Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure of the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cells to 50-Hz Magnetic Field: Comparison Between Two-Dimensional (2D) and Three-Dimensional (3D) In Vitro Cultures. med./bio.

[Exposition von menschlichen SH-SY5Y-Neuroblastom-Zellen bei einem 50 Hz-Magnetfeld: Vergleich zwischen zweidimensionalen (2D) und dreidimensionalen (3D) in vitro-Kulturen].

Veröffentlicht in: Mol Neurobiol 2021; 58 (4): 1634-1649

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition von menschlichen Neuroblastom-Zellen bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf die Proliferation und Differenzierung in 2D- und 3D-Kulturen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die konventionellen 2D-Monolayer-Kulturen wurde durch Ausplattieren von Zellen in 12-Well-Platten durchgeführt. 3D-Kulturen wurden durch die Verwendung von kommerziellen 200-μm-dicken Polystyrol-Gerüsten erstellt.
Die Zellen wurden in die folgenden Gruppen aufgeteilt: 1) Exposition bei dem Magnetfeld in 2D-Kultur, 2) Exposition bei dem Magnetfeld in 3D-Kultur. Für jede Expositions-Gruppe wurde eine separate Schein-Expositions-Gruppe verwendet. Für die Proliferations-Experimente wurden die Zellen für 72 Stunden exponiert. Für die dopaminergen Differenzierungs-Experimente wurden die Zellen mit Retinsäure für 3 Tage ohne MF-Exposition behandelt, gefolgt von einer Behandlung mit Phorbol-12-myristat-13-acetat für weitere 3 Tage in Kombination mit MF-Exposition.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: 72 Stunden

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer 72 Stunden
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau das Expositions-System bestand aus zwei Paaren quadratischer Spulen (zwei Spulen für jedes Teilsystem, koaxial in Helmholtz-Konfiguration angeordnet); die Doppeldraht-Konfiguration wurde für die Spulen der Schein-Exposition verwendet, was es ermöglichte, ein Null-Magnetfeld zu erzeugen, indem die Ströme in den Spulen in entgegengesetzte Richtungen flossen; das Magnetfeld hatte eine hohe Homogenität (95%) im Expositions-Volumen der Spulen (20 × 20 × 10 cm3); die Temperatur wurde in beiden Aufbauten bei 37,0 ± 0,2 °C gehalten
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT Effektivwert berechnet und gemessen - -

Referenzartikel

  • Benassi B et al. (2016): Extremely low frequency magnetic field (ELF-MF) exposure sensitizes SH-SY5Y cells to the pro-Parkinson's disease toxin MPP+.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Der intrazelluläre Glutathion-Gehalt und die SOD1-Genexpression waren in Zellen, die bei dem Magnetfeld in 3D-Kulturen (Gruppe 2) exponiert wurden, im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant reduziert, während in den Zellen, die in 2D-Kulturen (Gruppe 1) gewachsen waren, keine Veränderung beobachtet wurde. Außerdem wurde ein Wachstums-Stillstand und ein signifikanter Anstieg der p21-, TH-, DAT- und GAP43-Genexpression nur in Gruppe 2 im Vergleich zur Schein-Exposition gefunden, was auf eine Synergie mit den differenzierenden Substanzen hinweist, welche eine Differenzierung der Neuroblastom-Zellen in einen dopaminergen Phänotyp stimulieren.
Die Autoren schlussfolgerten, dass die Exposition von humanen Neuroblastom-Zellen bei einem 50 Hz-Magnetfeld die Proliferation und Differenzierung in 3D-Kulturen, aber nicht in 2D-Kulturen, verändern könnte.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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