Es sollte untersucht werden, ob ein sinusförmiges 50 Hz-Magnetfeld (vertikal oder horizontal) bei verschiedenen magnetischen Flussdichten die Zellproliferation und die Zellzyklus-Kinetiken in der menschlichen Zelllinie K562 beeinflussen kann und ob Stress-Reaktionen in Form von veränderten Gehalten des Hsp70-Proteins und des Superoxid-Anion-Radikals Folgen der Magnetfeld-Exposition sind.
Positivkontrollen wurden mit Wärme-Behandlung durchgeführt (42°C, 1h). Zusätzlich wurde, als Positivkontrolle für die Radikal-Erzeugung, der Phorbolester PMA verwendet. Die Zellen wurden vor und zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Exposition untersucht.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 1 h
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cells were treated with i) exposure to magnetic fields ii) sham exposure iii) heat of 42°C
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für 1 h |
| Zusatzinfo | vertical or horizontal field |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Aufbau | two pairs of Helmholtz coils, one horizontal, one vertical, with a diameter of 40 cm and 42 cm respectively and in each coil 3 separate windings with 30 turns each; coil system placed in an incubator |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,025 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
| magnetische Flussdichte | 0,05 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
| magnetische Flussdichte | 0,1 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
Die Ergebnisse zeigten, dass eine Magnetfeld-Exposition (0,1 mT (Ergebnisse anderer magnetischer Flussdichten werden nicht gezeigt)) weder die Kinetiken des Zellzyklus noch die Zellproliferation beeinflusst.
Sowohl die vertikalen als auch die horizontalen Magnetfeld-Expositionen verursachten bei verschiedenen magnetischen Flussdichten, im Vergleich zur Schein-Exposition und zur Wärme-Behandlung, signifikante und transient erhöhte Hsp70-Gehalte (>zweifach). Die stärkste Wirkung wurde nach der vertikalen Exposition bei 0,025 mT gefunden. Die doppelte Erhöhung wurde direkt nach der Exposition beobachtet und blieb bis 24 h nach Exposition bestehen, wobei bei 24 h die Werte wieder auf die Grundwerte zurückfielen. Die stärkste Exposition (0,1 mT) war der schwächste Inducer der Hsp70-Expression.
Die Magnetfeld-Exposition erhöhte ebenfalls bei allen untersuchten magnetischen Flussdichten die Werte des Superoxid-Anion-Radikals (30-40%), vergleichbar mit der Positivkontrolle PMA.
Zusammengefasst scheint eine frühe Reaktion auf das extrem niederfrequente Magnetfeld in K562-Zellen ein erhöhter Gehalt der Sauerstoff-Radikale zu sein, was zur Hsp70-Induktion führt. Darüber hinaus deuten die Ergebnisse darauf hin, dass es einen Flussdichten-Schwellenwert von 0,025 mT oder kleiner gibt, bei dem das 50 Hz-Magnetfeld seine Wirkungen auf K562-Zellen ausübt. Ebenso scheint das Magnetfeld der aktive Parameter zu sein und nicht das induzierte elektrische Feld (da die Hsp-Induktion sowohl bei den vertikalen wie bei den horizontalen Magnetfeld-Expositionen auftritt).
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