Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure to 50 Hz electromagnetic field changes the efficiency of the scorpion alpha toxin. med./bio.

[Die Exposition bei einem 50 Hz elektromagnetischen Feld verändert die Wirksamkeit des Skorpion-Alpha-Toxins].

Veröffentlicht in: J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis 2015; 21: 38

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer in vivo-Exposition von Schaben und einer in vitro-Exposition von Schaben-Nerven bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf die Wirkung des Skorpion-Alpha-Toxins untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Das Skorpion-Alpha-Toxin LqhαIT ist ein Polypeptid mit hoher Wirksamkeit gegen Insekten. Es bindet an die Natrium-Ionenkanäle der Nerven und inaktiviert sie, was zu Hyper-Exzitation und Lähmung führt. Magnetfelder könnten die Bindungseigenschaften des Toxins verändern, indem sie das Membranpotenzial der Nerven beeinflussen, oder sie könnten die Neurotransmission beeinflussen. Die Autoren vermuten, dass in vitro and in vivo-Tests mit dem Toxin ein nützliches Instrument zur Unterscheidung primärer und sekundärer Wirkungen des Magnetfelds sein könnten.
Für die in vitro-Experimente wurde das Bauchmark einer Schabe zusammen mit den Cerci (paarige Hinterleibsanhänge bei Insekten) und zugehörigen Nerven isoliert und in Kulturmedium gebettet. Die folgenden Gruppen wurden beobachtet (n=15 Messungen jeweils): 1) nur Exposition bei einem 0,7 mT Magnetfeld, 2) nur LqhαIT-Verabreichung (5 x 10-8 M), 3) Ko-Exposition bei einem 0,7 mT Magnetfeld und LqhαIT-Verabreichung und 4) Kontrollgruppe ohne Exposition und Schein-Verabreichung (Salz-Lösung).
Für die in vivo-Experimente wurden Schaben in 3 Gruppen eingeteilt (jeweils n=15): 5) Exposition bei einem 0,7 mT Magnetfeld, 6) Exposition bei einem 7 mT Magnetfeld und 7) Schein-Exposition. Unmittelbar vor Beginn der Exposition wurden jedem Insekt 5 µl LqhαIT (10-8 M; subletale Dosis) injiziert und die Tiere wurden nach 1-, 2- und 24-stündiger Exposition untersucht.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 7 Minuten
in vitro-Tests
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für bis zu 24 Stunden
in vivo-Tests
Exposition 3: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für bis zu 24 Stunden
in vivo-Tests

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 7 Minuten
Zusatzinfo in vitro-Tests
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer experimental chamber
Aufbau the coil (7 cm in diameter Π2 cm) was installed around the experimental chamber and produced a homogeneous field (maximum non-uniformity 16%); no changes in temperature were measured during exposure
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,7 mT - - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für bis zu 24 Stunden
Zusatzinfo in vivo-Tests
Zusatzinfo vertical polarization (field lines perpendicular to the bottom plane of the animals' cage)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer glass chamber (15 cm Π7.5 cm in diameter)
Aufbau coil wound around a plastic cylinder of 19 cm (inner diameter) and 21 cm in length; coil was able to ensure the maximum homogeneity (within 8%) in a central cylindrical area (radius and height of 7.5 cm) where glass chamber with free moving insects was placed; coil was located in an isolated room (temperature: 23 ± 1°C)
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo sham apparatus with the same size and temperature but lacking a coil was constructed
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,7 mT - gemessen - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für bis zu 24 Stunden
Zusatzinfo in vivo-Tests
Zusatzinfo vertical polarization (field lines perpendicular to the bottom plane of the animals' cage)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 7 mT - gemessen - -

Referenzartikel

  • Trawinski T et al. (2010): Analysis of Magnetic Field Distribution and Mechanical Vibration of Magnetic Field Exciter under Different Voltage Supply.

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-Versuchen führte die Verabreichung von LqhαIT (Gruppe 2) zu einer signifikant erhöhten bioelektrischen Aktivität des Cerci-Nervs im Vergleich zur Kontrolle. Eine Ko-Exposition bei dem Toxin und dem Magnetfeld (Gruppe 3) führte zu einer Abschwächung der Wirkung des Toxins. Beim Bauchmark-Nerv führte die Verabreichung von LqhαIT (Gruppe 2) wie bei dem Cerci-Nerv zu einer signifikant erhöhten bioelektrische Aktivität, aber bei einer Ko-Exposition bei dem Toxin und dem Magnetfeld (Gruppe 3) verstärkte sich die Wirkung des Toxins signifikant im Vergleich zur Kontrolle. Bei beiden Nerven wurde eine Verringerung der Aktivität im Vergleich zur Kontrolle beobachtet (Anmerkung EMF-Portal: Signifikanz unklar), wenn die Nerven nur bei dem Magnetfeld exponiert wurden (Gruppe 1).
Bei den in vivo-Tests führte eine Exposition bei 0,7 mT (Gruppe 5) zu signifikant verringerten Lähmungs-Erscheinungen nach 1 Stunde und 24 Stunden im Vergleich zur Schein-Expositions-Gruppe (Gruppe 7). Die Exposition bei 7 mT (Gruppe 6) hatte eine stärkere Wirkung und führte zu signifikant verringerten Lähmungs-Erscheinungen nach 1 h, 2 h und 24 Stunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld die Wirkung des Skorpion-Alpha-Toxins in Schaben beeinflussen könnte. Sie vermuten dabei eine primäre Wirkung des Magnetfelds auf die Nerven und eine sekundäre Wirkung auf den Metabolismus.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

Themenverwandte Artikel