Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of 50-Hz magnetic field exposure on superoxide radical anion formation and HSP70 induction in human K562 cells. med./bio.

[Wirkungen einer Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf die Superoxid-Radikal-Anionen-Bildung und die HSP70-Induktion in menschlichen K562-Zellen].

Veröffentlicht in: Radiat Environ Biophys 2010; 49 (4): 731-741

Ziel der Studie (lt. Autor)

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.

Hintergrund/weitere Details

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.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

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

Allgemeine Informationen

cells were treated with i) exposure to magnetic fields ii) sham exposure iii) heat of 42°C

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 1 h
Zusatzinfo vertical or horizontal field
Expositionsaufbau
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.
Parameter
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 - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

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).

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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