Assessment of the Toxicity of Polystyrene Microplastic in the Colon and Liver of Adult NMRI Mice

Document Type : Original Articles

Authors

1 Department of Basic Science, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran.

2 Faculty of Bioscience and Agro-Food and Environmental Technology, University of Teramo, Teramo, Italy.

10.32598/ijvm.19.2.1005532

Abstract

Background: In recent years, microplastics (MPs), emerging environmental contaminants measuring less than 5 mm in diameter, have garnered significant attention.  
Objectives: This study aims to evaluate the impact of MPs on colon samples, which are directly exposed to MPs that enter the digestive tract through food, and on the liver, which is responsible for processing chemicals from the digestive tract in mice.
Methods: During this experiment, 36 adult male mice were randomly divided into four groups of nine animals each. Three groups received polystyrene MPs (PS-MPs) at doses of 0.001, 0.01, and 1 (gavage) for 42 days; a control group was also considered. Tissue samples were collected for histomorphological, histomorphometric, inflammatory factor, and gene expression analyses 24 h after the last treatment.
Results: The results showed that receiving PS-MPs negatively affected on the histomorphology and histomorphometry of the colon and liver. Also, PS-MPs caused a significant increase (P<0.05) in inflammatory factors, such as tumor necrosis factor α (TNF-α) and prostaglandin E2 (PGE2), compared to the control group. In addition, a significant increase (P<0.05) in β-catenin and hypoxia-inducible factor 1-alpha (HIF-1α) messenger ribonucleic acid (mRNA) expression was observed in the groups treated with PS-MPs compared to the control group.
Conclusion: PS-MPs negatively affect histomorphology and histomorphometry and increase the concentration of TNF-α and PGE2 and the expression of HIF-1α and β-catenin genes in the colon.

Keywords

Article Title [Persian]

ارزیابی سمیت میکروپلاستیک پلی استایرن در کولون و کبد موش های بالغ NMRI

Authors [Persian]

  • سمیه زنگنه 1
  • حسن مروتی 1
  • حجت عنبرا 1
  • نیکولا برنابئی 2
1 گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
2 بخش مواد غذایی و فناوری‌های محیط زیستی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ترامو، ترامو، ایتالیا.
Abstract [Persian]

زمینه مطالعه: میکروپلاستیک‌ها (MPs)، آلاینده‌های محیطی نوظهور با قطری تقریباً کمتر از 5 میلی متر هستند، که در سال‌های اخیر توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده اند.
هدف:  این مطالعه به منظور بررسی تأثیر میکروپلاستیک‌ها بر روی نمونه‌های بافتی کولون که مستقیماً در معرض میکروپلاستیک‌هایی هستند که از طریق غذا وارد دستگاه گوارش می‌شوند و کبد که مسئول پردازش مواد شیمیایی از دستگاه گوارش در موش است، انجام شد.
روش کار: در این آزمایش 36 موش نر بالغ به طور تصادفی به چهار گروه 9 تایی تقسیم شدند. سه گروه در دوزهای 001/0، 01/0 و 1 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن PS-MPs را (از طریق گاواژ) به مدت 42 روز دریافت کردند. یک گروه کنترل نیز در نظر گرفته شد. 24 ساعت پس از آخرین درمان، نمونه‌های بافتی برای بررسی هیستومورفولوژیکی، هیستومورفومتری، عوامل التهابی و بیان ژن جمع‌آوری شد.
نتایج: یافته‌ها نشان داد که دریافت PS-MPs اثرات منفی بر هیستومورفولوژی و هیستومورفومتری کولون و کبد دارد. همچنین دریافت PS-MPs باعث افزایش معنی دار (05/P>0) در عوامل التهابی مانند TNF-α و PGE2 نسبت به گروه کنترل شد. علاوه بر این، افزایش معنی‌داری (05/P>0) در بیان mRNA ژن β-کاتنین و HIF-1α در گروه‌های تحت درمان با PS-MPs نسبت به گروه کنترل مشاهده شد.
نتیجه‌گیری نهایی: به نظر می‌رسد PS-MPs می‌تواند اثرات منفی بر هیستومورفولوژی و هیستومورفومتری داشته باشد و غلظت فاکتورهای TNF-α و PGE2 و بیان ژن‌های HIF-1α و β-کاتنین را در روده بزرگ افزایش دهد.

Keywords [Persian]

  • کولون
  • کبد
  • میکروپلاستیک
  • التهاب
  • پلی استایرن
Iranian Journal of Veterinary Medicine
Volume 19, Issue 2
April 2025
Pages 367-376

Files

Share

How to cite

Statistics