Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of extremely low frequency electromagnetic fields on human fetal scleral fibroblasts. med./bio.

[Wirkungen extrem niederfrequenter elektromagnetischer Felder auf menschliche fötale Lederhaut-Fibroblasten].

Veröffentlicht in: Toxicol Ind Health 2016; 32 (6): 1042-1051

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf das Zellwachstum und auf Faktoren, die an der Lederhaut-Struktur beteiligt sind, in Lederhaut-Fibroblasten untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Bisher wurde der mögliche Einfluss von extrem niederfrequenten auf pathologische Veränderungen der Lederhaut selten überprüft. Allerdings könnten diese Felder eine wichtige Rolle in der Behandlung von bestimmten Augen-Erkrankungen (z.B. Kurzsichtigkeit) spielen und deshalb wird weitere Forschung benötigt.
Die Lederhaut ist ein Teil des menschlichen Auges ("weiße Augenhaut") und besteht zu einem Großteil aus Kollagen-Fasern. Verschiedene Faktoren können die korrekte Bildung und Struktur der Kollagen-Fasern beeinflussen. Deshalb wurde die Expression mehrerer Gene untersucht, die in Zusammenhang mit der Kollagen-Synthese stehen.
Die Zellen wurden bei einer magnetischen Flussdichte von 0,2 mT für 24 Stunden exponiert, wenn nicht anders vermerkt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 24 Stunden
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 24 Stunden
Genexpressions-Experiment 1
Exposition 3: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für bis zu 48 Stunden (6, 12, 24, 36 oder 48 Stunden)
Genexpressions-Experiment 2

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 24 Stunden
Zusatzinfo Zellproliferation, Proteinexpression, Zellmorphologie
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau two exposure facilities (one for exposure, the other for sham exposure) with the same environment were put into two thermo-regulated and atmosphere-controlled incubators at 37°C and 5% CO2; the coils were 16 cm long, 14 cm wide and 8 cm high and consisted of 168 turns copper wire, respectively
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,2 mT - gemessen - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 24 Stunden
Zusatzinfo Genexpressions-Experiment 1
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,1 mT - gemessen - -
magnetische Flussdichte 0,2 mT - gemessen - -
magnetische Flussdichte 0,5 mT - gemessen - -
magnetische Flussdichte 1 mT - gemessen - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für bis zu 48 Stunden (6, 12, 24, 36 oder 48 Stunden)
Zusatzinfo Genexpressions-Experiment 2
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,2 mT - gemessen - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Zellproliferation von exponierten Zellen war im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erniedrigt. Außerdem traten morphologische Unterschiede zwischen den exponierten Zellen und denen der Kontrolle auf: Während die unbehandelten Zellen Fibroblasten-ähnlich aussahen (Spindel- oder Bündel-förmig), war die Anordnung der exponierten Zellen in unregelmäßige polygonale Konfigurationen verändert.
Die Genexpression von Kollagen 1 (beginnend nach 6 Stunden) und des Fibroblasten-Wachstumsfaktors-2 (beginnend nach 12 Stunden) war im Vergleich zur Kontrolle nach einer Exposition mit 0,2 mT und höher signifikant erniedrigt, während die Genexpression der Matrix-Metalloproteinase-2 (beginnend nach 24 Stunden; 0,1 und 0,2 mT) und des transformierenden Wachstumsfaktors beta-2 (beginnend nach 24 Stunden; 0,5 und 1 mT) signifikant erhöht war. Dagegen war das Genexpressions-Niveau des Inhibitors der Matrix-Metalloproteinase-2 verglichen mit der Kontrolle nur nach einer Exposition mit 1 mT signifikant erhöht.
Die Analyse der Proteinexpression bestätigte die Untersuchungen zur Genexpression: Bei exponierten Zellen war die Proteinexpression von Kollagen 1 im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erniedrigt, während die Proteinexpression der Matrix-Metalloproteinase-2 signifikant erhöht war.
Die Autoren schlussfolgern, dass extrem niederfrequente Magnetfelder das Wachstum von Lederhaut-Fibroblasten sowie die mit der Struktur der Lederhaut in Zusammenhang stehende Genexpression und Proteinexpression beeinflussen könnten.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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