Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Neuronal cellular responses to extremely low frequency electromagnetic field exposure: implications regarding oxidative stress and neurodegeneration med./bio.

[Reaktionen von Nervenzellen auf die Exposition bei extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern: Folgerungen in Bezug auf oxidativen Stress und Neurodegeneration]

Von: Reale M, Kamal MA, Patruno A, Costantini E, D'Angelo C, Pesce M, Greig NH
Veröffentlicht in: PLoS One 2014; 9 (8): e104973
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Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die oxidative Stress-Reaktion in einer menschlichen Neuroblastom-Zelllinie untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die menschliche Neuroblastom-Zelllinie SH-SY5Y wird als Zell-Modell benutzt, um den möglichen Einfluss von extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf zelluläre Signalkaskaden und Signalwege, die zu Neurodegeneration führen könnten, zu untersuchen. Es wird angenommen, dass diese Zelllinie eine Vielzahl von physiologischen Systemen besitzt, welche Parallelen zu menschlichen Neuronen haben.
Um zu untersuchen, ob extrem niederfrequente Magnetfelder die oxidative Homöostase von neuronalen Zellen beeinflussen könnten, wurden die Zellkulturen teilweise mit H2O2 behandelt (Ko-Exposition).

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: bis zu 24 Stunden (1, 3, 6 oder 24 Stunden)

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer bis zu 24 Stunden (1, 3, 6 oder 24 Stunden)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau a 160 turn solenoid (22 cm length, 6 cm radius, copper wire diameter of 1.25 x 10-5 cm) that generated a horizontal magnetic field; solenoid was placed inside the exposure incubator (5% CO2 atmosphere and 37°C ± 0.3°C)
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT Effektivwert gemessen - -
Zusätzliche Parameterdetails

environmental magnetic noise inside the incubator was due to the geomagnetic field (ca. 40 µT) and to the 50 Hz disturbance associated with the working incubator (ca. 7 µT)

Referenzartikel

  • Vianale G et al. (2008): Extremely low frequency electromagnetic field enhances human keratinocyte cell growth and decreases proinflammatory chemokine production

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der Morphologie und der Zelllebensfähigkeit zwischen exponierten und Kontroll-Zellkulturen gefunden. Allerdings waren bei Zellkulturen, die für 1, 3, 6 oder 24 Stunden exponiert wurden, die Enzymaktivität der Stickstoffmonoxid-Synthase und die Produktion an Superoxid verglichen mit den nicht-exponierten Zellkulturen signifikant erhöht, während die Enzymaktivität der Katalase nur nach einer 6-stündigen Exposition signifikant erhöht war. Außerdem wurden durch die Magnetfeld-Exposition die kinetischen Parameter der Enzyme Katalase und Cytochrom P450 verändert: Die Exposition rief verglichen mit der Kontrolle eine leichte Erhöhung der insgesamten Geschwindigkeit hervor, begleitet von einem moderaten Anstieg in der minimalen Geschwindigkeit und einer erhöhten "Rate der Verminderung". Beim Cytochrom P450 war in den exponierten Proben die "Rate der Erhöhung" im Vergleich zur Kontrolle signifikant erhöht und die "Rate der Verminderung" angehoben.
Das Genexpressions-Niveau des transformierenden Wachstumsfaktors beta-1 und des Interleukin-18-bindenden Proteins war nach der Exposition verglichen mit der Kontrollgruppe jeweils signifikant erhöht.
In Zellkulturen, die mit H2O2 behandelt wurden, war die Enzymaktivität der Katalase nach einer Magnetfeld-Exposition im Vergleich zu einer Inkubation ohne Magnetfeld signifikant erniedrigt.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern keinen Einfluss auf die Zelllebensfähigkeit hat, aber oxidativen Stress in menschlichen Neuroblastom-Zellen hervorrufen könnte.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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