Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Rodent cell transformation and immediate early gene expression following 60-Hz magnetic field exposure med./bio.

[Zelltransformation bei Nagetieren und early response-Genexpression nach 60 Hz magnetischer Befeldung]

Von: Balcer-Kubiczek EK, Zhang XF, Harrison GH, McCready WA, Shi ZM, Han LH, Abraham JM, Ampey 3rd LL, Meltzer SJ, Jacobs MC, Davis CC

Veröffentlicht in: Environ Health Perspect 1996; 104 (11): 1188-1198

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Ziel der Studie (lt. Autor)

In dieser in vitro-Studie sollten Wirkungen auf die Genexpression, welche zu einer neoplastischen Transformation führen können, in verschiedenen Zelllinien bei 60 Hz-Magnetfeld-Befeldung untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Im Experiment zur Zelltransformation wurden C3H 10T1/2 murine Fibroblasten- und Syrian Hamster Embryo-Zellen (SHE) untersucht.
Zur Bestimmung der c-myc-, c-fos-, ß-Aktin-, Glycerinaldehyd-3-Phosphat Dehydrogenase (GAPDH)-Genexpression wurden HL-60-Zellen verwendet. Die Ornithindecarboxylase-Genexpression wurde bei C3H 10T1/2-Zellen untersucht.
Zur Erzielung einer positiven Transformations-Antwort bei SHE-Zellen oder C3H 10T1/2 wurde 1.5 Gy Gammastrahlung verwendet.
Als Positivkontrollen zur Genexpression von c-myc und c-fos in HL-60-Zellen und zur Genexpression der Ornithindecarboxylase in C3H 10T1/2 Zellen dienten mit Hyperthermie (45.5 °C)- und TPA-behandelte Zellen.

Endpunkt

Zelltransformation: neoplastische Transformation

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 50/60 Hz
- magnetisches Feld

Exposition	Parameter
Exposition 1: 60 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 10, 20 und 40 min	magnetische Flussdichte: 5,7 µT Minimum (nicht spezifiziert) magnetische Flussdichte: 57 µT magnetische Flussdichte: 570 µT Maximum
Exposition 2: 60 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 24 h	magnetische Flussdichte: 200 µT nicht spezifiziert (nicht spezifiziert)

Allgemeine Informationen

1.5 Gy of X-ray was used to elicit a positive transformation response in SHE or CH3/10T1/2 cells and as negative control for c-fos expression in HL60 cells. Hyperthermia at 45.5°C for 9 min and TPA at 0.3 µg/ml for 30 min or 50 ng/ml for 3 h were used as treatments modifying the expression of c-myc, c-fos and ODC.

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	60 Hz
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 10, 20 und 40 min
Zusatzinfo	HL60 cells were exposed. Reference Article: Little JB, Nagasawa H, Kennedy AR. DNA repair and malignant transformation : effect of X radiation , 12-O-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate, and protease inhibitors on transformation and sister-chromatid exchanges in mause 10 T1/2 cells.

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Solenoid
Kammer	water bath insulated with styrofoam ( 1.2 m long, 0.7 m wide, 11 cm deep) maintained at 37°C.
Aufbau	solenoids, 38.7 cm long, 12 cm in diameter, 199 turns; tissue culture flasks were placed horizontally in the central planes of long solenoids wound on thin-walled plexiglas cylinders enclosed in magnetic shield cylinders (22.9 cm in diameter), all of them were placed parallel to each other in water bath; cells were parallel to the field lines which was uniform along the 18 cm long central plane.
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	Control cells experienced zero magnetic field but were subjected to the same level of disturbance such as local acoustic noise and convective heating.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	5,7 µT	Minimum	gemessen	nicht spezifiziert	-
magnetische Flussdichte	57 µT	-	-	-	-
magnetische Flussdichte	570 µT	Maximum	-	-	-

Mess- und Berechnungsdetails

MF measurements were made with a three axis detector and were verified before each experiment using a small field sensor.

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	60 Hz
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 24 h
Zusatzinfo	C3H/10T1/2 cells and SHE cells were exposed

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	200 µT	nicht spezifiziert	gemessen	nicht spezifiziert	-

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
C3H 10T1/2 Zellen (abgeleitet von Mausembryo-Fibroblasten), Syrian Hamster Embryo-Zellen (SHE) und HL-60 (menschliche Knochenmarks-Leukämie-Zellen)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Zelltransformation: neoplastische Transformation (Transformations-Häufigkeit, morphologische Kolonie-Kriterien, Null-Methode)
molekulare Biosynthese: Ornithindecarboxylase (ODC)-, c-myc-, ß-Aktin-, GAPDH-, ribosomale (18S, 28S)-Genexpression (Northern Blot)
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zell-Überleben (Ausplattierungs-Effizienz)

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es fanden sich keine transformierten Kolonien bei SHE-Zellen, die bei 60 Hz Magnetfeld exponiert wurden.
Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der Ausplattierungs-Effizienz zwischen den exponierten und schein-exponierten C3H 10T1/2-Zellen. Die Inkubation mit TPA steigerte die unter 1.5 Gy Gammabestrahlung induzierte Transformation. Die alleinige Inkubation mit TPA von exponierten und schein-exponierten Zellen zeigte keine Wirkung.
60 Hz Magnetfeld-Exposition verursachte keine Wirkung auf die Ornithindecarboxylase-Genexpression, wohingegen die Behandlung mit TPA zu einer Steigerung der Ornithindecarboxylase-Transkriptions-Spiegel in exponierten und schein-exponierten SHE-Zellen führte.
Keine statistisch signifikanten Wirkungen wurden in der Genexpression bei HL-60 Zellen unter 60 Hz Magnetfeld-Exposition beobachtet.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie
Blind-Studie

Studie gefördert durch

National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), North Carolina, USA
Public Health Service (PHS), USA
University of Maryland, USA

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