Published July 18, 2022 | Version v1
Publication Open

Copper Oxide Nanoparticles Stimulate Cellular Damage and Histological Architecture Deterioration in Tissues of Culex Pipiens Larvae (Diptera: Culicidae).

  • 1. General Organization For Teaching Hospitals and Institutes

Description

, is one of the considerable vector-borne diseases widely distributed all over the world. The extensive use of synthetic insecticides caused various human health hazardous, insect resistance and environmental pollution. As an alternative control strategy, nanoparticle applications in insect management are mandatory. Mainly, the aim of this current study is to elucidate the toxic effect of copper oxide nanoparticles (CuONPs) on larval tissues of Culex pipiens regarding the histological and cellular damage aspects. The lethal concentrations LC10, LC25, LC50 and LC90 were determined from the established regression log concentrate-response lines after 24 hours of treatment. Four replicates were considered for each concentration where twenty-five third instar larvae were involved for each replicate. Results revealed significant increase in mortality rate upon increasing copper oxide nanoparticles (CuONPs) concentrations which recorded 0.040, 0.099, 0.268 and 1.767 mg/ ml for LC10, LC 25, LC50, and LC90 respectively. Data in this study showed a significant increase in cellular damage enzyme levels namely, lipid peroxidase and nitric oxide, and a significant decrease in levels of total protein while, an increase in albumin proportions were detected in tissue homogenates of treated larvae of the increasing mentioned lethal CuONPs concentrations. Meanwhile, histological studies implied severe deterioration in tissue architecture of the treated larvae which increases markedly as the CuONPs concentration increase as well. In conclusion, CuONPs increase the cellular damage and deteriorate the histological structure of tissues of Culex pipiens larvae which render them promising and smart larvicidal agents.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

، هو أحد الأمراض الكبيرة المنقولة بالنواقل المنتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. تسبب الاستخدام المكثف للمبيدات الحشرية الاصطناعية في العديد من المخاطر على صحة الإنسان ومقاومة الحشرات والتلوث البيئي. وكاستراتيجية بديلة للمكافحة، فإن تطبيقات الجسيمات النانوية في إدارة الحشرات إلزامية. بشكل أساسي، الهدف من هذه الدراسة الحالية هو توضيح التأثير السام للجسيمات النانوية لأكسيد النحاس (CuONPs) على أنسجة اليرقات في Culex pipiens فيما يتعلق بجوانب الضرر النسيجي والخلوي. تم تحديد التركيزات القاتلة LC10 و LC25 و LC50 و LC90 من خطوط الاستجابة المركزة لسجل الانحدار بعد 24 ساعة من العلاج. تم النظر في أربعة تكرارات لكل تركيز حيث تم إشراك خمسة وعشرين يرقات المرحلة الثالثة لكل تكرار. كشفت النتائج عن زيادة كبيرة في معدل الوفيات عند زيادة تركيزات الجسيمات النانوية لأكسيد النحاس (CuONPs) التي سجلت 0.040 و 0.099 و 0.268 و 1.767 ملغ/ مل لـ LC10 و LC 25 و LC50 و LC90 على التوالي. أظهرت البيانات في هذه الدراسة زيادة كبيرة في مستويات إنزيم التلف الخلوي وهي بيروكسيداز الدهون وأكسيد النيتريك، وانخفاض كبير في مستويات البروتين الكلي بينما تم اكتشاف زيادة في نسب الألبومين في متجانسات الأنسجة لليرقات المعالجة من زيادة تركيزات CuONPs القاتلة المذكورة. وفي الوقت نفسه، أشارت الدراسات النسيجية إلى تدهور حاد في بنية الأنسجة لليرقات المعالجة التي تزداد بشكل ملحوظ مع زيادة تركيز CuONPs أيضًا. في الختام، تزيد CuONPs من التلف الخلوي وتدهور البنية النسيجية لأنسجة يرقات Culex pipiens مما يجعلها عوامل مبيدات يرقات واعدة وذكية.

