Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effect of 50 Hz Extremely Low-Frequency Electromagnetic Fields on the DNA Methylation and DNA Methyltransferases in Mouse Spermatocyte-Derived Cell Line GC-2. med./bio.

[Wirkungen von extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldern (50 Hz) auf die DNA-Methylierung und DNA-Methyltransferasen in der von Spermatozyten abstammenden Zelllinie GC-2 der Maus].

Veröffentlicht in: Biomed Res Int 2015: 237183

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die epigenetischen Wirkungen einer Exposition von Spermatozyten-abgeleiteten Zellen der Maus bei einem 50 Hz-Magnetfeld anhand der DNA-Methylierung und Genexpression untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Spermatozyten-abgeleitete Zellen der Maus wurden untersucht, um die Wirkungsmechanismen möglicher schädlicher Wirkungen von Magnetfeldern auf das männliche Fortpflanzungssystem zu erforschen.
Die Zellen wurden in 4 Gruppen eingeteilt: Exposition bei einem Magnetfeld von 1) 1 mT, 2) 2 mT, 3) 3 mT oder 4) Schein-Exposition.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend (5 min an, 10 min aus) für 72 h
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend (5 min an, 10 min aus) für 72 h
Exposition 3: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend (5 min an, 10 min aus) für 72 h

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer intermittierend (5 min an, 10 min aus) für 72 h
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer 90 mm petri dishes
Aufbau cell dishes were placed in an incubator (constant 37°C, 5% CO2); the exposure system generated a vertical field via two four-coil systems (two coils with 56 windings, two coils with 50 windings) and two rectangular waveguides placed in a metal chamber
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo the temperature difference between sham exposure and exposure never exceeded 0.3°C
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - gemessen - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer intermittierend (5 min an, 10 min aus) für 72 h
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 2 mT - gemessen - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer intermittierend (5 min an, 10 min aus) für 72 h
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 3 mT - gemessen - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die globale DNA-Methylierung war in Zellen, die bei 1 mT exponiert wurden (Gruppe 1), im Vergleich zur Schein-Expositions-Gruppe signifikant geringer und sie war signifikant höher in Zellen, die bei 2 mT und 3 mT (Gruppen 2 und 3) exponiert wurden.
Bei der mRNA-Expression und Proteinexpression der DNA-Methyl-Transferasen wurde ein Trend zu verminderten Expressions-Raten in den Gruppen 1 und 2 und zu erhöhten Expressions-Raten in der Gruppe 3 im Vergleich zur Schein-Expositions-Gruppe beobachtet.
Bei der Analyse der Genom-weiten differenziellen DNA-Methylierung von Promotoren wurden in Gruppe 1, im Vergleich zur Schein-Expositions-Gruppe, 296 unterschiedlich methylierte Stellen (prozentual mehr erhöhte Methylierung) und 70 unterschiedlich methylierten Stellen (prozentual mehr verringerte Methylierung) in Gruppe 3 gefunden. Der Vergleich der Promotor-Methylierung ausgewählter Gene beider Gruppen mit deren mRNA-Expression zeigte im Vergleich zur Schein-Expositions-Gruppe bei geringer methylierten Genen eine signifikant erhöhte mRNA-Expression und bei verstärkt methylierten Genen eine signifikant verringerte mRNA-Expression.
Die Genom-weite mRNA-Expression zeigte in Gruppe 1 im Vergleich zur Schein-Exposition 84 unterschiedlich exprimierte Gene und 324 unterschiedlich exprimierte Gene in Gruppe 3. In beiden Gruppen gehörten die meisten Gene zum olfaktorischen Signalweg, wobei unterschiedliche Ziel-Gene in den jeweiligen Gruppen gefunden wurden.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von Spermatozyten-abgeleiteten Zellen der Maus bei einem 50 Hz-Magnetfeld epigenetische Wirkungen durch DNA-Methylierung und einer daraus folgenden veränderten Genexpression haben könnte, auch wenn die Folgen für die Gesundheit unbekannt sind.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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