Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Protective Effects of Low-Frequency Magnetic Fields on Cardiomyocytes from Ischemia Reperfusion Injury via ROS and NO/ONOO(-). med./bio.

[Schützende Wirkungen von niederfrequenten Magnetfeldern auf Herzmuskelzellen nach einer Ischämie-Reperfusions-Schädigung über ROS und NO/ONOO(-)].

Veröffentlicht in: Oxid Med Cell Longev 2013: 529173

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte untersucht werden, ob niederfrequente Magnetfelder Herz-Muskelzellen von Ratten vor einer Ischämie-Re-Perfusions-Schädigung schützen und es sollten die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen analysiert werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Wiederherstellung des Blutflusses im Herzen (Re-Perfusion) kann einen notwendigen Schritt in der Behandlung des akuten Koronar-Syndroms (zum Beispiel Herzinfarkt) darstellen. Allerdings können durch die Re-Perfusions-Strategie sogenannte "Re-Perfusions-Schäden" entstehen. Die Schädigungen werden mit einer Überproduktion an reaktiven Sauerstoffspezies in Verbindung gebracht. Niederfrequente Magnetfeld-Pulse werden als Möglichkeit diskutiert, die Überproduktion an reaktiven Sauerstoffspezies zu verhindern. In dieser Studie wird die Hypoxie/Reoxygenierung benutzt, um die Re-Perfusion zu simulieren.
Mehrere Gruppen wurden untersucht: 1.) Kontrollgruppe, 2.) Hypoxie/Reoxygenierung, 3.) 8 verschiedene Magnetfeld-Expositions-Gruppen. Die Zellkulturen wurden für 1, 3 oder 5 Stunden vor oder nach der Hypoxie/Reoxygenierung bei dem Magnetfeld exponiert.
Für die Untersuchung der Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies wurden Positivkontrollen durchgeführt. Für die Bildung von Stickstoffmonoxid wurde die Enzymaktivität der endothelialen Stickstoffmonoxid-Synthase mittels L-Nitroargininmethylester gehemmt. Für die Bildung des Superoxids wurde Wasserstoffperoxid als Positivkontrolle benutzt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 15 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden
Exposition 2: 20 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden
Exposition 3: 15 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden
Exposition 4: 20 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden
Exposition 5: 15 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden
Exposition 6: 20 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden
Exposition 7: 15 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden
Exposition 8: 20 Hz
Expositionsdauer: 1, 3 oder 5 Stunden

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 15 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • MCY-1 Low Frequency Pulse Magnetic Field Therapeutic Apparatus
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,5 mT - gemessen - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 20 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,5 mT - gemessen - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 15 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 3 mT - gemessen - -

Exposition 4

Hauptcharakteristika
Frequenz 20 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 3 mT - gemessen - -

Exposition 5

Hauptcharakteristika
Frequenz 15 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 4,5 mT - gemessen - -

Exposition 6

Hauptcharakteristika
Frequenz 20 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 4,5 mT - gemessen - -

Exposition 7

Hauptcharakteristika
Frequenz 15 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 6 mT - gemessen - -

Exposition 8

Hauptcharakteristika
Frequenz 20 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 1, 3 oder 5 Stunden
Zusatzinfo applied in pulses
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 6 mT - gemessen - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Hypoxie/Reoxygenierung (Gruppe 2) erhöhte die Apoptose und erniedrigte die Zelllebensfähigkeit im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant. Im Vergleich zur Hypoxie/Reoxygenierung allein erniedrigte eine Magnetfeld-Exposition, insbesondere bei 4,5 mT/15 Hz und einer Dauer von 3 Stunden vor oder nach der Hypoxie/Reoxygenierung die Apoptose signifikant und erhöhte die Zelllebensfähigkeit signifikant. Die Gehalte an Superoxid und Peroxinitrit und die Enzymaktivität der NADPH-Oxidase waren in den Magnetfeld-exponierten Gruppen im Vergleich zur Gruppe 2 signifikant erniedrigt (unabhängig davon, ob die Exposition vor oder nach der Hypoxie/Reoxygenierung erfolgte), während der Gehalt an Stickstoffmonoxid und die Proteinexpression der phosphorylierten endothelialen Stickstoffmonoxid-Synthase signifikant erhöht waren.
Die Autoren schlussfolgern, dass niederfrequente Magnetfelder Herz-Muskelzellen von Ratten vor einer Ischämie-Re-Perfusions-Schädigung schützen konnten, indem die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies beeinflusst wurde. Somit könnten niederfrequente Magnetfelder ein vielversprechendes Instrument darstellen, um kardiale Ischämie-Re-Perfusions-Schädigungen zu verhindern.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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