Translated Description (French)

, est l'une des maladies à transmission vectorielle les plus répandues dans le monde. L'utilisation intensive d'insecticides de synthèse a entraîné divers risques pour la santé humaine, une résistance aux insectes et une pollution de l'environnement. En tant que stratégie de contrôle alternative, les applications de nanoparticules dans la gestion des insectes sont obligatoires. Principalement, l'objectif de cette étude actuelle est d'élucider l'effet toxique des nanoparticules d'oxyde de cuivre (CuONPs) sur les tissus larvaires de Culex pipiens en ce qui concerne les aspects histologiques et cellulaires. Les concentrations létales LC10, LC25, LC50 et LC90 ont été déterminées à partir des lignées de réponse au concentré logarithmique de régression établies après 24 heures de traitement. Quatre réplicats ont été considérés pour chaque concentration où vingt-cinq larves du troisième stade ont été impliquées pour chaque réplicat. Les résultats ont révélé une augmentation significative du taux de mortalité lors de l'augmentation des concentrations de nanoparticules d'oxyde de cuivre (CuONPs) qui ont enregistré 0,040, 0,099, 0,268 et 1,767 mg/ ml pour les CL10, CL25, CL50 et CL90 respectivement. Les données de cette étude ont montré une augmentation significative des niveaux d'enzymes de dommages cellulaires, à savoir la peroxydase lipidique et l'oxyde nitrique, et une diminution significative des niveaux de protéines totales, tandis qu'une augmentation des proportions d'albumine a été détectée dans les homogénats tissulaires des larves traitées des concentrations croissantes de CuONPs létales mentionnées. Pendant ce temps, les études histologiques ont impliqué une grave détérioration de l'architecture tissulaire des larves traitées, qui augmente également de manière marquée à mesure que la concentration de CuONPs augmente. En conclusion, les CuONPs augmentent les dommages cellulaires et détériorent la structure histologique des tissus des larves de Culex pipiens, ce qui en fait des agents larvicides prometteurs et intelligents.

Translated Description (Spanish)

, es una de las considerables enfermedades transmitidas por vectores ampliamente distribuidas en todo el mundo. El uso extensivo de insecticidas sintéticos causó varios peligros para la salud humana, resistencia a los insectos y contaminación ambiental. Como estrategia alternativa de control, las aplicaciones de nanopartículas en el manejo de insectos son obligatorias. Principalmente, el objetivo de este estudio actual es dilucidar el efecto tóxico de las nanopartículas de óxido de cobre (CuONP) en los tejidos larvarios de Culex pipiens con respecto a los aspectos histológicos y de daño celular. Las concentraciones letales LC10, LC25, LC50 y LC90 se determinaron a partir de las líneas de respuesta al concentrado de registro de regresión establecidas después de 24 horas de tratamiento. Se consideraron cuatro réplicas para cada concentración en la que participaron veinticinco larvas de tercer estadio para cada réplica. Los resultados revelaron un aumento significativo en la tasa de mortalidad al aumentar las concentraciones de nanopartículas de óxido de cobre (CuONP) que registraron 0.040, 0.099, 0.268 y 1.767 mg/ ml para LC10, LC 25, LC50 y LC90, respectivamente. Los datos en este estudio mostraron un aumento significativo en los niveles de enzimas de daño celular, a saber, lípido peroxidasa y óxido nítrico, y una disminución significativa en los niveles de proteína total, mientras que se detectó un aumento en las proporciones de albúmina en los homogeneizados de tejidos de larvas tratadas de las concentraciones de CuONP letales cada vez mayores mencionadas. Mientras tanto, los estudios histológicos implicaron un grave deterioro en la arquitectura tisular de las larvas tratadas, que también aumenta notablemente a medida que aumenta la concentración de CuONP. En conclusión, las CuONP aumentan el daño celular y deterioran la estructura histológica de los tejidos de las larvas de Culex pipiens, lo que las convierte en agentes larvicidas prometedores e inteligentes.

Files

article_249341_3060d13830a01659944e07352b66f93c.pdf.pdf

Files (725.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b8d78208a5af8a0561d54dd242ff70eb
725.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحفز جسيمات أكسيد النحاس النانوية التلف الخلوي وتدهور العمارة النسيجية في أنسجة يرقات الباعوضة (ذوات الأجنحة المزدوجة: الباعوضيات).
Translated title (French)
Les nanoparticules d'oxyde de cuivre stimulent les dommages cellulaires et la détérioration de l'architecture histologique dans les tissus des larves de Culex Pipiens (Diptera : Culicidae).
Translated title (Spanish)
Las nanopartículas de óxido de cobre estimulan el daño celular y el deterioro de la arquitectura histológica en los tejidos de las larvas de Culex Pipiens (Diptera: Culicidae).

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4285586712
DOI
10.21608/eajbsd.2022.249341

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt