Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Clinical significance of different effects of static and pulsed electromagnetic fields on human osteoclast cultures. med./bio.

[Klinische Signifikanz verschiedener Wirkungen statischer und gepulster elektromagnetischer Felder auf menschliche Osteoklasten-Kulturen].

Veröffentlicht in: Rheumatol Int 2012; 32 (4): 1025-1031

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte untersucht werden, ob statische Magnetfelder, die rund um spinale metallische (Titan-) Geräte erzeugt werden, die periprosthetische (d.h. rund um die Prothese) Osteolyse (Knochenabbau) beeinflussen könnten, was nicht nur Osteoblasten moduliert, sondern auch die Osteoklasten-Zellfunktion. Zusätzlich wurde untersucht, ob gepulste elektromagnetische Felder, die normalerweise in der klinischen Praxis für verzögerte Bruchheilungen genutzt werden, die Osteoklasten-Differenzierung und -Aktivität beeinflussen könnten.

Hintergrund/weitere Details

Primäre Osteoklasten-Zellen wurden aus primären Osteoklasten-Vorläuferzellen isoliert.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1:
Expositionsdauer: kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • nicht spezifiziert
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,9 µT - - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau 30 cm long solenoid with a diameter of 15 cm and 45 turns of 20 gauge magnetic wire placed in an incubator with 100% humidity and a temperature of 37°C; field uniform inside the solenoid
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,4 mT - - - -

Referenzartikel

  • Denaro V et al. (2008): Static electromagnetic fields generated by corrosion currents inhibit human osteoblast differentiation.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die statischen Magnetfeld-exponierten Zellen zeigten im Vergleich zu den schein-exponierten Zellen nach sieben und zehn Tagen Exposition einen differenzierteren Phänotyp, eine höhere Anzahl an differenzierten Zellen und eine signifikant höhere TRAP-Enzymaktivität. Gepulste elektromagnetische Feld-exponierte Zellen haben einen weniger differenzierten Phänotypen nach der siebentägigen Exposition im Vergleich zur schein-exponierten Kontrolle (kein Unterschied nach 10 und 14 Tagen), wohingegen die TRAP-Enzymaktivität zu keinem Beobachtungszeitpunkt statistisch signifikante Unterschiede zwischen den exponierten und den Kontroll-Zellen zeigte.
Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass statische Magnetfelder derselben Stärke, wie sie rund um spinale Geräte erzeugt werden, die Osteoklasten-Zelldifferenzierung und -Aktivität beeinflussen können. Der aseptische Verlust in der Nähe von Titan-Implantaten könnte zum Teil aufgrund einer erhöhten Osteoklasten-Aktivität und Zelldifferenzierung zustande kommen. Gepulste elektromagnetische Felder derselben Stärke, wie sie bei der Behandlung von verzögerter Bruchheilung eingesetzt werden, können den Osteoklasten-Phänotypen nach einer siebentägigen Behandlung beeinflussen, wohingegen die TRAP-Enzymaktivität durch diese Art elektromagnetischer Felder nicht beeinflusst wird.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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