Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Suppression of high-density magnetic field (400 mT at 50 Hz)-induced mutations by wild-type p53 expression in human osteosarcoma cells med./bio.

[Unterdrückung der durch hoch-energetische Magnetfeld-Befeldung (400 mT bei 50 Hz) induzierten Mutationen durch p53-Wildtyp-Expression bei menschlichen Osteosarkom-Zellen]

Von: Miyakoshi J, Mori Y, Yamagishi N, Yagi K, Takebe H

Veröffentlicht in: Biochem Biophys Res Commun 1998; 243 (2): 579-584

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Rolle des p53-Wildtyps bei der DNA-Reparatur und der Aufrechterhaltung der DNA-Stabilität nach extrem niederfrequenter Magnetfeld-Exposition bewertet werden.

Hintergrund/weitere Details

Es wurden menschliche Osteosarkom-Zellen (transfiziert mit induzierbarem p53-Wildtyp) in Hinblick auf die Mutations-Häufigkeit der Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (Induktion der 6-Thioguanin-resistenten Mutation im Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase-Gen) und auf das Mutations-Spektrum (z.B. Transition, Deletion, Insertion) verglichen.
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.
Die Experimente wurden dreimal wiederholt.

Endpunkt

Genotoxizität/Mutation: Genmutation

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 50/60 Hz
- magnetisches Feld

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 4 Stunden	magnetische Flussdichte: 400 mT nicht spezifiziert Stromdichte: 766 A/m² Mittelwert

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	50 Hz
Typ	Magnetfeld
Signalform	sinusoidal
Expositionsdauer	kontinuierlich für 4 Stunden
Zusatzinfo	The magnetic field was oriented vertically.

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	magnetic cores and copper coils
Kammer	An acrylic CO2 incubator was installed in the inner space between cores which housed the annular plates.
Aufbau	magnetic cores (silicon steel plates) 240 x 340 mm, 40 mm apart; 2 copper coils penetrating through them
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	400 mT	nicht spezifiziert	nicht spezifiziert	-	-
Stromdichte	766 A/m²	Mittelwert	nicht spezifiziert	-	-

Referenzartikel

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

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Saos-LP-12 (vom menschlichen Osteosarkom abgeleitete Zelllinie)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Genotoxizität/Mutation: Anzahl der Genmutationen der Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (Anzahl der 6-Thioguanin-resistenten Kolonien, Sequenz-Analyse, RT-PCR); Expression des p53-Wildtyps (Northern Blot)

Untersuchtes System:

DNA/RNA (in vitro)
intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Exposition menschlicher Osteosarkom-Zellen bei hoch-energetischer niederfrequenter Magnetfeld-Exposition führte zu Mutationen in der Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase.
Durch die Expression des p53-Wildtyp-Gens wurden die Mutationen während der 400 mT extrem niederfrequenten Magnetfeld-Exposition in den Zellen unterdrückt.
Zwischen den exponierten p53-induzierten, exponierten p53-nicht-induzierten und schein-exponierten Zellen wurden im Mutations-Spektrum keine merklichen Unterschiede beobachtet.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass der p53-Wildtyp eine Funktion in der Unterdrückung von DNA-Replikationsfehlern und/oder in der Aufrechterhaltung der Stabilität des Genoms nach hoch-energetischer niederfrequenter Magnetfeld-Exposition hat.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Life Science Foundation, Japan
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Japan

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