Morphometric and neurobehavioral alterations induced by chronic exposure to Polystyrene Nanoparticles

تتميز جسيمات البوليسترين النانوية (PS-NPs) بخصائص فريدة جعلتها تدخل في العديد من المجالات الصناعية، بما في ذلك الإلكترونيات، والبصريات، وتوصيل الأدوية، والرعاية البيطرية، والغذاء. مع ذلك، قد تُسبب هذه الجسيمات النانوية أضرارًا هيكلية في خلايا الإنسان والحيوان. ورغم آثارها السلبية المحتملة، لم يُولَ تأثير هذه الجسيمات على الإنسان والحيوان اهتمامًا كافيًا في الأبحاث العلمية. لذا، تهدف هذه الأطروحة إلى تقييم التغيرات المورفومترية والعصبية السلوكية في الفئران باستخدام تقنية التعريض. استُخدم عشرون فأرًا في هذه الدراسة، وقُسّمت إلى مجموعتين: مجموعة ضابطة ومجموعة علاجية. حُقنت المجموعة الضابطة 36 حقنة داخل الصفاق من محلول ملحي عادي (0.85% كلوريد الصوديوم) بتركيز 0.2 مل، خمس مرات أسبوعيًا. أما المجموعة العلاجية، فحُقنت 36 حقنة داخل الصفاق من جسيمات البوليسترين النانوية بجرعة 7 ملغم/كغم من وزن الجسم، خمس مرات أسبوعيًا. كان حجم جسيمات PS-NPs أقل من 50 نانومترًا. استُخدمت عدة اختبارات سلوكية معيارية لتقييم تأثير جسيمات PS-NPs على الفئران بعد العلاج ومقارنتها بنتائج المجموعة الضابطة. أظهرت النتائج أن الفئران التي عُولجت بجسيمات PS-NPs لـ 36 حقنة بجرعة 7 ملغم/كغم شهدت انخفاضًا متوسطًا في وزن الجسم وزيادة طفيفة في استهلاك الماء. كما أظهرت النتائج أن جميع الفئران المعالجة أبدت سلوكيات شبيهة بالاكتئاب بشكل ملحوظ، إلى جانب انخفاض في وظائف الاستكشاف (مؤشر القلق 43.9 ? 6.53 للمجموعة الضابطة مقابل 71.2 ? 9.15 للمجموعة المعالجة). كما أظهرت الفئران المعالجة زيادة ملحوظة في أعراض القلق والاكتئاب، بالإضافة إلى انخفاض كبير في معظم الأنشطة الحركية مقارنةً بالفئران الضابطة. وكشفت البيانات أن مؤشر الاكتئاب للمجموعة الضابطة كان 6.56 ? 1.84، بينما كان 13.22 ? 2.11 للمجموعة المعالجة. يُظهر العلاج بجزيئات البوليسترين النانوية تأثيرًا سلبيًا ملحوظًا على الوظائف الإدراكية، وصعوبات في التعلم المكاني، وضعفًا في اتخاذ القرارات لدى الفئران. بلغت نسبة تفضيل السكروز 73% في المجموعة الضابطة مقارنةً بـ 44% في المجموعة المعالجة، مما يشير إلى فقدان القدرة على الاستمتاع. كشف الفحص النسيجي للفئران المعالجة عن تغيرات تنكسية عصبية كبيرة، شملت انكماش خلايا بوركنجي، وتكدس طبقات الخلايا الحبيبية ذات النوى مفرطة التصبغ، وعدم وضوح حدود الطبقات الجزيئية والحبيبية، مما يدل على تلف عصبي سام. كما أشارت كريات الدم الحمراء المتناثرة واختلال الحاجز الدموي الدماغي إلى احتقان الأوعية الدموية. بالإضافة إلى ذلك، دلّ التورم الإسفنجي الملحوظ وانكماش الخلايا العصبية مع وجود فجوات حول الخلايا العصبية على حدوث وذمة وتدهور في المشابك العصبية. في الختام، تشير هذه التغيرات الإدراكية والسلوكية والتدهور النسيجي في أنسجة الدماغ إلى أن التعرض المطول لجزيئات البوليسترين النانوية قد يُسبب آثارًا سامة عصبية كبيرة. والأهم من ذلك، أن هذه الآثار السلبية قد تؤثر سلبًا على وظائف الدماغ والسلوك. ونتيجة لذلك، تؤثر هذه الجسيمات النانوية على كلٍ من تنظيم المشاعر والعمليات العصبية المتقدمة. وتشير النتائج إلى أن جسيمات البوليسترين النانوية قد تؤثر سلبًا على الحيوانات الحية، مما يؤكد الحاجة إلى مزيد من البحث حول تأثيراتها النسيجية المرضية على مختلف أجهزة الجسم لتقييم سلامتها.