Es sollten die synergistischen Wirkungen einer Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld und LPS-induziertem oxidativen Stress auf DNA-Schäden, die Zelllebensfähigkeit und oxidativen Stress bei Makrophagen untersucht werden.
In einer früheren Studie (Nakayama et al. 2014) fanden die Autoren heraus, dass eine Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld DNA-Schäden bei Maus-Fibroblasten verstärkt. Dabei war jedoch nicht untersucht worden, ob dieses Phänomen in einem Zusammenhang zu zellulärem oxidativen Stress stand. Die Autoren erwarteten, dass Lipopolysaccharid (LPS)-stimulierte Makrophagen ein geeignetes Modell sein könnten, um synergistische Wirkungen von magnetischen Feldern und oxidativem Stress zu untersuchen, da diese Zellen große Mengen an Stickstoffmonoxid produzieren, was eine Quelle für oxidativen Stress darstellt.
Die Zellen wurden in die folgende Gruppen unterteilt: 1) Exposition bei dem Magnetfeld, 2) Schein-Exposition, 3) Exposition bei dem Magnetfeld und LPS-Behandlung (10 ng/ml für 1 Stunde vor der MF-Exposition), 4) Schein-Exposition und LPS-Behandlung.
Es wurde eine Positivkontrolle für DNA-Schäden durchgeführt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 24 Stunden
|
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für 24 Stunden |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | petri dishes in coils inside CO2 incubators |
| Aufbau | four square coils made up one Merritt coil, which was constructed with two electric wires wound in parallel around an aluminum frame; cells were exposed to vertically oriented field |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | one Merritt coil used for the exposure was placed in one incubator and another identical Merritt coil was used for sham exposure in another identical incubator; in the exposure coils, electric currents in the two wires ran in the same direction, in sham exposure, currents ran in the opposite direction; the difference in temperature in both Merritt coils was < 0.3°C during the period of exposure |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 500 µT | - | gemessen | - | - |
Die Exposition bei dem Magnetfeld allein (Gruppe 1) bewirkte bei keinem Parameter eine signifikante Veränderung im Vergleich zur schein-exponierten Gruppe (Gruppe 2).
Die Behandlung mit LPS allein (Gruppe 4) führte im Vergleich zu schein-exponierten Zellen (Gruppe 2) zu einer signifikanten Verringerung der Zelllebensfähigkeit sowie zu erhöhten Mengen an DNA-Schäden (jedoch nicht signifikant) und Stickstoffmonoxid (Signifikanz nicht angegeben).
Eine Ko-Exposition bei dem Magnetfeld und LPS (Gruppe 3) führte im Vergleich zu einer Behandlung mit LPS alleine (Gruppe 4) zu signifikant mehr DNA-Schäden und zu einer signifikant verringerten Zelllebensfähigkeit, jedoch war der Stickstoffmonoxid-Spiegel nicht verändert.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld DNA-Schäden verstärken und die Zelllebensfähigkeit bei LPS-behandelten Makrophagen verringern könnte, während die Stickstoffmonoxid-Werte nicht beeinflusst werden.
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