Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

2.45-Gz wireless devices induce oxidative stress and proliferation through cytosolic Ca(2+) influx in human leukemia cancer cells med./bio.

[2,45 GHz-drahtlose Geräte rufen oxidativen Stress und Proliferation durch cytosolischen Ca(2+)-Influx bei menschlichen Leukämie-Krebszellen hervor]

Von: Naziroglu M, Cig B, Dogan S, Uguz AC, Dilek S, Faouzi D

Veröffentlicht in: Int J Radiat Biol 2012; 88 (6): 449-456

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Wirkung einer 2,45 GHz-Exposition auf das Antioxidantien-System, die Calcium-Ionen-Signalübertragung, die Zellzahl und die Zelllebensfähigkeit in menschlichen Leukämie-Zellen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Zellkulturen wurden auf zwei Hauptgruppen (Kontrolle und Exposition) aufgeteilt und dann wiederum in vier Untergruppen mit unterschiedlicher Expositions-Dauer unterteilt (1, 2, 12 und 24 Stunden). Die Versuche wurden für jede Expositions-Zeit sechs Mal wiederholt.

Endpunkt

Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zelllebensfähigkeit und Zellzahl
oxidativer Stress, cytosolische Calcium-Konzentration

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 2,45 GHz
- 2,45 GHz
- Mikrowellen
- PW (gepulste Welle)
- drahtloses Übermittlungssystem/Antenne
- Ko-Exposition

Exposition	Parameter
Exposition 1: 2,45 GHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 1, 2, 12 oder 24 h	Leistung: 2 W Maximum SAR: 0,1 W/kg räumlicher Mittelwert (= 10 V/m) SAR: 1,3 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 17 und 18 cm (Proben 3, 4 und 6)) SAR: 1,5 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 15 cm (Probe 5)) SAR: 1,9 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 12 cm (Probe 1)) SAR: 2,5 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 9 cm (Probe 2))

Exposition

Parameter

Exposition 1: 2,45 GHz

Modulationsart: gepulst

Expositionsdauer: kontinuierlich für 1, 2, 12 oder 24 h

Leistung: 2 W Maximum
SAR: 0,1 W/kg räumlicher Mittelwert (= 10 V/m)
SAR: 1,3 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 17 und 18 cm (Proben 3, 4 und 6))
SAR: 1,5 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 15 cm (Probe 5))
SAR: 1,9 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 12 cm (Probe 1))
SAR: 2,5 W/kg räumlicher Mittelwert (an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 9 cm (Probe 2))

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	2,45 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 1, 2, 12 oder 24 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Folgefrequenz	217 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Monopolantenne
Aufbau	half-wave monopole antenna placed between two PVC water bathes; each water bath contained eight sterile 250 ml flasks placed equidistant in two rows (Figure shows only 6 flasks; remark EMF-Portal); exposure device placed on a wooden table

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistung	2 W	Maximum	-	-	-
SAR	0,1 W/kg	räumlicher Mittelwert	berechnet	-	= 10 V/m
SAR	1,3 W/kg	räumlicher Mittelwert	berechnet	-	an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 17 und 18 cm (Proben 3, 4 und 6)
SAR	1,5 W/kg	räumlicher Mittelwert	berechnet	-	an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 15 cm (Probe 5)
SAR	1,9 W/kg	räumlicher Mittelwert	berechnet	-	an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 12 cm (Probe 1)
SAR	2,5 W/kg	räumlicher Mittelwert	berechnet	-	an der Flaschenoberfläche bei einem Antennen-Abstand von 9 cm (Probe 2)

Referenzartikel

Naziroglu M et al. (2012): Melatonin modulates wireless (2.45 GHz)-induced oxidative injury through TRPM2 and voltage gated Ca(2+) channels in brain and dorsal root ganglion in rat
Naziroglu M et al. (2009): Modulator effects of L-carnitine and selenium on wireless devices (2.45 GHz)-induced oxidative stress and electroencephalography records in brain of rat
Gumral N et al. (2009): Effects of Selenium and L-Carnitine on Oxidative Stress in Blood of Rat Induced by 2.45-GHz Radiation from Wireless Devices

