Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of extremely low frequency electromagnetic field and cisplatin on mRNA levels of some DNA repair genes. med./bio.

[Wirkungen eines extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feldes und von Cisplatin auf die mRNA-Level von einigen DNA-Reparatur-Genen].

Veröffentlicht in: Life Sci 2016; 166: 41-45

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Ko-Exposition zweier Krebs-Zelllinien bei verschiedenen 50 Hz-Magnetfeldern und Cisplatin auf die Genexpression von Genen mit einem Bezug zur DNA-Reparatur im Hinblick auf einen möglichen therapeutischen Nutzen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Es wurden zwei magnetische Flussdichten (0,25 and 0,50 mT) für die 50 Hz-Magnetfelder, 3 Expositions-Schemata (5 min Feld "an"/5 min Feld "aus", 15 min Feld "an"/15 min Feld "aus", kontinuierlich 30 min Feld "an") und zwei Zelllinien (MCF-7 und SHSY5Y) genutzt.
Um herauszufinden, ob eine Exposition bei dem Magnetfeld Zellen für Cisplatin anfällig machen kann, wurden verschiedene Gruppen auch in einer Ko-Exposition mit Cisplatin getestet (15 µg/ml bei MCF-7-Zellen, 4 µg/ml bei SH-SY5Y-Zellen). Um herauszufinden, ob eine Ko-Exposition bei dem Magnetfeld und Cisplatin die Zellen anfälliger für Doppelstrangbrüche, z.B. durch eine Bestrahlungs-Therapie, machen kann, wurden manche ko-exponierte Zellen zudem mit Bleomycin (1 µg/ml) behandelt, was eine Bestrahlungs-ähnliche Wirkung hat.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend 5 min Feld "an"/5 min Feld "aus" für 30 Minuten
MCF-7-Zellen
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend 15 min Feld "an"/15 min Feld "aus" für 30 Minuten
MCF-7-Zellen
Exposition 3: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 Minuten
MCF-7-Zellen
Exposition 4: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend 5 min Feld "an"/5 min Feld "aus" für 30 Minuten
MCF-7-Zellen
Exposition 5: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend 15 min Feld "an"/15 min Feld "aus" für 30 Minuten
MCF-7-Zellen, SH-SY5Y-Zellen, zum Teil mit Cisplatin und Bleomycin
Exposition 6: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 Minuten
MCF-7-Zellen

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer intermittierend 5 min Feld "an"/5 min Feld "aus" für 30 Minuten
Zusatzinfo MCF-7-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer 10 cm Petri dishes
Aufbau culture dishes were placed on the axis of the solenoid to achieve an almost uniform exposure; temperature changes were monitored during exposure time and no change was observed
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,25 mT - - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer intermittierend 15 min Feld "an"/15 min Feld "aus" für 30 Minuten
Zusatzinfo MCF-7-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,25 mT - - - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 30 Minuten
Zusatzinfo MCF-7-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,25 mT - - - -

Exposition 4

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer intermittierend 5 min Feld "an"/5 min Feld "aus" für 30 Minuten
Zusatzinfo MCF-7-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,5 mT - - - -

Exposition 5

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer intermittierend 15 min Feld "an"/15 min Feld "aus" für 30 Minuten
Zusatzinfo MCF-7-Zellen, SH-SY5Y-Zellen, zum Teil mit Cisplatin und Bleomycin
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,5 mT - - - -

Exposition 6

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 30 Minuten
Zusatzinfo MCF-7-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,5 mT - - - -

Referenzartikel

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurde ein allgemeiner Trend zur Runterregulierung von DNA-Reparatur-bezogenen Genen bei exponierten Zellen im Vergleich zu schein-exponierten Zellen gefunden. Die intermittierende Exposition von Feld 5 (15 min Feld "an"/15 min Feld "aus", 0,5 mT) zeigte die deutlichsten Ergebnisse mit signifikant herunterregulierten Genen (GADD45A, XRCC1, XRCC4, Ku80, Ku70 und LIG4).
Bei Zellen, die bei dem Magnetfeld und Cisplatin (Feld 5) ko-exponiert wurden, wurde eine signifikante Erhöhung des IC50 im Vergleich zu einer Cisplatin-Behandlung alleine beobachtet, was anzeigte, dass eine Exposition bei dem Magnetfeld die Zellen nicht anfällig für Cisplatin machte.
Jedoch verringerten sich die Genexpressionen von XRCC4, Ku80, Ku70 und DNA-PKcs bei einer Ko-Exposition bei dem Magnetfeld und Cisplatin (Feld 5) im Vergleich zu schein-exponierten Zellen signifikant, während die Genexpression von GADD45A signifikant erhöht wurde. Dies wurde nicht bei Zellen beobachtet, die nur mit Cisplatin behandelt wurden. Die Zelllebensfähigkeit war bei einer Ko-Exposition von Magnetfeld, Cisplatin und Bleomycin im Vergleich zu einer Behandlung mit Cisplatin und Bleomycin allein signifikant verringert. Dies wies darauf hin, dass Zellen, die bei dem Magnetfeld und Cisplatin ko-exponiert wurden, empfindlicher für Bleomycin waren.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Ko-Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld und Cisplatin Gene mit Bezug zur DNA-Reparatur runterregulieren könnte. Dies wiederum könnte Krebs-Zellen anfällig für Medikamente und Bestrahlungs-Therapie machen, die Doppelstrangbrüche bewirken.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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