نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سارا لرکی ¹
• علیرضا البرزی ²
• جواد جمشیدیان ³
• فاطمه معدن کن ⁴

¹ گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. رایانامه: s.larki@scu.ac.ir

² گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. رایانامه: a.alborzi@scu.ac.ir

³ گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. رایانامه: j.jamshidian@scu.ac.ir

⁴ نویسنده مسئول، گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. رایانامه: f_madankan@scu.ac.ir

چکیده

هدف: به‌دلیل توسعه مقاومت به داروهای ضد کرمی رایج، پژوهش‌گران به‌دنبال راه‌های کارآمد و مقرون‌به‌صرفه برای مقابله با عفونت‌های انگلی هستند. نانوذرات به‌دلیل اندازه نانو مقیاس و سطح واکنش‌پذیری بالا در حال حاضر برای کاربردهای زیست‌پزشکی استفاده می‌شوند. باتوجه به شیوع بالای تریکواسترونژیلوزیس در نشخوارکنندگان کوچک هرگونه اختلال در سیرتکاملی مراحل پیش‌انگلی می‌تواند نقش مهمی در کنترل و پیشگیری از بیماری داشته باشد. نانوذرات به‌عنوان یک عامل ضد انگلی جدید، ایمن، ارزان و در دسترس می‌تواند نقش مهمی در کاهش میزان استرونژیلوزیس گوارشی در نشخوارکنندگان داشته باشد.
روش پژوهش: تعدادی نمونه مدفوع گوسفندی پس از جمع‌آوری مستقیم از رکتوم حیوان، از نظر آلودگی به تخم‌های استرونگل فرم به‌کمک روش شناورسازی مدفوع بررسی انگلی انجام گرفت. سپس کشت مدفوع بر روی نمونه‌های آلوده به تخم‌های استرونگل فرم در شرایط دمایی و رطوبت مناسب در مدت هفت تا 10 روز صورت گرفت. پس از 24 تا 48 ساعت از کشت، نوزادان مراحل اول و دوم (L1 و L2) تریکوسترونژیلیدهای موجود در محیط کشت به‌کمک روش برمن جمع‌آوری و در مواجه با اکسید نانوذرات فلزی مانند آلومینیوم، روی و آهن در ترکیب با دی‌متیل‌سولفوکساید (DMSO) پنج درصد و یک‌بار بدون حضور DMSO قرار گرفتند. هم‌چنین نوزادان مرحله سوم عفونت‌زای (L3) تریکوسترنژیلیدها پس از کشت مدفوع و جداسازی توسط روش برمن در معرض اکسید این نانوذرات قرار گرفتند. سپس میزان مرگ‌ومیر هریک از نوزادان در زیر استریومیکروسکوپ با توجه به حرکت آن‌ها موردبررسی و شمارش قرار گرفت. از آب مقطر و آلبندازول به‌ترتیب به‌عنوان کنترل منفی و مثبت آزمایشات استفاده گردید. به‌منظور بررسی فراساختاری سطح کوتیکول نوزادهای تیمارشده با نانوذرات، تعدادی نوزاد L3 تریکوسترونژیلید قبل از مواجهه با نانوذرات و پس از مواجهه به‌کمک  میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) آماده‌سازی گردیدند.
یافته‌ها: درصد مرگ‌ومیر واقعی در نوزادان L1 و L2 تیمارشده با اکسیدآلومینیوم در غلظت‌های  02/0 و 04/0 و 06/0 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر به‌ترتیب 23/9 و 66/44 و 85/70 درصد، اکسیدروی به‌ترتیب 03/43، 30/51 و 92/95 درصد و اکسید آهن به‌ترتیب 84/33، 42/96 و 48/98 درصد بود. در گروه تیمار مواجه نانوذرات فلزی با لارو L3، مرگ‌ومیری مشاهده نگردید. در تصاویر به‌دست‌آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده گردید، لایه کوتیکولی لاروهای L1 و L2   تریکوسترونژیلیدهای تیمارشده با نانوذرات اکسید آهن واجد ظاهری ناصاف و چروکیده در مقایسه با ظاهر صاف و یکنواخت لاروهای طبیعی بودند.
نتیجه‌گیری: براساس نتایج حاصل و با توجه به ارزانی قیمت و در دسترس‌بودن نانوذرات آهن و روی می‌توان از آن‌ها به‌عنوان عامل پیشگیرانه از بیماری‌های تریکوسترونژیلوزیس نشخوارکنندگان کوچک در مراتع به‌طور وسیع استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

