Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Inhibition of angiogenesis mediated by extremely low-frequency magnetic fields (ELF-MFs). med./bio.

[Hemmung der Angiogenese durch extrem niederfrequente Magnetfelder (ELF-MFs)].

Veröffentlicht in: PLoS One 2013; 8 (11): e79309

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Angiogenese in zwei Endothel-Zell-Modellen, die bei einem extrem niederfrequenten Magnetfeld exponiert wurden, in vivo und in vitro untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Hemmung der Angiogenese könnte eine mögliche therapeutische Strategie bei Erkrankungen darstellen, bei denen eine starke Angiogenese involviert ist (zum Beispiel Krebs).
Für die in vivo-Experimente wurden exponierte (72 Stunden) oder nicht-exponierte Maus-Endothel-Zellen (MS-1, Tumor-fördernd) den Mäusen an der Flanke unter die Haut gespritzt und die Tumor-Entwicklung 7 Tage lang beobachtet. Für die in vitro-Experimente wurden MS-1 und menschliche Nabelschnur-Venen-Endothel-Zellen (HUVECs) jeweils für bis zu 24 und 72 Stunden exponiert.
Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) ist ein Signalprotein, welches unter anderem die Angiogenese stimuliert.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich bis zu 24 h
HUVECs
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 72 Stunden
MS-1-Zellen

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich bis zu 24 h
Zusatzinfo HUVECs
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer Helmholtz coils were placed in an incubator at 37°C, 5 % CO2, 95 % air and 100 % relative humidity
Aufbau Helmholtz coils had a mean radius of 13 cm, in each coil the number of turns was 800 with a 2 mm² wire giving a resulting resistance of 2.4 Ohm and an inductance of ca. 39 mH, mean vertical distance between the coils was 13.5 cm; simultaneous exposure of a maximum of 6 culture plates
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT Minimum gemessen - -
magnetische Flussdichte 2 mT Maximum gemessen - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 72 Stunden
Zusatzinfo MS-1-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 2 mT - gemessen - -

Referenzartikel

  • Kirschvink JL (1992): Uniform magnetic fields and double-wrapped coil systems: improved techniques for the design of bioelectromagnetic experiments.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Mäuse, die mit Magnetfeld-exponierten MS-1-Zellen inokuliert wurden, entwickelten signifikant kleinere Tumore als Mäuse, die mit schein-exponierten MS-1-Zellen inokuliert wurden. Die histopathologische Untersuchung der Tumore deutete bei den Mäusen, denen Magnetfeld-exponierte MS-1-Zellen injiziert wurden, auf eine Reduzierung der Hämangiom (gutartiger Tumor)-Größe, der Blut-gefüllten Zwischenräume und Blutungen hin. Auch eine in vitro-Untersuchung der MS-1-Zellen zeigte, dass die Magnetfeld-Exposition die Zellproliferation signifikant erniedrigte.
In exponierten menschlichen Nabelschnur-Venen-Endothelzellen waren die Zellproliferation, Migration und die Angiogenese im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erniedrigt. Außerdem war bei den menschlichen Nabelschnur-Venen-Endothelzellen die Proteinexpression des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors und des phosphorylierten vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors verglichen mit den schein-exponierten Zellen signifikant erniedrigt.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Magnetfeld-Exposition die Fähigkeit der Endothelzellen, neue Gefäße zu bilden, in den in vivo- und den in vitro-Untersuchungen herabsetzte, und zwar vermutlich über einen vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor-Signalweg. Diese Ergebnisse könnten helfen, therapeutische Anwendungen für die Behandlung von Krankheiten, bei denen die Angiogenese involviert ist, zu entwickeln.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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