Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Increase in hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase gene mutations by exposure to high-density 50-Hz magnetic fields. med./bio.

[Anstieg von Genmutationen der Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase unter Exposition von hoch-energetischen 50-Hz-Magnetfeldern].

Veröffentlicht in: Mutation Research - Fundamental and Molecular Mechanism of Mutagenesis 1996; 349 (1): 109-114

Ziel der Studie (lt. Autor)

In dieser Studie sollten die Auswirkungen einer extrem niederfrequenten Magnetfeld-Exposition und/oder Gammastrahlung auf die Induktion der 6-Thioguanin-resistenten Mutation im Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltranferase-Gen in menschlichen Melanom-Zellen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (HPRT) ist ein Enzym des Purin (zum Beispiel Guanin)-Synthese-Wegs. HPRT-negative Zellen sind nicht in der Lage, Guanin zum Aufbau von GTP zu verwenden und müssen die Base neu synthetisieren. Verwendet man das Guanin-Analogon 6-Thioguanin, benutzen HPRT-positive Zellen diese Verbindung zum Aufbau von Nukleotiden. Der Einbau von 6-Thioguanin führt jedoch zu Störungen der DNA- und RNA-Struktur und ist für die Zellen letal. HPRT-negative Zellen hingegen können 6-Thioguanin nicht verwerten und überleben.
Der HPRT-Genmutations-Assay ist ein gut-etablierter Mutagenitäts-Assay, der auf der Selektion von Klonen basiert, die resistent gegenüber dem Purin-Analogon 6-Thioguanin sind. Das heißt, zur Bestimmung der Induktion von 6-Thioguanin-resistenten Mutationen im HPRT-Gen werden die exponierten Zellen in einem Medium ausplattiert, das 6-Thioguanin enthält.
Hydroxyharnstoff und Arabinofuranosylcytosin wurden verwendet, um die DNA-Synthese zu hemmen.
Die Studie wurde mit extrem niederfrequenter Magnetfeld-Exposition alleine und in Kombination mit Röntgenstrahlung (3 Gy) durchgeführt.
Die Experimente wurden zweimal wiederholt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 1, 2, 10 und 20 Stunden

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 1, 2, 10 und 20 Stunden
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer The incubator was inserted into the inner space of the core. Magnetic field was homogeneous within 1% difference for the area housing four 10 cm or ten 6 cm culture dishes.
Aufbau A pair of magnetic cores (240 x 340 mm) made of silicon steel strips, 40 mm apart . Two copper coils (10 x 20 mm²) penetrate into the silicon steel core. An acrylic Incubator housing the plates was installed into the inner space of the core.
Zusatzinfo For control experiments, a conventional incubator in a separate room was used.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 400 mT nicht spezifiziert nicht spezifiziert - -
elektrische Feldstärke 4,7 V/m Maximum berechnet - -
Stromdichte 847 µA/cm² Maximum berechnet - -

Referenzartikel

  • Miyakoshi J et al. (1994): A newly designed experimental system for exposure of mammalian cells to extremely low frequency magnetic fields.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Häufigkeit an Genmutationen der Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase stieg bei extrem niederfrequenten Magnetfeld-exponierten Zellen in Abhängigkeit von der Expositions-Dauer und der induzierten Strom-Stärken an.
Die durch Gammastrahlung induzierten Mutationen wurden durch eine anschließende Post-Exposition im extrem niederfrequenten Magnetfeld gesteigert.
Die Exposition im extrem niederfrequenten Magnetfeld beeinflusste nicht das Zellwachstum und das Absterben der Zellen.
Das durch Gammastrahlung herbeigeführte Absterben der Zellen wurde durch extrem niederfrequente Magnetfeld-Exposition nicht erhöht.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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