Es sollte die Wirkung eines extrem niederfrequenten Magnetfelds auf menschliche T-Typ-Calciumkanäle, die in embryonale Nieren-Zellen transfiziert wurden, und auf native T-Typ-Calciumkanäle in kultivierten kortikalen Neuronen der Maus untersucht werden.
T-Typ-Calciumkanäle sind niedrig-spannungsabhängige Calciumkanäle, die eine wichtige Rolle bei verschiedenen physiologischen und pathologischen Funktionen spielen.
Die T-Typ-Calciumkanäle Cav3.1, Cav3.2 und Cav3.3 wurden in menschliche embryonale Nieren-Zellen transfiziert.
Die primären kultivierten kortikalen Neuronen wurden benutzt, um zu testen, ob eine Magnetfeld-Exposition die nativen T-Typ-Kanal-Ströme über einen Leukotrien E4-Signalweg hemmt.
Leukotrien E4 ist an Entzündungs-Prozessen beteiligt und wird über die Oxidation der Arachidonsäure hergestellt.
Die Experimente wurden teilweise mit den Inhibitoren CAY10502 (hemmt die Freisetzung von Arachidonsäure), BAY9773 (ein Leukotrien Rezeptor-Antagonist) oder Bestatin (blockiert die Umwandlung von Leukotrien D4 zu Leukotrien E4) durchgeführt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für bis zu 3 Stunden (0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h)
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| Frequenz | 50 Hz |
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| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für bis zu 3 Stunden (0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h) |
| Expositionsquelle | |
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| Aufbau | magnetic field was produced by a pair of Helmholtz coils, powered by an AC generator system; exposure did not change the temperature of the CO2 incubator (37 °C) |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | sham exosed control group was placed in the same incubator but without magnetic field |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 200 µT | nicht spezifiziert | gemessen | - | - |
In den exponierten Zellkulturen der embryonalen Nieren-Zellen waren die Zell-Ströme nach 0,5 und 1 Stunde Exposition im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erniedrigt. Das bedeutet, dass die T-Typ-Kanäle (Cav3.1, Cav3.2 und Cav3.3) inhibiert waren. Die Inhibitoren CAY10502 und Bestatin hoben die Expositions-bedingte Hemmung auf. Um die Ergebnisse weiter zu bestätigen, wurde Leukotrien E4 zum Kulturmedium hinzugegeben, welches die Expositions-bedingte Hemmung der Calciumkanäle nachahmte. Allerdings wurden durch die Exposition weder die Expression des T-Typ-Kanals Cav3.2, noch die Steady State-Calciumkanal-Aktivierung oder -Inaktivierung beeinflusst. Die Gehalte an Arachidonsäure und Leukotrien E4 waren verglichen mit der Kontrollgruppe nach 0,5 und 1 Stunde Exposition signifikant erhöht.
Bei den primären kultivierten kortikalen Neuronen der Maus hemmte die Exposition die T-Typ-Calciumkanal-Ströme im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant. Experimente mit dem Inhibitor Bestatin und die Hinzugabe von Leukotrien E4 deuten darauf hin, dass die Hemmung über einen Leukotrien E4-abhängigen Signalweg vermittelt wird.
Die Autoren schlussfolgern, dass extrem niederfrequente Magnetfelder die T-Typ-Calciumkanäle in transfizierten embryonalen Nieren-Zellen und primären kultivierten kortikalen Neuronen über einen Arachidonsäure und Leukotrien E4-abhängigen Signalweg hemmen.
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