ارزیابی هیستوپاتولوژیکی اثر تجویز طولانی مدت نانوامولسیون کافئین برکلیه، کبد و قلب در موش صحرایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم پایه،دانشکده دامپزشکی ،دانشگاه زابل ،زابل، ایران

2 گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی،دانشگاه زابل ،زابل، ایران

10.22075/jvlr.2025.37523.1164

چکیده

با گسترش کاربردهای نانوذرات، ارزیابی ایمنی زیستی آنها به‌ویژه در بافت‌های حیاتی ضروری است. این مطالعه با هدف بررسی اثرات هیستوپاتولوژیک مصرف مزمن نانوامولسیون کافئین در دوزهای مختلف بر بافت‌های کبد، کلیه، قلب، مغز و بیضه موش‌های صحرایی نر انجام شد. در این پژوهش تجربی، ۴۰ سر موش صحرایی نر بالغ به‌طور تصادفی در چهار گروه (یک گروه کنترل و سه گروه تجربی) تقسیم شدند. گروه‌های تجربی به‌مدت دو ماه، نانوامولسیون کافئین را با دوزهای ۵، ۱۵ و ۳۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن دریافت نمودند. در پایان دوره تیمار، حیوانات تحت بیهوشی ترکیبی (کتامین و زیلازین) همراه با پیش‌گیری از درد (ترامادول) قرار گرفته و نمونه‌برداری انجام شد. نمونه‌های بافتی جهت بررسی‌های هیستوپاتولوژیک و نمونه‌های خون جهت ارزیابی شاخص‌های بیوشیمیایی سرم جمع‌آوری گردیدند. بررسی‌های هیستوپاتولوژیک نشان داد که صرفاً در گروه دریافت‌کننده بالاترین دوز کافئین (۳۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم)، تغییرات خفیف عروقی (از جمله پرعروقی) در بافت کلیه مشاهده شد، بدون آنکه شواهدی از نکروز یا التهاب وجود داشته باشد. تمامی بافت‌های دیگر شامل کبد، قلب، مغز و بیضه‌ها، ساختار هیستولوژیک طبیعی خود را حفظ کرده و هیچ تغییر پاتولوژیک در آن‌ها مشاهده نشد. یافته‌های این مطالعه حاکی از ایمنی نسبی نانوامولسیون کافئین در دوزهای پایین تا متوسط بر بافت‌های مورد بررسی می‌باشد. با این حال، مشاهده تغییرات عروقی در کلیه در دوز بالا، لزوم انجام مطالعات بیشتر به‌ویژه در زمینه ارزیابی ایمنی کاربردهای بلندمدت دوزهای بالا را مورد تأکید قرار می‌دهد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Histopathological investigation of the Long-Term Effects of Nanoemulsion Caffeine Administration in Rats

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Hajinezhad 1
  • Amirhossein Heydari Khobaz 1
  • Mohammad Ebrahim Akbari 1
  • Abbas Jamshidian 2
1 Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, University of Zabol, Zabol, Iran.
2 h
چکیده [English]

With the expanding applications of nanoparticles, assessing their biocompatibility, particularly in vital tissues, has become increasingly important. This study aimed to investigate the histopathological effects of chronic administration of caffeine nanoemulsion at different doses on the liver, kidney, heart, brain, and testicular tissues of male Wistar rats. In this experimental study, 40 adult male rats were randomly assigned to four groups: one control group and three experimental groups receiving caffeine nanoemulsion orally at doses of 5, 15, and 30 mg/kg body weight per day for two months. At the end of the treatment period, animals were anesthetized using a combination of ketamine and xylazine, with tramadol administered for analgesia. Tissue samples were collected for histopathological examination, and blood samples were obtained to evaluate serum biochemical parameters. Histopathological analysis revealed mild vascular changes, including congestion, only in the kidney tissue of the group receiving the highest dose (30 mg/kg), with no evidence of necrosis or inflammation. All other examined tissues—liver, heart, brain, and testes—preserved their normal histological architecture, and no pathological alterations were observed. These findings suggest that caffeine nanoemulsion is relatively safe for the studied tissues at low to moderate doses. However, the observed vascular changes in the kidneys at the high dose highlight the need for further investigations, particularly regarding the long-term safety of high-dose applications.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • caffeine
  • nanoemulsion
  • liver
  • kidney
  • heart

