Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Radiofrequency radiation (900 MHz) induces Egr-1 gene expression and affects cell-cycle control in human neuroblastoma cells med./bio.

[Hochfrequenz-Befeldung (900 MHz) induziert Egr-1-Genexpression und beeinflusst die Kontrolle des Zellzyklus in humanen Neuroblastom-Zellen]

Von: Buttiglione M, Roca L, Montemurno E, Vitiello F, Capozzi V, Cibelli G

Veröffentlicht in: J Cell Physiol 2007; 213 (3): 759-767

Ziel der Studie (lt. Redakteur)

Diese in vitro-Studie wurde durchgeführt, um die Wirkungen eines 900 MHz-modulierten Hochfrequenz-Feldes auf die Lebensfähigkeit menschlicher Neuroblastom-Zellen zu untersuchen.

Hintergrund/weitere Details

Die Zelllebensfähigkeit wurde über die Zellproliferation, den Zellzyklus-Verlauf, die Expressions-Bestimmung von Genen, die an der Zellproliferation oder Apoptose beteiligt sind (egr-1, p53, Apoptose-Hemmer: bcl-2, survivin) bis hin zu der Charakterisierung molekularer Prozesse der Enzymaktivität ausgewertet. Der untersuchte Transkriptionsfaktor egr1 ist ein Gen, das für die Zellproliferation, die Zelldifferenzierung und die Apoptose wichtig ist. Gesteigerte egr-1-Expression und das hierdurch induzierte Egr-1-Protein ist ein starker Transkriptions-Aktivator der Schlüssel-Gene im Signalweg des Zelltods.

Endpunkt

Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zelllebensfähigkeit

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- Mobilfunk
- GSM

Exposition	Parameter
Exposition 1: 900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 5, 15, 30 min, 6 oder 24 h	elektrische Feldstärke: 23 V/m Effektivwert SAR: 1 W/kg Mittelwert

Allgemeine Informationen

Lovisolo GA, Asta D, Ciammetti L, Mancini S, Marino C, Pinto R, D'Inzeo G. 2000. In vitro exposure system operating at 900 and 1800 MHz. In: Kostarakis P, Stavroulakis P, editors. Proceeding of Millennium International Workshop on Biological Effects of Electromagnetic field. Heraklion, Crete, Greece, 17-20 October, pp 169-175.

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 5, 15, 30 min, 6 oder 24 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Tastgrad	12,5 %
Zusatzinfo	GSM modulated

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	WPC antenna and signal generator with Proportional Integral Derivative algorithm to stabilize power
Kammer	The RF exposure system was based on a wire patch cell (WPC) antenna [Laval et al., 2000] and assembled as described in [Lovisolo et al., 2000]. Two WPCs were located in the same incubator for blinded RF and sham exposure. The absence of any interference between the two WPCs was experimentally confirmed.
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	Sixteen hours prior to RF exposure, cells in logarithmic growth were aliquoted from a single parental flask into individual 35-mm Petri dishes. The temperature of the dishes was maintained at 37 ± 1 °C by an appropriate cooling system [Ardoino et al., 2004]. The exposure system was turned on at least 30 min before the experiment, and the temperature in the incubator was monitored with a thermocouple probe (sensitivity ± 0.1 °C) during the exposure.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	23 V/m	Effektivwert	berechnet	-	-
SAR	1 W/kg	Mittelwert	berechnet	-	-

Mess- und Berechnungsdetails

The SAR distribution and electric field strength inside the medium were calculated using the finite integration technique (FIT) on the basis of a homogeneous model, assuming Petri dishes filled with 2 ml of culture medium [Merola et al., 2006].

Referenzartikel

Merola P et al. (2006): Proliferation and apoptosis in a neuroblastoma cell line exposed to 900 MHz modulated radiofrequency field
Ardoino L et al. (2004): 1800 MHz in vitro exposure device for experimental studies on the effects of mobile communication systems
Laval L et al. (2000): A new in vitro exposure device for the mobile frequency of 900 MHz

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
SH-SY5Y (humane Neuroblastom-Zelllinie)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: egr-1-, p53- bcl-2-, survivin-Genexpression (RT-PCR)
Zellfunktionen: Enzymaktivität der MAPK (Subtypen ERK 1/2, SAPK/JNK, p38 MAPK: Western Blot)
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zellproliferation (siehe molekulare Biosynthese), Zelllebensfähigkeit (MTT-Test), Zellzyklus-Verlauf (Propidiumiodid-Färbung, Durchflusszytometrie), Apoptose (RT-PCR, Densitometrie)

Untersuchtes System:

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

Untersuchtes Organsystem:

Gehirn/ZNS

Untersuchungszeitpunkt:

vor der Befeldung
während der Befeldung
nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Hochfrequenz-Exposition bewirkte eine signifikante Verminderung der Zelllebensfähigkeit und Zellproliferation nach 24 Stunden. Während der Exposition stieg die egr-1-Genexpression innerhalb von 5 Minuten signifikant an, ein Maximum nach 15 Minuten und nach 6 Stunden Basiswerte erreichend. Die Enzymaktivitäten der MAPK-Subtypen verhielten sich ähnlich.
Bei den über 24 Stunden exponierten Zellen zeigten sich Apoptose-Zeichen im Zellzyklus-Verlauf. Dies wurde von einer signifikant verminderten Genexpression der untersuchten Apoptose-Hemmer bcl-2- und survivin begleitet.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie

Studie gefördert durch

nicht angegeben/keine Förderung

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