Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Synaptosomal acetylcholinesterase activity variation pattern in the presence of electromagnetic fields med./bio.

[Synaptosomale Acetylcholinesterase-Aktivitäts-Variationsmuster bei Vorhandensein elektromagnetischer Felder]

Von: Afrasiabi A, Riazi GH, Abbasi S, Dadras A, Ghalandari B, Seidkhani H, Modaresi SM, Masoudian N, Amani A, Ahmadian S

Veröffentlicht in: Int J Biol Macromol 2014; 65: 8-15

Es sollten die Wirkungen von extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die synaptische Acetylcholin-Konzentration durch einen Acetylcholinesterase-Enzym-Test untersucht werden.

Das Enzym Acetylcholinesterase reguliert die Konzentration von Acetylcholin im synaptischen Spalt, indem Acetylcholin zu Cholin und Acetat hydrolysiert wird. Cholinerge Synapsen sind an wichtigen Hirn-Funktionen wie Lernen, Gedächtnis und Kognition beteiligt. Eine fehlerhafte Funktion der Acetylcholinesterase könnte zu kognitiven Störungen führen.
Die Wirkung von verschiedenen Frequenzen, Expositions-Zeiten und Magnetfeld-Intensitäten auf die Enzymaktivität der Acetylcholinesterase wurde getestet. Die Daten wurden mithilfe einer Software analysiert, um ein Acetylcholinesterase-Aktivitätsmuster vorherzusagen.

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50–230 Hz Expositionsdauer: bis zu 120 Minuten (15, 30, 45, 60, 90, 120 Minuten)	magnetische Flussdichte: 0,3 mT Minimum magnetische Flussdichte: 0,5 mT magnetische Flussdichte: 0,7 mT magnetische Flussdichte: 0,9 mT magnetische Flussdichte: 1,1 mT magnetische Flussdichte: 1,3 mT magnetische Flussdichte: 1,5 mT magnetische Flussdichte: 1,7 mT Maximum

Expositionsquelle	Helmholtz-Spule
Aufbau	tube of synaptosomal suspension was placed in the area of the two parallel coils with 35 cm distance and 35 cm internal diameter made of 1000 turns of coated 1.3 mm copper wire (magnetic field lines ran vertically), the device was supplied by a power generator, and frequency and intensity of magnetic field were monitored by a sensor connected to a digital multimeter and oscilloscope, temperature fluctuations were negliable
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	0,3 mT	Minimum	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	0,5 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	0,7 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	0,9 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	1,1 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	1,3 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	1,5 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	1,7 mT	Maximum	gemessen	-	-

Exponiertes System:

Enzymaktivität der Acetylcholinesterase (Spektrophotometrie), Prognose der Acetylcholinesterase-Aktivitätsmuster in 3D-Kurven (Software, die auf einem neuralen Netzwerk basiert); Proteinkonzentration (Bradford-Protein-Test)

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Die Enzymaktivität der Acetylcholinesterase veränderte sich in Abhängigkeit der Intensität und der Frequenz des Magnetfeldes. Im Intensitäts-Bereich 1,2 mT bis 1,7 mT und mit einer Frequenz von 50 Hz bis 90 Hz war die Enzymaktivität im Vergleich zur nicht-exponierten Kontrolle signifikant erniedrigt. Allerdings war im Intensitätsbereich 0,3 mT bis 0,6 mT sowie im Intensitätsbereich 0,8 mT bis 1,2 mT und im Frequenzbereich 150 Hz bis 230 Hz die Enzymaktivität verglichen mit der Kontrolle signifikant erhöht. Die Expositions-Dauer hatte keine signifikante Wirkung.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern ein vielversprechendes Werkzeug in der Behandlung von cholinergen Störungen darstellen könnte.

Studienmerkmale:

Batcioglu K et al. (2011): Investigation of a weak magnetic field effect on the in vitro catalytic activity of adenosine deaminase and xanthine oxidase
Ravera S et al. (2010): Sinusoidal ELF magnetic fields affect acetylcholinesterase activity in cerebellum synaptosomal membranes
Prashanth KS et al. (2009): Effect of 50 Hz electromagnetic fields on acid phosphatase activity
Prashanth KS et al. (2008): Effect of 50 Hz electromagnetic fields on Alpha amylase activity
Portaccio M et al. (2005): Modulation of the catalytic activity of free and immobilized peroxidase by extremely low frequency electromagnetic fields: dependence on frequency
Morelli A et al. (2005): Effects of extremely low frequency electromagnetic fields on membrane-associated enzymes
Portaccio M et al. (2003): In vitro studies of the influence of ELF electromagnetic fields on the activity of soluble and insoluble peroxidase
Calvo AC et al. (1999): Synaptic neurone activity under applied 50 Hz alternating magnetic fields
Litovitz TA et al. (1991): Effect of coherence time of the applied magnetic field on ornithine decarboxylase activity