Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Decrease in glucose-stimulated insulin secretion following exposure to magnetic fields. med./bio.

[Abnahme der Glukose-stimulierten Insulin-Sekretion nach Magnetfeld-Exposition]

Veröffentlicht in: Biochem Biophys Res Commun 2005; 332 (1): 28-32

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen eines extrem niederfrequenten Magnetfeldes auf die Glukose-stimulierte Insulin-Sekretion bei HIT-T15-Zellen sowie die Mechanismen dieser Wirkungen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Insulin ist an der Regulierung des Blut-Glukose-Gehalts beteiligt. Unzureichende Freisetzung von bzw. Mangel an Insulin führt zu verschiedenen Formen von Diabetes.
Die Mechanismen der Glukose-stimulierten Insulin-Sekretion sind folgende: verstärkter Glukose-Stoffwechsel erhöht den intrazellulären ATP/ADP-Gehalt und schließt die ATP-abhängigen Kalium-(KATP)-Kanäle. Gleichzeitig tritt die Membran-Depolarisation auf, die das Öffnen der spannungsabhängigen Calcium-Kanäle bewirken, worauf die freie Calcium-Ionen-Konzentration im Zytosol ansteigt und die Insulin-Sekretion stimuliert wird (KATP-abhängiger Stoffwechselweg).
HIT-T15-Zellen wurden verwendet, da sie eine relative hohe Empfindlichkeit gegenüber Glukose aufweisen.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 60 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 15 min
Exposition 2: 60 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 10 min
sofort nach der Durchflusszytometrie-Analyse

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Signalform
  • nicht spezifiziert
Expositionsdauer kontinuierlich für 15 min
Zusatzinfo Insulin-Sekretions-Test
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • *a pair of magnetic cores (240 mm x 340 mm) made of stacked silicon steel plates
Aufbau *acrylic CO2 incubator installed in the inner gap of the core. Cells were incubated in 0.4 mL KRBB (0) or Herpes buffered KRBB containing 0.2% BSA and 200 mg/dL glucose
Zusatzinfo *information obtained from the reference article.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 400 µT nicht spezifiziert gemessen - -
magnetische Flussdichte 5 mT nicht spezifiziert gemessen - -
magnetische Flussdichte 1 mT nicht spezifiziert gemessen - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Signalform
  • nicht spezifiziert
Expositionsdauer kontinuierlich für 10 min
Zusatzinfo sofort nach der Durchflusszytometrie-Analyse
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau Aliquot of cell suspension containing glucose dissolved in KRBB (200 mg/dL) was incubated at 37°C.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 5 mT nicht spezifiziert gemessen - -
magnetische Flussdichte 400 µT nicht spezifiziert gemessen - -
magnetische Flussdichte 1 mT nicht spezifiziert gemessen - -

Referenzartikel

  • Miyakoshi J et al. (1996): Increase in hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase gene mutations by exposure to high-density 50-Hz magnetic fields.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigen, dass die Exposition bei einem extrem niederfrequenten Magnetfeld (5 mT) die Glukose-stimulierte Insulin-Sekretion verminderte. Ohne Glukose-Stimulation oder bei Befeldung mit einer schwächeren magnetischen Flussdichte (unter 1 mT) trat bei der Insulin-Sekretion keine Änderung auf.
Die Analyse des Zellmechanismus zeigte, dass die Befeldung bei einem extrem niederfrequenten Magnetfeld den Anstieg im zellulären ATP/ADP-Gehalt, der Membran-Depolarisation und der freien Calcium-Ionen-Konzentration im Zytosol verhindert. Die Glukose-induzierte Hochregulierung der Insulin-mRNA-Regulation wurde auch durch die Exposition abgeschwächt, dagegen war die Zelllebensfähigkeit nicht beeinträchtigt.
Die Autoren wiesen darauf hin, dass die Ergebnisse eine mögliche klinische Anwendung aufzeigen, bei der die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeld eine neuartige inhibitorische Methode in der Behandlung von Diabetes Typ 2 für die überschießende Insulin-Sekretion ist. (Anmerkung des Bewerters: Bei Diabetes Typ 2 kommt es anfänglich oft zu einer erhöhten Insulin-Produktion, um der verminderten Ansprechbarkeit der Körperzellen auf Insulin entgegen zu wirken. )

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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