Es sollte die Wirkung elektromagnetischer Felder auf die anti-proliferativen Wirkung von Melatonin in Brustkrebs-Zelllinien (Melatonin unterdrückt die Zellproliferation von Brustkrebs-Zellen) analysiert werden, die verschiedene Mengen des Melatonin-Rezeptors MT1 exprimieren.
Um den zugrundeliegenden Mechanismus dieser Wirkung zu klären, wurden die Regulierung der Transkription des Brustkrebs-Suszeptibilitätsgens BRCA-1 und die Expression einer Reihe Östrogen-regulierter Gene bei Vorhandensein von Melatonin analysiert, entweder in schein-exponierten Zellen oder in Zellen, die bei 1,2 µT eines elektromagnetischen 50 Hz-Feldes exponiert wurden.
Die Aktivierung des Melatonin-Rezeptors (MT1) durch Melatonin führt im weiteren Verlauf der Signaltransduktion zu einer verringerten Phosphorylierung des CREB (cAMP response element-binding protein). Zusätzlich hängt die Wirkung von Melatonin auf Brustkrebs-Zellen vom Vorhandensein von Östrogen-Rezeptoren ab, da das Wachstum von Östrogen-Rezeptor-negativen Brustkrebs-Zellen nicht durch Melatonin gehemmt wird. Das Wachstum von Östrogen-Rezeptor-positiven Brustkrebs-Zellen wird dagegen durch Melatonin gehemmt, und es kam die Sorge auf, dass elektromagnetische Felder der Netzfrequenzen und im Mikrowellen-Bereich die Wirksamkeit von Melatonin auf Brustkrebs-Zellen verringern.
Die Zellkulturen wurden mit Östradiol stimuliert und zusätzlich mit Melatonin behandelt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 48 h
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für 48 h |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Aufbau | incubator consisting of a 75 cm long copper tube with a diameter of 30 cm, closed at both ends with copper plates; bifiliar coil wound around this tube; field inside the incubator highly homogeneous |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1,2 µT | - | - | - | - |
In schein-exponierten Zellen wurde die Bindung des CREB an den Promotor des BRCA-1-Gens durch Östradiol erhöht und anschließend durch die Behandlung mit Melatonin verringert. In Zellen, die bei dem 1,2 µT elektromagnetischem Feld exponiert wurden, war die Bindung von CREB beinah komplett aufgehoben.
Die Genexpression der vier Östrogen-reaktiven Gene wurde durch die Östradiol-Stimulation erhöht und anschließend durch die Melatonin-Behandlung in beiden Zelllinien, mit Ausnahme von p53 in der transfizierten Zelllinie, vermindert, wodurch die antiöstrogene Wirkung von Melatonin (d.h. Abschwächung der Zellproliferation bei Östradiol-stimulierten Brustkrebs-Zellen) auf molekularer Ebene bewiesen wird. Im Gegensatz dazu war die Expression von p53 und c-myc in den Brustkrebs-Zellen, die mit MT1 transfiziert und bei 1,2 µT des elektromagnetischen 50 Hz-Feldes exponiert wurden, nach der Melatonin-Behandlung signifikant erhöht. Der p21WAF-Anstieg war aber nicht signifikant.
Die Ergebnisse zeigen die negative Wirkung elektromagnetischer Felder auf die antiöstrogene Wirkung von Melatonin in Brustkrebs-Zellen (d.h. elektromagnetische Felder schwächen die anti-proliferative Wirkung von Melatonin in Östradiol-stimulierten Brustkrebs-Zellen wieder ab). Der Vergleich der beiden Zelllinien, die sich stark in der Expression von MT1 unterscheiden, deckte auf, dass die Abschwächung dieser Wirkungen von Östradiol durch Melatonin klar von der MT1-Expression abhängt.
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