, Genotoxicity of malaoxon: Induction of oxidized and methylated bases and protective effect of α-tocopherol. Pestic Biochem Physiol.2011; 71(4): 88–96.
  5. Sirvastava A, Singh D. Assessment of Malathion toxicity on cytophysiological activity, DNA damage and antioxidant enzymes in root of Allium cepa model. Scientific report. 2020; 886(10).113-121.
  6. Calaf GM, Echiburú-Chau C. Synergistic effect of Malathion and estrogen on mammary gland carcinogenesis.Oncol Rep.2012; 28(2):640–646.
  7. Coban FK, Ince S, Kucukkurt HH, Hazman O, Boron attenuates Malathion-induced oxidative stress and acetylcholinesterase inhibition in rats. Drug Chem Toxicol. 2014;38(4):391–399.
  8. EPA . Interactive Chemical Safety for Sustainability (iCSS) Dashboard. Washington (DC): United States Environmental Protection Agency, 2015; pp: 27-145
  9. Toxicity Reference Database (ToxRefDB). Computational Toxicology Research Program, United States Environmental Protection Agency. Available from ToxRefDB,2015; pp: 854-1065
  10. Franco JL, Posser T, Mattos JJ, Trevisan R. Biochemical alterations in juvenile carp (Cyprinus carpio) exposed to zinc: Glutathione reductase as a target .Toxicol Lett.2009; 187(3):137–143.
  11. Amira M. Organophosphate toxicity: updates of Malathion potential toxic effects in mammals and potential treatments. Environmental science and pollution research . 2020;27(5) 26036–26057.
  12. Giri A, Giri S, Sharma GD. Malathion and fenvalerate induce micronuclei in mouse bone marrow cells. Environ Mol Mutagen.2011; 52(8):607–613.
  13. Guha N, Ward MH, Gunier R, Colt JS, Lea CS, Buffler PA et al. Characterization of residential pesticide use and chemical formulations through self-report and household inventory: the Northern California Childhood Leukemia study. Environ Health Perspect. 2011;121(2):276–282.
  14. Hariri A, Moallem S, Mahmoudi M, Hosseinzadeh H. The effect of crocin and safranal, constituents of saffron, against subacute effect of diazinon on hematological and genotoxicity indices in rats. Phytomedicine.2011; 18(6) 499-504.
  15. Hamzic E,  Whiting K,  Gordon Smith  E,  Pettengell Characterization of bone marrow mesenchymal stromal cells in aplastic anaemia. Br J Haematol. 2015;169(6):804-813.
  16. Health Canada. Concentration of contaminants & other chemicals in food composites. Canadian Total Diet Study. Ottawa (ON): Health Canada, Food and Nutrition. 2014
  17. World cancer report. International Agency for Research on Cancer;2014; 115-120.
  18. GESTIS International Limit Values. Malathion. Bonn, Germany: Institut für Arbeitsshutz der Deutschen Gezetzlichen Unfallversichering. 2015
  19. Jara E, Winter C K, Safety levels for organophosphate pesticide residues on fruits, vegetables, and nuts. International Journal of Food Contamination. 2016;6(1): 1-8.‏
  20. Jira D, Janousek S, Pikula J, Vitula F, Kejlova K. Toxicity hazard of organophosphate insecticide Malathion identified by in vitro methods. Neuroendocrinol Lett. 2013; 33(11): 3-9.
  21. Karami-Mohajeri S, Abdollahi M. Toxic influence of organophosphate, carbamate, and organochlorine pesticides on cellular metabolism of lipids, proteins, and carbohydrates: a systematic review. Human & experimental toxicology.2013; 30(9), 1119-1140.
  22. Abdel-Salam OME, Galal AF, Hassanane MM et al . Grape seed extract alone or combined with atropine in treatment of Malathion induced neuro- and genotoxicity. J Nanosci Nanotechnol.2018; 18:564–575.
  23. Lerro C C, Koutros S, Andreotti G, Friesen M, Alavanja M., Blair A, Zhang Y. Organophosphate insecticide use and cancer incidence among spouses of pesticide applicators in the Agricultural Health Study. Occupational and environmental medicine. 2015; 72(10): 736-744.
  24. Akbel E, Arslan-Acaroz D, Demirel HH. The subchronic exposure to Malathion, an organophosphate pesticide, causes lipid peroxidation, oxidative stress, and tissue damage in rats: the protective role of resveratrol. Toxicol Res (Camb). 2018;7(9):503–512.
  25. Al-Hussaini TK, Abdelaleem AA, Elnashar I, Shabaan OM, Mostafa R, El-Baz MA, El-Deek SE, Farghaly TA. The effect of follicullar fluid pesticides and polychlorinated biphenyls concentrations on intracytoplasmic sperm injection (ICSI) embryological and clinical outcome. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology. 2018;220(78):39-43.
  26. Antony A, Shilpa O. Malathion induced cancer-linked gene expression in human lymphocytes. Environ Res.2020;15(9): 182-186.
  27. Moore PD, Patlolla AK,Tchounwou PB. Cytogenetic evaluation of Malathion-induced toxicity in Sprague-Dawley rats, Mutation Research. 2011;725(2): 78-82.
  28. Ryeo K, Bomi K .Effects of chlorpyrifos on life cycle parameters, cytochrome P450S expression, and antioxidant systems in the monogonont rotifer Brachionus koreanus. Environmental Toxicology, 2016;35(6) : 1449- 1457.
  29. Sadeghi Hashjin G, Sadeghi dizaj F, Attaran H, koohi M. Malathion induces anxiety in the male adult mouse. Arch Med Sci.2013; 9(2): 368–371.
  30. Arab SA, Nikravesh MR, Jalali M, Fazel A . Evaluation of oxidative stress indices after exposure to Malathion and protective effects of ascorbic acid in ovarian tissue of adult female rats. Electron Physician. 2018;10(5):6789-6795.
  31. Bhardwaj JK, Saraf P, Kumari P, Mittal M, Kumar V. N‐Acetyl cysteine mediated inhibition of spermatogonial cells apoptosis against Malathion exposure in testicular tissue. Journal of Biochem Molecular Toxicol. 2018; 32 (4): 224-228.
دوره 29، شماره 4
مهر و آبان 1401
صفحه 502-516
  • تاریخ دریافت: 16 خرداد 1400
  • تاریخ بازنگری: 07 اسفند 1400
  • تاریخ پذیرش: 07 اسفند 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 15 شهریور 1401