Es sollten mögliche schützende Eigenschaften einer wiederholten Exposition bei statischen Magnetfeldern vor der Neurotoxizität einer fortgesetzten Blockade von NMDA (N-Methyl-D-Aspartat)-Rezeptor-Kanälen durch Dizocilpin (MK-801) in kultivierten Hippocampus-Neuronen der Ratte bewertet werden.
Der NMDA-Rezeptor-Antagonist MK-801 wurde in das Kultur-Medium von Hippocampus-Neuronen, die bis zu 8 Tage in vitro kultiviert wurden, mit einer Konzentration von 1-100 µM gegeben.
Anhaltende Exposition bei einem statischen Magnetfeld moduliert die zelluläre Reifung und Entwicklung, wenigstens zu einem Teil durch die Hochregulierung der NMDA-Rezeptor-Kanäle.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
Expositionsdauer:
täglich wiederholte Exposition, 15 min/Tag für 8 aufeinanderfolgende Tage
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Exposition 2:
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 3 Tage
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| Frequenz | |
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| Typ | |
| Expositionsdauer | täglich wiederholte Exposition, 15 min/Tag für 8 aufeinanderfolgende Tage |
| Expositionsquelle |
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| Aufbau | ferrite magnets with N pole upwards were placed on both sides of the culture dishes which were located at the center of the magnetic fields at a distance of 10 cm from each other. Control dishes were treated under the same environmental conditions as for the exposure groups in the absence of ferrite magnets. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 100 mT | - | gemessen | - | - |
| Frequenz | |
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| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 3 Tage |
| Expositionsquelle |
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| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 100 mT | - | gemessen | - | - |
In den Hippocampus-Neuronen-Kulturen, die mit MK-801 behandelt wurden, wurde eine signifikante Verminderung gefunden bei der Expression von MAP2 (eine Haupt-Komponente der Quervernetzung zwischen den Mikrotubuli in den Dendriten) sowie bei der mRNA von BDNF und GAP43 (ein Marker für neuronale Reifung, der mit neuronaler Entwicklung, axonaler Regeneration und Synaptogenese verbunden ist). Zusätzlich wurde eine verminderte Lebensfähigkeit beobachtet. MK-801 verminderte nicht nur die Expression der NR1-Untereinheit der NMDA-Rezeptoren, sondern erhöhte auch die NR2A-Expression, ohne die NR2B-Expression zu beeinflussen.
Die wiederholte tägliche Exposition bei statischen Magnetfeldern führte zu einer Abnahme bei der MAP2-Expression (bis ungefähr 50% der Kontrolle), ohne signifikant die Zelllebensfähigkeit oder die Expression der neuronalen Nuklei und von GAP43 zu beeinflussen.
Allerdings verhinderte die Exposition bei wiederholtem Magnetismus die Verminderungen der BDNF-mRNA und MAP2. Zusätzlich erhöhte sie die Expression der NR2A-Untereinheit, ohne die NR1-Expression der Neuronen zu verändern, die bei MK-801 kultiviert wurden.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass wiederholter Magnetismus, wenigstens zu einem Teil, der Neurotoxizität von MK-801 durch Modulation der Expression einzelner NMDA-Rezeptor-Untereinheiten in kultivierten Hippocampus-Neuronen der Ratte entgegenwirken kann.
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