ارزيابي توزيع زيستي تجويز خوراكي كوئرستين مزدوج شده با نانوذرات سوپر پارامگنتيك اكسيد آهن در چشم موش صحرايي ديابتي شده

ديابت يكي از اختلالات متابوليكي شايع است كه با افزايش مزمن قند خون، موجب آسيب‌هاي پيش‌رونده در بافت‌هاي حساس از جمله چشم مي‌شود. عبور دارو از سد خوني–شبكيه يكي از چالش‌هاي اصلي در درمان آسيب‌هاي چشمي ناشي از ديابت است. كوئرستين (QC) به‌عنوان يك تركيب آنتي‌اكسيداني طبيعي، داراي خواص ضدالتهابي و تنظيم‌كننده قند خون است، اما فراهمي زيستي پايين آن، اثربخشي باليني را محدود مي‌كند. هدف از اين مطالعه، بهبود رسانش هدفمند كوئرستين به چشم از طريق كونژوگه‌سازي با نانوذرات سوپر پارامگنتيك اكسيد آهن (SPION) بود. در اين مطالعه، رت‌هاي نر ويستار با تزريق داخل صفاقي استرپتوزوتوسين (STZ) ديابتي شدند و به چهار گروه تقسيم شدند: 1) گروه كنترل ديابتي بدون درمان، 2) دريافت‌كننده كوئرستين آزاد (QC)، 3) دريافت‌كننده نانوذرات SPION و 4) دريافت‌كننده QC–SPION. درمان به‌صورت خوراكي به مدت 35 روز انجام شد. نمونه‌هاي چشم پس از برداشت، تحت رنگ‌آميزي H&E و پرسيان بلو قرار گرفتند و جهت اندازه‌گيري كمي كوئرستين از روش HPLC استفاده شد. نتايج حاصل از HPLC نشان داد كه غلظت كوئرستين در بافت چشم در گروه كنترل ديابتي معادل 79/0±00/17 (سطح زير منحني، P<‎0.05) بود. اين مقدار در گروه كوئرستين آزاد به 29/1±9/27 (P<‎0.05) و در گروه SPION به 37/0±00/8 (P<‎0.05) رسيد. در مقابل، گروه QC–SPION بيشترين غلظت كوئرستين را با ميانگين 87/8±00/192 (P<‎0.001) نشان داد. در رنگ‌آميزي پرسيان بلو، بيشترين نقاط آبي در گروه QCSPION مشاهده گرديد (5 نقطه در قرنيه و 7 نقطه در شبكيه). همچنين يافته‌هاي هيستوپاتولوژي نشان‌دهنده بازسازي ساختار شبكيه، افزايش تراكم سلولي و كاهش پيكنوز و نكروز در اين گروه بود. براين‌اساس، نانو فرمولاسيون QCSPION با عبور مؤثر از سد چشمي و تجمع بالا در بافت، عملكرد محافظتي قابل‌توجهي در چشم ديابتي نشان داد.

Diabetes , Quercetin , SPION nanoparticle , Retinal blood barrier , Targeted Drug Delivery

eva‎luation of biodistribution of oral administration quercetin conjugated with superparamagnetic iron oxide nanoparticle in the eyes of diabetic rats

زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي

Diabetes is one of the most common metabolic disorders, characterized by chronic hyperglycemia, which leads to progressive damage in sensitive tissues such as the eye. One of the main challenges in treating diabetic ocular complications is the effective delivery of drugs across the blood-retinal barrier (BRB). Quercetin (QC), a natural antioxidant compound, possesses anti-inflammatory an‎d glycemic regulatory properties; however, its low bioavailability limits its clinical efficacy. This study aimed to enhance the targeted delivery of quercetin to the eye by conjugating it with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs). In this study, male Wistar rats were rendered diabetic via intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) an‎d divided into four groups: (1) diabetic control without treatment, (2) free quercetin (QC), (3) SPIONs alone, an‎d (4) QC–SPION. The treatment was administered orally for 35 days. After sample collection, the eyes were subjected to H&E an‎d Prussian blue staining, an‎d quercetin concentration was quantitatively measured using HPLC. HPLC results showed that the quercetin concentration in the diabetic control group was 17.00 ± 0.79 (AUC, P<‎0.05). In the free QC group, this increased to 27.9 ± 1.29 (P<‎0.05), an‎d in the SPION group, it was 8.00 ± 0.37 (P<‎0.05). Notably, the QC–SPION group exhibited the highest quercetin concentration with a mean of 192.00 ± 8.87 (P<‎0.001). Prussian blue staining revealed the highest number of blue deposits in the QC–SPION group (5 in the cornea an‎d 7 in the retina). Histopathological findings also indicated retinal structural regeneration, increased cell density, an‎d reduced pyknosis an‎d necrosis in this group. Accordingly, the QC–SPION nanoformulation demonstrated significant protective effects in diabetic eyes by effectively crossing the ocular barrier an‎d accumulating in ocular tissues.

4