دراسة مناعية لبعض المركبات النانوية في الجرذان المصابة بالتهاب المفاصل وتحديد دورها المضاد للبكتريا

اطروحة دكتوراه

اسم الباحث : قيصر عبد السجاد محمد حسين السلمان

الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة

الاختصاص : علوم الحياة علوم الحياة/علم الحيوان

سنة نشر البحث : 2018

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

هدفت الدراسة الحالية  الى تحضير ومعرفة  تأثير ثلاث مركبات نانوية للحد من التهاب المفاصل              الرثياني  ( RF) Rheumatoid Arthritis المستحث في ذكور الجرذ البيض بمادة            Complete   Freund’s Adjuvant (CFA) من خلال تحضيرمركبات نانوية هجينة من           ZnO  , Agnano و   Xerogel و تشخيصها ودراسة بعض فعاليتها الحياتية ( كـالسيطرة على التحرر والنسبة المئوية لتحرر العلاج بالاوساط المختلفة ) قبل و بعد تحميل علاجي Methotrxate (MTX) و NAP) ) Naproxen. كما تضمنت هذه الدراسة معرفة التاثير التثبيطي التآزري  لمركبي ZnO  , Agnano بعد  تحميل  المضادين الحيويين Gentamycin(GN) و Erythromicin(ER) بعد اخذ التركيز المثبط الادنى   (MIC Minimal-  Inhibition Concentration)  لكل منها . اذ حضرت المركبات النانوية من اوكسد الزنك ونترات الفضة ZnO  و Ag(NO)3  (كلا على انفراد) ,وتم تشخيصها ،اذ اوضحت مطيافية  حيود الاشعة تحت الحمراء (FT-IR) عن ظهور مستويات حيود جديدة للمركبات النانوية  الهجينة مما يدل بشكل واضح على نجاح عملية التحميل  . كما  أثبتت صورة مجهر القوة الذرية (AFM) Atomic Force Microscope عن ظهور تغيرات في سطح المركبات النانوية الهجينة المحملة بالعلاجات, وان جميع هذه التغيرات ضمن المقاسات والابعاد النانوية والتي تتوافق مع نتائج طيف الاشعة تحت الحمراء (FT-IR)  . وبعد دراسة عملية تحرر العلاج  من اسطح  المركبات النانوية الهجينة  المشار اليها اعلاه بعد التحميل الى الوسط الحامض والقاعدي  ، لوحظ ان عملية تحرر المادة العلاجية تحدث بصورة سريعة في بداية التحرر ثم تتباطأ تدريجيا مع مرور الزمن , اذ اشارت النتائج الى انطباق موديل معادلة الرتبة الثانية الكاذبة في دراسة حركيات التفاعل اكثر من موديل الرتبة الصفرية والرتبة الاولى الكاذبة . كما اوضحت النتائج زيادة  نسبة التحرر بزيادة تركيز الوسط فضلا عن زيادة تلك النسبة في الوسط الحامضي مقارنة بالوسط القاعدي  لتصل في بعض الاحيان الى اكثر من 99% من المحتوى الكلي .

