Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Can static electric fields increase the activity of nitric oxide synthase and induce oxidative stress and damage of spleen? med./bio.

[Können statische elektrische Felder die Aktivität der Stickstoffmonoxid-Synthase erhöhen und oxidativen Stress und Schäden an der Milz hervorrufen?]

Veröffentlicht in: Environ Sci Pollut Res Int 2021 [im Druck]

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von statischen elektrischen Feldern auf die Milz von Mäusen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Mit der Entwicklung von Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs (HGÜ)-Leitungen haben die Wirkungen statischer elektrischer Felder in der Nähe dieser Leitungen auf die Gesundheit die öffentliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Angesichts der Zunahme von HGÜ-Leitungen hielten es die Autoren für notwendig, die Wirkungen statischer elektrischer Felder auf die Milz zu untersuchen. Die Milz wurde untersucht, da sie eine wichtige Rolle bei der Aktivierung und Kontrolle der Immunantwort spielt.
68 Mäuse wurden nach dem Zufallsprinzip in eine Kontrollgruppe (n=34) und eine Expositions-Gruppe (n=34) aufgeteilt. Die oxidativen Stress-Indizes in der Milz der Mäuse wurden jeweils nach einer Expositions-Dauer von 7, 14 und 21 Tagen bestimmt (n=10 Mäuse pro Gruppe). Die zelluläre Ultrastruktur der Milz wurde nach 21 Tagen untersucht (n=4 Mäuse pro Gruppe).

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1:
Expositionsdauer: kontinuierlich für 21 Tage

Allgemeine Informationen

Temperatur und Luftfeuchtigkeit wurden bei 22 ± 2°C und 50~60% gehalten. Die Mäuse wurden in Plastikbehältern (35 cm × 25 cm × 46 cm) aufgezogen. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Lärm und Belüftung waren in den Behältern der Expositions-Gruppe und der Kontrollgruppe gleich. Das elektrische Potential an der Öffnung der Trinkflasche betrug etwa 2,3 kV. Der Plastikbehälter war ein isolierendes Medium, d.h. es gab eine Isolierung zwischen den Mäusen im Behälter und der geerdeten unteren Platte. Daher würde das elektrische Potenzial laut Autoren keine Mikro-Entladungen verursachen.

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 21 Tage
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau Die Expositionsvorrichtung bestand aus einem Steuergerät, einem Booster-System sowie einer oberen und einer unteren Platte. Der Durchmesser der beiden Platten betrug 1 m. Die Plastikbehälter der Kontrollgruppe wurden auf dem Boden unter der unteren Platte platziert. Die theoretische Stärke des statischen elektrischen Feldes zwischen der unteren Platte und dem Boden betrug 0 kV/m, da die untere Platte geerdet war. Die Plastikbehälter der Expositions-Gruppe wurden ebenfalls auf die untere Platte gestellt und bei dem statischen elektrischen Feld exponiert.
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
elektrische Feldstärke 56,3 kV/m - - - 56,3 kV/m ist das 2,3-fache des Grenzwerts in China

Referenzartikel

  • Xu Y et al. (2018): Duration-dependent effect of exposure to static electric field on learning and memory ability in mice.
  • Wu S et al. (2017): Does static electric field from ultra-high voltage direct-current transmission lines affect male reproductive capacity? Evidence from a laboratory study on male mice.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigten, dass eine 21-tägige Exposition bei einem statischen elektrischen Feld den Malondialdehyd-Gehalt, die Enzymaktivitäten von Superoxid-Dismutase, Calcineurin und Stickstoffmonoxid-Synthase sowie die mRNA-Expressions-Werte von Tumor-Nekrose-Faktor-α und Nuclear Factor kappa B in der Milz signifikant erhöhte und die Trennung von Zellkern und Zellkern-Membran, das Verschwinden der Mitochondrien-Membran und den Mangel an mitochondrialen Cristae in Milz-Lymphozyten verursachte.
Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass das statische elektrische Feld oxidativen Stress in der Milz auslösen könnte, indem es die Enzymaktivität der Stickstoffmonoxid-Synthase erhöht. Oxidativer Stress könnte außerdem ultrastrukturelle Veränderungen der Milz-Lymphozyten verursachen. Darüber hinaus könnte der oxidative Stress zu einem Anstieg der mRNA-Expressions-Werte des Tumor-Nekrose-Faktors-α und des Nuclear Factor kappa B führen, was zum Auftreten von Milz-Entzündungen beiträgt.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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