Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure to a 50 Hz magnetic field at 100 µT exerts no DNA damage in cardiomyocytes med./bio.

[Die Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld von 100 µT führt bei Kardiomyozyten zu keiner DNA-Schädigung]

Von: Wang Y, Liu X, Zhang Y, Wan B, Zhang J, He W, Hu D, Yang Y, Lai J, He M, Chen C

Veröffentlicht in: Biol Open 2019; 8 (8): bio041293

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die genotoxischen Wirkungen einer 50 Hz Magnetfeld-Exposition in Kardiomyozyten in vitro und in vivo untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Für die in vitro-Versuche wurden menschliche Kardiomyozyten in die folgenden Gruppen eingeteilt: 1) kontinuierliche Exposition bei dem Magnetfeld, 2) intermittierende Exposition bei dem Magnetfeld sowie eine Kontrollgruppe und eine Schein-Expositions-Gruppe. Für die Zellzyklus-Analyse und den Comet-Assay wurden zudem Positivkontrollen verwendet. Alle Tests wurden dreimal wiederholt.
Für die in vivo-Versuche wurden 20 Ratten zufällig und gleichmäßig in eine Expositions- (Gruppe 3) und eine Schein-Expositions-Gruppe eingeteilt. Alle Tiere wurden am Tag nach der letzten Exposition getötet.

Endpunkt

Genotoxizität/Mutation: DNA-Schäden und damit in Zusammenhang stehende weitere Parameter

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 50/60 Hz
- magnetisches Feld

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 1 Stunde in vitro	magnetische Flussdichte: 100 µT
Exposition 2: 50 Hz Expositionsdauer: intermittierend (15 min Feld an/15 min Feld aus) für 75 min in vitro	magnetische Flussdichte: 100 µT
Exposition 3: 50 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 15 Stunden/Tag für 7 Tage in vivo	magnetische Flussdichte: 100 µT

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	50 Hz
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 1 Stunde
Zusatzinfo	in vitro

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Spule(n)
Aufbau	ein Paar parallele Spulen (200 cm × 70 cm × 200 cm, L × B × H; horizontale Bronzedrähte wurden verwendet, um ein vertikales Magnetfeld zu erzeugen; um ein uniformes Magnetfeld zu erzeugen, betrug das Windungs-Verhältnis der fünf Spulen 2:1:1:1:2 und der 3%-Uniformitätsbereich für jede Ebene betrug 150 cm × 50 cm (L × B); die Drähte wurden fest am Rahmen befestigt, um Vibrationen und den Lärm zu verringern; die Temperatur während der Exposition betrug 22°C
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	das Schein-Expositions-System war genau das gleiche System wie das Expositions-System, jedoch ohne Strom; es befand sich in einem separaten und nicht benachbarten Raum, bei den gleichen Umgebungsbedingungen

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	100 µT	-	-	-	-

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	50 Hz
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	intermittierend (15 min Feld an/15 min Feld aus) für 75 min
Zusatzinfo	in vitro

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	100 µT	-	-	-	-

Exposition 3

Hauptcharakteristika

Frequenz	50 Hz
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 15 Stunden/Tag für 7 Tage
Zusatzinfo	in vivo

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	100 µT	-	-	-	-

Referenzartikel

Zhou L et al. (2016): The effects of a 50-Hz magnetic field on the cardiovascular system in rats
Lai J et al. (2016): Effects of 100 µT extremely low frequency electromagnetic fields exposure on hematograms and blood chemistry in rats
Misakian M et al. (1993): Biological, physical, and electrical parameters for in vitro studies with ELF magnetic and electric fields: a primer

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
menschliche ventrikuläre Kardiomyozyten-Zelllinie (AC16)
Tier
Ratte/Sprague Dawley
Ganzkörperexposition

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Genotoxizität/Mutation: in vitro-Tests: DNA-Schäden (DNA-Einzelstrangbrüche und Doppelstrangbrüche; alkalischer Comet-Assay)
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: in vitro-Tests: Zellzyklus-Analyse (0, 6 und 16 Stunden nach der Exposition; Propidiumiodid-Färbung, Durchflusszytometrie)
oxidativer Stress in in vitro-Tests: Gehalt an reaktiven Sauerstoffspezies (Dichlorfluorescein-Färbung, Durchflusszytometrie) und Gehalt an reduziertem und oxidiertem Glutathion (kommerzielles Kit, Well-Platten-Lesegerät)
molekulare Biosynthese: in vitro-Tests: Genexpression von Hsp70 und p53 (0, 1 und 3 Stunden nach der Exposition; Real-time RT-PCR); in vitro- und in vivo-Tests: Proteinexpression von Hsp70 und p53 (0, 1 und 3 Stunden nach der Exposition in in vitro-Tests; Western Blot)

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurden keine statistisch signifikanten Wirkungen in den Expositions-Gruppen im Vergleich zu den Kontrollgruppen und Schein-Expositions-Gruppen gefunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass keine Hinweise auf genotoxische Wirkungen einer 50 Hz Magnetfeld-Exposition in Kardiomyozyten in vitro und in vivo gefunden wurden.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

National Natural Science Foundation (NSFC), China
State Grid Corporation, China (SGCC)

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