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Medizinisch/biologische Studie (experimentelle Studie)

Electromagnetic field treatment protects against and reverses cognitive impairment in Alzheimer's disease mice. med./biol.

PubMed Eintrag

Ziel der Studie (lt. Autor)
Um die Wirkungen einer Langzeit-Exposition (7-9 Monate) bei einem elektromagnetischen Feld auf eine der Alzheimer-Krankheit-ähnlichen kognitiven Störung und Neuropathologie zu untersuchen, exponierten die Autoren transgene Alzheimer-Mäuse und ihre nicht-transgenen Wurfgeschwister bei denselben Werten eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes, dem der menschliche Kopf während zweier einstündiger Mobilfunk-Nutzungen täglich (918 MHz; 250 mW/kg) ausgesetzt ist.
Hintergrund/weitere Details:
Ein Experiment wurde mit jungen adulten Mäusen durchgeführt und ein anderes Experiment mit älteren adulten Mäusen. In der Langzeit-Studie mit den jungen adulten Mäusen wurden insgesamt 24 transgene Mäuse und ihre nicht-transgenen Wurfgeschwister (im Alter von 2-2,5 Monaten) in die folgenden vier Gruppen (pro Gruppe n=6) aufgeteilt: 1) transgene Kontrollgruppe, 2) transgene Expositions-Gruppe, 3) nicht-transgene Kontrollgruppe und 4) nicht-transgene Expositions-Gruppe. In der Langzeit-Studie mit den älteren Mäusen (Alter: vier Monate) wurden 12 transgene und 16 nicht-transgene Mäuse verwendet (n=5-8 Mäuse/Gruppe).
Die parentalen Mäuse bestanden aus einem gemischten genetischen Hintergrund, der Nachkommen mit unterschiedlichen transgenen und nicht-transgenen Genotypen hervorbringt (d.h. auch nicht-transgene Wurfgeschwister).
Es wurde eine modifizierte Aufgabe zur kognitiven Interferenz durchgeführt, die bei Menschen genutzt wird, um gealterte, nicht-demente Patienten von solchen mit einer milden kognitiven Störung und von Patienten mit Alzheimer-Krankheit zu unterschieden.
Zusätzliche Mäuse-Gruppen derselben Genotypen wurden für eine akute Temperatur-Studie verwendet (Gehirn- und Rektaltemperatur wurden gemessen).
In vitro-Studien mit Hippokampus-Geweben wurden ebenfalls durchgeführt, um die Amyloid-beta-Protein-Aggregation zu untersuchen.

Endpunkte

• Effekte auf das neurologische System: Alzheimer-Krankheit
• Wirkungen auf Kognition/Verhalten: kognitive Leistungsfähigkeit

Exposition/Befeldung
Allgemeine Kategorie: Mobiltelefon, HF therapeutisches/medizinisches Gerät

Feldeigenschaften	Parameter
Feld 1: 918 MHz junge Erwachsene - Langzeit-Exposition Expositionsdauer: 2 mal (früher Morgen und später Nachmittag) 1 h/Tag während 9,5 Monaten	SAR: 250 mW/kg (Ganzkörper)
Feld 2: 918 MHz ältere Erwachsene - Langzeit-Exposition Expositionsdauer: 2 mal (früher Morgen und später Nachmittag) 1 h/Tag während 8,5 Monaten	SAR: 250 mW/kg (Ganzkörper)
Feld 3: 918 MHz ältere Erwachsene - akute Exposition Expositionsdauer: 2 mal (früher Morgen und später Nachmittag) 1 h	SAR: 250 mW/kg (Ganzkörper)
Feld 4: 918 MHz in vitro Studie Expositionsdauer: 2 mal (früher Morgen und später Nachmittag) 1 h an 6 Tagen	SAR: 250 mW/kg (Ganzkörper)

Exponiertes System:
Tier (Art/Stamm): Maus/transgene (AβPPsw) und nicht-transgene Wurfgeschwister
Ganzkörperexposition
Hippokampus-Homogenate

Methoden
Endpunkt/Messparameter/Methodik

• Effekte auf das neurologische System: Alzheimer-Krankheit (in verschiedenen Gehirn-Bereichen (Kortex und Hippokampus): Amyloid-beta-Protein-Analyse (ELISA; Immunhistochemie), Antioxidantien-Enzymaktivitäten und Konzentrationen von Antioxidationsmittel-Verbindungen (mitochondriale/zytoplasmatische Superoxid-Dismutase und Glutathion-Gehalt); DNA-Reparatur-Enzymaktivität (Oxyguanosin-Glykosylase; Poly-ADPR-Polymerase); Protein-Oxidation (Carbonyl-Gruppen-Gehalt)
• Kognitions-/Verhaltensendpunkte: kognitive Leistungsfähigkeit (Arbeitsgedächtnis (strahlenförmiges Wasserlabyrinth (modifiziertes Morris-Wasserlabyrinth); vor der Exposition (nur bei den älteren Mäusen) und zu zwei verschiedenen Zeitpunkten während der Exposition); nach neun Monaten Exposition: sensomotorische Funktion und Angst (z.B. Open Field-Aktivität; erhöhtes Plus-Labyrinth)
• Thermoregulation: Rektaltemperatur und Gehirn-Temperatur (über eine Schläfenmuskel-Sonde)
• Sonstiges: Amyloid-beta-Protein-Aggregation in Hippokampus-Homogenaten (Western Blot)

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)
Die Ergebnisse zeigten, dass eine anhaltende intermittierende elektromagnetische Feld-Exposition 1) junge adulte transgene Mäuse vor einer späteren kognitiven Schädigung schützt, 2) eine kognitive Schädigung und die Alzheimer-ähnliche Hirn-Pathologie in älteren transgenen Mäusen umkehrt und 3) die kognitive Leistungsfähigkeit normaler nicht-transgener Mäuse erhöht.
In den Alzheimer-Mäusen reduzierte eine anhaltende elektromagnetische Feld-Exposition die Amyloid-beta-Protein-Ablagerung im Gehirn durch Amyloid-beta-Protein-anti-Aggregations-Wirkungen (dies wurde sowohl in den in vitro- als auch in den in vivo -Studien gezeigt) und erhöhte die Gehirn-Temperatur während der Expositions-Perioden. Die Analyse der oxidativen Marker deckte in den Gehirnen der Gruppe junger adulter Mäuse minimale oder keine EMF-induzierten Wirkungen auf die DNA-Reparatur-Enzyme, die Antioxidantien-Enzyme oder auf das Ausmaß eines oxidativen Protein-Schadens auf.
Die Autoren schlagen verschiedene zusammenhängende Mechanismen der elektromagnetischen Feld-Wirkung vor, einschließlich einer erhöhten Amyloid-beta-Protein-Beseitigung aus den Gehirnen der Alzheimer-Mäusen, einer erhöhten neuronalen Aktivität und einer erhöhten Hirndurchblutung. Obwohl die Ergebnisse dieser Maus-Studien nur mit Vorsicht auf den Menschen übertragen werden können, kommen die Autoren zu dem Schluss, dass die elektromagnetische Feld-Exposition ein nicht-invasives, nicht-pharmakologisches Therapeutikum für die Alzheimer-Krankheit darstellen könnte und ein wirksamer Gedächtnis-fördernder Ansatz im Allgemeinen.

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

Studie gefördert durch

• Florida Alzheimer's Disease Research Center (ADRC), Tampa, Florida
• Johnnie B. Byrd Alzheimer's Center & Research Institute, Tampa, Florida, USA

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