اشارت النتائج المناعية المحور الى ان استحثاث التهاب المفاصل (RF) في ذكور الجرذ الابيضG2  ادى الى حدوث ارتفاع معنوي (P<0.05) في مستو تراكيز السيتوكينات IL-1β , TNF-α, IL-6  والاجسام المضادة IgG وIgM على حد سواء مقارنة مع مجموعة السيطرة الموجبة (G1 ). كما حصل انخفاضاﱟ معنوياﱟ (P<0.05) لمستوى تركيز IL-1β في المجاميع بعد معاملتها بالمركبات النانوية والعلاج باشكالها الحرة والهجينة (اي قبل وبعد التحميل ) لمدتي العلاج  في حين انخفضت مستويات السيتوكين TNF-α معنويا (P<0.05) في المجموعتين المعاملتين بعلاجي الـ MTX  و NAP  لمدتي العلاج  مقارنة مع (G2. اما مستويات تركيز IL-6 انخفضت معنويا (P<0.05)  من (G6—G13  ) لمدة العلاج الكاملة. , كما اشارت النتائج الى انخفاض مستويات الجسم المضاد IgM في المجموعات (G3—-G13)  وكان هذا الانخفاض معنويا (P<0.05)   في المجاميع  (G6—-G13) لفترة العلاج الكاملة. سجلت نتائج الدراسة انخفاضاﱟ معنوياﱟ (P<0.05) في مستوى المعايير المناعية المدروسة عند المعالجة بالعلاجات اعلاه بعد تحميلها على المركبات النانوية قيد الدراسة لنصف مدة العلاج  بعد حساب قيمة   T  بالمقارنة عند المعالجه بعلاجي الـ MTX  و  NAPبشكلهما الحر لمدة العلاج الكاملة مما يشير الى  توفير الوقت وكمية العلاج الى النصف تقريبا وهذا يدل على تحسين كفاءة العلاجين وتقليل الهدر بنسبة 50%  كما اثبتت الدراسة ان استحثاث التهاب المفاصل في ذكور الجرذ الابيض ادى الى زيادة معنوية (P<0.05) في سمك القدم اليمنى لدى مجموعة السيطرة الموجبة G2 مقارنة مع مجموعة السيطرة السالبة , انخفضت هذه الزيادة بعد المعالجة بعلاجي الـMTX  و NAPبشكلهما الحر G6 و G7على التوالي واستمر هذا الانخفاض معنويا (P<0.05) بعد تحميل العلاجين اعلاه على المركبات النانوية المحضرة , كما بلغت نسبة الشفاء  وانخفاض الورم  في القدم المصابة  بحدود 50%  بعد تحميل العلاجين على تلك المركبات.

تمت دراسة التاثير التثبيطي لنمو بكتريا Escheirchia coli و Staphylococcus aureus بواسطة المركبين النانويين ZnO  , Agnano بشكلهما الحر( T1 و T2 ) و مقارنة النتائج مع القابلية التثبيطية للمضادين الحيويين  , (GN)  (ER )  الحرين ( T3 و T4 (  مع ما سجله التاثير التآزري للمضادين بعد تحميلهما,وكانت النتائج فيها تشير الى ارتفاع معدل قطر حلقة التثبط بشكل معنوي (P<0.05) في المجاميع T5 و T7 المعاملتين بمركبين النانويين المحملين بالمضاد  GN  (GN / ZnO   و / Agnano GN ) مقارنة العلاجات والمركبات في عزلات بكتريا E.coli . كما كان هناك ارتفاع في قطر حلقة التثبيط  بشكل معنوي (P<0.05)  عند معاملة عزلات بكتريا   E.coli  بالمركبين  النانويين المحمل عليهما المضاد الحيوي ER     في المجاميع   T6  و 8 T   (ER / ZnO   و         / Agnano ER ) مقارنة مع T1  , T2  و   T4 على التوالي . واظهرت النتائج ان معاملة عزلات بكتريا S. aureus  بـ  (GN / ZnO   و / Agnano GN )  T5 و T7  ادى الى ارتفاع مساحة حلقة التثبيط بشكل معنوي (P<0.05) مقارنة مع حلقة التثبيط في كل من  T2 ,T1و  T3 على التوالي . في حين ارتفع قطر حلقة التثبيط لنمو بكتريا S. aureus  بعد معاملتها بالمركبين النانويين المحملين بالمضاد ER  (/ ER    ZnO و Agnano / ER )  T6 و T8  معنويا (P<0.05) مقارنة مع ما سجلته مساحة التثبيط في المعاملات  T1 ,T2و  T4على التوالي  المعاملة باقل تركيز مثبط  MIC  للمركبين النانويين (ZnO  , Agnano )  والمضاد الحيوي (ER) .

Immunological Study Of Some Nanoparticles Compounds In infected Rats With Arthritis And Determining Their Antibacterial Role

The present study aims at identifying the effect of some nanoparticles to reduce rheumatoid arthritis(RA) induced With Complete Freund’s Adjuvant (CFA), Through the preparation and diagnosis of hybrid nanoparticles from ZnO, Agnano and Xerogel, and to study some of their biological efficacy (eg control release and percentage of free treatment in different environments) before and after the Methotrxate (MTX) and (NAP) treatments are loaded.

