Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure of postnatal rats to a static magnetic field of 0.14 T influences functional laterality of the hippocampal high-affinity choline uptake system in adulthood; in vitro test with magnetic nanoparticles med./bio.

[Exposition postnataler Ratten bei einem statischen Magnetfeld von 0.14 T beeinflusst die funktionale Seitigkeit des hoch-affinen Cholin-Aufnahme-Systems des Hippokampus im Erwachsenenalter; in vitro-Test mit magnetischen Nanopartikeln]

Veröffentlicht in: Neurochem Res 2005; 30 (2): 253-262

Ziel der Studie (lt. Autor)

Ziele der Studien waren: (i) mögliche Fehler bei der Seitigkeit des "hoch-affinen Cholin-Aufnahme-Systems" des Hippokampus von Ratten zu bewerten, die bei einem statischen Magnetfeld an den Tagen 7 und 14 nach der Geburt exponiert wurden, (ii) die Wirkungen des positiven (parallele Orientierung mit einer vertikalen Komponente des geomagnetischen Feldes) und negativen (antiparallele Orientierung) statischen Magnetfelds zu vergleichen und schließlich, (iii) zu versuchen, mögliche Änderungen der Hemicholin-3 sensitiven Trägermoleküle (sind direkt mit einer Acetylcholin-Synthese gekoppelt), die durch die Magnetfeld-Expositionen der Hippocampus-Synaptosomen in vitro vermittelt werden, zu bewerten.

Hintergrund/weitere Details

Die hoch-affine Cholin-Aufnahme-Aktivität an den Synaptosomen des Hippocampus in vitro entspricht der Aktivität der "septohippocampalen" cholinergen Neuronen in vivo.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1:
Expositionsdauer: kontinuierlich für 60 min
Exposition 2:
Expositionsdauer: kontinuierlich für 120 min
Exposition 3:
Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 min

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 60 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • permanent magnet with 5 cm distance between the poles
Aufbau Six 7 or 14 day old rats from two litters were exposed at a time by making three animals share one box with a perforated cover and placing the box between the poles of the magnet.
Zusatzinfo Twelve 7 or 14 day old rats were used in the experiments, 6 of them were used for exposure where as the remaining 6 were placed in an identical box placed behind the exposure equipment, hence serving as control. The direction of magnetic induction vector was vertical. Positive as well negative static magnetic fields was utilized for exposure which were obtained by orienting the magnetic fields either parallel or anti-parallel to the vertical component of the geomagnetic field for positive or negative fields, respectively. This was achieved by using the north pole of the permanent magnet up and south pole of the magnet down to obtain positive fields and visa versa to obtain negative fields.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 140 mT - nicht spezifiziert - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 120 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 140 mT - nicht spezifiziert - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 30 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Zusatzinfo Exposure and control procedures were analogous to E1 with the only exception that the 6 animals used for exposure were from one litter. Mixed synaptosomes isolated separately from the right or left hippocampi of six 7 day, four 14 day and two 12 week old male rats were resuspended in 0.32 M sucrose and exposed to a positive or negative static magnetic field at room temperature. Mixed synaptosomes isolated separately from the right or left hippocampi of six 14 day or four 12 week old animals were resuspended in 0.32 M sucrose or on a synaptosomal suspension containing dextran-coated superparamagnetic nano particles (0.444 mg/ml). A part of sysnaptosomes with nano particles was exposed to a positive or negative static magnetic field at room temperature.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 140 mT - nicht spezifiziert - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigen, dass eine einfache Exposition von 7- und 14-Tage alten Ratten bei einem statischen Magnetfeld (0.14 T für 60 bis 120 Minuten) asymmetrische Veränderungen bei der Aktivität der Cholin-Träger (Carrier) im Erwachsenenalter hervorruft. Und zwar vermittelt das negative Feld eine ausgeprägte Abnahme im rechten Hippocampus. Das positive Feld war unwirksam.
Darüber hinaus wurden Unterschiede zwischen den Trägermolekülen an den Synaptosomen aus den rechten und linken Hippocampi aufgedeckt, die mit supermagnetischen Nanopartikeln vorbehandelt und 30 Minuten in vitro exponiert wurden. Das positive Feld erhöhte ausgeprägter die Aktivität der Träger des rechten Hippocampus, das Negative die des linken Hippocampus.
Die Daten zeigen funktionsgemäß teratogene Risiken für die postnatale Gehirn-Entwicklung durch Veränderungen bei der Orientierung des starken statischen Magnetfelds. Die Ergebnisse deuten auf funktionelle Spezialisierungen der beiden Hippocampi bei Ratten hin. Cholin-Trägermoleküle könnten als sekundäre Rezeptoren bei der Magnetrezeption durch direkte Wirkungen des geomagnetischen Feldes auf intrazelluläre Magnetit-Kristalle beteiligt sein. Verabreichte Nanopartikel in vivo sollten ein nützliches Werzeug sein, um in zukünftiger Forschung Magnetrezeption zu bewerten.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch