Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure to extremely low frequency magnetic fields induces fos-related antigen-immunoreactivity via activation of dopaminergic D1 receptor med./bio.

[Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern induziert Fos-verwandte Antigen-Immunreaktivität über die Aktivierung des dopaminergen D1-Rezeptors]

Von: Shin EJ, Nguyen XK, Nguyen TT, Pham DT, Kim HC

Veröffentlicht in: Exp Neurobiol 2011; 20 (3): 130-136

Es sollte untersucht werden, ob die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern eine Fos-verwandte Antigen (FRA)-Immunreaktivität im Gehirn von Mäusen hervorruft und die Bewegungsaktivität beeinflusst.

Sieben Gruppen an Mäusen wurden untersucht (n=30 pro Gruppe): 1.) keine Exposition + Injektion mit Salzlösung (Kontrollgruppe), 2.) Exposition mit 0,3 mT + Injektion mit Salzlösung, 3.) Exposition mit 2,4 mT + Injektion mit Salzlösung, 4.) Exposition mit 2,4 mT + Injektion mit 0,03 mg SCH (SCH23390-Hydrochlorid, ein dopaminerger D1-Rezeptor-Antagonist) pro kg Körpergewicht, 5.) Exposition mit 2,4 mT + Injektion mit 0,1 mg SCH pro kg Körpergewicht, 6.) Exposition mit 2,4 mT + Injektion von 10 mg Sulp (Sulpirid, ein dopaminerger D2-Rezeptor Antagonist) pro kg Körpergewicht und 7.) Exposition bei 2,4 mT + Injektion von 20 mg Sulp pro kg Körpergewicht.
Die Salzlösungen und die Lösungen mit SCH und Sulp wurden jeweils 30 Minuten vor der täglichen Exposition für 14 Tage injiziert. Die Bewegungsaktivität wurde direkt, 1 Tag, 3 Monate und ein Jahr nach der Expositions-Periode untersucht (jeweils 6 Ratten pro Gruppe und Zeitpunkt). Die Tiere wurden für die immunhistochemischen Analysen 90 Minuten nach der Messung der Bewegungsaktivität getötet.

Exposition	Parameter
Exposition 1: 60 Hz Expositionsdauer: 1 h/Tag an 14 Tagen	magnetische Flussdichte: 0,3 mT magnetische Flussdichte: 2,4 mT

animals were treated with SCH23390 hydrochloride or sulpiride 30 min before exposure

Expositionsquelle	Helmholtz-Spule
Aufbau	three Helmholtz coils set parallel to each other in a wooden frame

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	0,3 mT	-	-	-	-
magnetische Flussdichte	2,4 mT	-	-	-	-

Shin EJ et al. (2007): Exposure to extremely low frequency magnetic fields enhances locomotor activity via activation of dopamine D1-like receptors in mice
Lee BC et al. (2001): Prenatal exposure to magnetic field increases dopamine levels in the striatum of offspring

Exponiertes System:

Wirkungen auf das neurologische System: Proteinexpression des Fos-verwandten Antigens (Immunreaktivität, Mikroskopie)
Kognitions-/Verhaltensendpunkte: Bewegungsaktivität (die zurückgelegte Strecke wurde 30 Minuten lang analysiert, automatisierte Video-Aufzeichnung)

Untersuchtes System:

Untersuchtes Organsystem:

Untersuchungszeitpunkt:

In den Expositions-Gruppen (Gruppe 2 + 3) war die Bewegungsaktivität im Vergleich zur Kontrollgruppe direkt und einen Tag nach der Expositions-Periode (bei 2,4 mT auch nach einer Woche) in Abhängigkeit von der Intensität des Magnetfeldes signifikant erhöht, allerdings näherten sich die Werte nach drei Monaten wieder denen der Kontrollgruppe an. Eine Verabreichung von SCH (Gruppe 4 + 5), aber nicht von Sulp (Gruppe 6 + 7) verringerte die Bewegungsaktivität verglichen mit der Expositions-Gruppe, die nur Salzlösung erhielt (Gruppe 3), signifikant.
Im Striatum und im Nukleus accumbens von allen exponierten Mäusen war die Fos-verwandte Antigen-Immunreaktivität im Vergleich zur Kontrolle in Abhängigkeit von der Intensität des Magnetfeldes signifikant erhöht. Die höchsten Werte wurden direkt nach der Expositions-Periode gefunden. Sie verringerten sich kontinuierlich im Verlauf des Jahres, blieben allerdings signifikant höher als bei der Kontrollgruppe. Eine Injektion mit SCH, aber nicht mit Sulp, verringerte die Immunreaktivität des Fos-verwandten Antigens im Vergleich zur 2,4 mT-Expositions-Gruppe signifikant, allerdings blieben die Werte verglichen mit der Kontrollgruppe signifikant höher.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern über die Stimulation des dopaminergen D1-Rezeptors die Fos-verwandte Antigen-Immunreaktivität hervorruft und die Bewegungsaktivität erhöht.

Studienmerkmale:

Salunke BP et al. (2014): Experimental evidence for involvement of nitric oxide in low frequency magnetic field induced obsessive compulsive disorder-like behavior
Janac B et al. (2012): Temporal patterns of extremely low frequency magnetic field-induced motor behavior changes in Mongolian gerbils of different age
Cui Y et al. (2012): Deficits in water maze performance and oxidative stress in the hippocampus and striatum induced by extremely low frequency magnetic field exposure
Korpinar MA et al. (2012): The 50 Hz (10 mT) sinusoidal magnetic field: effects on stress-related behavior of rats
Strasak L et al. (2009): Effects of ELF-EMF on brain proteins in mice
Balassa T et al. (2009): Effect of short-term 50 Hz electromagnetic field exposure on the behavior of rats
Fu Y et al. (2008): Long-term exposure to extremely low-frequency magnetic fields impairs spatial recognition memory in mice
Shin EJ et al. (2007): Exposure to extremely low frequency magnetic fields enhances locomotor activity via activation of dopamine D1-like receptors in mice
Prolic Z et al. (2005): The effect of extremely low-frequency magnetic field on motor activity of rats in the open field
Lee BC et al. (2001): Prenatal exposure to magnetic field increases dopamine levels in the striatum of offspring