Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

HSP70 expression in human trophoblast cells exposed to different 1.8 Ghz mobile phone signals med./bio.

[HSP70-Expression in humanen Trophoblasten-Zellen, die bei verschiedenen 1,8 GHz-Mobilfunk-Signalen exponiert wurden]

Von: Franzellitti S, Valbonesi P, Contin A, Biondi C, Fabbri E

Veröffentlicht in: Radiat Res 2008; 170 (4): 488-497

Ziel der Studie (lt. Autor)

Diese Studie untersuchte die HSP70-Genexpression und -Proteinexpression in humanen Trophoblasten-Zellen nach einer Exposition mit 1.8 GHz (kontinuierliche Welle und verschiedene GSM-Signale) und die möglichen Wirkungen von Zeit und Modulations-Verfahren auf die Zell-Antwort.

Hintergrund/weitere Details

Die Experimente für jedes Modulations-Verfahren wurden mit drei verschiedenen Expositions-Dauern (4, 16 und 24 Stunden) durchgeführt. Für jede Dauer fanden sechs unabhängige Experimente für die Genexpression und Proteinexpression statt. Die Positivkontrolle wurde mit 43 °C Hitze (1 h), und die Negativkontrolle wurde im Inkubator durchgeführt.

Endpunkt

molekulare Biosynthese: Proteinexpression und Genexpression von HSP

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- TDMA
- Mobilfunk
- digitales Mobiltelefon
- GSM

Exposition	Parameter
Exposition 1: 1,8 GHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: intermittierend, 5 min an/10 min aus, für 4, 16 und 24 h	SAR: 2 W/kg Mittelwert über Zeit
Exposition 2: 1,8 GHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: intermittierend, 5 min an/10 min aus, für 4, 16 und 24 h	SAR: 2 W/kg Mittelwert über Zeit SAR: 16 W/kg Spitzenwert
Exposition 3: 1,8 GHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: intermittierend, 5 min an/10 min aus, für 4, 16 und 24 h	SAR: 2 W/kg Mittelwert über Zeit SAR: 22,77 W/kg Spitzenwert

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	1,8 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	gerichtetes Feld
Expositionsdauer	intermittierend, 5 min an/10 min aus, für 4, 16 und 24 h

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Hohlraumresonator Wellenleiter
Kammer	The exposure system was developed and built following the specifications in [Schonborn et al., 2000]. Two 128.5 x 65 x 424 mm³ brass single-mode waveguide resonators equipped with ventilators and air temperature probes were placed inside one of the two incubators.
Aufbau	Six 35-mm Petri dishes per resonator, each containing 3 ml of medium, were arranged in two stacks using a plastic holder and were placed in the H-field maximum of the standing wave (E-polarization).
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	Within each experiment, six dishes each were RF and sham exposed. Signal characteristics and the exposure/sham condition were assigned to the two waveguides by a computer-controlled signal unit ensuring blinded conditions.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	2 W/kg	Mittelwert über Zeit	berechnet und gemessen	-	-

Zusätzliche Parameterdetails

The absolute uncertainty on SAR was 20%, and the variation due to the non-uniformity of the field distribution was 29%. The temperature of the monolayer cells was uniformly distributed without localized hot spots. The increase in temperature due to the RF field was well below 0.1°C per unit SAR with a thermal time constant of 280 s. The temperature differences between RF and sham exposed cells were below 0.1°C.

Mess- und Berechnungsdetails

The system was characterized numerically by FDTD simulation, and results were verified extensively using a near-field scanner DASY3 equipped with dosimetric field and temperature probes [Schuderer et al., 2004]. Direct temperature measurements were performed in preliminary experiments using a temperature probe inserted in the medium which confirmed the results of the simulation.

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	1,8 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	gerichtetes Feld
Expositionsdauer	intermittierend, 5 min an/10 min aus, für 4, 16 und 24 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Tastgrad	12,5 %
Folgefrequenz	217 Hz
Pulsart	rechteckig
Zusatzinfo	GSM-217 Hz signal (speaking only) with every 26th frame being idle, adding an 8 Hz modulation component [Pedersen, 1997]

Expositionsaufbau

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

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	2 W/kg	Mittelwert über Zeit	berechnet und gemessen	-	-
SAR	16 W/kg	Spitzenwert	berechnet und gemessen	-	-

Exposition 3

Hauptcharakteristika

Frequenz	1,8 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	gerichtetes Feld
Expositionsdauer	intermittierend, 5 min an/10 min aus, für 4, 16 und 24 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Tastgrad	12,5 %
Folgefrequenz	217 Hz
Pulsart	rechteckig
Zusatzinfo	GSM-Talk signal (33% speaking and 67% hearing) with temporal changes between GSM-217 Hz and GSM-DTX (transmission reduced to 12 active frames per 104 frames) resulting in 2, 8, and 217 Hz modulation components

Expositionsaufbau

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

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	2 W/kg	Mittelwert über Zeit	berechnet und gemessen	-	-
SAR	22,77 W/kg	Spitzenwert	berechnet und gemessen	-	-

Referenzartikel

Schuderer J et al. (2004): High Peak SAR Exposure Unit With Tight Exposure and Environmental Control for In Vitro Experiments at 1800 MHz
Schönborn F et al. (2000): Design, optimization, realization, and analysis of an in vitro system for the exposure of embryonic stem cells at 1.71 GHz
Pedersen GF (1997): Amplitude modulated RF fields stemming from a GSM/DCS-1800 phone

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
HTR-8/SVneo (menschliche Trophoblasten-Zelllinie)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: Proteinexpression (HSP70, HSC70: Western Blot) und Genexpression (HSP70-A, HSP70-B, HSP70-C, HSC70; semiquantitative RT-PCR)
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zelllebensfähigkeit (MTT-Test)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
DNA/RNA (in vitro)
Protein

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es gab keine signifikanten Unterschiede in der Zelllebensfähigkeit zwischen allen Gruppen. Im Vergleich zur Schein-Expositions-Gruppe wurden in der HSC70-Proteinexpression und der HSP70-Proteinexpression nach einer Exposition mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern keine signifikanten Unterschiede beobachtet. Nach der Exposition mit Hitze zeigten die Trophoblasten-Zellen eine signifikante Überexpression von HSP70-Protein, während HSC70 nicht beeinflusst wurde. Die Transkripte (Genexpression) von HSP70-A, HSP70-B und HSC70 veränderten sich nicht in den Zellen, die mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern exponiert waren. Der Gehalt an HSP70-C-Transkripten war nach 24 Stunden GSM-217 Hz-Exposition signifikant erhöht und nach 4 und 16 Stunden Exposition mit GSM-Talk-Signalen signifikant reduziert.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Expressions-Analyse für mehrere Transkripte, obwohl sie für ähnliche oder dieselben Protein-Produkte kodieren, leichte Änderungen identifizieren kann, die nicht auf Protein-Ebene nachgewiesen werden können.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie
Blindstudie

Studie gefördert durch

Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca (MIUR (formerly MURST (Ministero dell' Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica); Ministry of Education, University and Research), Italy

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