Es sollten die in vivo-Wirkungen einer kurzzeitigen und einer langzeitigen Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die männliche Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) untersucht werden.
Zwei Experimente wurden durchgeführt. Im ersten Experiment wurde eine Transkriptom-Analyse durchgeführt. Drei Gruppen wurden untersucht (n=20 pro Gruppe): 1 a) Kontrollgruppe, 1 b) Kurzzeit-Exposition (72 Stunden in der adulten Form) und 1 c) Langzeit-Exposition (312 Stunden als Ei, Larve und in der adulten Form). Zur Verifikation der Ergebnisse wurde eine quantitative Real-time RT-PCR vorgenommen. Dafür wurden die gleichen Gruppen wie für die Transkriptom-Analyse gebildet, jedoch mit 60 Individuen pro Gruppe. Die RNA für die Analyse der Genexpression wurde in allen Gruppen von den drei Tage alten Fliegen extrahiert.
Im zweiten Experiment wurde die Fertilität untersucht. Dafür wurden vier Gruppen analysiert (n=20 für jede untersuchte Gruppe, bzw. Expositions-Dauer): 2 a) Kurzzeit-Kontrollgruppe, 2 b) Kurzzeit-Exposition (8, 16, 24, 48, 72 Stunden in der adulten Form), 2 c) Langzeit-Kontrollgruppe und 2 d) Langzeit-Exposition (312 Stunden als Ei, Larve und in der adulten Form). Direkt nach der Exposition wurden die männlichen Fliegen mit nicht-exponierten jungfräulichen Weibchen gepaart. Die Anzahl der F1-Puppen wurde benutzt, um die Fertilität darzustellen.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für bis zu 72 Stunden
Kurzzeit-Exposition
|
|
|
Exposition 2:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 312 Stunden
Langzeit-Exposition
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für bis zu 72 Stunden |
| Zusatzinfo | Kurzzeit-Exposition |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Aufbau | Helmholtz coil (length 15 cm, diameter 40 cm) was wrapped with 260 turns of a single strand of copper wire; fruit flies were placed in a 19 cm space between the two coils; system was put in an incubator (25 ± 0.5°C, 60% relative humidity, 12 hours dark/light cycle); incubator, including the exposure system was put in room at 25°C |
| Zusatzinfo | control group was placed in another incubator in a location with an equal background magnetic field |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 3,03 mT | - | gemessen | - | ± 0,04 mT |
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 312 Stunden |
| Zusatzinfo | Langzeit-Exposition |
| Expositionsquelle |
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|---|
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 3,03 mT | - | gemessen | - | ± 0,04 mT |
Die Transkriptom-Analyse zeigte, dass im Vergleich zu den jeweiligen Kontrollgruppen nach einer Kurzzeit-Exposition 439 Gene hochreguliert und 874 Gene runterreguliert waren, während unter Langzeit-Expositions-Bedingungen 514 Gene hochreguliert und 1206 Gene runterreguliert waren. Beide Expositions-Gruppen zusammengenommen (Kurzzeit- und Langzeit-Exposition), war die Expression von 836 Genen verändert. Hieraus wurden 6 Gene, die in Verbindung mit der Apoptose, dem Altern, immunologischen Stress und der Fortplanzung in Verbindung gebracht werden, mittels PCR verifiziert: Die Gene Jra, ark, decay und cat waren runterreguliert, während die Gene hsp22 und totA hochreguliert waren.
Bei den exponierten Männchen war die Anzahl der F1-Puppen niedriger als in den jeweiligen Kontrollgruppen, jedoch war der Wert nur für die Kurzzeit-Exposition signifikant.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Studie die in vivo-Wirkungen einer Kurzzeit- und Langzeit-Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die männliche Fruchtfliege zeigt.
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