Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Extremely low-frequency electric field suppresses not only induced stress response but also stress-related tissue damage in mice. med./bio.

[Ein extrem niederfrequentes elektrisches Feld unterdrückt nicht nur die induzierte Stress-Reaktion, sondern auch die Stress-bedingte Gewebe-Schädigung bei Mäusen].

Veröffentlicht in: Sci Rep 2020; 10 (1): 20930

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition von Mäusen bei einem 50 Hz elektrischen Feld auf durch Immobilisierung-verursachten Stress und Stress-bedingte Gewebe-Schädigungen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

In dieser Publikation wurden die Ergebnisse aus insgesamt 32 Einzel-Experimenten in einer gepoolten Analyse ausgewertet. Die Daten entstammen Hori et al. 2015, Harakawa et al. 2017, Hori et al. 2017, Hori et al. 2018, Harakawa et al. 2020 sowie unpublizierten Experimenten. Für die Analyse des Glucocorticoid-Spiegels wurden die Daten aus allen 32 Experimenten gepoolt. Für die hämatologischen Auswertungen wurden die Daten aus 6 Experimenten (alle unpubliziert) gepoolt und für die Metabolom-Analyse wurden die Daten eines unpublizierten Experiments genutzt.
Die meisten Experimente nutzten die folgenden Gruppen: 1) Immobilisierungs-Stress und Exposition bei dem elektrischen Feld, 2) nur Exposition bei dem elektrischen Feld, 3) nur Immobilisierungs-Stress, 4) Kontrollgruppe.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: 60 Minuten

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer 60 Minuten
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer zylindrischer Kunststoffkäfig (Durchmesser: 200 mm, Höhe: 100 mm), der durchgehend mit Schlitzen (Länge: 100 mm, Breite: 5 mm) in Abständen von 5 mm versehen war, um zu verhindern, dass Verschmutzungen (durch Fäkalien oder Speichel) die Bildung eines stabilen elektrischen Feldes stören; Stress wurde induziert, indem jede Maus einzeln in einem 50 ml-Zentrifugenröhrchen fixiert wurde
Aufbau das Expositions-System bestand aus zwei Edelstahl-Elektroden (1.000 mm × 600 mm), die oberhalb und unterhalb des zylindrischen Käfigs angebracht wurden; Strom wurde an die obere Elektrode angelegt, während die untere Elektrode geerdet war; für jedes Tier wurden ein separater Käfig und Röhrchen verwendet; die Temperatur im Käfig betrug 25 °C ± 3 °C während der Exposition und Schein-Exposition; die Luftfeuchtigkeit wurde zwischen 45 und 55 % gehalten; die elektrische Feldstärke hatte eine Fehlerspanne von ± 0,1% innerhalb des Käfigs; Mäuse in der Ko-Expositions-Gruppe wurden während der zweiten Hälfte (30 min) der Expositionszeit immobilisiert
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
elektrische Feldstärke 10 kV/m - gemessen - -

Referenzartikel

  • Harakawa S et al. (2020): Gender and Age Differences in the Suppressive Effect of a 50 Hz Electric Field on the Immobilization-Induced Increase of Plasma Glucocorticoid in Mice.
  • Hori T et al. (2018): Characterization of the suppressive effects of extremely-low-frequency electric fields on a stress-induced increase in the plasma glucocorticoid level in mice.
  • Hori T et al. (2017): Configuration-dependent variability of the effect of an electric field on the plasma glucocorticoid level in immobilized mice.
  • Harakawa S et al. (2017): Time-dependent changes in the suppressive effect of electric field exposure on immobilization-induced plasma glucocorticoid increase in mice.
  • Hori T et al. (2015): Exposure to 50 Hz electric fields reduces stress-induced glucocorticoid levels in BALB/c mice in a kV/m- and duration-dependent manner.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Der Glucocorticoid-Spiegel im Blutplasma war bei immobilisierten Mäusen, die bei dem elektrischen Feld exponiert wurden (Gruppe 1), im Vergleich zu immobilisierten Mäusen ohne elektrische Feld-Exposition (Gruppe 3) signifikant reduziert. Bei Mäusen, die nur bei dem elektrischen Feld exponiert wurden (Gruppe 2), war der Glucocorticoid-Spiegel im Vergleich zur Kontrollgruppe leicht, aber signifikant erhöht. Der Immobilisierungs-induzierte Anstieg des Gehalts an Laktat-Dehydrogenase, Glutamat-Oxalacetat-Transaminase und Glutamat-Pyruvat-Transaminase (Marker für Gewebe-Schäden) wurde bei immobilisierten Mäusen, die bei dem elektrischen Feld exponiert wurden, signifikant unterdrückt. In der Metabolom-Analyse zeigten die Veränderungen des Corticosterons, der Leukotriene und Hydroxyeicosatetraensäuren (Marker für Entzündungen) ein ähnliches Muster wie der Plasma-Glucocorticoid-Spiegel.
Die Autoren schlussfolgerten, dass die Exposition bei einem 50 Hz elektrischen Feld den Stress und die stress-induzierten Gewebeschäden und Entzündungen bei immobilisierten Mäusen reduzieren könnte. Allerdings könnte sie in Abwesenheit von Immobilisierungs-Stress auch Stress fördern.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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