Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Extremely low frequency electromagnetic field exposure affects fertilization outcome in swine animal model. med./bio.

[Exposition bei einem extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feld beeinflusst das Befruchtungs-Ergebnis im Tiermodell Schwein].

Veröffentlicht in: Theriogenology 2010; 73 (9): 1293-1305

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Wirkung einer akuten (1 h) Exposition von Eber-Spermatozoen bei einem extrem niederfrequenten 50 Hz-Feld auf das Ergebnis der frühen Fertilität untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Erst wurden in vitro-Experimente durchgeführt, um den dosimetrischen morphologisch-funktionellen Einfluss einer akuten (1h) Exposition bei dem extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feld auf Eber-Spermatozoen mit Stärken zwischen 0 und 2 mT zu definieren (in 0,25 mT-Schritten). Anschließend wurden unter Verwendung dieser Stärken, die unter diesen in vitro-Bedingungen identifiziert wurden (minimale vs. maximale vs. mittlere toxische Dosis [TD50]), in vivo-Experimente durchgeführt, indem der Eileiter mit (Protokoll A) oder ohne Spermatozoen (Protokoll B: die kapazitierten Spermatozoen wurden am Ende der Feld-Exposition eingeführt) bei dem extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feld exponiert wurde und indem das Ergebnis der Befruchtung (12 Stunden später) und der Erfolg des Embryo-Entwicklung zu einem frühen Stadium (sechs Tage später) bewertet wurde.
Es werden keine genauen Angaben zur Menge der exponierten Tiere/Eileiter oder untersuchten Embryonen im Artikel gemacht.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 1 h
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 1 h

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 1 h
Zusatzinfo in vitro
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau 30 cm long solenoid with an inner diameter of 12.5 cm, constructed from 8 turns/cm of copper wire on a PVC cylinder; samples placed on a coronal Plexigls plane in the central area of the solenoid inside a humified incubator
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0 mT Minimum - - in Schritten von 0.25 mT erhöht
magnetische Flussdichte 2 mT Maximum - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 1 h
Zusatzinfo in vivo
Zusatzinfo experiment 1: EMF exposure after artifical insemination experiment 2: EMF before surgical insemination
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau 11 cm long PVC plane, 4 cm wide and 1 cm thick was surrounded by 144 copper wire spires (0.5 mm diameter); one oviduct inserted into the coil
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0 mT Minimum - - in Schritten von 0.25 mT erhöht
magnetische Flussdichte 2 mT Maximum - - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigten, dass das extrem niederfrequente elektromagnetische Feld (> 0.5 mT) in vitro einen fortschreitenden Akrosom-Schaden induzierte, was dazu führte, dass die Fähigkeit der Spermatozoen geschädigt wurde, sich nach Zona pellucida-Stimulation einer Akrosom-Reaktion zu unterziehen und den Erfolg der In vitro-Fertilisation reduzierte. Diese Wirkungen wurden bei 0,75 mT (22% geschädigt) evident und erreichten bei 1 mT ein Plateau (30% geschädigt).
Im Gegensatz dazu beeinflusste die Exposition bei dem extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feld (alle Stärken) nicht die DNA-Intaktheit.
Unter in vivo-Bedingungen reduzierte das extrem niederfrequente elektromagnetische Feld mit einer Stärke von 1 mT signifikant die Befruchtungs-Rate. Eine verminderte Fertilisations-Rate wurde bei Fehlen der Spermatozoen (Protokoll B; 80% versus 95% in den Kontrollen) zum Expositions-Zeitpunkt gefunden, die noch evidenter war, als die Eileiter mit den Spermatozoen exponiert wurden (Protokoll A; 68% versus 80% in den Kontrollen). Im Gegensatz dazu wurde die Polyspermie-Rate unter beiden Protokollen nicht beeinflusst.
Zusätzlich beeinflusste die Exposition der Eileiter (≥ 0.75 mT) bei Fehlen der Spermatozoen negativ die frühe Embryo-Entwicklung (es wurde eine Verlangsamung der Embryo-Teilung gefunden).
Insgesamt wurde in einem hoch aussagekräftigen Tier-Modell gezeigt, wie und bei welchen Stärken das extrem niederfrequente elektromagnetische Feld negativ den Erfolg der frühen Fertilität beeinflusst.

Studienmerkmale:

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