Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Extremely low frequency electromagnetic fields modulate expression of inducible nitric oxide synthase, endothelial nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 in the human keratinocyte cell line HaCat: potential therapeutic effects in wound healing. med./bio.

[Extrem niederfrequentes elektromagnetisches Feld (ELF-EMF) moduliert iNOS, eNOS und COX-2-Expressionen in der menschlichen Keratinozyten-Zelllinie HaCaT: Potentielle therapeutische Wirkungen in der Wund-Heilung].

Veröffentlicht in: Br J Dermatol 2010; 162 (2): 258-266

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Wirkung von extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern auf die humane Keratinozyten-Zelllinie HaCaT untersucht werden, um die Wirkungsmechanismen von extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern abzuschätzen und um weitere Anhaltspunkte für ihre therapeutische Nutzung in der Wundheilung zu liefern.

Hintergrund/weitere Details

Es ist bekannt, dass die Expression und Regulation der Nitroxid-Synthasen und von Cyclooxygenase-2 grundlegend für die Wundheilung sind, allerdings zeigten bisher keine Studien eine direkte Wirkung von extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern auf die Modulation dieser entzündlichen Moleküle in menschlichen Keratinozyten.
Um die Wirkung des elektromagnetischen Feldes auf die Modulation der zellulären Reaktionen gegenüber einem Entzündungs-Stimulus zu bewerten, wurden die HaCaT-Zellen teilweise mit Lipopolysacchariden behandelt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 3 h, 18 h oder 48 h

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 3 h, 18 h oder 48 h
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau 22 cm long solenoid with 6 cm radius and 160 turns of 1.25 x 10-5 cm copper wire placed inside an incubator with constant temperature; cell cultures positioned in the center of the solenoid where the field was highly homogeneous (98%)
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT Effektivwert gemessen - -

Referenzartikel

  • Vianale G et al. (2008): Extremely low frequency electromagnetic field enhances human keratinocyte cell growth and decreases proinflammatory chemokine production.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Exposition der HaCaT-Zellen gegenüber extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern erhöhte die iNOS (in LPS-stimulierten Zellen, 3 h-Exposition) und eNOS-Expressions-Werte (in LPS-stimulierten Zellen, alle Expositionen). Diese Expositions-abhängigen erhöhten Proteinexpressionen wurden von erhöhten Nitroxid-Synthase-Enzymaktivitäten (mit und ohne LPS-Stimulation, alle Expositions-Dauern), d.h. von einer erhöhten Stickoxid-Produktion begleitet. Zusätzlich war mit der elektromagnetischen Feld-Exposition eine höhere Aktivator-Protein 1-Expression (mit und ohne LPS-Stimulation) sowie eine höhere Zellproliferations-Rate verbunden. Im Gegensatz dazu verminderte die Exposition die COX-2-Expression (in LPS-stimulierten Zellen, 3 h-Exposition), die Prostaglandin-E2-Produktion (in LPS-stimulierten Zellen) sowie die Katalase-Enzymaktivität und die O2- (Superoxid)-Produktion (beide mit und ohne LPS-Stimulation).
Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass "Vermittler" einer Entzündung, wie zum Beispiel der reaktive Stickstoff, Prostaglandin-E2 und die Keratinozyten Zellproliferation kritisch für den regenerierende Gewebe-Prozesse sind. Die Fähigkeit des extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldes, die Nitroxid-Synthase-Enzymaktivitäten (und somit Stickstoff-Zwischenprodukte) sowie die Zellproliferation hochzuregulieren und die COX-2-Expression und das nachgeschaltete Zwischenprodukt Prostaglandin-2 runterzuregulieren hebt die mögliche therapeutische Rolle von extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern in der Wundheilung hervor.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

Themenverwandte Artikel