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Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Mechanism of short-term ERK activation by electromagnetic fields at mobile phone frequencies.

[Mechanismus einer kurzfristigen ERK-Aktivierung durch elektromagnetische Felder im Frequenz-Bereich des Mobilfunks].

Veröffentlicht in: Biochem J 2007; 405 (3): 559-568

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Wirkung von elektromagnetischen Feldern im Frequenz-Bereich des Mobilfunks auf MAPK (Mitogen-aktivierte Proteinkinase)-Kaskaden untersucht werden.
Hintergrund/weitere Details: Die MAPK-Kaskaden (ERK1/2, JNK1-3, p38MAPK, BMK1) sind eine Gruppe von Signaltransduktions-Wegen, die die Wirkungen verschiedener extrazellulärer Stimuli vermittelt, um Prozesse einschließlich Proliferation, Differenzierung, Metabolismus und Stress-Reaktion zu regulieren.
Es wurden sowohl Zellen als auch isolierte Membranen aus HeLa-Zellen verwendet. Verschiedene Inhibitoren (u.a. ein Inhibitor/Scavenger für reaktive Sauerstoffspezies, für den EGF-Rezeptor oder für die NADH-Oxidase) wurden genutzt, um die Vermittler der Befeldungs-induzierten ERK-Phosphorylierung zu identifizieren. Signale werden über Phosphorylierungen der Proteinkinase oder von regulatorischen Proteinen (zum Beipiel) übermittelt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 5, 10, (15,) 20 und 30 min
Exposition 2: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 10 min
Exposition 3: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 5, 10, 20 und 30 min
Exposition 4: 800–950 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 5, 10, 20 und 30 min
Exposition 5: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 10 min
Exposition 6: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 2 oder 12 min
Exposition 7: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 10 min
Exposition 8: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 2, 5, 12 und 20 min
Exposition 9: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 10 oder 5 min
Exposition 10: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 5, 10 und 15 min
Exposition 11: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 15 und 30 min
Exposition 12: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 5 und 10 min
Exposition 13: 875 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 10, 20 und 30 min
Exposition 1
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 5, 10, (15,) 20 und 30 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • panel antenna at the centre of a shelf in the incubator
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle 10 cm
Kammer The walls of the incubator with 5% CO2 humidified air at 37°C were covered with RF-absorbing material.
Aufbau Cells were irradiated in 6-cm dishes inside the incubator.
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,07 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,23 mW/cm² - gemessen - -
Mess- und Berechnungsdetails
The density of irradiation was measured using a field meter.
Exposition 2
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 10 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,1 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,2 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,31 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 3
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 5, 10, 20 und 30 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,005 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,03 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,11 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,31 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 4
Hauptcharakteristika
Frequenz 800–950 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 5, 10, 20 und 30 min
Zusatzinfo 800, 875, and 950 MHz were used.
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,07 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 5
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 10 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo After incubation for 20 min with various inhibitors, the cells or controls were either irradiated or left untreated.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,21 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 6
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 2 oder 12 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo Some cells were left in the incubator for another 5 or 10 min after their 2-min exposure.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,17 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 7
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 10 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,04 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,09 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,17 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,27 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 8
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 2, 5, 12 und 20 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo Some cells were left in the incubator for another 5 or 10 min after their 2-min exposure.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,31 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 9
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 10 oder 5 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo After incubation for 20 min with various inhibitors, the cells or controls were irradiated with intensities depending on the inhibitors or left untreated.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,2 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,21 mW/cm² - gemessen - 5 min
Leistungsflussdichte 0,22 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,23 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,24 mW/cm² - gemessen - -
Leistungsflussdichte 0,25 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 10
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 5, 10 und 15 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,344 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 11
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 15 und 30 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau Membranes suspended in PBS (100 µl) were irradiated in a thin tube inside the incubator.
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo After incubation for 15 min with various inhibitors, the membranes or controls were either irradiated or left untreated.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,3 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 12
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 5 und 10 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau Membranes suspended in PBS (100 µl) were irradiated in a thin tube inside the incubator.
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,24 mW/cm² - gemessen - -
Exposition 13
Hauptcharakteristika
Frequenz 875 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 10, 20 und 30 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo After incubation for 15 or 30 min with DPI, the membranes or cells and controls were either irradiated or left untreated.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 0,2 mW/cm² - gemessen - -
Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes Material:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Studie skizziert einen detaillierten molekularen Mechanismus, wie elektromagnetische Felder mit Mobilfunk-Frequenz eine kurzfristige MAPK-Aktivierung einleiten und dadurch Transkription und andere zelluläre Prozesse induzieren.
Die Ergebnisse zeigen, dass ERKs, im Gegensatz zu JNKs oder p38MAPKs, schnell in Reaktion auf eine Mobilfunk-Exposition verschiedener Frequenzen und Stärken aktiviert werden. Dabei wird die erste Stufe in der Zellmembran durch die NADH-Oxidase vermittelt, die schnell reaktive Sauerstoffspezies generiert. Diese generierten reaktiven Sauerstoffspezies bringen dann direkt Matrix-Metallproteinasen dazu, das Heparin-bindende (Hb)-EGF freizusetzen, was im weiteren Verlauf die ERK-Kaskade aktiviert.
Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

  • La Fondation Raphael et Regina Levy, France

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