• اکسیدآلومینیوم
• اکسید آهن
• اکسید روی
• تریکوسترونژیلید
• نانو ذرات

عنوان مقاله [English]

The evaluation of iron oxide, zinc oxide and aluminum oxide nanoparticles on the pre-parasitic stages of Trichostrongylid gastrointestinal nematodes in small ruminants

نویسندگان [English]

• sara larki ¹
• alireza alborzi ²
• javad jamshidian ³
• Fatemeh Madankan ⁴

¹ Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran. E-mail: s.larki@scu.ac.ir

² Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran. E-mail: a.alborzi@scu.ac.ir

³ Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran. E-mail: j.jamshidian@scu.ac.ir

⁴ Corresponding Author, Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran. E-mail: f_madankan@scu.ac.ir

چکیده [English]

Objective: Due to the development of resistance to common anthelmintic drugs, researchers are looking for efficient and cost-effective ways to combat parasitic infections. Nanoparticles are currently being used for biomedical applications due to their nanoscale size and high reactivity. Given the high prevalence of trichostrongylosis in small ruminants, any disruption in the development of the proparasitic stages can play an important role in the control and prevention of the disease. Nanoparticles, as a new, safe, cheap and available antiparasitic agent, can play an important role in reducing the incidence of gastrointestinal strongylosis in ruminants.
Method: A number of sheep feces samples were collected directly from the rectum of the animal and examined for parasitic infections with Strongyloides eggs using the fecal flotation method. Then, feces culture was performed on samples infected with Strongyloides eggs under appropriate temperature and humidity conditions for seven to 10 days. After 24 to 48 hours of cultivation, the first and second stage (L1 and L2) trichostrongylid larvae in the culture medium were collected using the Berman method and exposed to metal nanoparticle oxides such as aluminum, zinc, and iron in combination with 5% dimethyl sulfoxide (DMSO) and once without DMSO. Also, the third stage (L3) trichostrongylid larvae were exposed to these nanoparticles after stool culture and isolation using the Berman method. Then, the mortality rate of each larva was examined and counted under a stereomicroscope according to their movement. Distilled water and albendazole were used as negative and positive controls of the experiments, respectively. In order to examine the ultrastructural surface of the larvae cuticle treated with nanoparticles, a number of L3 trichostrongylid larvae were prepared before exposure to nanoparticles and after exposure using a scanning electron microscope (SEM).
Results: The real mortality rates of L1 and L2 larvae treated with aluminum oxide at concentrations of 0.02, 0.04, and 0.06 mg/ml were 23.9, 44.66, and 70.85%, respectively, zinc oxide were 43.03, 51.30, and 95.92%, respectively, and iron oxide were 84.33, 42.96, and 48.98%, respectively. No mortality was observed in the treatment group exposed to metal nanoparticles in L3 larvae. In the scanning electron microscope images were observed the cuticular layer of L1 and L2 trichostrongylid larvae treated with iron oxide nanoparticles had a rough and wrinkled appearance compared to the smooth and uniform appearance of the normal larvae.
Conclusion: Based on the resultsy, and considering the low price and availability of iron and zinc nanoparticles, they can be widely used as a preventive agent against trichostrongylosis in small ruminants in pastures.

کلیدواژه‌ها [English]

• Aluminum oxide
• Iron oxide
• Nanoparticles
• Trichostrongylide
• Zinc oxide