Es sollte die Wirksamkeit von sehr niederfrequentem Wechselstrom (AC) im sich ändernden Zellzyklus normaler und neoplastischer Zellen als neuartiger elektrischer Ansatz für die Behandlung von Neoplasmen und anderen hyperplastischen Funktionsstörungen untersucht werden.
Epileptische Astrozyten-Kulturen wurden aus menschlichen kortikalen Geweben von Patienten gewonnen, die sich einer zeitlichen Lobektomie unterzogen, um medizinisch unlösbare Anfälle zu lindern.
Es wird eine mögliche Wechselwirkung zwischen dem Zellzyklus und der KIR3.2 (einwärts gleichrichtender Kalium-Kanal)-Kanal-Aktivität vermutet.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
10 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage
Zellen angeregt durch 0,17 µA
|
- |
|
Exposition 2:
25 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage
Zellen angeregt durch 1,7 µA
|
- |
|
Exposition 3:
50 Hz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage
Zellen angeregt durch 8,5 µA
|
|
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Exposition 4:
75 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage
Zellen angeregt durch 17 µA
|
- |
|
Exposition 5:
100 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage
Zellen angeregt durch 170 µA
|
- |
| Frequenz | 10 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage |
| Zusatzinfo | Zellen angeregt durch 0,17 µA |
| Modulationsart | nicht spezifiziert |
|---|
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Aufbau | Cells were grown in 24 well plates. Each plate was located between the electrodes. |
Für diese Exposition sind keine Parameter spezifiziert.
| Frequenz | 25 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage |
| Zusatzinfo | Zellen angeregt durch 1,7 µA |
| Modulationsart | nicht spezifiziert |
|---|
| Expositionsquelle |
|
|---|
Für diese Exposition sind keine Parameter spezifiziert.
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage |
| Zusatzinfo | Zellen angeregt durch 8,5 µA |
| Expositionsquelle |
|
|---|
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Stromdichte | 3 µA/cm² | Spitzenwert | berechnet | - | in der Mitte der Wanne |
| Frequenz | 75 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage |
| Zusatzinfo | Zellen angeregt durch 17 µA |
| Modulationsart | nicht spezifiziert |
|---|
| Expositionsquelle |
|
|---|
Für diese Exposition sind keine Parameter spezifiziert.
| Frequenz | 100 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich von 3 bis zu 5 Tage |
| Zusatzinfo | Zellen angeregt durch 170 µA |
| Modulationsart | nicht spezifiziert |
|---|
| Expositionsquelle |
|
|---|
Für diese Exposition sind keine Parameter spezifiziert.
Die Ergebnisse zeigen, dass bei Fehlen thermischer Einflüsse, niederfrequenter, schwacher Wechselstrom die Zellproliferation ohne schädliche Mitwirkung auf das Zell-Überleben direkt beeinflusst. Die Wirkungen wurden in normalen menschlichen Zellen und in Gehirn- und Prostata-Neoplasmen aufgedeckt, aber nicht bei Lungen-Krebs. Die Wirkungen von Wechselstrom erforderten eine entsprechend zulassende Rolle von KIR3.2-Kalium-Kanälen und wurden durch steigende extrazelluläre Kalium-Konzentrationen nachgeahmt.
Zelltod konnte bei höheren Wechselstrom-Frequenzen (>75 Hz) oder -Stärken (>8.5 µA) erzielt werden. Bei geringeren Frequenzen/Stärken verursachte die Wechselstrom-Stimulation keine apoptotischen zellulären Veränderungen.
Die Ergebnisse implizieren eine Rolle von Transmembran-Kalium-Flüssen über einwärts gleichrichtende Kalium-Kanäle bei der Regulation des Zellzyklus. Die Ergebnisse deuten auf eine mögliche klinische Anwendung einer elektrischen Stimulation zur Reduzierung der Zellproliferation hin.
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