Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Pulsed electromagnetic fields affect phenotype and connexin 43 protein expression in MLO-Y4 osteocyte-like cells and ROS 17/2.8 osteoblast-like cells med./bio.

[Gepulste elektromagnetische Felder beeinflussen den Phänotyp und die Connexin 43 Protein-Expression in MLO-Y4 Osteozyt-artigen Zellen und ROS 17/2.8 Osteoblast-artigen Zellen]

Von: Lohmann CH, Schwartz Z, Liu Y, Li Z, Simon BJ, Sylvia VL, Dean DD, Bonewald LF, Donahue HJ, Boyan BD
Veröffentlicht in: J Orthop Res 2003; 21 (2): 326-334
Referenz im RIS-Format herunterladen

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Langzeiteffekte gepulster elektromagnetischer Felder (PEMF) auf Osteozyten-ähnliche MLO-Y4-Zellen und Osteoblasten-ähnliche ROS 17/2.8- Zellen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Es wurde untersucht, ob MLO-Y4-Zellen auf PEMF mit Änderungen in der Expression des Connexin 43 Proteins antworten (wesentlich für die Gap junction-Kommunikation zwischen den Zellen) und ob die Produktion von Substanzen für den Knochen-Umbau geändert wird; ob die Prostaglandin-Produktion (Prostaglandin ist wesentlich für den Anstieg der Gap junction Bildung) die Wirkung von PEMF abstimmt; und ob sich die Antwort der Osteozyten von der Antwort der Osteoblasten unterscheidet.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 15 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: 8 h/Tag an Tag 1
Exposition 2: 15 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: 8 h/Tag für 2 Tage.
Exposition 3: 15 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: 8 h/Tag für 4 Tage.

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 15 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 8 h/Tag an Tag 1
Modulation
Modulationsart gepulst
Anstiegszeit 200 µs
Zusatzinfo

Burst of 4.5 ms of 20 pulses.
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer Incubator with plastic shelves
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,6 mT Maximum nicht spezifiziert - stieg innerhalb von 200 µs und sank zu 0 T innerhalb von 25 µs.

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 15 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 8 h/Tag für 2 Tage.
Modulation
Modulationsart gepulst
Anstiegszeit 200 µs
Zusatzinfo

Burst of 4.5 ms of 20 pulses.
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,6 mT Maximum nicht spezifiziert - stieg innerhalb von 200 µs und sank zu 0 T innerhalb von 25 µs.

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 15 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 8 h/Tag für 4 Tage.
Modulation
Modulationsart gepulst
Anstiegszeit 200 µs
Zusatzinfo

Burst of 4.5 ms of 20 pulses.
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,6 mT Maximum nicht spezifiziert - stieg innerhalb von 200 µs und sank zu 0 T innerhalb von 25 µs.

Referenzartikel

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurde zum ersten Mal gezeigt, dass Osteozyten auf die Stimulation mit gepulsten elektromagnetischen Feldern (PEMF) antworten. PEMF beeinflussen die Freisetzung von Faktoren, die die Zellaktivität über autokrine und parakrine Mechanismen modulieren. PEMF für 8h/Tag für einen, zwei oder vier Tage erhöhte in MLO-Y4 Zellen die Aktivität der alkalischen Phosphatase, aber hatte keine Wirkung auf die Zellzahl oder den Osteocalcin-Level. Der Wachstumsfaktor TGF-β1 und Prostaglandin E2 wurden erhöht und der NO2--Level wurde verändert. In ROS 17/2.8-Zellen beeinflussten PEMF nach 24, 49 oder 72h nicht die Zellzahl, den Osteocalcin mRNA oder den Osteocalcin-Protein-Level. PEMF reduzierten das Connexin 43 Protein in beiden Zellkulturen. Eine längere Exposition minderte die Connexin mRNA.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

Themenverwandte Artikel