Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Assessment of the neurotoxic potential of exposure to 50Hz extremely low frequency electromagnetic fields (ELF-EMF) in naive and chemically stressed PC12 cells med./bio.

[Abschätzung der neurotoxischen Wirkungen der Exposition bei 50 Hz extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern (ELF-EMF) in unbehandelten und chemisch gestressten PC12-Zellen]

Von: de Groot MW, Kock MD, Westerink RH

Veröffentlicht in: Neurotoxicology 2014; 44: 358-364

Es sollten die möglicherweise neurotoxischen Wirkungen einer akuten (30 Minuten) und sub-chronischen (48 Stunden) Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern allein oder in Kombination mit chemischem Stress auf PC-12-Zellen untersucht werden.

Die Zellen wurden vor der Magnetfeld-Exposition mit 5 µM Dexamethason (ein Glucocorticoid, für 3-5 Tage), 100 µM L-DOPA (L-3,4-Dihydroxyphenylalanin, für 24 Stunden), 10 µM FeSO₄ (Eisen-Sulfat, für 24 Stunden) chemisch gestresst oder naiv belassen (ohne chemischen Stress).

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50 Hz Expositionsdauer: 30 Minuten akute Exposition	magnetische Flussdichte: 1 µT magnetische Flussdichte: 10 µT magnetische Flussdichte: 100 µT magnetische Flussdichte: 1.000 µT
Exposition 2: 50 Hz Expositionsdauer: 48 Stunden sub-chronische Exposition	magnetische Flussdichte: 1 µT magnetische Flussdichte: 10 µT magnetische Flussdichte: 100 µT magnetische Flussdichte: 1.000 µT

Expositionsquelle	Solenoid
Aufbau	copper coil fitted to the stage of the fluorescence microscope; exposure device consisted of double copper wired solenoid coils connected to a signal generator; copper coils consisted of one continuous copper conductor, ensuring equal current in different coil components
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	1 µT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	10 µT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	100 µT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	1.000 µT	-	gemessen	-	-

sham exposure approximately 0.2 mT, i.e. background ELF-EMF from the fluorescence microscope set-up

Expositionsquelle	Solenoid
Aufbau	copper coil fitted into an incubator; exposure device consisted of double copper wired solenoid coils connected to a signal generator; copper coils consisted of one continuous copper conductor, ensuring equal current in different coil components
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	1 µT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	10 µT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	100 µT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	1.000 µT	-	gemessen	-	-

sham exposure approximately 0.4 mT, i.e. incubator-generated background ELF-EMF

Bouwens M et al. (2012): Low-frequency electromagnetic fields do not alter responses of inflammatory genes and proteins in human monocytes and immune cell lines
de Kleijn S et al. (2011): Extremely low frequency electromagnetic field exposure does not modulate toll-like receptor signaling in human peripheral blood mononuclear cells

Exponiertes System:

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen exponierten (akut und sub-chronisch) und schein-exponierten Zellen gefunden und unabhängig davon, ob die Zellen chemisch gestresst wurden.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die akute und die chronische Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern keine neurotoxischen Wirkungen, weder in chemisch gestressten noch in naiven PC-12-Zellen hervorrufen.

Studienmerkmale:

de Groot MW et al. (2016): In vitro developmental neurotoxicity following chronic exposure to 50 Hz extremely low frequency electromagnetic fields (ELF-EMF) in primary rat cortical cultures
Morabito C et al. (2010): Effects of Acute and Chronic Low Frequency Electromagnetic Field Exposure on PC12 Cells during Neuronal Differentiation
Piacentini R et al. (2008): Extremely low-frequency electromagnetic fields promote in vitro neurogenesis via upregulation of Ca(v)1-channel activity
McCreary CR et al. (2006): Real-time measurement of cytosolic free calcium concentration in Jurkat cells during ELF magnetic field exposure and evaluation of the role of cell cycle
Takahashi K et al. (2005): Prolonged Ca2+ transients in ATP-stimulated endothelial cells exposed to 50 Hz electric fields
Grassi C et al. (2004): Effects of 50 Hz electromagnetic fields on voltage-gated Ca2+ channels and their role in modulation of neuroendocrine cell proliferation and death
Morgado-Valle C et al. (1998): The role of voltage-gated Ca2+ channels in neurite growth of cultured chromaffin cells induced by extremely low frequency (ELF) magnetic field stimulation