Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Altered development of Xenopus embryos in a hypogeomagnetic field. med./bio.

[Veränderte Entwicklung von Xenopus-Embryonen in einem hypogeomagnetischen Feld].

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2012; 33 (3): 238-246

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Wirkung einer Exposition bei einem hypo-geomagnetischen Feld auf die Entwicklung von Frosch-Embryonen in den frühen Teilungsstadien untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Einer der grundsätzlichen Umweltfaktoren im Weltraum ist die geringe magnetische Flussdichte, während auf der Erde das Erdmagnetfeld permanent präsent ist.
Zwei Experimente wurden durchgeführt. Im ersten Experiment wurden adulte Frösche für eine Woche in einem magnetisch abgeschirmten Raum gehalten mit einer magnetischen Flussdichte von unter 200 nT. Nach der Befruchtung wurden die Embryonen im selben magnetisch abgeschirmten Raum inkubiert (n > 30) oder als Kontrollgruppe (n > 10) unter ähnlichen Bedingungen in einem Inkubator gehalten, in welchem sie dem normalen Umgebungs-Magnetfeld (ca. 22 µT) ausgesetzt waren. Die Blastomeren wurden im zwei-, vier- und acht-Zell-Stadium (Teilungsfurchen) oder nach 2 oder 4 Tagen (Missbildungen, Mortalität) untersucht.
In einem zweiten Experiment wurden befruchtete Frosch-Eier (Elterntiere wurden beim normalen Erdmagnetfeld gehalten) in einem hypo-geomagnetischen Feld unter 150 nT inkubiert (n = 30). Die Kontrollgruppe (n = 30) wurde in dem gleichen Aufbau inkubiert, aber bei ca. 52 µT. Die Blastomeren wurden im zwei-, vier- und acht-Zell-Stadium untersucht (Teilungsfurchen, Spindel-Orientierung).

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1:
  • erdmagnetisch
Expositionsdauer: Eltern-Tiere kontinuierlich für 7 Tage; anschließend Embryonen kontinuierlich für bis zu 4 Tage
Exposition 2:
  • erdmagnetisch
Expositionsdauer: kontunierlich für bis zu 2 Stunden (bis zum acht-Zell-Stadium)

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz
  • erdmagnetisch
Typ
Expositionsdauer Eltern-Tiere kontinuierlich für 7 Tage; anschließend Embryonen kontinuierlich für bis zu 4 Tage
Zusatzinfo hypo-geomagnetic field
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • magnetically shielded room
Aufbau shielding room (2 x 3 x 2 m³) was constructed of six layers of permalloy, temperature 18.8 ± 0.8°C; embryos were placed on a wooden shelf in the center of the shielding room (50 x 50 x 50 cm³)
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo embryos from the control group were incubated at 19.1 ± 0.2°C in an incubator, magnetic flux density approx. 22 µT
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 200 nT Maximum - - -
magnetische Flussdichte 104,9 nT Mittelwert gemessen - ± 12,6 nT

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz
  • erdmagnetisch
Typ
Expositionsdauer kontunierlich für bis zu 2 Stunden (bis zum acht-Zell-Stadium)
Zusatzinfo hypo-geomagnetic field
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer temperature in the laboratory 19.0 ± 2.0°C
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo controls were incubated on the same platform, seperated by 20 cm, magnetic flux density approx. 52 µT
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 150 nT Maximum - - -
magnetische Flussdichte 65,6 nT Mittelwert gemessen - ± 14,8 nT

Referenzartikel

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Im vier-Zell-Stadium zeigten sich bei Blastomeren, die bei einem hypo-geomagnetischen Feld inkubiert waren, im Vergleich zu Blastomeren, die in einem normalen Umgebungs-Magnetfeld inkubiert waren, umorientierte Spindeln (Experiment 2). Außerdem waren im acht-Zell-Stadium von Blastomeren, die einem hypo-geomagnetischen Feld ausgesetzt waren, im Vergleich zu Blastomeren, die unter einem normalen Umgebungs-Magnetfeld inkubiert wurden, die horizontalen dritten Teilungsfurchen signifikant erniedrigt (Experiment 1 und 2). Es wurden keine Unterschiede zwischen den Gruppen im zwei- und vier-Zell-Stadium gefunden.
In der Gruppe, die dem hypo-geomagnetischen Feld ausgesetzt war, war verglichen mit der Gruppe im normalen Umgebungs-Magnetfeld der Prozentsatz an Missbildungen signifikant erhöht, während kein Unterschied bezüglich der Mortalität gefunden wurde (Experiment 1).
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition bei hypo-geomagnetischen Feldern (< 200 nT) die Entwicklung von Frosch-Embryonen im frühen Teilungsstadium beeinträchtigen könnte.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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