Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Spatial learning, monoamines and oxidative stress in rats exposed to 900 MHz electromagnetic field in combination with iron overload med./bio.

[Räumliches Lernen, Monoamine und oxidativer Stress bei Ratten, exponiert bei einem elektromagnetischen 900 MHz-Feld in Kombination mit Eisen-Überschuss]

Von: Maaroufi K, Had-Aissouni L, Melon C, Sakly M, Abdelmelek H, Poucet B, Save E

Veröffentlicht in: Behav Brain Res 2014; 258: 80-89

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte untersucht werden, ob die Co-Exposition bei elektromagnetischen Feldern und einem Eisen-Überschuss eine größere Auswirkung auf das Gehirn-Gewebe von Ratten hat als die elektromagnetische Feld-Exposition allein.

Hintergrund/weitere Details

Neurodegenerative Erkrankungen (z.B. Parkinson-Krankheit oder Alzheimer-Krankheit) werden in Zusammenhang mit elektromagnetischen Feldern und einem Eisen-Überschuss des Gehirns gebracht. Dabei könnte die Kombination der beiden Faktoren einen größeren Einfluss, als die jeweilige Behandlung allein haben.
Drei Ratten-Gruppen wurden untersucht (n=8 pro Gruppe): 1.) Exposition bei einem elektromagnetischen Feld, 2.) Exposition bei einem elektromagnetischen Feld + Eisen-Gabe (tägliche Injektion von 3 mg FeSO₄ pro kg Körpergewicht an 21 aufeinanderfolgenden Tagen) und 3.) Schein-Exposition. Nach der Expositions-Periode von 21 Tagen wurden die Verhaltens-Tests durchgeführt (Tag 1-8 nach Expositions-Periode: Morris-Wasser-Labyrinth, Tag 14-20 nach Expositions-Periode: achtarmiges strahlenförmiges Labyrinth, Tag 21, 22 oder 23 nach Expositions-Periode: Erkundungs-Verhalten von Objekten). Nach den Verhaltens-Experimenten wurden die Ratten für biochemische Analysen getötet.

Endpunkt

Wirkungen auf das neurologische System: Gehalt an Dopamin und Serotonin, oxidativer Stress im Gehirn
Wirkungen auf Kognition/Verhalten: räumliches Lernen und Gedächtnis

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition	Parameter
Exposition 1: 900 MHz Expositionsdauer: 1 Stunde pro Tag für 21 aufeinanderfolgende Tage	SAR: 0,05 W/kg Minimum SAR: 0,18 W/kg Maximum Leistung: 100 mW

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	1 Stunde pro Tag für 21 aufeinanderfolgende Tage

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Dipolantenne
Kammer	cage (40 cm x 26 cm x 16 cm) with a plexiglas cover containing 6 rats was placed in the exposure chamber, chamber was formed by absorbent material to limit stray reflections
Aufbau	apparatus (containing the dipole antenna and the chamber) was placed in a temperature controlled (20°C), dimly lit room (1,7 m x 3.2 m) on a table; antenna was placed at a 50 cm distance to the center of the chamber
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	0,05 W/kg	Minimum	geschätzt	-	-
SAR	0,18 W/kg	Maximum	geschätzt	-	-
Leistung	100 mW	-	-	-	-

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Wirkungen auf das neurologische System: Gehalte an Dopamin und Serotonin und deren Metabolite (3,4-Dihydroxyphenylessigsäure, 5-Hydroxyindolessigsäure) im Überstand von Gehirn-Homogenaten (Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie); oxidativer Stress im Überstand von Gehirn-Homogenaten: Enzymaktivität von Katalase und Superoxid-Dismutase (kommerzielles Kit, Spektroskopie), Lipidperoxidation (Gehalt an Malondialdehyd über Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen, Spektrophotometrie)
Kognitions-/Verhaltensendpunkte: räumliches Lernen und Gedächtnis (Morris-Wasser-Labyrinth); Arbeitsgedächtnis (Wieder-Eintritte in bereits besuchte Arme, achtarmiges strahlenförmiges Labyrinth); Erkundungs-Verhalten von Objekten im Open Field-Test (zurückgelegte Strecke, Verweilzeit der Ratten-Schnauze in einem kreisförmigen Bereich um das Objekt herum (<2 cm), Objekt-Wahrnehmung und räumliches Gedächtnis)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
Überstände von Homogenaten von Gehirn-Bereichen (Cerebellum, Striatum, Hippocampus, präfrontaler Kortex)
Untersuchung am lebenden Organismus

Untersuchtes Organsystem:

Gehirn/ZNS

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Bezüglich Lernen und Gedächtnis wurden im Morris-Wasser-Labyrinth und im achtarmigen strahlenförmigen Labyrinth keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen gefunden. Allerdings zeigten die exponierten Ratten der Gruppe 1 (elektromagnetisches Feld) und der Gruppe 2 (elektromagnetisches Feld + Eisen) im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant schlechtere Ergebnisse im Erkundungs-Verhalten von Objekten.
Bei den exponierten Ratten der Gruppe 1 waren die Gehalte von Dopamin und Serotonin im Hippocampus im Vergleich zur Gruppe 2 und Gruppe 3 (Schein-Exposition) signifikant erniedrigt. Im Cerebellum war der Gehalt an Serotonin und seines Metaboliten (5-Hydroxyindolessigsäure) bei beiden Expositions-Gruppen (Gruppe 1 und 2) im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erhöht. Außerdem wurde im Striatum der Gruppe 2 im Vergleich zu Gruppe 1 und Gruppe 3 ein signifikant erhöhter Gehalt an Dopamin gefunden.
Bezüglich der Parameter des oxidativen Stresses wurden keine Unterschiede zwischen den Gruppen gefunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass das elektromagnetische Feld einen Einfluss auf das Ratten-Gehirn hatte, dass jedoch keine synergistischen Wirkungen der Exposition bei einem elektromagnetischen Feld und von dem Eisen-Überschuss auftraten.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Aix Marseille Université, France
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS; French National Center for Scientific Research), France

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