Es sollte die Angiogenese in zwei Endothel-Zell-Modellen, die bei einem extrem niederfrequenten Magnetfeld exponiert wurden, in vivo und in vitro untersucht werden.
Die Hemmung der Angiogenese könnte eine mögliche therapeutische Strategie bei Erkrankungen darstellen, bei denen eine starke Angiogenese involviert ist (zum Beispiel Krebs).
Für die in vivo-Experimente wurden exponierte (72 Stunden) oder nicht-exponierte Maus-Endothel-Zellen (MS-1, Tumor-fördernd) den Mäusen an der Flanke unter die Haut gespritzt und die Tumor-Entwicklung 7 Tage lang beobachtet. Für die in vitro-Experimente wurden MS-1 und menschliche Nabelschnur-Venen-Endothel-Zellen (HUVECs) jeweils für bis zu 24 und 72 Stunden exponiert.
Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) ist ein Signalprotein, welches unter anderem die Angiogenese stimuliert.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich bis zu 24 h
HUVECs
|
|
|
Exposition 2:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 72 Stunden
MS-1-Zellen
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|
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich bis zu 24 h |
| Zusatzinfo | HUVECs |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | Helmholtz coils were placed in an incubator at 37°C, 5 % CO2, 95 % air and 100 % relative humidity |
| Aufbau | Helmholtz coils had a mean radius of 13 cm, in each coil the number of turns was 800 with a 2 mm² wire giving a resulting resistance of 2.4 Ohm and an inductance of ca. 39 mH, mean vertical distance between the coils was 13.5 cm; simultaneous exposure of a maximum of 6 culture plates |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1 mT | Minimum | gemessen | - | - |
| magnetische Flussdichte | 2 mT | Maximum | gemessen | - | - |
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 72 Stunden |
| Zusatzinfo | MS-1-Zellen |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 2 mT | - | gemessen | - | - |
Mäuse, die mit Magnetfeld-exponierten MS-1-Zellen inokuliert wurden, entwickelten signifikant kleinere Tumore als Mäuse, die mit schein-exponierten MS-1-Zellen inokuliert wurden. Die histopathologische Untersuchung der Tumore deutete bei den Mäusen, denen Magnetfeld-exponierte MS-1-Zellen injiziert wurden, auf eine Reduzierung der Hämangiom (gutartiger Tumor)-Größe, der Blut-gefüllten Zwischenräume und Blutungen hin. Auch eine in vitro-Untersuchung der MS-1-Zellen zeigte, dass die Magnetfeld-Exposition die Zellproliferation signifikant erniedrigte.
In exponierten menschlichen Nabelschnur-Venen-Endothelzellen waren die Zellproliferation, Migration und die Angiogenese im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erniedrigt. Außerdem war bei den menschlichen Nabelschnur-Venen-Endothelzellen die Proteinexpression des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors und des phosphorylierten vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors verglichen mit den schein-exponierten Zellen signifikant erniedrigt.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Magnetfeld-Exposition die Fähigkeit der Endothelzellen, neue Gefäße zu bilden, in den in vivo- und den in vitro-Untersuchungen herabsetzte, und zwar vermutlich über einen vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor-Signalweg. Diese Ergebnisse könnten helfen, therapeutische Anwendungen für die Behandlung von Krankheiten, bei denen die Angiogenese involviert ist, zu entwickeln.
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