Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure of cultured astroglial and microglial brain cells to 900 MHz microwave radiation med./bio.

[Exposition kultivierter Astroglia- und Mikroglia-Gehirn-Zellen bei 900 Mhz Mikrowellen-Befeldung]

Von: Thorlin T, Rouquette JM, Hamnerius Y, Hansson E, Persson M, Bjorklund U, Rosengren L, Ronnback L, Persson M

Veröffentlicht in: Radiat Res 2006; 166 (2): 409-421

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte abgeschätzt werden, ob eine 900 MHz-Befeldung Astroglia- und Mikroglia-Zellen der Ratte in vitro beeinträchtigen könnte, indem Marker für Schaden-verbundene Prozesse in den Zellen untersucht wurden.

Hintergrund/weitere Details

Astroglia-Zellen (Astrozyten) und Mikroglia-Zellen, zwei Typen von Glia-Zellen im Gehirn, sind im Zusammenhang mit biologischen Wirkungen von Mikrowellen interessant.
Die Freisetzung der beiden pro-inflammatorischen Zytokine Interleukin-6 und des Tumor-Nekrose-Faktors-alpha wurde untersucht. Die Gehalte des Astroglia-Zellen-spezifischen reaktiven Markers GFAP (saures Gliafaserprotein) und des Mikroglia-Zellen reaktiven Markers ED-1 (ein Makrophagen-Aktivierungs-Antigen) wurden ebenfalls gemessen.
Positive Kontrollen wurden bei erhöhten Temperaturen durchgeführt.

Endpunkt

Zellfunktionen: Reaktionsfähigkeit der Zelle/Zell-Schaden

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- Mikrowellen

Exposition	Parameter
Exposition 1: 906,6 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 4, 8 und 24 h	Leistung: 2,8 W Mittelwert über Zeit Leistung: 23 W Spitzenwert SAR: 3,1 W/kg Mittelwert über Zeit (± 0,2 W/kg) SAR: 25 W/kg Spitzenwert
Exposition 2: 906,6 MHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: kontinuierlich für 4 oder 24 h	SAR: 27 W/kg Mittelwert (± 2 W/kg) SAR: 54 W/kg Mittelwert (± 3 W/kg)

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	906,6 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	gerichtetes Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 4, 8 und 24 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Tastgrad	12,5 %
Folgefrequenz	217 Hz
Zusatzinfo	GSM modulated, one slot

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon Hohlraumresonator software-controlled, amplifier
Kammer	short-circuited aluminium waveguide cavity with adjustable end plate operating in TE₁₀₃ mode
Aufbau	Cells in seven 35-mm Petri dishes were positioned in a ring which was placed in a Plexiglas box located inside the cavity. An extra center dish containing medium but no cells was added to obtain a more homogeneous SAR distribution. Petri dishes were located in the H-field maximum of the standing wave.
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	The temperature in the cell culture dishes was maintained at 37 ± 0.2°C by thermostat-controlled cooling water flowing between two glass plates below the dishes. To prevent evaporation of the culture medium, the bottom of the tissue dish holder was filled with a thin layer of deionised water with tensides added which was found not to affect the characteristics of the chamber and also improved the thermal contact between the dishes and the bottom glass plate of the cooling system.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistung	2,8 W	Mittelwert über Zeit	gemessen	-	-
Leistung	23 W	Spitzenwert	gemessen	-	-
SAR	3,1 W/kg	Mittelwert über Zeit	berechnet und gemessen	-	± 0,2 W/kg
SAR	25 W/kg	Spitzenwert	-	-	-

Zusätzliche Parameterdetails

Positive control cells were exposed for 24 h to 38°C or 42°C.

Mess- und Berechnungsdetails

The fields inside the cavity, the S11 parameter and the SAR distribution were calculated using a modified FDTD method. The S11 calculations were verified experimentally using a network analyzer. The SAR calculations were verified by measuring the initial temperature rises for 1 min in all seven culture dishes (19 measurements per dish repeated five times).

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	906,6 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	gerichtetes Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 4 oder 24 h

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	27 W/kg	Mittelwert	berechnet und gemessen	-	± 2 W/kg
SAR	54 W/kg	Mittelwert	berechnet und gemessen	-	± 3 W/kg

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: Freisetzung von Interleukin-6 und Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (ELISA); Gehalte des sauren Gliafaserproteins (ELISA) und von ED-1 (Western Blot); Protein-Gehalt der Zelle
Zellfunktionen: Reaktionsfähigkeit der Zelle/Zell-Schaden (Untersuchung von zellulären Verletzungs-Markern; siehe "molekulare Biosynthese")
morphologische/histopathologische Veränderungen: Zellmorphologie (Lichtmikroskopie; Phasenkontrastmikroskopie)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Kulturmedium; Zell-Lysate

Untersuchungszeitpunkt:

vor der Befeldung
nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es konnten für keine der untersuchten Parameter zu keinem Zeitpunkt und bei keiner der Expositions-Charakteristika signifikante Unterschiede gefunden werden. Folglich liefern die Ergebnisse keinen Nachweis einer Wirkung der Mikrowellen-Befeldung auf mit einem Schaden verbundene Faktoren in Glia-Zellen in vitro.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie
Blindstudie

Studie gefördert durch

Ahlén-Foundation, Sweden
Edith Jacobssons Foundation for Neurological Research, Sweden
Fredrik and Ingrid Thurings Foundation, Sweden
Gun and Bertil Stohnes Foundation, Sweden
Swedish Council for Working Life and Social Research (FAS)
Swedish Medical Research Council (SMRC), Sweden

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