Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Changes in gene and protein expression in magnetic field-treated human glioma cells med./bio.

[Veränderungen in der Gen- und Proteinexpression in Magnetfeld-behandelten menschlichen Gliom-Zellen]

Von: Savage Jr RE, Kanitz MH, Lotz WG, Conover D, Hennessey EM, Hanneman WH, Witzmann FA

Veröffentlicht in: Toxicol Mech Methods 2005; 15 (2): 115-120

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die mögliche Karzinogenität von Magnetfeldern anhand der Veränderungen der Genexpression und Proteinexpression und deren Zusammenhang in menschlichen Gliom-Zellen nach der Exposition bei einem 60 Hz-Magnetfeld untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Zellkulturen wurden als Triplikate jeweils bei dem Magnetfeld oder als Schein-Exposition exponiert. Mithilfe der Proteinexpressions-Analyse sollten Biomarker für Karzinogene detektiert und mit der parallel durchgeführten Genexpressions-Analyse zugehörige Onkogene gefunden werden.

Endpunkt

molekulare Biosynthese: Genexpression, Proteinexpression

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 60 Hz
- 50/60 Hz
- magnetisches Feld
- Niederfrequenz

Exposition	Parameter
Exposition 1: 60 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für 3 h	magnetische Flussdichte: 1,2 µT

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	60 Hz
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 3 h

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Helmholtz-Spule Merritt-Spulen
Aufbau	two concentric Merrit/Helmholtz coil systems, inner coils for exposure, outer coils to limit stray fields; modified commercial incubator placed as exposure chamber in the coil system
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	for sham exposure: double-wound coils were energized with opposing currents so that the resulting magnetic field was zero

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	1,2 µT	-	-	-	-

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
SF767 (menschliche Gliom-Zelllinie)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: Genexpression (Onkogen-Microarray) Proteinexpression (zweidimensionale Gelelektrophorese: Isoelektrische Fokussierung und anschließende SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese), Protein-Identifizierung (Peptid-Fingerprint, Massenspektrometrie)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
DNA/RNA (in vitro)
Zell-Homogenat, Proteine

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse der Genexpressions-Analyse zeigten eine signifikante Hochregulierung von fünf und Runterregulierung von 25 Genen in exponierten Zellen im Vergleich zur Schein-Exposition. Durch die Proteinexpressions-Analyse wurde eine signifikante Veränderung der Expressions-Raten von zehn identifizieren Proteinen festgestellt. Dabei zeigten drei eine Erhöhung und sieben eine Verminderung ihrer Expressions-Raten nach der Exposition verglichen mit der Schein-Exposition. Es konnten jedoch keine offensichtlichen Zusammenhänge zwischen den betroffenen Genen und Proteinen gefunden werden.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Wirkung von 60 Hz-Magnetfeldern auf die Genexpression und Proteinexpression von menschlichen Gliom-Zellen besteht, jedoch weitere Studien zur Klärung der Zusammenhänge und deren Bewertung vonnöten sind.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Pilot-/Erkundungs-/Vorstudie
Blindstudie

Studie gefördert durch

nicht angegeben/keine Förderung

Themenverwandte Artikel

Rezaie-Tavirani M et al. (2017): Proteomic Analysis of the Effect of Extremely Low-Frequency Electromagnetic Fields (ELF-EMF) With Different Intensities in SH-SY5Y Neuroblastoma Cell Line
Mahmoudinasab H et al. (2016): Short-term exposure to 50-Hz electromagnetic field and alterations in NQO1 and NQO2 expression in MCF-7 cells
Miyata H et al. (2015): Analysis of gene expression in human umbilical vein endothelial cells exposed to a 50-Hz magnetic field
Lee HC et al. (2015): Effect of extremely low frequency magnetic fields on cell proliferation and gene expression
Hasanzadeh H et al. (2014): Effect of ELF-EMF Exposure on Human Neuroblastoma Cell Line: a Proteomics Analysis
Sulpizio M et al. (2011): Molecular basis underlying the biological effects elicited by extremely low-frequency magnetic field (ELF-MF) on neuroblastoma cells
Girgert R et al. (2009): Exposure of mcf-7 breast cancer cells to electromagnetic fields up-regulates the plasminogen activator system
Ke XQ et al. (2008): 50-Hz magnetic field induces EGF-receptor clustering and activates RAS
Girgert R et al. (2008): Electromagnetic fields alter the expression of estrogen receptor cofactors in breast cancer cells
Kanitz MH et al. (2007): Investigation of protein expression in magnetic field-treated human glioma cells
Henderson B et al. (2006): Gene expression profiling of human endothelial cells exposed to 50-Hz magnetic fields fails to produce regulated candidate genes
Li H et al. (2005): Effects of ELF magnetic fields on protein expression profile of human breast cancer cell MCF7
Ding GR et al. (2002): Exposure to power frequency magnetic fields and X-Rays induces GAP-43 gene expression in human glioma MO54 cells
Yomori H et al. (2002): Elliptically polarized magnetic fields do not alter immediate early response genes expression levels in human glioblastoma cells
Loberg LI et al. (2000): Expression of cancer-related genes in human cells exposed to 60 Hz magnetic fields
Loberg LI et al. (1999): Gene expression in human breast epithelial cells exposed to 60 Hz magnetic fields
Jahreis GP et al. (1998): Absence of 60-Hz, 0.1-mT magnetic field-induced changes in oncogene transcription rates or levels in CEM-CM3 cells
Miyakoshi J et al. (1998): Enhanced NOR-1 gene expression by exposure of Chinese hamster cells to high-density 50 Hz magnetic fields