Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Real-time measurement of cytosolic free calcium concentration in Jurkat cells during ELF magnetic field exposure and evaluation of the role of cell cycle med./bio.

[Echtzeit-Messung der freien zytosolischen Calcium-Konzentration in Jurkat-Zellen während ELF-Magnetfeld-Exposition und Bewertung der Zellzyklus-Rolle]

Von: McCreary CR, Dixon SJ, Fraher LJ, Carson JJ, Prato FS

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2006; 27 (5): 354-364

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die biologischen Bedingungen untersucht werden, unter denen eine extrem niederfrequente Magnetfeld-Exposition den freien Calcium-Gehalt im Zytosol verändern könnte.

Hintergrund/weitere Details

Freies Calcium im Zytosol wurde während der Exposition bei einem extrem niederfrequenten Magnetfeld in Jurkat E6.1-Zellen gemessen, die bei verschiedenen Phasen des Zellzyklus synchronisiert waren (G₀/G₁, S und G₂-M-Phasen). In jedem Experiment wurden die Dynamiken des freien Calcium-Gehalts im Zytosol während der Magnetfeld-Exposition bei drei verschiedenen Aktivierungs-Zuständen durch anti-CD3 beobachtet: Ruhe- oder Grund-Gehalt von freiem Calcium im Zytosol vor anti-CD3-Aktivierung und die anfängliche sowie die anhaltende freie Calcium-Reaktion nach anti-CD3-Verabreichung.
Von extrem niederfrequenten Magnetfeldern wurde berichtet, dass sie eine Anzahl von Zell-Signalwegen verändern, einschließlich derer, die in der Zellproliferation, Zelldifferenzierung und Apoptose einbezogen sind, wo freies Calcium im Zytosol eine wichtige Rolle spielt.

Endpunkt

freies Calcium im Zytosol

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 50/60 Hz
- magnetisches Feld

Exposition	Parameter
Exposition 1: 60 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich von 300 s bis 3600 s	magnetische Flussdichte: 78,1 µT (± 0,5 µT; statisches MF) magnetische Flussdichte: 100 µT nicht spezifiziert (± 0,5 µT; sinusförmiges MF)

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	60 Hz
Typ	Magnetfeld
Signalform	sinusoidal
Expositionsdauer	kontinuierlich von 300 s bis 3600 s
Zusatzinfo	Samples exposed to a combined sinusoidal and static MF.

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Helmholtz-Spule
Aufbau	Cultures were kept in a Mu-metal box (33 x 38 x 20 cm) which was kept in an incubator maintained at 37°C.
Zusatzinfo	Cells were subjected to zero MF from 300 s and then subjected to either zero MF or AC+DC MF.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	78,1 µT	-	nicht spezifiziert	-	± 0,5 µT; statisches MF
magnetische Flussdichte	100 µT	nicht spezifiziert	nicht spezifiziert	-	± 0,5 µT; sinusförmiges MF

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Jurkat-Zellen (Klon E6-1; T-Lymphozyten-Hybridom-Zelllinie)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zelllebensfähigkeit (Trypanblau-Ausschluss); Zelldichte (Hämozytometer); Zellzyklus-Verteilung/DNA-Gehalt (Durchflusszytometrie)
Gehalt an freiem Calcium im Zytosol (Fluoreszenzspektrophotometrie)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
DNA/RNA (in vitro)
intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Zellsuspensionen

Untersuchungszeitpunkt:

während der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass (i) ein extrem niederfrequentes Magnetfeld den freien Calcium-Gehalt im Zytosol während eines Antikörper-induzierten Signal-Ereignisses erhöht, (ii) dass die Wirkung des extrem niederfrequenten Magnetfelds nicht wesentlich vom Zellzyklus abhing und (iii) dass eine Feld-verbundene Veränderung im freien zytosolischen Calcium-Signal mit Besonderheiten der Dynamiken des freien Calciums im Zytosol zu korrelieren schien.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Canadian Institutes of Health Research (CIHR)

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