Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

In vitro study of the effects of ELF electric fields on gene expression in human epidermal cells med./bio.

[In vitro-Studie zu den Wirkungen von ELF elektrischen Feldern auf die Genexpression in menschlichen Epidermis-Zellen]

Von: Collard JF, Mertens B, Hinsenkamp M

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2011: 28-36

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von extrem niederfrequenten elektrischen Feldern auf die Genexpression in menschlichen Epidermis-Zellen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Epidermis-Explantate stammten von drei Patienten nach Bauchdeckenstraffung durch plastische Chirurgie. Die Genexpressions-Tests wurden am 4., 7. und 12. Tag durchgeführt.

Endpunkt

molekulare Biosynthese: Genexpression

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 40 Hz
- Signale/Pulse
- Anwendung von elektrischem Strom

Exposition	Parameter
Exposition 1: 40 Hz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: (4 s an - 4 s aus) für 40 min/Tag an 11 Tagen	elektrische Feldstärke: 275 V/m (in den Explantaten) elektrische Feldstärke: 400 V/m Maximum (im Bereich der Elektroden) Maximalstrom: 20 mA

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	40 Hz
Typ	elektrischer Strom
Expositionsdauer	(4 s an - 4 s aus) für 40 min/Tag an 11 Tagen

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	250 ms
Pulsart	biphasisch
Zusatzinfo	modulating frequency 0.125 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	two platinum electrodes (50 mm x 2 mm x 0.5 mm)
Aufbau	six 3 mm circles of epidermis layer placed on a dermal support; electrodes in contact with the support
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	275 V/m	-	gemessen	-	in den Explantaten
elektrische Feldstärke	400 V/m	Maximum	gemessen	-	im Bereich der Elektroden
s. Bemerkungen	-	-	-	-	Maximalstrom: 20 mA

Referenzartikel

Hinsenkamp M et al. (1997): Effects of low frequency pulsed electrical current on keratinocytes in vitro
Jercinovic A et al. (1994): Low frequency pulsed current and pressure ulcer healing

Exponiertes System:

menschliche Epidermis-Explantate

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: Genexpression (RNA-Mikroarray (Affymetrix U133 Plus 2.0); Echtzeit-RT-PCR zur Bestätigung der Mikroarray-Ergebnisse)

Untersuchtes System:

DNA/RNA (in vitro)

Untersuchungszeitpunkt:

während der Befeldung
nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Mit Hilfe der Mikroarray-Analyse wurde eine Veränderung in der Genexpression von Epidermis-Zellen nach der Exposition bei extrem niederfrequenten elektrischen Feldern nachgewiesen. Insbesondere wurden vier hochregulierte Gene (DKK1, TXNRD1, ATF3 und MME) und ein runterreguliertes Gen (MACF1) gefunden, die an der Regulierung der Proliferation und Differenzierung beteiligt sind. Die Expression dieser fünf Gene wurde mit Hilfe der RT-PCR bestätigt.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Belgian BioElectroMagnetic Group (BBEMG), Belgium

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Hinsenkamp M et al. (1997): Effects of low frequency pulsed electrical current on keratinocytes in vitro