Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

50-Hz magnetic field exposure influences DNA repair and mitochondrial DNA synthesis of distinct cell types in brain and kidney of adult mice med./bio.

[50 Hz-Magnetfeld-Exposition beeinflusst die DNA-Reparatur und die mitochondriale DNA-Synthese verschiedener Zelltypen im Gehirn und der Niere von ausgewachsenen Mäusen]

Von: Schmitz C, Keller E, Freuding T, Silny J, Korr H

Veröffentlicht in: Acta Neuropathol 2004; 107 (3): 257-264

Es sollte das Ausmaß der nuklearen DNA-Reparatur und die relative Menge an Einzelstrangbrüchen der nuklearen DNA bei verschiedenen Zelltypen vom Gehirn und der Niere erwachsener Mäuse nach Exposition in einem Magnetfeld (50 Hz) untersucht werden. Es sollte die Frage beantwortet werden, ob ein Schaden auftritt oder nicht.

Fünf Minuten nach Beendigung der Exposition erhielten die Tiere [³H]Thymidin (für die Autoradiographie) und wurden zwei Stunden später getötet. Die Autoradiogramme wurden aus Paraffin-Schnitten der Gehirne und der Nieren vorbereitet.

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 8 Wochen	magnetische Flussdichte: 1,8 mT Mittelwert

Expositionsquelle	Helmholtz-Spule
Aufbau	Four cages containing 5 mice each were placed within the inner space of the coils.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	1,8 mT	Mittelwert	gemessen	-	-

Exponiertes System:

Untersuchtes System:

Untersuchtes Organsystem:

Untersuchungszeitpunkt:

Ein signifikanter Anstieg sowohl bei der unplanmäßigen DNA-Synthese als auch bei der in-situ-Nick-Translation wurde lediglich bei Epithel-Zellen des Plexus choroidei gefunden. Diese beiden unabhängigen Methoden deuten folglich darauf hin, dass durch langandauernde und starke Magnetfeld-Exposition ein nuklearer DNA-Schaden erzeugt wird. Die Tatsache, dass nur Plexus-Epithel-Zellen beeinflusst wurden, könnte auf mögliche Wirkungen magnetischer Felder auf den Eisen-Transport durch die Blut-Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeits (Liquor cerebrospinalis)-Schranke hindeuten, aber die Mechanismen sind gegenwärtig nicht verstanden.
Die mitochondriale DNA-Synthese war ausschließlich in den Nieren-Epithel-Zellen der distalen geknäulten Tubuli (Tubuli renalis) und in den Auffangkanälen erhöht, d.h. bei Zellen mit einem sehr hohen Gehalt an Mitochondrien, was möglicherweise auf eine erhöhte metabolische Aktivität dieser Zellen hindeutet.
Zusammenfassend hat diese Pilotstudie gezeigt, dass eine langandauernde und starke magnetische Feld-Exposition bei 50 Hz mit einer Flussdichte über 1 mT in der Lage zu sein scheint, nukleare DNA-Schäden wenigstens innerhalb von einer distinkten Zell-Population im Gehirn zu verursachen.

Studienmerkmale:

Woodbine L et al. (2015): The rate of X-ray induced DNA double strand break repair in the embryonic mouse brain is unaffected by exposure to 50 Hz magnetic fields
Saha S et al. (2014): Increased apoptosis and DNA double-strand breaks in the embryonic mouse brain in response to very low-dose X-rays but not 50 Hz magnetic fields
Korr H et al. (2014): No evidence of persisting unrepaired nuclear DNA single strand breaks in distinct types of cells in the brain, kidney, and liver of adult mice after continuous eight-week 50 Hz magnetic field exposure with flux density of 0.1 mT or 1.0 mT
Villarini M et al. (2013): Brain hsp70 expression and DNA damage in mice exposed to extremely low frequency magnetic fields: a dose-response study
Gholampour F et al. (2011): Chronic Exposure to Extremely Low Frequency Electromagnetic Field Induces Mild Renal Damages in Rats
Koyama S et al. (2008): Extremely low frequency (ELF) magnetic fields enhance chemically induced formation of apurinic/apyrimidinic (AP) sites in A172 cells