Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

DNA fragmentation in human fibroblasts under extremely low frequency electromagnetic field exposure. med./bio.

[DNA-Fragmentierung in menschlichen Fibroblasten unter extrem niederfrequenter elektromagnetischer Feld-Exposition].

Veröffentlicht in: Mutation Research - Fundamental and Molecular Mechanism of Mutagenesis 2010; 683 (1-2): 74-83

Ziel der Studie (lt. Autor)

Das Ziel der Studie war es, frühere Studien von Ivancsits et al. zu wiederholen (Ivancsits et al. 2002, Ivancsits et al. 2003), die einen Anstieg von DNA-Strangbrüchen in primären Fibroblasten implizierten, die intermittierend bei 50 Hz extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern (ELF-EMF) exponiert wurden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Reproduzierbarkeit dieser Beobachtungen zu untersuchen und den Ursprung und die Natur der ELF-EMF-induzierten DNA-Schäden zu klären (es wurden identische experimentelle Bedingungen und Verfahren angewendet).

Hintergrund/weitere Details

Wasserstoffperoxid wurde verwendet, um den durch oxidativen Stress-induzierten DNA-Schaden zu untersuchen.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: 5 min an - 10 min aus - für 15 h
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 15 h

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer 5 min an - 10 min aus - für 15 h
Zusatzinfo with frequency components up to 1 kHz
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau four-coil system consisting of bifilar coils placed in a µ-metal box inside an incubator
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -
elektrische Feldstärke 33,2 mV/m Maximum gemessen - induziertes Feld am Rand einer 10 cm Petrischale
elektrische Feldstärke 0 mV/m - gemessen - im Zentrum der Petrischale

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 15 h
Zusatzinfo with frequency components up to 1 kHz
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -
elektrische Feldstärke 33,2 mV/m Maximum gemessen - induziertes Feld am Rand einer 10 cm Petrischale
elektrische Feldstärke 0 mV/m - gemessen - im Zentrum der Petrischale

Referenzartikel

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse bestätigten, dass eine intermittierende Exposition (aber nicht eine kontinuierliche) von menschlichen primären Fibroblasten bei einem elektromagnetischem 50 Hz-Feld (bei einer magnetischen Flussdichte von 1 mT) einen leichten, aber signifikanten Anstieg der DNA-Fragmentierung im Komet-Assay induziert. Die Autoren liefern zum ersten Mal die Evidenz dafür, dass dies eher durch das Magnetfeld als durch das elektrische Feld verursacht wird (für diesen Zweck wurden die Zellen aus den zentralen und peripheren Bereichen der Petrischalen miteinander verglichen). Darüber hinaus zeigten die Autoren, dass die elektromagnetischen Feld-induzierten Reaktionen im Komet-Assay abhängig von der Zellproliferation waren, was darauf hindeutet, dass eher die Prozesse der DNA-Replikation beeinflusst worden sein könnten und nicht die DNA selbst. Übereinstimmend korrelierten die Wirkungen im Komet-Assay mit einer Verminderung der sich aktiv replizierenden Zellen und einer gleichzeitigen Erhöhung der apoptotischen Zellen in den exponierten Zellkulturen, wohingegen der Fpg-modifizierte Komet-Assay keine Evidenz für einen merklichen Beitrag eines oxidativen DNA-Basen-Schadens lieferte.
Daher sind die ELF-EMF-induzierten Wirkungen im Komet-Assay unter spezifischen Bedingungen reproduzierbar und können durch kleine Störungen in den S-Phase-Prozessen und eher durch eine gelegentliche Auslösung von Apoptose als durch die Erzeugung eines DNA-Schadens erklärt werden. Schließlich kann die S-Phasen-Abhängigkeit die Probleme bei der Reproduzierbarkeit der ELF-EMF-induzierten Komet-Assay-Wirkungen erklären (der Anteil von S-Phase-Zellen in einer Zell-Population wird durch die Kultur-Bedingungen und die verwendeten Zelllinien bestimmt, und diese Parameter können zwischen den Laboren variieren).

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

Replizierte Studien

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