研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[2.45GHzマイクロ波放射へのばく露はラットの脳に熱ショックタンパク質HSP-90 a/ß誘導の変化を引き起こす] med./bio.

Exposure to 2.45 GHz microwave radiation provokes cerebral changes in induction of HSP-90 a/ß.heat shock protein in rat

著者: Jorge-Mora T, Alvarez-Folgueiras M, Leiro J, Jorge-Barreiro FJ, Ares-Pena FJ, Lopez-Martin E
掲載誌: Prog Electromagn Res 2010; 100: 351-379
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この研究は、SDラットを用いた実験で、2.45 GHzの電磁放射への急性ばく露後の脳組織での熱ショックタンパク質（HSP）に関する変化を調べた。ばく露にはGTEMセルを用い、30分間連続で2.45 GHzの電磁放射の全身ばく露をラットに与えた（電界強度は約28、40、80 V/ m；それぞれ出力1.5、3、12 W）。ばく露終了から90分後および24時間後に、ELISA法および免疫組織化学的検査法を用いて、脳組織でのHSP-90のレベルとその分布の変化を評価した。さらに、ニューロンの損傷指標（ダークニューロン、クロマチン凝縮および核の断片化）について、DAPI染色した脳組織の光学顕微鏡または蛍光顕微鏡での観察により評価した。その結果、脳組織でのHSP-90の細胞内分布は、視床下部核、大脳辺縁系皮質、および体性感覚皮質それぞれでSARレベルに対応して増加した；ばく露終了から24時間後、視床下部核ではSARによらず、HSP-90レベルは高いままであった一方、大脳辺縁系を除く頭頂葉では、HSP-90レベルは非照射ラットよりも低くなり、最高出力ばく露を受けたラットでは半分のレベルに低下した；最大SARばく露群では、ばく露終了からの90分後および24時間後に、非アポトーシス細胞核といくつかのダークニューロンが見られた、と報告している。

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研究目的（著者による）

To analyze the changes of the Hsp90 level and its distribution in the brain of rats, 90 minutes and 24 hours after acute exposure to 2.45 GHz. In addition, further indicators of neuronal insults such as "dark neurons", chromatin condensation and nucleus fragmentation were investigated.

詳細情報

72 female rats were exposed and divided into two main groups: group A (killed 90 minutes after exposure) and group B (killed 24 hours after exposure). Both groups were divided into four subgroups: one control group and three exposure groups (1.5, 3 and 12 W).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2.45 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 30 min
  • 電界強度: 28.48 V/m
  • 電力: 1.5 W
  • SAR: 0.034 W/kg mean (brain) (± 0.001 W/kg)
  • SAR: 0.042 W/kg peak (brain) (± 0.004 W/kg)
  • SAR: 0.02 W/kg mean (whole body) (± 0.002 W/kg)
  • SAR: 0.099 W/kg peak (whole body) (± 0.001 W/kg)
ばく露2: 2.45 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 30 min
  • 電界強度: 40.28 V/m
  • 電力: 3 W
  • SAR: 0.069 W/kg mean (brain) (± 0.005 W/kg)
  • SAR: 0.086 W/kg peak (brain) (± 0.007 W/kg)
  • SAR: 0.041 W/kg mean (whole body) (± 0.0034 W/kg)
  • SAR: 0.203 W/kg mean (whole body) (± 0.016 W/kg)
ばく露3: 2.45 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 30 min
  • 電界強度: 80.56 V/m
  • 電力: 12 W
  • SAR: 0.27 W/kg mean (brain) (± 0.021 W/kg)
  • SAR: 0.337 W/kg peak (brain) (± 0.026 W/kg)
  • SAR: 0.16 W/kg mean (whole body) (± 0.0120 W/kg)
  • SAR: 0.791 W/kg mean (whole body) (± 0.061 W/kg)

General information

72 female rats were divided into two main groups: group A (killed 90 minutes after exposure) group B (killed 24 hours after exposure). Both groups were divided into four subgroups: one control group and three exposure groups (1.5, 3 and 12 W).

ばく露1

主たる特性
周波数 2.45 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 30 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • GTEMセル
ばく露装置の詳細 1.25 m x 0.65 m x 0.45 m GTEM cell; animal placed inside the GTEM cell in a methacrylate holder at the location with the maximum field uniformity
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電界強度 28.48 V/m - - - -
電力 1.5 W - 測定値 - -
SAR 0.034 W/kg mean 推定値 brain ± 0.001 W/kg
SAR 0.042 W/kg peak 推定値 brain ± 0.004 W/kg
SAR 0.02 W/kg mean 推定値 whole body ± 0.002 W/kg
SAR 0.099 W/kg peak 推定値 whole body ± 0.001 W/kg
Additional parameter details

all SAR values averaged over 1 g of tissue

ばく露2

主たる特性
周波数 2.45 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 30 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電界強度 40.28 V/m - - - -
電力 3 W - 測定値 - -
SAR 0.069 W/kg mean 推定値 brain ± 0.005 W/kg
SAR 0.086 W/kg peak 推定値 brain ± 0.007 W/kg
SAR 0.041 W/kg mean 推定値 whole body ± 0.0034 W/kg
SAR 0.203 W/kg mean 推定値 whole body ± 0.016 W/kg
Additional parameter details

all SAR values averaged over 1 g of tissue

ばく露3

主たる特性
周波数 2.45 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 30 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電界強度 80.56 V/m - - - -
電力 12 W - 測定値 - -
SAR 0.27 W/kg mean 推定値 brain ± 0.021 W/kg
SAR 0.337 W/kg peak 推定値 brain ± 0.026 W/kg
SAR 0.16 W/kg mean 推定値 whole body ± 0.0120 W/kg
SAR 0.791 W/kg mean 推定値 whole body ± 0.061 W/kg
Additional parameter details

all SAR values averaged over 1 g of tissue

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

In group A, a significant increase in the amount of Hsp90 expressed in the somatosensory cortex and the limbic cortex was found for the 12 W exposure group compared to the control group. There was a non-significant increase of Hsp90 in the hippocampus. For all three exposure groups significant increases in the hypothalamus were detected.
In group B, the Hsp90 amount increased in the somatosensory cortex (significant for the 3 W and 12 W exposure groups) and in the hypothalamus (significant for the 12 W exposure group). In contrast, a significant decrease of the Hsp90 level was found in the limbic cortex for all three exposure groups. In the hippocampus also significant decreases were found except of the group exposed at the lowest specific absorption rate.
No morphological changes, such as chromatin condensation or nucleus fragmentation, were observed in both groups. Some dark neurons were found in group A and B after maximal specific absorption rate exposure.
The results suggest that acute exposure to electromagnetic fields triggered an imbalance in the Hsp90-levels.

研究の種別:

研究助成

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