Marwa Alaa El-din Sarry El-din Ibrahim, <br/><br/>
Effect of Thiamethoxam on The Reproductive  Organs of Female Wistar Rats/ 
 تأثير الثياميثوكسام على الاعضاء الانجابية لاناث جرذان ويستار/ 
Marwa Alaa El-din Sarry El-din Ibrahim ; Supervisors: Prof. Dr. Abdel-Wahab El-Ghareeb, Dr. Heba Ali Abd El Rahman, Prof. Dr. Islam Mohamed El-Garawani. 
 - 110 pages :   illustrations ;   25 cm. +   CD. 
<br/><br/>Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023. 
<br/><br/>Bibliography: pages 80-110. 
<br/><br/> Introduction: Thiamethoxam (TMX) is a second-generation <br/>neonicotinoid pesticide that is widely used on most crops across the world. <br/>Thiamethoxam was easily absorbed in rats and transformed into <br/>nitrosoguanidine, aminoguanidine, guanidine, and urea derivatives, which <br/>could potentially affect liver functioning severely. Furthermore, TMX <br/>exposure was linked to pronounced deleterious impacts on renal, hepatic, <br/>cardiac, and testicular functioning. Sub-chronic dosages of TMX in male rats <br/>caused hepatotoxicity, including the formation of necrotic foci, kidney, and <br/>brain histopathological damage, as well as systemic biochemical changes.<br/>Aim: There was no conclusive evidence that TMX exposure could<br/>harm the reproductive system of female Wistar rats. Hepatotoxicity and <br/>carcinogenicity of TMX were previously approved in mice but not in <br/>rats. This present study's objective was to see how TMX oral treatment <br/>affected gene expression, metabolic and hormonal parameters, and the <br/>histological structure of reproductive organs in female Wistar rats.<br/>Methods: Eighteen adult Female Wistar rats weighing about 165±5<br/>gm were randomly divided into three groups (6 rats/ group). Group (1) <br/>animals were served as a negative control group and given saline solution as <br/>a vehicle. Group (2) administrated with 1/10 LD50 of TMX (156 mg /kg <br/>body weight). Group (3) administrated with 1/5LD50 TMX (312 mg /kg <br/>body weight). All groups were administered the treatments by oral gavage <br/>daily. At the end of the experiment on day 31, the animals were weighed, <br/>sacrificed under anesthetic overdose, and immediately dissected to collect <br/>blood and the reproductive organs for histological investigation and further <br/>biochemical examination.<br/>SUMMARY<br/>78<br/>Results: The current study found that treating female rats with TMX <br/>resulted in a significant decrease in the animals' body weight change. A <br/>lower dose of TMX significantly increased serum FSH levels; conversely, a <br/>greater dose significantly lowered FSH levels. The current study's increase in <br/>ovarian and uterine MDA could be linked to an increase in ROS produced by <br/>TMX. The lowered SOD, CAT, and GSH activity in the current study <br/>demonstrated that TMX caused severe oxidative stress, affecting the body's <br/>inherent systems and causing ovarian and uterine damage. Our <br/>histopathology findings could be attributable to free radical production and <br/>oxidative stress, both of which disrupt cell membrane lipids. The current <br/>study found significant dose-dependent increases in caspase-3 protein levels <br/>in TMX-treated rats' ovarian and uterine tissues. The expression of the P53 <br/>gene in the uterus decreased in a dose-dependent manner, with a significant <br/>difference in the higher-dose treated group compared to the untreated group.