Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Synergic effects of extremely low-frequency electromagnetic field and betaine on in vitro osteogenic differentiation of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells. med./bio.

[Synergistische Wirkungen von einem niederfrequenten elektromagnetischen Feld und Betain auf die osteogene Differenzierung in vitro von menschlichen Fettgewebe-abgeleiteten mesenchymalen Stammzellen].

Veröffentlicht in: In Vitro Cell Dev Biol Anim 2021; 57 (4): 468-476

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer (Ko-)Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld und Betain auf die osteogene Differenzierung menschlicher Fettgewebe-abgeleiteter mesenchymaler Stammzellen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Zellen wurden in die folgenden Gruppen eingeteilt: 1) Exposition bei dem Magnetfeld, 2) Exposition bei Betain (10 mM), 3) Ko-Exposition bei dem Magnetfeld und Betain, 4) Kontrollgruppe (nur Behandlung mit osteogenem Differenzierungs-Medium), 5) Negativkontrolle (keine Behandlung). Die Gruppen 1-4 wurden mit osteogenem Differenzierungs-Medium behandelt. Betain könnte ein vielversprechendes Therapeutikum für Osteoporose sein, da es verschiedene Signalwege stimuliert, die zu einer verstärkten Knochen-Bildung führen.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: 8 Stunden/Tag für bis zu 21 Tage

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 8 Stunden/Tag für bis zu 21 Tage
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau ein uniformes Magnetfeld wurde durch eine Spule mit den Maßen 68 x 100 mm2 erzeugt, was den Abmessungen der für die Exposition der Zellen verwendeten Flasche entsprach; die Spule bestand aus 2200 Windungen lackiertem Draht mit einem Durchmesser von 4 mm, der um eine Kunststoffspule gewickelt war; ein magnetischer Kern aus einer Siliziumlegierung wurde in die Spule eingesetzt; um Wärme durch die Wirbelströme zu verhindern, wurde der magnetische Kern aus einer großen Anzahl sehr dünner EI-förmiger Bleche hergestellt; die gesamte Spule wurde mit einem luftbeständigen Lack versiegelt; eine 24-Well-Platten-Abdeckung mit den Maßen 85 × 128 mm2 wurde auf die Spule als Halterung für die Zellkultur-Flasche platziert
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - gemessen - -

Referenzartikel

  • Luo F et al. (2012): Effects of pulsed electromagnetic field frequencies on the osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurde eine signifikante Zunahme des Calcium-Gehaltes in der Ko-Expositions-Gruppe (Gruppe 3) im Vergleich zu den anderen Gruppen beobachtet. Die Enzymaktivität der alkalischen Phosphatase war in der Magnetfeld- (Gruppe 1) und Betain-Gruppe (Gruppe 2) im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant verringert, aber in Gruppe 3 war sie im Vergleich zu Gruppe 1 signifikant erhöht. Die Genexpression von RUNX2 und OCN war in Gruppe 1 im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant reduziert, aber Gruppe 3 zeigte eine signifikante Erhöhung der RUNX2-Genexpression im Vergleich zu Gruppe 1.
Die Autoren schlussfolgerten, dass die Ko-Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld und Betain synergistische Wirkungen auf die osteogene Differenzierung menschlicher Fettgewebe-abgeleiteter mesenchymaler Stammzellen haben könnte.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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