Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

2.45 GHz radiofrequency fields alter gene expression in cultured human cells med./bio.

[2.45 GHz Hochfrequenz-Felder verändern die Genexpression in kultivierten menschlichen Zellen]

Von: Lee S, Johnson D, Dunbar K, Dong H, Ge X, Kim YC, Wing C, Jayathilaka N, Emmanuel N, Zhou CQ, Gerber HL, Tseng CC, Wang SM

Veröffentlicht in: FEBS Lett 2005; 579 (21): 4829-4836

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Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte untersucht werden, ob hochfrequente Felder Veränderungen bei der Genexpression in kultivierten menschlichen Zellen verursachen können. Die Autoren zielten darauf ab, eine Genom-weite Abdeckung exprimierter Gene ungeachtet ihrer funktionellen Kategorien bei den Hochfrequenz-behandelten Zellen zur Verfügung zu stellen, um zu hinterfragen, ob Hochfrequenz biologische Wirkungen hat.

Endpunkt

molekulare Biosynthese: Genexpression

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 2,45 GHz
- PW (gepulste Welle)

Exposition	Parameter
Exposition 1: 2,45 GHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 2 oder 6 h	SAR: 10 W/kg Mittelwert SAR: 133 W/kg Spitzenwert elektrische Feldstärke: 320 V/m Spitzenwert

Allgemeine Informationen

The RF exposure system has been described in detail [Gerber et al., manuscript in preparation].

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	2,45 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	gerichtetes Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 2 oder 6 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	155 µs
Tastgrad	7,5 %

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Wellenleiter 86.36 x 43.18 mm, pulsed magnetron
Kammer	The waveguide was filled with a 5% air-CO₂ mixture through a hole in its top surface. The bottom of the waveguide was maintained at 37 °C by temperature-controlled water circulating in direct contact with the brass surface through an exterior plastic channel glued to it.
Aufbau	A 25-ml culture flask containing 10 ml of cell suspension was placed inside the waveguide. The bottom of the flask was ground flat and coated with mineral oil to obtain good thermal conduction. The temperature in the bottom surface of the flask monitored by two Luxtron probes was maintained at 37.2 ± 0.2 °C.
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	The cells were allowed to settle down to the bottom of the flask to form a monolayer before exposure. Sham exposure was performed in an identical waveguide for 2 h only.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	10 W/kg	Mittelwert	bestimmt über Leistungsverlust	-	-
SAR	133 W/kg	Spitzenwert	berechnet	-	-
elektrische Feldstärke	320 V/m	Spitzenwert	berechnet	-	-

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
HL-60 (menschliche Knochenmarks-Leukämie-Zellen)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: Genexpression (serial analysis of gene expression (SAGE), "serielle Analyse der Genexpression")

Untersuchtes System:

DNA/RNA (in vitro)

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Autoren deckten auf, dass 221 Gene nach einer zweistündigen Exposition ihre Expression änderten. Die Anzahl beeinträchtigter Gene stieg nach einer sechsstündigen Exposition auf 759 an. Eine funktionelle Klassifizierung der beeinflussten Gene zeigte, dass sich Apoptose-verbunde Gene unter den hochregulierten und Zellzyklus-Gene unter den runterregulierten Genen befinden. Es wurde kein signifikanter Anstieg bei den Hitzeschock-Protein-Genen gefunden.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass hochfrequente Felder bei 2.45 GHz die Genexpression in kultivierten menschlichen Zellen durch einen nicht-thermischen Mechanismus verändern können.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Air Force Office of Scientific Research/Department of Defense Multidisciplinary University Research Initiative (AFOSR/DOD MURI), USA
Department of Defense (DoD), USA

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