Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Terahertz radiation increases genomic instability in human lymphocytes med./bio.

[Terahertz-Befeldung erhöht die genomische Instabilität in humanen Lymphozyten]

Von: Korenstein-Ilan A, Barbul A, Hasin P, Eliran A, Gover A, Korenstein R

Veröffentlicht in: Radiat Res 2008; 170 (2): 224-234

Ziel der Studie (lt. Autor)

Diese Studie untersuchte die genetischen und epigenetischen Folgen einer schwachen 0.1 THz-Befeldung (kontinuierliche Welle) bei menschlichen peripheren Lymphozyten (während der Zellteilung). Sowohl die Aneuploidie der Chromosomen als auch die Replikations-Zeit und Synchronisation der Zentromeren wurden untersucht.

Hintergrund/weitere Details

Ein erhöhter Grad an Aneuploidie und asynchronen Replikationen sind typisch für hämatologische Tumoren und andere solide Tumoren. Lymphozyten wurden von neun männlichen Freiwilligen entnommen. Drei Gruppen wurden untersucht: eine Kontroll-Gruppe, die während der gesamten Kultivierung unangetastet blieb, eine Schein-Expositions-Gruppe und eine Expositions-Gruppe. Um sicher zu stellen, dass die induzierte Wirkung bei den exponierten Zellen nicht thermisch ist, wurde der Temperaturanstieg während der Exposition beobachtet.

Endpunkt

Genotoxizität/Mutation: genomische Instabilität (Aneuploidie und Veränderungen in der Replikations-Zeit und Synchronisation der Zentromere)

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 0,1 THz
- Millimeterwellen
- Terahertz-Felder
- CW (kontinuierliche Welle)

Exposition	Parameter
Exposition 1: 0,1 THz Modulationsart: CW Expositionsdauer: kontinuierlich für 1 h, 2 h oder 24 h	Leistungsflussdichte: 0,031 mW/cm² SAR: 2,4 mW/g

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	0,1 THz
Typ	elektrisches Feld
Polarisation	linear
Expositionsdauer	kontinuierlich für 1 h, 2 h oder 24 h

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	cylindrical corrugated waveguide
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle	28 cm
Aufbau	33.4 cm long waveguide with an inner diameter of 3.8 cm placed inside a temperature controlled incubator; inner walls of incubator covered with pyramidal radiation-absorbing material
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistungsflussdichte	0,031 mW/cm²	-	berechnet	-	-
SAR	2,4 mW/g	-	berechnet	-	-

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Genotoxizität/Mutation: genomische Instabilität (Aneuploidie [Chromosomen 1, 10, 11, 17]; Veränderungen in der Replikations-Zeit und Synchronisation der Zentromere [FISH])

Untersuchtes System:

DNA/RNA (in vitro)
Chromosomen

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Studie belegt das Auftreten genetischer Instabilität bei Lymphozyten, die mit 0.1 THz (kontinuierliche Welle) befeldet wurden. Es wurde eine erhöhte Aneuploidie und erhöhte asynchrone Replikation der Zentromere beobachtet. Die Chromosomen 11 und 17 waren gegenüber der Exposition am anfälligsten (ca. 30% Aneuploidie nach 2 und 24 h Exposition), während die Chromosomen 1 und 10 nicht betroffen waren. Es gab Veränderungen in der asynchronen Replikations-Form der Zentromere 11, 17 und 1 (um ca. 40%) nach 2 h Expositon und in den Zentromeren aller vier Chromosomen (um ca. 50%) nach 24 h Exposition.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

European Union (EU)/European Commission
Ministry of Science and Technology, Israel
Quality of Life and Management of Living Resources program of European Union

Themenverwandte Artikel

Wilmink GJ et al. (2011): In vitro investigation of the biological effects associated with human dermal fibroblasts exposed to 2.52 THz radiation
Hintzsche H et al. (2011): Terahertz radiation induces spindle disturbances in human-hamster hybrid cells
Alexandrov BS et al. (2011): Non-thermal effects of terahertz radiation on gene expression in mouse stem cells
Bock J et al. (2010): Mammalian Stem Cells Reprogramming in Response to Terahertz Radiation
Wilmink GJ et al. (2010): Determination of death thresholds and identification of Terahertz (THz)-specific gene expression signatures
Hansteen IL et al. (2009): Cytogenetic effects of 18.0 and 16.5 GHz microwave radiation on human lymphocytes in vitro
Mazor R et al. (2008): Increased levels of numerical chromosome aberrations after in vitro exposure of human peripheral blood lymphocytes to radiofrequency electromagnetic fields for 72 hours
Bourne N et al. (2008): The effects of terahertz radiation on human keratinocyte primary cultures and neural cell cultures
Zeni O et al. (2007): Cytogenetic Observations In Human Peripheral Blood Leukocytes Following In Vitro Exposure To THz Radiation: A Pilot Study
Stronati L et al. (2006): 935 MHz cellular phone radiation. An in vitro study of genotoxicity in human lymphocytes
Zotti-Martelli L et al. (2005): Individual responsiveness to induction of micronuclei in human lymphocytes after exposure in vitro to 1800 MHz microwave radiation
Figueiredo ABS et al. (2004): Cytogenetic analysis of the effects of 2.5 and 10.5 GHz microwaves on human lymphocytes
Mashevich M et al. (2003): Exposure of human peripheral blood lymphocytes to electromagnetic fields associated with cellular phones leads to chromosomal instability
Scarfi MR et al. (2003): THz Exposure of Whole Blood for the Study of Biological Effects on Human Lymphocytes
Clothier RH et al. (2003): Effects of THz exposure on human primary keratinocyte differentiation and viability
Markelz AG et al. (2000): Pulsed Terahertz Spectroscopy of DNA, Bovine Serum Albumin and Collagen between 0.1 and 2.0 THz