Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Altered Expression of Matrix Metalloproteinases and Tight Junction Proteins in Rats following PEMF-Induced BBB Permeability Change med./bio.

[Veränderte Expression der Matrix-Metallproteinasen und Tight-Junction-Proteinen bei Ratten nach einer PEMF-induzierten Veränderung der Blut-Hirn-Schranken-Durchlässigkeit]

Von: Zhang YM, Zhou Y, Qiu LB, Ding GR, Pang XF

Veröffentlicht in: Biomed Environ Sci 2012; 25 (2): 197-202

Es sollte die Proteinexpression nach dem Hervorrufen von Veränderungen der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke durch gepulste elektromagnetische Felder (PEMF) bei Ratten untersucht werden.

Es wurden die Proteinexpression und die dazugehörige Genexpression von Occludin, ZO-1 und zwei Metalloproteinasen untersucht und außerdem die Enzymaktivität der Metalloproteinasen bestimmt. Occludin ist ein Transmembran-Protein, dass die Durchlässigkeit an den Tight junctions beschränkt. ZO-1 verbindet Transmembran-Proteine mit dem Aktin-Zytoskelett. Eine Störung dieser Verbindungen sowie eine erhöhte Enzymaktivität von Metalloproteinasen werden mit einer erhöhten Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke in Verbindung gebracht.
Die Ratten wurden schein-exponiert oder exponiert und nach 0,5, 1, 3, 6 oder 12 Stunden untersucht (n=8 pro Gruppe).

Exposition	Parameter
Exposition 1: nicht spezifiziert Expositionsdauer: 200 Sekunden	elektrische Feldstärke: 200 kV/m

Frequenz	nicht spezifiziert
Signalform	gepulst
Expositionsdauer	200 Sekunden
Zusatzinfo	3.5 ns rising time, 14 ns pulse width, amplitude up to 200 kV, 1 Hz repetition rate

Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	200 kV/m	-	-	-	-

Exponiertes System:

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke war 0,5, 1 und 3 Stunden nach der Exposition signifikant erhöht. Nach der Exposition sank die Proteinexpression und die Genexpression von Occludin und ZO-1 im Vergleich zur Kontrollgruppe, während die Expression der Metalloproteinasen signifikant anstieg. Außerdem war die Enzymaktivität der Metalloproteinasen im Vergleich zur Schein-Exposition erhöht. 12 Stunden nach der Exposition erholten sich die Werte jedoch und es waren keine Veränderungen zwischen der Expositions-Gruppe und der Schein-Expositions-Gruppe in Hinblick auf die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke, Proteinexpression, Genexpression und Enzymaktivität feststellbar.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine PEMF-Exposition vorüberghende Veränderungen in der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke hervorrief und dass diese im Zusammenhang mit den veränderten Expressions-Werten von Occludin, ZO-1 und Metalloproteinasen standen.

Studienmerkmale:

Zhou JX et al. (2013): Detrimental effect of electromagnetic pulse exposure on permeability of in vitro blood-brain-barrier model
Qiu LB et al. (2011): Synthetic gelatinases inhibitor attenuates electromagnetic pulse-induced blood-brain barrier disruption by inhibiting gelatinases-mediated ZO-1 degradation in rats
Gulturk S et al. (2010): Effect of exposure to 50 Hz magnetic field with or without insulin on blood-brain barrier permeability in streptozotocin-induced diabetic rats
Ding GR et al. (2010): EMP-induced alterations of tight junction protein expression and disruption of the blood-brain barrier
Ding GR et al. (2009): Effect of electromagnetic pulse exposure on brain micro vascular permeability in rats
Ding G et al. (2009): Electromagnetic Pulse Alter Permeability of the Blood-brain Barrier in Rats
Nittby H et al. (2008): Radiofrequency and extremely low-frequency electromagnetic field effects on the blood-brain barrier
Persson BR et al. (1992): Increased permeability of the blood-brain barrier induced by magnetic and electromagnetic fields
Ravnborg M et al. (1990): No effect of pulsed magnetic stimulation on the blood-brain barrier in rats