Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of Electromagnetic Field (PEMF) Exposure at Different Frequency and Duration on the Peripheral Nerve Regeneration: in Vitro and in Vivo Study. med./bio.

[Wirkungen einer elektromagnetischen Feld (PEMF)-Exposition bei unterschiedlicher Frequenz und Dauer auf die periphere Nerven-Regeneration: in vitro- und in vivo-Untersuchung].

Veröffentlicht in: Int J Neurosci 2016; 126 (8): 739-748

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition bei gepulsten extrem niederfrequenten Magnetfeldern unterschiedlicher Frequenz und Dauer auf die Regeneration peripherer Nerven bei Ratten und die Zellproliferation bei Schwann-Zellen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Es wurden in vitro-Versuche an immortalisierten Schwann-Zellen der Ratte und in vivo-Versuche an Ratten durchgeführt.
Für die in vitro-Versuche wurden die Zellen in 5 Gruppen eingeteilt: Exposition bei einem gepulsten Magnetfeld von 1) 50 Hz für 1 Stunde/Tag, 2) 50 Hz für 12 Stunden/Tag, 3) 150 Hz für 1 Stunde/Tag, 4) 150 Hz für 12 Stunden/Tag und 5) Kontrollgruppe.
Für die in vivo-Versuche wurden die Kinn-Nerven der Ratten mit einer Quetsch-Verletzung zwischen Lippe und Foramen mentale versehen (außer in der Schein-Gruppe) und die Tiere in 6 Gruppen eingeteilt (jeweils n=10): Exposition bei einem gepulsten Magnetfeld von 6) 50 Hz für 1 Stunde/Tag, 7) 50 Hz für 12 Stunden/Tag, 8) 150 Hz für 1 Stunde/Tag, 9) 150 Hz für 12 Stunden/Tag, 10) Kontrollgruppe, 11) Schein-Gruppe ohne Verletzung und Magnetfeld-Exposition.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: 1 Stunde/Tag für bis zu 3 Wochen
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: 12 Stunden/Tag für bis zu 3 Wochen
Exposition 3: 150 Hz
Expositionsdauer: 1 Stunde/Tag für bis zu 3 Wochen
Exposition 4: 150 Hz
Expositionsdauer: 12 Stunden/Tag für bis zu 3 Wochen
Exposition 5: 50 Hz
Expositionsdauer: 1 Stunde/Tag für 3 Wochen
Exposition 6: 50 Hz
Expositionsdauer: 12 Stunden/Tag für 3 Wochen
Exposition 7: 150 Hz
Expositionsdauer: 1 Stunde/Tag für 3 Wochen
Exposition 8: 150 Hz
Expositionsdauer: 12 Stunden/Tag für 3 Wochen

Allgemeine Informationen

no details given on pulse repetition rate and pulse width

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 1 Stunde/Tag für bis zu 3 Wochen
Zusatzinfo in vitro-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer coils in incubator
Aufbau two identical Helmholtz coils of 30 cm diameter, 7 cm width and 15 cm distance; vertical field
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 12 Stunden/Tag für bis zu 3 Wochen
Zusatzinfo in vitro-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 150 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 1 Stunde/Tag für bis zu 3 Wochen
Zusatzinfo in vitro-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Exposition 4

Hauptcharakteristika
Frequenz 150 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 12 Stunden/Tag für bis zu 3 Wochen
Zusatzinfo in vitro-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Exposition 5

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 1 Stunde/Tag für 3 Wochen
Zusatzinfo in vivo-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau a pair of Helmholtz coils of 60 cm diameter and a distance of 30 cm
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Exposition 6

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 12 Stunden/Tag für 3 Wochen
Zusatzinfo in vivo-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • same setup as in E5
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Exposition 7

Hauptcharakteristika
Frequenz 150 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 1 Stunde/Tag für 3 Wochen
Zusatzinfo in vivo-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • same steup as in E5
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Exposition 8

Hauptcharakteristika
Frequenz 150 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 12 Stunden/Tag für 3 Wochen
Zusatzinfo in vivo-Exposition
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • same setup as in E5
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - -

Referenzartikel

  • Kim YT et al. (2015): Co-treatment Effect of Pulsed Electromagnetic Field (PEMF) with Human Dental Pulp Stromal Cells and FK506 on the Regeneration of Crush Injured Rat Sciatic Nerve.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Bei den in vitro-Tests wurde in Gruppe 1 (50 Hz Exposition für 1 Stunde/Tag) im Vergleich zur Kontrollgruppe eine signifikant erhöhte Zellproliferation nach 4-7 Tagen und eine signifikant erhöhte Genexpression von S100 und BDNF nach 1-3 Wochen gefunden.
Bei den in vivo-Tests zeigte Gruppe 6 (50 Hz Exposition für 1 Stunde/Tag) im Vergleich zur Kontrollgruppe einen signifikant verringerten Differenz-Score nach 2 und 3 Wochen und einen signifikant verringerten Lücken-Score nach 3 Wochen, was für eine verbesserte sensorische Funktion spricht.
Es wurde zudem eine signifikant erhöhte Anzahl an Axonen und retrograd-markierten Neuronen in allen Expositions-Gruppen (Gruppen 6-9) im Vergleich zur Kontrollgruppe gefunden, wobei die höchsten Werten in Gruppe 6 gefunden wurden.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition bei einem gepulsten 50 Hz-Magnetfeld für 1 Stunde/Tag die Regeneration peripherer Nerven verbessern könnte, indem die Zellproliferation und Genexpression von BDNF und S100 erhöht werden. Diese Expositions-Bedingungen könnten daher auch für klinische Anwendungen geeignet sein.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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