<br/>On the other hand, the expression of the P53 gene in the ovary resulted in a <br/>significant downregulation in the higher one in comparison to the control <br/>group. These data imply that TMX administration affected the transcription <br/>of apoptosis-related genes, perhaps triggering apoptosis by activating the <br/>intrinsic apoptotic pathway. In addition to the TMX treated group showed a <br/>drop in Bax/Bcl-2 ratio; these variations between treatments reflect the <br/>highly toxic effect of this dose on uterus tissues. Moreover, there is an <br/>upregulation in Bax/Bcl-2 ratio on ovary tissues. The ovary of TMX-exposed <br/>rats demonstrated a reduction in ovarian follicles and a disorganized <br/>granulosa layer in the current study. Furthermore, the uterus of TMXexposed rats showed circular muscle layer degeneration with a high rate of <br/>apoptotic figures, circular muscle necrosis infiltrated by lymphocytes, and <br/>epithelial hyperplasia in the form of finger-like projections.  يعد الثيامثوكسام مبيد حشري من الجيل الثاني نيونيكوتينويد يستخدم في غالبية المحاصيل الزراعية في جميع أنحاء العالم. يتم امتصاصه في الفئران وتحويله إلى مشتقات الجويندين , امينو جويندين , نيتروسو جويندين واليوريا ولديه القدرة على التسبب في اضطرابات شديدة في وظائف الكبد بظهور بؤر نخرية. علاوة على ذلك ، ارتبط التعرض للثيامثوكسام بآثار ضارة واضحة على وظائف الكلى والقلب والخصية والدماغ بالإضافة إلى التغيرات الكيميائية الحيوية النظامية عن طريق الجرعات المزمنة من الثيامثوكسام في ذكور الجرذان.<br/>الهدف من هذه الدراسة هو تقييم الآثار الخطرة لإعطاء ثياميثوكسام عن طريق الفم على التعبير الجيني ، والمتغيرات الكيميائية الحيوية والهرمونية ، وكذلك على التركيب النسيجي للأعضاء التناسلية في إناث جرذان ويستار.<br/>تعرضت اناث الجرذان الى جرعتين مختلفتين من الثياميثوكسام (156 & 312 مجم / كجم من وزن الجسم ). وفي نهاية التجربة في اليوم الحادي والثلاثين ، تم وزن الحيوانات ، وتشريحها على الفور تحت التخدير وتم جمع الدم لعمل تحليل الهرمونات ، والأعضاء التناسلية للفحص النسيجي ، والمزيد من الفحص البيوكيميائي.<br/>1-	 أظهرت النتائج أن الثياميثوكسام قد تسبب في انخفاضًا كبيرًا في وزن الجسم مقارنة بالمجموعه الضابطه.<br/>2-	 أظهرت النتائج ايضا أن الجرعة الاقل من الثياميثوكسام تسببت في زيادة كبيرة في هرمون FSH ومع ذلك ، انخفض مستوي FSH بشكل ملحوظ فى الجرعات الاعلى .<br/>3-	 كما تسبب في ضعف نشاط إنزيمات الأكسدة / مضادات الأكسدة في الرحم ، زيادة مستوى MDA ، مع انخفاض مستوى كلا من CAT و GSH<br/>4-	اظهر الفحص التشريحى لانسجه المبيض والرحم الاجهاد التاكسدى وارتفاع ملحوظ لبروتين الكاسباس 3<br/>5-	أظهر الفحص عن الجين P53 في الرحم اضظرابا تنظيميا للاسفل تشير هذه النتائج إلى موت الخلايا.<br/>6-	أظهر الفحص عن الجين P53 في المبيضاضظرابا تنظيميا للاسفل فى الجرعات الاعلىتشير هذه النتائج إلى موت الخلايا.<br/>7-	أظهر الفحص عن الجين Bcl2/Bax في المبيض اضظرابا تنظيميا للاعلىتشير هذه النتائج إلى موت الخلايا. <br/>8-	أظهر الفحص عن الجين Bcl2/Bax في الرحم اضظرابا تنظيميا للاسفل. <br/>9-	أظهر مبيض الجرذان المعرضة لثياميثوكسام انخفاضًا في بصيلات المبيض. بالإضافة إلى الخلايا الأصفرية التنكسية مع وجود فجوات.<br/>10-	علاوة على ذلك ، أظهر رحم الجرذان تنكسًا دائريًا في الطبقة العضلية مع معدل مرتفع من أشكال موت الخلايا المبرمج ، ونخر عضلي دائري مخترق بواسطة الخلايا الليمفاوية ، وتضخم في شكل نتوءات تشبه الإصبع.<br/>استنتاجا للنتائج السابقه, ان الثياميثوكسام له تأثيرا على الصحة الإنجابية في اناث الجرذان البيضاء البالغة نظرًا لتأثيرها على الإجهاد التأكسدي ، وخلل فى مستويات الهرمونات التناسلية ، والتغيرات النسيجية المرضية ، وتغيير التعبير عن الجينات المرتبطة بالاستماتة في الرحم والمبيض. <br/> 
<br/><br/>
<br/><br/><br/>Text in English and abstract in Arabic & English. 
<br/><br/><label>Subjects--Topical Terms: </label><br/>Zoology
<br/><br/><label>Subjects--Index Terms: </label>Thiamethoxam  Reproductive hormones  Wistar rat  Apoptosis  Oxidative stress 
<br/><br/><label>Dewey Class. No.: </label>590