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
HL-60 (menschliche Knochenmarks-Leukämie-Zellen)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zellzahl (Trypanblau-Färbung, Hämozytometer), Zelllebensfähigkeit (MTT-Test, Spektrophotometrie)
oxidativer Stress: Lipidperoxidation (über Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen), Gehalt an reduziertem Glutathion, Enzymaktivität der Glutathionperoxidase, Gehalt an Vitamin C (Spektrophotometrie) cytosolische Calcium-Konzentration mit und ohne 2-APB (2-Aminoethoxydiphenyl Borat; ein TRPM2-Blocker (Transmembran-Protein TRP-Melastatin 2, nicht-selektiver Calcium durchlässiger Kationen-Kanal)) (Fluorophotometrie)

Untersuchtes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

In den exponierten Proben waren die Werte für die Lipidperoxidation zu den jeweiligen Zeitpunkten (nach 1, 2, 12 und 24 Stunden) im Vergleich zu den Kontroll-Proben signifikant höher. Die Werte für die Glutathionperoxidase, für das reduzierte Glutathion und das Vitamin C unterschieden sich zwischen den Gruppen nicht signifikant.
Die cytosolischen Calcium-Konzentrationen erhöhten sich mit der Dauer des Experiments in allen Gruppen, mit den höchsten gemessenen Werten nach 24 Stunden. Jedoch waren die Calcium-Konzentrationen in den exponierten Gruppen signifikant höher als in den Kontroll-Gruppen nach der entsprechenden Zeit. Eine Zugabe des TRPM2-Kanal-Blockers 2-APB zu den exponierten Zellen führte im Vergleich zu den Kontrollen und den exponierten Proben ohne 2-APB bei den jeweiligen Zeitpunkten zu einer verminderten Calcium-Konzentration im Cytosol.
Im Vergleich zur Kontrollgruppe fanden sich in der exponierten Gruppe signifikant höhere Zellzahlen.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine 2,45 GHz-Exposition die Zellproliferation in menschlichen Leukämie-Zellen, möglicherweise durch eine cytosolische Calcium-Ausschüttung und oxidativen Stress, anregen könnte.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

nicht angegeben/keine Förderung

Themenverwandte Artikel

Zimmerman JW et al. (2012): Cancer cell proliferation is inhibited by specific modulation frequencies
Zeni O et al. (2012): Radiofrequency radiation at 1950 MHz (UMTS) does not affect key cellular endpoints in neuron-like PC12 cells
Lu YS et al. (2012): Reactive Oxygen Species Formation and Apoptosis in Human Peripheral Blood Mononuclear Cell Induced by 900 MHz Mobile Phone Radiation
Jin Z et al. (2012): The Effect of Combined Exposure of 900 MHz Radiofrequency Fields and Doxorubicin in HL-60 Cells
Poulletier de Gannes F et al. (2011): Effect of Exposure to the Edge Signal on Oxidative Stress in Brain Cell Models
Song XL et al. (2011): Microwave induces apoptosis in A549 human lung carcinoma cell line
Sekijima M et al. (2010): 2-GHz band CW and W-CDMA modulated radiofrequency fields have no significant effect on cell proliferation and gene expression profile in human cells
Hoyto A et al. (2008): Proliferation, Oxidative Stress and Cell Death in Cells Exposed to 872 MHz Radiofrequency Radiation and Oxidants
Moquet J et al. (2008): Exposure to low level GSM 935 MHZ radiofrequency fields does not induce apoptosis in proliferating or differentiated murine neuroblastoma cells
Joubert V et al. (2006): Microwave exposure of neuronal cells in vitro: Study of apoptosis
Merola P et al. (2006): Proliferation and apoptosis in a neuroblastoma cell line exposed to 900 MHz modulated radiofrequency field
Marinelli F et al. (2004): Exposure to 900 MHz electromagnetic field induces an unbalance between pro-apoptotic and pro-survival signals in T-lymphoblastoid leukemia CCRF-CEM cells
Port M et al. (2003): Influence of high-frequency electromagnetic fields on different modes of cell death and gene expression
Stagg RB et al. (1997): DNA synthesis and cell proliferation in C6 glioma and primary glial cells exposed to a 836.55 MHz modulated radiofrequency field
Fitzner R et al. (1995): Wachstumsverhalten von humanen Leukämiezellen
Cleary SF et al. (1990): Glioma proliferation modulated in vitro by isothermal radiofrequency radiation exposure