Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure to 1950-MHz TD-SCDMA Electromagnetic Fields Affects the Apoptosis of Astrocytes via Caspase-3-Dependent Pathway med./bio.

[Exposition bei elektromagnetischen Feldern (1950 MHz, TD-SCDMA) beeinflusst die Apoptose von Astrozyten über den Caspase-3-abhängigen Signalweg]

Von: Liu YX, Tai JL, Li GQ, Zhang ZW, Xue JH, Liu HS, Zhu H, Cheng JD, Liu YL, Li AM, Zhang Y

Veröffentlicht in: PLoS One 2012; 7 (8): e42332

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte herausgefunden werden, ob eine Hochfrequenz-Befeldung die Biologie von Glia-Zellen verändert und als Tumorpromoter agiert.

Hintergrund/weitere Details

Normale Ratten-Astrozyten und C6-Gliom-Zellen wurden bei einem 1950 MHz TD-SCDMA-Signal (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access) exponiert. Mehrere Endpunkte wurden beobachtet: 1.) Apoptose, 2.) Zell-Proliferation, 3.) morphologische Veränderungen und Ultrastruktur 4.) Expression der Gene bax und bcl-2, 5.) Expression des Proteins Caspase-3 und 6.) Tumorigenitäts-Assay in Nackt-Mäusen. Dafür wurden zuvor exponierte Astrozyten oder C6-Zellen in Mäuse (n=3 pro Gruppe) injiziert. Nach 28 Tagen wurden die Mäuse getötet und untersucht.
In jedem Experiment wurden die Zellen auf vier Gruppen verteilt: Nicht exponiert und exponiert für 12, 24, oder 48 Stunden.

Endpunkt

Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Apoptose

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 1.950 MHz
- Mikrowellen
- Mobilfunk
- Mobiltelefon

Exposition	Parameter
Exposition 1: 1.950 MHz Expositionsdauer: kontinuierlich für 12, 24, 48 h	Leistung: 251,19 mW (24 dBm - nominale Maximalleistung von TD-SCDMA-Mobiltelefonen) SAR: 5,36 W/kg (laut Antennen-Kalibrierungs-Zertifikat)

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	1.950 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 12, 24, 48 h
Zusatzinfo	TD-SCDMA (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access)

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Dipolantenne
Aufbau	dipole antenna fixed under the cell plates; four bottles with cells exposed simultaneously; cell plates kept at a constant temperature of 37°C

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistung	251,19 mW	-	gemessen	-	24 dBm - nominale Maximalleistung von TD-SCDMA-Mobiltelefonen
SAR	5,36 W/kg	-	-	-	laut Antennen-Kalibrierungs-Zertifikat

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Ratten-Astrozyten, C6-Zellen (Ratten-Glioma-Zelllinie)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: Genexpression von bax und bcl-2 (RT-PCR und Real-time PCR), Proteinexpression von Caspase-3 (Western Blot)
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Apoptose (Annexin V- und Propidiumiodid-Färbung, Durchflusszytometrie), Zellproliferation (kommerzielles Kit)
Krebs: Tumorigenitäts-Assay in Nacktmäusen (Gewicht und morphologische Veränderungen der Tumore)
morphologische/histopathologische Veränderungen: Zellmorphologie (Mikroskopie) und Ultrastruktur (Färbung mit Uranylacetat und Blei-Citrat, Transmissions-Elektronenmikroskopie)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
DNA/RNA (in vitro)
intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Untersuchung am lebenden Organismus

Untersuchungszeitpunkt:

vor der Befeldung
nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Astrozyten: Im Vergleich zu nicht-exponierten und 12- oder 24 h-lang exponierten Zellen, veränderte sich die Morphologie und die Ultrastruktur von 48 h-lang exponierten Zellen. Viele Zellen wurden kürzer und dicker und die Mitochondrien zeigten eine ungleichmäßige Verteilung, unregelmäßige Formen und Größen, sowie Brüche und Kavitäten in den Christae. Eine 48-stündige Exposition verringerte das Zellwachstum im Vergleich zu den nicht-exponierten Gruppen. Der Prozentsatz für apoptotische Zellen war nach einer 48-stündigen Exposition mehr als dreimal so hoch wie in allen anderen Gruppen. Es wurde eine signifikante Runterregulierung der bcl-2 mRNA-Gehalte und eine Hochregulierung der bax mRNA-Gehalte nach einer 48-stündigen Exposition im Vergleich zur nicht exponierten Gruppe festgestellt, während keine Veränderungen in der Genexpression nach 12- oder 24 h-Exposition festgesellt wurden. Es wurde ein signifikanter Anstieg des Caspase-3-Proteins nach 48 h im Vergleich zu nicht-exponierten und 12- oder 24 h-exponierten Gruppen gefunden. Es konnte keine Tumor-Bildung von Astrozyten in Nackt-Mäusen festgestellt werden.
C6-Zellen: Es traten keine Unterschiede zwischen nicht-exponierten, 12-, 24-, und 48 h-exponierten Gruppen auf.
Die Autoren fassen zusammen, dass eine 48-stündige Exposition bei einem TD-SCDMA-Signal zwar nicht die Tumor-Bildung fördert, aber die Mitochondrien von Astrozyten beschädigte und die Apoptose über einen Caspase-3-abhängigen Signalweg mit Beteiligung von bax und bcl-2 hervorrief.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

National Basic Research Program (Program 973), China

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