The study also identified the synergistic inhibitory effect of two compound ZnO and Agnano after loading the antibiotic Gentamycin (GN) and Erythromicin (ER) after taking the Minimal-Inhibition Concentration(MIC) each. It was diagnosed , Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) showed new diffraction levels of hybrid nanoparticles, which clearly showed the success of the loading process, The Atomic Force Microscope (AFM) has also demonstrated the appearance of changes in the surface of hybrid nanoparticles loaded with treatments, all of which are within nanoscale dimensions and dimensions and are compatible with the results of the FT-IR spectrum.

The process of releasing the treatment  from the surfaces of the hybrid nanoparticles after the loading referred to above was studied to the acid and base medium. It was noted that the process of releasing the therapeutic material occurs rapidly at the beginning of the liberation and then gradually slows down over time. The results indicate that the model of the equation of the second pseudo order  in the study of the dynamics of interaction accordance more than the model first pseudo order and zero order.

The results showed an increase in the percentage of releasing by increasing the concentration of the medium as well as increasing the percentage in the acid medium compared to the basal rate, sometimes reaching more than 99% of the total content.  The results showed an increase in the percentage of emancipation by increasing the concentration of the medium as well as increasing the percentage in the acid compared to the basal rate, sometimes reaching more than 99% of the total content.

The results showed that the induction of rheumatoid arthritis (RF) in the male white rat G2 resulted in a significant increase (P <0.05) in the cytokines of IL-1β, TNF-α, IL-6, and both IgG and IgM antibodies compared with Positive control group (G1).

There was also a significant decrease (P <0.05) of the IL-1β concentration level in the groups after treatment with nanoparticles and free and hygienic treatment (ie before and after loading) of the treatment regimens, while the levels of cytokine TNF-α significantly decreased (P <0.05) MTX and NAP for treatment regimens compared to G2, and IL-6 levels significantly decreased (P <0.05) of G6 — G13 for full treatment , And the IgM antibody levels decreased in groups  (G3 —- G13). This decrease was significant (P <0.05) in totals (G6 —- G13) for the whole treatment period. The results of the study showed a significant decrease (P <0.05) in the level of immunological parameters studied in treatment of the above treatments after loading them to the nanoparticles under study for half the duration of treatment after calculating the value of T when compared with treatment of MTX and NAP treatments in their free form for the whole treatment period And the amount of treatment to almost half and this indicates improving the efficiency of treatment and reduce waste by 50% .

In addition, the study showed that the induction of arthritis in the male white rat resulted in a significant increase (P <0.05) in the thickness of the right foot in the positive control group G2 compared to the negative control group. This increase was decreased after treatment with MTX and NAP treatments in their free form G6 and G7, This decrease was significant (P <0.05) after loading the two treatments above on the prepared nanoparticles, and the cure rate and tumor reduction in the infected foot was up to 50% after loading the treatments on these compounds.

The inhibitory effect of the growth of Escheirchia coli and Staphylococcus aureus was studied by ZnO and Agnano in their free form (T1 and T2) and the results were compared with the inhibitory susceptibility of the negative antigen (ER) (T3 and T4) with the synergistic effect (P <0.05) in T5 and T7 groups treated with antagonists (GN / ZnO and Agnano GN) compared to treatments and compounds in E. coli isolates (P <0.05). There was also significant increase in the diameter of the inhibition ring (P <0.05) when the isolates of E.coli were treated with the two compounds Nanoyen of them loaded the antibiotic in the ER totals T6 and 8 T (ER / ZnO    and  Agnano/ ER) compared with T1, T2 and T4 respectively The results showed that the treatment of S. aureus isolates with GN / ZnO and Agnano GN (T5 and T7) significantly increased the area of the inhibition ring (P <0.05) compared to the T2, T1 and T3 inhibition rings respectively. While the diameter of the inhibitory ring for the growth of S. aureus bacteria after treatment with the two nanoparticles loaded with ER (ER ZnO, Agnano / ER) T6 and T8 significantly    (P <0.05) compared to the recorded inhibition of T1, T2 and T4, respectively treatment With a lower concentration of MIC inhibitor for nanoparticles (ZnO, Agnano) and antibiotic (ER).