Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure to ELF magnetic fields modulate redox related protein expression in mouse macrophages. med./bio.

[Exposition bei ELF-Magnetfeldern moduliert die Redox-verbundene Proteinexpression in Maus-Makrophagen].

Veröffentlicht in: Toxicol Lett 2010; 192 (3): 330-336

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von Magnetfeldern auf die Protein-Gehalte untersucht werden, die an der Redox-Homöostase und den Endozytose-Prozessen in Maus-Makrophagen beteiligt sind. Weiterhin sollten bestimmte interagierende Komponenten der Signaltransduktion, die wichtige Zellfunktionen in Makrophagen modulieren (Phosphoinositid-3-Kinase, Proteinkinase B, Protein-Phosphatase 2A), und die Stressproteine Hsp70 und Hsp110 untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Enzyme wie die NAD(P)H-Oxidasen vermitteln die Produktion freier Radikale (ROS) in Makrophagen. Die Autoren nehmen an, dass die Aktivierung der NADH-Oxidase eine Hauptrolle bei phagozytotischen Zellen (wie bei Makrophagen) spielt und für die Magnetfeld-induzierte freie Radikal-Produktion verantwortlich ist.
Als positive Kontrollen wurden LPS (Lipopolysaccharide) und TPA (Tetradecanoylphorbolacetat) genutzt. Mit Hilfe der LPS soll der Einfluss des Magnetfelds auf differenzierte Makrophagen und ihre Stickoxid (NO)-Produktion bestimmt werden, da LPS die Nitroxid-Synthase aktiviert. TPA aktiviert direkt die NADPH-Oxidase und stimuliert die ROS-Produktion. Wärme-behandelte Zellen (42°C) wurden ebenfalls untersucht.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: bis zu 24 h

Allgemeine Informationen

cells were treated in the following groups: i) EMF exposure ii) 1 µg/ml LPS added iii) 1 µM TPA added

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Polarisation
Expositionsdauer bis zu 24 h
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau culture plates placed in the center of the coils; coils inside a humidified incubator
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - gemessen - -
elektrische Feldstärke 0,64 mV/m Maximum berechnet - -
Stromdichte 0,96 mA/m² Maximum berechnet - -

Referenzartikel

  • Simko M et al. (2001): Stimulation of phagocytosis and free radical production in murine macrophages by 50 Hz electromagnetic fields.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse lieferten die Evidenz, dass eine Exposition von Maus-Makrophagen bei einem 50 Hz-Magnetfeld (1 mT) zur Aktivierung von Immunzellen führt: Es gab eine erhöhte Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, die möglicherweise durch die aufgefallenen Schwankungen zwischen erhöhten und normalen Werten der gp91phox-Gehalte erklärt werden kann (d.h. Modulation der NAD(P)H-Oxidase). Dies ist unterschiedlich zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies durch LPS/TPA. Die Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies führte zur Aktivierung phagozytotisch-verbundener Prozesse, wie durch die veränderten Clathrin- und Adaptin-Gehalte gezeigt werden konnte. Veränderungen der Expressionen der Phosphoinositid-3-Kinase, Proteinkinase B und Protein-Phosphatase 2A deuten auf eine Beteiligung, aber nicht auf die primäre Aktivierung dieser Signalwege hin. Die Magnetfeld-Exposition verursachte nach einer kurzzeitigen Exposition (zwei Stunden oder weniger) leichte und transiente Verminderungen von Clathrin, Adaptin, Phosphoinositid-3-Kinase, Proteinkinase B und Protein-Phosphatase 2A, wohingegen eine längere Exposition keine Wirkung hatte.
Die Proteinexpression von Hsp70 und Hsp110 wies zu bestimmten Zeitpunkten erhöhte Werte auf, aber nicht im Allgemeinen.
Die Wirkungen der Magnetfeld-Exposition auf die Protein-Gehalte unterschieden sich von den Wirkungen, die durch TPA oder LPS ausgeübt wurden, obwohl alle drei Faktoren Anstiege in der Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies verursachten. Dies deutet darauf hin, dass extrem niederfrequente Magnetfelder mit anderen zellulären Komponenten interagieren als diese Chemikalien, obwohl die induzierten Signalwege zumindest teilweise ineinander übergehen.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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