Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Short ELF-EMF Exposure Targets SIRT1/Nrf2/HO-1 Signaling in THP-1 Cells. med./bio.

[Eine kurze ELF-EMF-Exposition beeinflusst die SIRT1/Nrf2/HO-1-Signalweiterleitung in THP-1-Zellen].

Veröffentlicht in: Int J Mol Sci 2020; 21 (19): E7284

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition von THP-1-Zellen bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf den Redox-Status und die zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Zellen wurden in die folgenden Gruppen aufgeteilt: Exposition bei dem Magnetfeld für 1) 1 Stunde, 2) 6 Stunden und 3) 24 Stunden. Für jede Expositions-Gruppe wurde eine separate Schein-Expositions-Gruppe verwendet.
THP-1-Zellen wurden als Modell für menschliche Monozyten/Makrophagen verwendet. Alle Zellkulturen wurden mit 10 μg/mL Escherichia coli-Lipopolysacchariden zur immunologischen Stimulation der Zellen inkubiert. Die Zellen wurden teilweise mit selektiven Inhibitoren der Proteinkinase B (Ly294002) und ERK (PD980559) behandelt, um die zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen zu untersuchen.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: für 1, 6 und 24 Stunden

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer für 1, 6 und 24 Stunden
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer die Solenoide für die Exposition und Schein-Exposition wurden in magnetisch abgeschirmten Kunststoffkammern untergebracht und in zwei verschiedenen kommerziellen CO2-Inkubatoren installiert
Aufbau das Expositions-System bestand aus zwei identischen Expositionskammern für die Exposition und Schein-Exposition mit jeweils einem Solenoid mit 160 Windungen (22 cm Länge, 6 cm Radius, Kupferdrahtdurchmesser von 1,25×10-5 cm); den Solenoid der Schein-Exposition durchflossen identische Ströme, jedoch wurde die doppelt gewickelten Spule gegenläufig angeordnet, um die gleiche thermische Belastung ohne ein Magnetfeld zu erzeugen; die Feld-Uniformität war 98% in der Nähe des Zentrums des Solenoids und die Zellkulturen wurden dort platziert; die Temperaturen wurden aufgezeichnet und es wurden keine signifikanten Temperatur-Änderungen gemessen (± 0,1°C)
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT Effektivwert gemessen - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Im Zellkern waren die Proteinexpression und Genexpression von HO-1 nach 6 Stunden Magnetfeld-Exposition (Gruppe 2) im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erhöht, während die gleichzeitige signifikante Abnahme im Zytoplasma auf eine Translokation in den Zellkern hindeutete. Darüber hinaus führte die Magnetfeld-Exposition zu einer signifikanten Erhöhung der p-NF-kB p65-Proteinexpression im Zellkern mit einem Peak nach 24 Stunden (Gruppe 3), während die SIRT1-Proteinexpression im Zytoplasma im Vergleich zur Schein-Exposition mit einem Peak nach 1 Stunde (Gruppe 1) signifikant erhöht war und anschließend mit zunehmender Expositions-Dauer abnahm. Die Behandlung mit Inhibitoren der Proteinkinase B und ERK hemmte die Nrf2-Translokation in den Zellkern und die HO-1-Proteinexpression in Zellen mit Magnetfeld-Exposition. Die 6-stündige Magnetfeld-Exposition verminderte signifikant den ROS-Gehalt und die Enzymaktivität der Glutathionperoxidase, während die Menge an Glutathion und die Enzymaktivität der Glutathionreduktase in den Zellen im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erhöht waren.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine kurze 50 Hz-Magnetfeld-Exposition eine schützende Wirkung gegen oxidativen Stress in stimulierten THP-1-Zellen haben könnte, welche über die Nrf-2/HO-1- und SIRT1/NF-kB-Signalwege in Verbindung mit einer Glutathion-Akkumulation vermittelt sein könnte.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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