Es sollten die Rollen der sauren Sphingomyelinase und von Lipid-Rafts bei der EGF-Rezeptor-Anhäufung in menschlichen Amnion-Epithel-Zellen durch eine Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld untersucht werden.
In früheren Studien der Autoren wurde festgestellt, dass durch Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld in Zellen eine Anhäufung des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptors (EGFR) induziert werden kann, was darauf hindeutete, dass EGFR eines der zellulären Ziele von EMF sein könnte (Sun et al. 2008, Ke et al. 2008). In der vorliegenden Studie sollten damit im Zusammenhang stehende Wirkungsmechanismen und die Signaltransduktion untersucht werden.
Die Zellen wurden entweder bei dem Magnetfeld exponiert oder schein-exponiert. Einige Proben wurden mit Nystatin (60 µg/ml), einem Lipid-Raft-Inhibitor, oder mit Imipramin (50 µM), einem spezifischen Inhibitor der sauren Sphingomyelinase, vorbehandelt. Darüber hinaus wurden einige Proben nach der Exposition mit C2-Ceramid (50 µg/ml), dem Produkt der sauren Sphingomyelinase, behandelt.
Es wurde eine Positivkontrolle durchgeführt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 5, 15, 30 oder 60 Minuten
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für 5, 15, 30 oder 60 Minuten |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | cell dishes in exposure in chambers in incubator |
| Aufbau | exposure system consisted of two exposure chambers (one for exposure and one for sham exposure), which were put in a CO2 incubator, and a set of control devices outside the incubator; each chamber contained a set of square Helmholtz coils (20 cm x 20 cm) which were double wrapped with two lines of copper wire and was encased by mu-metal; a fan on the metal wall ventilated and maintained air and temperature uniform between chamber and incubator; current was fed into the coils with the same direction in the exposure chamber, whereas opposite direction currents were fed into the coils in the sham exposure chamber; the incubator was aired with 95% humidity air and 5% CO2; the temperature in the chambers was maintained at 37.0°C ± 0.1°C throughout the entire exposure period; the difference in temperature between the chambers did not exceed 0.1°C; cell dishes were put in the center of the coils and the magnetic field was perpendicular to the dishes |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,4 mT | - | gemessen | - | - |
Die Exposition bei dem Magnetfeld für 15 Minuten erhöhte signifikant die Anhäufung von EGF-Rezeptoren in den Zellen im Vergleich zu schein-exponierten Zellen; so wie es aufgrund der früheren Studien erwartet wurde. Durch eine Vorbehandlung mit Nystatin wurde die MF-induzierte Anhäufung von EGFR jedoch fast vollständig gehemmt, was darauf hinwies, dass dafür intakte Lipid-Rafts erforderlich sind.
Darüber hinaus führte eine Exposition bei dem Magnetfeld für 15 oder 30 Minuten zu einer signifikant erhöhten Enzymaktivität der sauren Sphingomyelase im Vergleich zu schein-exponierten Zellen.
Es wurde gezeigt, dass eine Exposition bei dem Magnetfeld für 15 Minuten eine Anhäufung von Lipid-Rafts und saurer Sphingomyelase sowie deren Kolokalisierung auf der Zellmembran hervorrief. Die Magnetfeld-induzierte EGFR-Anhäufung wurde vollständig von Imipramin gehemmt. Wenn jedoch zusätzlich C2-Ceramid zu dem Medium zugegeben wurde, wurde die Magnetfeld-induzierte EGFR-Anhäufung wieder hergestellt.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Ergebnisse darauf hinweisen, dass die saure Sphingomyelase die 50 Hz-Magnetfeld-induzierte EGFR-Anhäufung über die Ceramid-Synthese auf Lipid-Rafts in menschlichen Amnion-Epithelzellen vermittelt.
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