Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Functional alterations in immature cultured rat hippocampal neurons after sustained exposure to static magnetic fields med./bio.

[Funktionale Änderung in unreifen kultivierten Nervenzellen vom Hippocampus der Ratte nach einer andauernden Exposition mit statischen magnetischen Feldern]

Von: Hirai T, Yoneda Y

Veröffentlicht in: J Neurosci Res 2004; 75 (2): 230-240

Es sollten die Auswirkungen einer Exposition mit einem statischen Magnetfeld auf die Entwicklung und Differenzierung von Nervenzellen aus dem Hippocampus der Ratte in vitro untersucht werden.

Neuronen und Astrozyten vom Hippocampus, sowie Astrozyten vom Hirn-Neokortex wurden von 18 bzw. 19 Tage alten Ratten-Embryonen gewonnen.

Exposition	Parameter
Exposition 1: DC/statisch Expositionsdauer: kontinuierlich bis zu 9 Tagen	magnetische Flussdichte: 100 mT

Expositionsquelle	permanent ferrite magnets
Kammer	CO₂ incubator at 37°C.
Aufbau	magnets placed on both sides of the culture dishes which were placed 10 cm away from each other
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	100 mT	-	gemessen	-	-

Exponiertes System:

Untersuchtes System:

Untersuchtes Organsystem:

Untersuchungszeitpunkt:

Eine anhaltende Exposition mit einem statischen magnetischen Feld führte zu einer deutlichen Herabsetzung der Expression des Proteins MAP-2 (Mikrotubuli-assoziiertes Protein 2) und neuronaler Kerne (NeuN). Die Expression des Proteins GAP-3 (Wachstums-assoziiertes Protein 3) wurde jedoch nicht beeinflusst. In den Neuronen des Hippocampus war die Expression des Proteins GFAP (saures Gliafaserprotein) deutlich erhöht. Dies wurde jedoch nicht in Astrozyten des Hippocampus und des Neocortex gefunden.
Die Zelllebensfähigkeit der untersuchten Zellen wurde durch die Magnetfeld-Exposition nicht in auffälliger Weise beeinflusst. In den Neuronen des Hippocampus wurde eine auffällige mRNA-Expression von NMDA (N-Methyl-D-Aspartat) Rezeptor-Untereinheiten gefunden. Zusätzlich wurde eine Zunahme des freien intrazellulären Calciums, bedingt durch NMDA, beobachtet. Letztendlich wurde eine deutliche Herabsetzung der mRNA-Expression eines Transkriptionsfaktors (ALF 1) gefunden.
Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass statische magnetische Felder kultivierte Neuronen vom Hippocampus embryonaler Ratten beeinflussen können. Dies könnte durch eine veränderte Expression von speziellen NMDA-Rezeptor-Untereinheiten und einen veränderten Gehalt an freiem, intrazellulärem Calcium bewirkt werden.

Studienmerkmale:

Saito A et al. (2009): Developmental effects of low frequency magnetic fields on P19-derived neuronal cells
Manikonda PK et al. (2007): Influence of extremely low frequency magnetic fields on Ca2+ signaling and NMDA receptor functions in rat hippocampus
Hirai T et al. (2005): Transcriptional Regulation of Neuronal Genes and Its Effect on Neural Functions: Gene Expression in Response to Static Magnetism in Cultured Rat Hippocampal Neurons
Hirai T et al. (2002): Activator protein-1 complex expressed by magnetism in cultured rat hippocampal neurons