Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

miRNA expression profile is altered differentially in the rat brain compared to blood after experimental exposure to 50 Hz and 1 mT electromagnetic field med./bio.

[miRNA-Expressionsprofil wird nach der experimentellen Exposition bei 50 Hz und 1 mT elektromagnetischen Feldern unterschiedlich im Rattengehirn im Vergleich zum Blut verändert]

Von: Erdal ME, Yilmaz SG, Gürgül S, Uzun C, Derici D, Erdal N

Veröffentlicht in: Prog Biophys Mol Biol 2018; 132: 35-42

Es sollte untersucht werden, ob die Langzeit-Exposition von Ratten bei einem 50 Hz-Magnetfeld einen Einfluss auf das Expressions-Level von miRNAs im Blut und im Gehirn-Gewebe hat.

MicroRNAs (miRNA) sind kleine, nicht-kodierende RNA-Moleküle, welche eine kritische Rolle in der Genregulation spielen. In dieser Studie wurden miRNAs untersucht, die einem Bezug zum Gehirn und zu Krankheiten beim Menschen haben.
Es wurden acht Ratten-Gruppen (jeweils n=8) untersucht: 1) erwachsene (10 Wochen alt) schein-exponierte Weibchen, 2) junge (3 Wochen alt) schein-exponierte Weibchen, 3) erwachsene schein-exponierte Männchen, 4) junge schein-exponierte Männchen, 5) erwachsene Magnetfeld-exponierte Weibchen, 6) junge Magnetfeld-exponierte Weibchen, 7) erwachsene Magnetfeld-exponierte Männchen und 8) junge Magnetfeld-exponierte Männchen.

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50 Hz Expositionsdauer: 4 Stunden/Tag an 60 aufeinanderfolgenden Tagen	magnetische Flussdichte: 1 mT (± 0,02 mT)

Frequenz	50 Hz
Typ	Magnetfeld
Signalform	sinusoidal
Expositionsdauer	4 Stunden/Tag an 60 aufeinanderfolgenden Tagen

Expositionsquelle	Helmholtz-Spule
Kammer	jeweils 4 Ratten in einem Polycarbonat-Käfig (26 x 17 x 13 cm³)
Aufbau	Apparat mit Helmholtz-Spulen wurde in einem Faradayschen Käfig (70 x 65 x 65 cm³) platziert um gegen elektrische Feld-Komponenten, Störsignale und Vibrationen abzuschirmen; Durchmesser der Spulen war 42,75 cm mit einer Lücke von 21,375 cm; Spulen bestanden aus elektrisch und thermisch isoliertem Kupfer-Draht (2,2 mm) und hatten 160 Windungen; Temperatur betrug 22-24°C und es wurde kein signifkanter Temperatur-Unterschied zwischen den Experimenten festgestellt
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	Erdmagnetfeld: 50 µT

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	1 mT	-	gemessen	-	± 0,02 mT

Gurgul S et al. (2008): Deterioration of bone quality by long-term magnetic field with extremely low frequency in rats

Exponiertes System:

molekulare Biosynthese: microRNA-Expressions-Raten im Gehirn und im Blut (quantitative RT-PCR der microRNAs rno-miR-26b-5p, rno-miR-9-5p, rno-miR-29a-3p, rno-miR-106b-5p, rno-miR-107 und rno-miR-125a-3p)

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Bei jungen exponierten Weibchen (Gruppe 6), erwachsenen exponierten Männchen (Gruppe 7) sowie jungen exponierten Männchen (Gruppe 8) wurden im Vergleich zu den jeweiligen Schein-Expositions-Gruppen (Gruppen 2, 3, 4) signifikante Unterschiede (Runterregulierung und Hochregulierung) bei der Expression verschiedener miRNAs gefunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass 50 Hz-Magnetfelder die miRNA-Expression im Gehirn und im Blut beeinflussen könnten und dass diese veränderten Expressions-Raten je nach Alter der Ratten im Gehirn und im Blut unterschiedlich hochreguliert oder runterreguliert sind.

Studienmerkmale:

Consales C et al. (2018): Fifty-Hertz Magnetic Field Affects the Epigenetic Modulation of the miR-34b/c in Neuronal Cells
Li H et al. (2018): Exosomal small RNA sequencing uncovers the microRNA dose markers for power frequency electromagnetic field exposure
Cuccurazzu B et al. (2010): Exposure to extremely low-frequency (50 Hz) electromagnetic fields enhances adult hippocampal neurogenesis in C57BL/6 mice
Falone S et al. (2008): Chronic exposure to 50Hz magnetic fields causes a significant weakening of antioxidant defence systems in aged rat brain