Es sollte untersucht werden, ob ein 50 Hz-Magnetfeld einen Einfluss auf Entzündungs-Mediatoren und den Serotonin-Metabolismus in einer menschlichen Neuroblastom-Zelllinie hat.
Extrem niederfrequente Magnetfelder werden als möglicher Risikofaktor für neurodegenerative Erkrankungen diskutiert. Deshalb wurden mögliche molekulare Reaktionen einer neuronalen Zelllinie in vitro untersucht.
Die Zellen wurden für 1, 3, 24 oder 48 Stunden exponiert. Teilweise wurden die Zellen direkt im Anschluss an die Exposition untersucht, teilweise jedoch erst nach einer Inkubation für 47 (1 h Exposition), 45 (3 h Exposition) oder 24 (24 h Exposition) Stunden.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
1, 3, 24 oder 48 Stunden
|
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | 1, 3, 24 oder 48 Stunden |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | Inkubator mit 5% CO2 und befeuchteter Atmosphäre bei 37°C ± 0,3°C |
| Aufbau | Das Expositions-System bestand aus einem Signalgenerator, einem Verstärker, einem Oszilloskop, um die Ausgangssignale des Gaussmeters und des AC MF Generators zu monitoren, und einem Solenoid mit 160 Windungen (22 cm Länge, 6 cm Radius, 1,25 x 10-5 cm Kupferdraht-Durchmesser) welcher das horizontale Magnetfeld erzeugte; ein digitales Thermometer kontrollierte die Temperatur im Inneren des Solenoids (37°C ± 0,1°C) |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
Oxidativer Stoffwechsel: Der Gehalt an reaktiven Sauerstoffspezies sowie die Proteinexpression von NOS waren nach der kurzzeitigen Exposition (1 oder 3 h), verglichen mit einer Schein-Exposition, signifikant erhöht. Nach einer längeren Exposition (24 oder 48 h) wurden keine signifikanten Veränderungen mehr gefunden. Ebenso waren die Genexpression und die Proteinexpression von HO-1 im Vergleich zur Schein-Exposition nach 3 Stunden signifikant erhöht, nicht jedoch nach der längeren Exposition (24 oder 48 h).
Entzündungs-Reaktionen: Nach der kurzzeitigen Exposition waren die Genexpression von IL12/IL23 (3 h) und MCP-1 (1 und 3 h) verglichen mit der Schein-Exposition signifikant verringert. Diese Veränderungen waren nicht nach einer längeren Exposition feststellbar. Allerdings war die Genexpression TGF ß1 nach 24 h Exposition im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erhöht.
Serotonin-Stoffwechsel: Die intrazelluläre Konzentration an Serotonin war in exponierten Zellen verglichen mit den schein-exponierten nach 1 Stunde signifikant erhöht und nach 24 h signifikant erniedrigt. Allerdings war die intrazelluläre Konzentration an 5-HIAA nach 1, 3 und 24 Stunden Exposition verglichen mit der Schein-Exposition signifikant erhöht.
Die Autoren schreiben zusammenfassend, dass das Gleichgewicht in Bezug auf den oxidativen Stoffwechsel und zwischen den pro- und anti-entzündlichen Cytokinen erhalten blieb, dass jedoch der Serotonin-Stoffwechsel durch die Exposition beeinflusst war. Allerdings schlussfolgern die Autoren, dass die Veränderungen durch das 50 Hz-Magnetfeld in der menschlichen Neuroblastom-Zelllinie im Vergleich zum erwarteten Zellschaden bei neurodegenerativen Erkrankungen geringfügig sind.
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