Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effect of pulsed electromagnetic field exposure on adenosine receptors in rat brain med./bio.

[Wirkung der Exposition bei gepulsten elektromagnetischen Feldern auf die Adenosin-Rezeptoren im Ratten-Gehirn]

Von: Varani K, Vincenzi F, Targa M, Corciulo C, Fini M, Setti S, Cadossi R, Borea PA
Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2012; 33 (4): 279-287
Referenz im RIS-Format herunterladen

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer gepulsten elektromagnetischen Feld-Exposition auf die Adenosin-Rezeptoren A1 und A2A in der Hirnrinde und den kortikalen Neuronen von Ratten untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Adenosin, ein endogener Modulator eines breiten Bereichs biologischer Funktionen, interagiert mit mindestens vier Zelloberflächen-Rezeptor-Subtypen (wie den A1-, A2A-, A2B- und A3-Adenosin-Rezeptoren). Im Vergleich zu den anderen Rezeptor-Subtypen werden die A1- und A2A-Adenosin-Rezeptoren stark im Zentralnervensystem exprimiert.
Das Gehirn, die Hirnrinde und die Membranen wurden aus männlichen Sprague-Dawley-Ratten präpariert.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 75 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 2 h, 4 h, 6 h oder 8 h
Exposition 2: 75 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 2 h, 4 h, 6 h oder 8 h

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 75 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer kontinuierlich für 2 h, 4 h, 6 h oder 8 h
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 1,3 ms
Tastgrad 0,1 %
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau pair of rectangular horizontal coils (14 cm x 23 cm), each made of 1400 turns of copper wire placed opposite to each other; the biological samples (culture in flasks (9,2 cm x 8,2 cm with 10 ml of medium) or brain in a beaker (containing physiological oxygenated buffer)) were placed between the coils, so that the plane of the coils was perpendicular to the culture flasks
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo coils were powered by a PEMF generator system
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,5 mT Spitzenwert gemessen - ± 0,2 mT (in der Luft auf Höhe der biologischen Proben)
Zusätzliche Parameterdetails

the corresponding peak amplitude of the induced electric voltage was 2 ± 0.5 mV

Mess- und Berechnungsdetails

peak values measured between the two coils in air had a maximum variation of 1% in the whole area in which the culture flasks were placed

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 75 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer kontinuierlich für 2 h, 4 h, 6 h oder 8 h
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 1,3 ms
Tastgrad 0,1 %
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 3 mT Spitzenwert gemessen - ± 0,2 mT (in der Luft auf Höhe der biologischen Proben)
Zusätzliche Parameterdetails

the corresponding peak amplitude of the induced electric voltage was 2 ± 0.5 mV

Mess- und Berechnungsdetails

peak values measured between the two coils in air had a maximum variation of 1% in the whole area in which the culture flasks were placed

Referenzartikel

  • De Mattei M et al. (2009): Adenosine analogs and electromagnetic fields inhibit prostaglandin E2 release in bovine synovial fibroblasts
  • Varani K et al. (2008): Characterization of adenosine receptors in bovine chondrocytes and fibroblast-like synoviocytes exposed to low frequency low energy pulsed electromagnetic fields
  • Varani K et al. (2003): Alteration of A(3) adenosine receptors in human neutrophils and low frequency electromagnetic fields
  • Varani K et al. (2002): Effect of low frequency electromagnetic fields on A2A adenosine receptors in human neutrophils

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • vor der Befeldung
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Affinitäts-Werte wurden durch die gepulste elektromagnetische Feld (PEMF)-Exposition weder bei 1,5 noch bei 3 mT beeinflusst. Die PEMF-Exposition bei 1,5 mT vermittelte nach 4 h und 6 h einen transienten und signifikanten Anstieg in der Dichte der A2A-Adenosin-Rezeptoren in der intakten Ratten-Hirnrinde oder in den kortikalen Neuronen. Die Werte kehrten nach 8 h zu den Werten der Kontrollen zurück. Zusätzlich gab es bei einer PEMF-Exposition der Hirnrinde und der kortikalen Neuronen bei 3 mT nach 2 h und 4 h eine Hochregulierung der A2A-Adenosin-Rezeptoren. Die Exposition der Kortex-Membranen bei 1,5 und 3 mT induzierte nach 2 h einen Anstieg der A2A-Adenosin-Rezeptoren-Dichte. Dies blieb zu allen untersuchten Expositions-Zeitpunkten konstant.
Die PEMF-Exposition bei 1,5 mT und 3 mT veränderte nicht die Bindungsparameter Dichte und Affinität der A1-Adenosin-Rezeptoren.
In den kortikalen Neuronen wurden die mRNA-Werte der A1- und A2A-Adenosin-Rezeptoren durch die PEMF-Exposition bei den verwendeten Stärken und Zeitdauern nicht beeinflusst. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die PEMF-induzierte Veränderung der A2A-Adenosin-Rezeptoren die Expression der Rezeptoren auf der Oberfläche der Zellmembran umfasst, aber nicht den Transkriptions-Grad.
Es wird geschlussfolgert, dass die Ergebnisse klar auf eine Zeit- und Stärke-abhängige Wirkung von PEMF auf die A2A-Adenosin-Rezeptoren-Dichte im Gehirn von Ratten und in den kortikalen Neuronen hindeuten. Die PEMF-vermittelte Hochregulierung der A2A-Adenosin-Rezeptoren war in den Hirn-Membranen konstant und im Gesamt-Hirn oder in den intakten kortikalen Neuronen transient.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

Themenverwandte Artikel