Medizinisch/biologische Studie (experimentelle Studie)

Fifty hertz extremely low-frequency magnetic field exposure elicits redox and trophic response in rat-cortical neurons. med./biol.

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Ziel der Studie (lt. Autor)
Es sollten die Veränderungen im Redox-Status und im Schutz durch Antioxidationsmittel und durch die entgiftende enzymatische Abwehr sowie die Variationen in den Expressions-Profilen von Wachstumsfaktoren und Zytokinen untersucht werden, die in kortikalen Neuronen der Ratte durch die Exposition bei zwei unterschiedlichen Stärken einer extrem niederfrequenten Magnetfeld-Exposition (0,1 und 1 mT) während der Zell-Reifung induziert werden.
Hintergrund/weitere Details:
Die Gehalte an Malondialdehyd wurden ebenfalls untersucht, um zu bewerten, ob dieses extrem niederfrequente Magnetfeld-basierte experimentelle Modell in der Lage ist, einen nachweisbaren Schaden an vielfach ungesättigten Fettsäure-reichen neuronalen Zellmembranen (typisch für kortikale Neuronen) zu verursachen.
Die Studie wurde mit kortikalen Neuronen durchgeführt, da diese Zellen besonders empfindlich gegenüber oxidativen Stressoren sind und ebenso stark abhängig sind von spezifischen Faktoren und Proteinen, die die neuronale Entwicklung, die Aktivität und das Überleben steuern.

Endpunkt

• Redox-Status, Schutz durch Antioxidationsmittel und detoxifizierende enzymatische Abwehr, Expressions-Profile von Wachstumsfaktoren und Zytokinen

Exposition/Befeldung
Allgemeine Kategorie: magnetisches Feld, niederfrequentes Feld, 50/60 Hz (Wechselstrom)

Feldeigenschaften	Parameter
50 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 7 Tage	magnetische Flussdichte: 0,1 mT (von der Europäischen Gemeinschaft empfohlener Referenzwert für die Exposition der allgemeinen Öffentlichkeit) magnetische Flussdichte: 1 mT (10-fache des von der Europäischen Gemeinschaft empfohlenen Referenzwertes für die berufliche Exposition)

Exponiertes System:
intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)

Methoden
Endpunkt/Messparameter/Methodik

• molekulare Biosynthese: Genexpression und Proteinexpression von Wachstumsfaktoren und Zytokinen (NGF, BDNF, Interleukin-1beta, Tyrosin-Kinase A (Rezeptor für NGF), Tyrosin-Kinase B (BDNF-Rezeptor); RT-PCR, Western Blot, ELISA (für Interleukin-1beta)); Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (Durchflusszytometrie und Fluoreszenzmikroskopie)
• Zellfunktionen: Schutz durch Antioxidationsmittel und die detoxifizierende enzymatische Abwehr (Enzymaktivitäten der Superoxid-Dismutase, Katalase, Glutathionperoxidase, Glutathionreduktase, Glutathion-S-Transferase und g-Glutamylcystein-Synthetase (Spektrophotometrie)); Lipidperoxidation (MDA-Gehalt; Thiobarbitursäure-basierter Assay)
• Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zelllebensfähigkeit (Tetrazolium-basierter Assay), Apoptose (apoptotische DNA-Fragmentierung; Zelltod-Nachweis-ELISA-Kit)
• Sonstiges: Redox-Status (Gehalte an reduziertem Glutathion, Durchflusszytometrie)

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)
Die Ergebnisse zeigten, dass extrem niederfrequente Magnetfelder in neuronalen Primärkulturen der Ratte positiv die Zelllebensfähigkeit beeinflussten und gleichzeitig die Werte für den apoptotischen Zelltod reduzierten, ohne signifikante Wirkungen auf die hauptsächliche anti-oxidative Abwehr. Eine lineare Regressionsanalyse deutete auf eine positive Korrelation zwischen den Werten des reduzierten Glutathions und der reaktiven Sauerstoffspezies bei 1 mT-Magnetfeld-exponierten Zellen hin.
Diese angepasste Reaktion wurde möglicherweise durch einen Redox-verbundenen Mechanismus vermittelt, an dem die Radikalfänger-Wirkung von reduziertem Glutathion beteiligt ist und durch die Verstärkung der neurotrophischen Unterstützung.

(Studienmerkmale: medizinisch/biologische Studie, experimentelle Studie, Voll-/Hauptstudie)

Studie gefördert durch

• Italian Space Agency (Agenzia Spaziale Italiana, ASI), Italy

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