مراجع

Anton , N ., Vandamme, T ,.(2011). Nano-emulsions and micro-emulsions: clarifications of the critical differences. Pharm Res.;28(5):978-985. doi:10.1007/s11095-010-0309-1.
Arnaud , MJ ,. (2011). The metabolism of caffeine. Food Chem Toxicol. 49(2):293-301. doi:10.1016/j.fct.2010.11.011.
Astrup A, Toubro S, Cannon S, et al (1990) . Caffeine’s metabolic effects. Am J Clin Nutr. 51(5):759-767. doi:10.1093/ajcn/51.5.759.
Barone , JJ ,.  Roberts , HR ,. (1996). Caffeine consumption. Food Chem Toxicol. 34(1):119-129. doi:10.1016/0278-6915(95)00093-3.
Benowitz , NL ,. (2010). Clinical pharmacology of caffeine. Annu Rev Med. 61:279-288. doi:10.1146/annurev.med.61.032106.115949.
Childs , E ,. Hohoff , C ,. Deckert , J ,. et al . (2008) . Caffeine-induced anxiety and genetics. Neuropsychopharmacology33(12):2791-2800. doi:10.1038/sj.npp.1301645.
Childs , E ., Hohoff , C ., Deckert , J ., Xu , K ,. et al . (2008). Association between ADORA2A and DRD2 polymorphisms and caffeine-induced anxiety. Neuropsychopharmacology. 33(12):2791-2800. doi:10.1038/sj.npp.1301645.
Fredholm , BB ,. Bättig , K ., Holmén , J ., et al . (1999). Actions of caffeine in the brain with special reference to factors that contribute to its widespread use. Pharmacol Rev. 51(1):83-133. PMID: 10049999.
Garrett , BE ., Griffiths , RR ,. (1997). The role of dopamine in the behavioral effects of caffeine in animals and humans. Pharmacol Biochem Behav. 57(3):533-541. doi:10.1016/S0091-3057(96)00435-2.
Guttoff , M., Saberi , AH., McClements, DJ . (2015). Formation of vitamin D nanoemulsion-based delivery systems by spontaneous emulsification: influence of lipid droplets on physicochemical properties. J Agric Food Chem.;63(4):1007-1015. doi:10.1021/jf505213t.
Heckman , MA ,. Weil , J ,. Gonzalez de Mejia , E ,. (2010). Caffeine in foods: A comprehensive review. J Food Sci.;75(3):R77-R87. doi:10.1111/j.1750-3841.2010.01561.x.
Kotta , S., Khan , AW., Pramod , K ., et al. (2012) . Exploring oral nanoemulsions for bioavailability enhancement of poorly water-soluble drugs. Expert Opin Drug Deliv.;9(5):585-598. doi:10.1517/17425247.2012.668523.
López –Gallardo , M ., Newcombe , DS ., Craig , CR ,. (2001). Effects of caffeine and coffee consumption on plasma markers of kidney function. J Pharmacol Exp Ther. 296(2):637-642. PMID: 11160638.
Nawrot , P,.  Jordan , S ,. Eastwood , J ,. et al . (2003) . Effects of caffeine on human health. Food Addit Contam. 20(1):1-30. doi:10.1080/0265203021000007840.
Nehlig , A ,. (2010). Is caffeine a cognitive enhancer. J Alzheimers Dis. 20(Suppl 1):S85-S94. doi:10.3233/JAD-2010-091315.
Nehlig , A ., Daval , JL ., Debry , G ,. (1992). Caffeine and the central nervous system: mechanisms of action, biochemical, metabolic and psychostimulant effects. Brain Res Rev. 17(2):139-170. doi:10.1016/0165-0173(92)90012-B.
Paiva , CL,.  Beserra , BT,. Reis , CE ,. et al . (2019) . Consumption of coffee or caffeine and serum concentration of inflammatory markers: A systematic review. Crit Rev Food Sci Nutr. 59(4):652-663. doi:10.1080/10408398.2017.1386159.
Sonneville-Aubrun , O ., Simonnet , JT ., L’Alloret , F ,. (2004). Nanoemulsions: a new vehicle for skincare products. Adv Colloid Interface Sci.;108-109:145-149. doi:10.1016/j.cis.2003.10.026.
Sutoo , D ., Akiyama , K ,. (2000). Chronic caffeine intake decreases brain serotonin levels in rats. Brain Res.;858(1):71-76. doi:10.1016/S0006-8993(99)02480-2.
Wong , HL ,. Bendayan , R ,.  Rauth , AM ,. Li , Y,. et al . (2007). Chemotherapy with drugs in solid lipid nanoparticles. Adv Drug Deliv Rev. 59(6):491-504. doi:10.1016/j.addr.2007.04.008.
 
 
تحقیقات آزمایشگاهی دامپزشکی
دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 28
در حال تکمیل
مهر 1404
صفحه 213-221

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار