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Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Characterization of the suppressive effects of extremely-low-frequency electric fields on a stress-induced increase in the plasma glucocorticoid level in mice.

[Charakterisierung der unterdrückenden Wirkungen extrem niederfrequenter elektrischer Felder auf einen stressbedingten Anstieg des Plasma-Glucocorticoid-Gehalts bei Mäusen].

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2018 [im Druck]

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von Ko-Expositionen von Mäusen bei einem 50 Hz oder 60 Hz elektrischen Feld und Beleuchtung sowie Feldabschirmung auf die durch Immobilisierungs-Stress ausgelöste Zunahme des Glucocorticoid-Gehalts im Blut untersucht werden.
Hintergrund/weitere Details: In früheren Studien berichteten die Autoren, dass ein durch Immobilisierungs-Stress induzierter Anstieg des Glucocorticoid-Gehalts bei Mäusen durch Exposition bei 50 Hz elektrischen Feldern (EF) unterdrückt wurde (Hori et al. 2015, Hori et al. 2017).
Die Mäuse wurden in folgende Gruppen eingeteilt (n=6-8): 1) Kontrollgruppe, 2) Exposition beim 50 Hz EF, 3) Exposition beim 60 Hz EF, 4) nur Immobilisierungs-Stress, 5) Exposition bei 50 Hz EF und Immobilisierungs-Stress, 6) Exposition bei 60 Hz EF und Immobilisierungs-Stress. Weiterhin wurden Bedingungen aus den Gruppen 1), 2), 4) und 5) mit a) hoher (490 Lux), b) mittlerer (200 Lux) und c) niedriger (0 Lux) Beleuchtung kombiniert, was die weiteren Gruppen 1a), 1b), 1c) - 5a), 5b), 5c) ergab. Schließlich wurden die Bedingungen aus Gruppe 5 zusätzlich mit EF-Abschirmung kombiniert, indem die Immobilisierungs-Röhren der Mäuse in elektrisch leitender Folie mit der Folienbreite d) 5 mm, e) 20 mm und f) 80 mm zur Teilabschirmung sowie g) 200 mm zur Vollabschirmung eingewickelt wurden, was die Gruppen 5d) - 5g) ergab.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 60 Minuten
Gruppen 2 und 5a) - g)
Exposition 2: 60 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 60 Minuten
Gruppen 3 und 6
Exposition 1
Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 60 Minuten
Zusatzinfo Gruppen 2 und 5a) - g)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer zylindrischer Kunststoffkäfig (Durchmesser: 200 mm; Höhe: 100 mm) mit Schlitzen (Länge: 100 mm; Breite: 5 mm) rundum im Abstand von 5 mm, um Verschmutzungen vorzubeugen
Aufbau System aus parallelen Plattenelektroden bestehend aus zwei über und unter dem Käfig angeordneten Edelstahl-Elektroden (1.000 x 600 mm); die Luftfeuchtigkeit wurde zwischen 45% und 55% gehalten; die Temperatur im Käfig betrug 25°C ± 3°C während der EF- oder Schein-Exposition
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo Immobilisierungs-Stress wurde ausgelöst, indem jede Maus separat in einem 50-ml-Zentrifugenröhrchen (Polypropylen) immobilisiert wurde, das auf die untere Elektrode gelegt wurde; die Immobilisierung wurde während der zweiten Hälfte (30 min) der 60-minütigen EF-Exposition in den entsprechenden Gruppen angewendet
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
elektrische Feldstärke 10 kV/m - gemessen - ± 1%
magnetische Flussdichte 0,12 nT - gemessen - ± 4 nT
Mess- und Berechnungsdetails
die elektrische Feldstärke wurde an 273 zufälligen Stellen (21 x 13) auf jedem Käfigboden gemessen
Exposition 2
Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 60 Minuten
Zusatzinfo Gruppen 3 und 6
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
elektrische Feldstärke 10 kV/m - gemessen - ± 1%
magnetische Flussdichte 0,12 nT - gemessen - ± 4 nT
Mess- und Berechnungsdetails
die elektrische Feldstärke wurde an 273 zufälligen Stellen (21 x 13) auf jedem Käfigboden gemessen
Referenzartikel
Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes Material:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es gab keinen signifikanten Unterschied im Glucocorticoid-Gehalt im Plasma zwischen Mäusen, die bei einem 50 Hz (Gruppe 2) oder 60 Hz (Gruppe 3) EF exponiert waren, und der Kontrollgruppe. Allerdings waren die Glucocorticoid-Werte bei Mäusen, die nur dem Immobilisierungs-Stress ausgesetzt waren (Gruppe 4), signifikant höher als bei Kontrollmäusen. In Gruppen mit Immobilisierung und EF-Exposition (Gruppen 5 und 6) war der Glucocorticoid-Gehalt ebenfalls signifikant höher als bei Kontrollmäusen, aber signifikant niedriger als in Gruppe 4.
Die Anzahl an roten Blutkörperchen, der Hämoglobin-Gehalt und Hämatokrit waren in der Kontrollgruppe signifikant niedriger als in den Gruppen 2-6. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen 4, 5 und 6.
Bei allen Beleuchtungsstärken gab es keine signifikanten Unterschiede in den Glucocorticoid-Werten zwischen den Gruppen mit ausschließlicher EF-Exposition (Gruppen 2a, b und c) und der Kontrollgruppe, die Immobilisierung allein (Gruppen 4a, b, c) führte jedoch zu signifikant höheren Werten als in der Kontrollgruppe. Nur bei 200 Lux war der Glucocorticoid-Gehalt in der Gruppe mit Ko-Exposition (Gruppe 5b) signifikant niedriger als in Gruppe ohne EF-Exposition (Gruppe 4b).
Der Glucocorticoid-Gehalt der EF-abgeschirmten Tiere (Gruppen 5d - g) war signifikant höher als bei den Kontrollmäusen, aber in den Gruppen 5d) und 5e) (5 bzw. 20 mm Folienbreite) waren die Werte signifikant niedriger als in Gruppe 4 und es wurde eine signifikante negative Korrelation zwischen der Wirkung des EF und der abgeschirmten Fläche gefunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Beleuchtungsstärke und die Größe der exponierten Körperfläche die unterdrückende Wirkung eines elektrischen Feldes von 50 Hz oder 60 Hz auf die durch die Immobilisierung verursachte Erhöhung des Glucocorticoid-Gehalts im Plasma beeinflussen könnten.
Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

  • nicht angegeben/keine Förderung

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