Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Direct current electrical fields induce apoptosis in oral mucosa cancer cells by NADPH oxidase-derived reactive oxygen species med./bio.

[Elektrische Gleichstrom-Felder induzieren Apoptose in Krebs-Zellen der Mund-Schleimhaut durch NADPH-Oxidase-abgeleitete reaktive Sauerstoffspezies]

Von: Wartenberg M, Wirtz N, Grob A, Niedermeier W, Hescheler J, Peters SC, Sauer H

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2008; 29 (1): 47-54

Diese in vitro-Studie wurde durchgeführt, um die Wirkungen von elektrischen Feldern auf die Apoptose bei Krebs-Zellen der Mund-Schleimhaut zu untersuchen.

Es sollten die zellulären Vorgänge der Apoptose unter Exposition bei elektrischen Feldern bei Krebs-Zellen der Mund-Schleimhaut untersucht werden, da unter in vivo-Bedingungen in der Mundhöhle mit mehreren Zahn-Legierungen oft Gleichströme und elektrische Spannungen entstehen. Insbesondere wurden Reduktions-Oxidations-Reaktionen näher charakterisiert, u.a. unter Verwendung von freien Radikalfängern.

Exposition	Parameter
Exposition 1: DC/statisch Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 24 h	elektrische Feldstärke: 2 V/m Minimum elektrische Feldstärke: 16 V/m Maximum

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	900 ms

Expositionsquelle	konduktive Kopplung Elektrode
Aufbau	14 silver electrodes with a distance of 5 cm placed into the culture medium at the border of the petri dish; for each pulse a different electrode pair was used to generate a rotating field
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	2 V/m	Minimum	-	-	-
elektrische Feldstärke	16 V/m	Maximum	-	-	-

Exponiertes System:

Untersuchtes System:

Untersuchtes Organsystem:

Untersuchungszeitpunkt:

Die Exposition der Krebs-Zellen der Mund-Schleimhaut bei elektrischen Feldern zeigte einen dosis-abhängigen Abfall der Zellproliferation, einen zunehmenden Zellzyklus-Arrest und eine gesteigerte Apoptose. Außerdem wurde eine starke Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, eine gesteigerte Expression sowohl der NADPH-Oxidase-Untereinheiten als auch des Hitzeschock-Proteins 70 beobachtet.
Dies und die Beobachtungen mit freien Radikalfängern legen den Schluss nahe, dass die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies unter elektrischer Gleichstrom-Exposition die Apoptose bei Krebs-Zellen der Mund-Schleimhaut einleitet.

Studienmerkmale:

Lantow M et al. (2006): ROS release and Hsp70 expression after exposure to 1,800 MHz radiofrequency electromagnetic fields in primary human monocytes and lymphocytes
Lupke M et al. (2004): Cell activating capacity of 50 Hz magnetic fields to release reactive oxygen intermediates in human umbilical cord blood-derived monocytes and in Mono Mac 6 cells
Rollwitz J et al. (2004): Fifty-hertz magnetic fields induce free radical formation in mouse bone marrow-derived promonocytes and macrophages
Wartenberg M et al. (1997): Electrical fields enhance growth of cancer spheroids by reactive oxygen species and intracellular Ca2+