Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

The role of the JAK2-STAT3 pathway in pro-inflammatory responses of EMF-stimulated N9 microglial cells. med./bio.

[Die Rolle des JAK2-STAT3-Signalweges bei der pro-inflammatorischen Antwort von EMF-stimulierten N9-Mikroglia-Zellen].

Veröffentlicht in: J Neuroinflammation 2010; 7: 1-13

Ziel der Studie (lt. Autor)

In dieser Studie sollte, detaillierter als in einer vorherigen Studie (Hao et al. 2010), die Aktivierung der Mikroglia und die Beteiligung von STAT3 (Signal Transducer and Activator of Transcription 3; vermittelt die Signaltransduktion von der extrazellulären Umwelt zum Nukleus) an der Mikroglia-Aktivierung nach einer 2,45 GHz elektromagnetischen Feld-Exposition untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Mikroglia wird als spezialisierte Makrophagen-beinhaltende Form des Zentralnervensystems betrachtet. Als Reaktion auf verschiedene Insults (plötzlich eintretendes Ereignis) nimmt die Mikroglia einen aktivierten Phänotypen an. Die Mikroglia-Aktivierung spielt eine entscheidende Rolle bei der Initiation und dem Ablauf verschiedener neurodegenerativer Erkrankungen.
Einige Zell-Proben wurden mit dem JAK-Inhibitor Pyridon 6 (P6) vorbehandelt, um zu untersuchen, ob P6 die STAT3-Aktivierung beeinflussen könnte (um ferner die JAK2-STAT3-Signaltransduktion zu zeigen (JAK ist ein STAT3-Aktivator und in der Lage, STAT3 zu phosphorylieren). Die Zellen wurden drei, sechs, zwölf und 24 Stunden nach der Exposition untersucht.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 2,45 GHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 20 min

Allgemeine Informationen

A part of the cells were pretreated with Pyridone 6

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 2,45 GHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 20 min
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 2 µs
Pakete pro Sekunde 500
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle 90 cm
Kammer anechoic chamber with a temperature of 25° C - 26° C
Aufbau four flasks placed in a 24.5 cm x 21 cm water bath at 37° C; irradiation directed downward from the rectangular horn antenna to the flasks by a refector
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistung 90 mW Mittelwert über Zeit - - -
SAR 6 W/kg Mittelwert über Zeit berechnet - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigten, dass die elektromagnetische Feld-Exposition signifikant die Phosphorylierung von JAK2 und STAT3 (zeitabhängig mit Spitzenwert bei 12 h) sowie die DNA-Bindungsaktivität von STAT3 in N9-Mikroglia induzierte. Zusätzlich erhöhte die elektromagnetische Feld-Exposition erheblich die Expression von CD11b, dem Tumor-Nekrose-Faktor-alpha und der induzierbaren Nitroxid-Synthase (iNOS) sowie die Produktion von Stickoxid.
P6 unterdrückte stark die Phosphorylierung von JAK2 und STAT3 und verminderte die STAT3-Aktivität in der elektromagnetischen Feld-stimulierten Mikroglia. Interessanterweise wurde die CD11b-Expression sowie die Genexpression und die Produktion des Tumor-Nekrose-Faktor-alpha und der induzierbaren Nitroxid-Synthase (iNOS) durch P6 12 Stunden nach der elektromagnetischen Feld-Exposition gehemmt, aber nicht drei Stunden nach der Exposition.
Zusammenfassend löste die elektromagnetische Feld-Exposition direkt eine anfängliche Mikroglia-Aktivierung aus und erzeugte eine signifikante pro-inflammatorische Reaktion. Die Aktivierung des JAK2-STAT3-Signalwegs trat parallel zur Mikroglia-Aktivierung und zur Freisetzung pro-inflammatorischer Faktoren auf (d.h. Tumor-Nekrose-Faktor-alpha, iNOS und Stickoxid). Die Mikroglia-Aktivierung und die pro-inflammatorischen Reaktionen wurden durch P6 signifikant 12 Stunden, aber nicht drei Stunden nach der Exposition vermindert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der JAK2-STAT3-Signalweg nicht die anfängliche Mikroglia-Aktivierung vermitteln könnte, aber die pro-inflammatorischen Reaktionen in elektromagnetischen Feld-stimulierten Zellen fördert. Die Daten liefern eine Grundlage um zu bestimmen, ob pro-inflammatorische Reaktionen der elektromagnetischen Feld-stimulierten Mikroglia in therapeutischen Anwendungen durch die Hemmung des JAK3-STAT3-Signalwegs unterdrückt werden können.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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