Es sollte untersucht werden, ob extrem niederfrequente Magnetfelder Wirkungen, ähnlich zu denen des epidermalen Wachstumsfaktors, auf die Zell-Motilität und die damit verbundenen Zytoskelett-Veränderungen haben.
Zell-Motilität ist an vielen wichtigen physiologischen Prozessen, wie beispielsweise Nährstoffaufnahme und Wundheilung beteiligt, und basiert auf einer Umordnung des Zytoskeletts. Allerdings spielt das Zytoskelett auch bei Tumorzellen eine große Rolle bei der Metastase und dem Schutz vor der Überwachung des Immunsystems. Das Ziel dieser Studie war es, die Zell-Motilität und Aggression unter Beteiligung des Zytoskeletts als Reaktion auf Umweltreize, wie zum Beispiel Magnetfelder zu verstehen.
PD153035 ist ein kompetitiver Inhibitor des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptors. Teilweise wurde dieser Inhibitor ins Kulturmedium gegeben, um zu untersuchen, ob der mögliche Einfluss des Magnetfelds über einen epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor-abhängigen Signalweg vermittelt wird. Außerdem wurde der epidermale Wachstumsfaktor in einigen Experimenten zum Kulturmedium hinzugegeben.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 30 Minuten
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| Frequenz | 50 Hz |
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| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 30 Minuten |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Aufbau | a pair of circular horizontal Helmholtz coil plates (20 cm in height, and 20 cm in radius, each plate consists of 150 turns of copper wire); coils were placed in a CO2 culture incubator at 37°C and shielded from external field interactions; cells and samples were placed between the plates |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,4 mT | - | berechnet und gemessen | - | ± 0,012 mT |
Die Magnetfeld-Exposition führte im Vergleich zur Schein-Exposition zu morphologischen Veränderungen der Zellen, d.h. es wurden neu gebildete Protrusionen (besonders Filopodien und Lamellipodien) gefunden. Außerdem wurden in exponierten Zellen häufiger Vinkulin-verknüpfte fokale Adhäsionen als bei schein-exponierten Zellen gefunden. Weiterhin führte die Exposition zu einer offensichtlichen Reduktion an Stressfasern im Zentrum der Zellen, während die Zelloberflächen vergrößert und die Effizienz der Aktin-Anordnung erniedrigt waren, was mit einer Erniedrigung des gesamten F-Aktin-Gehalts und dessen Verteilung begleitet war. Diese Wirkungen wurden von Veränderungen im Proteinexpressions-Niveau oder dem Verteilungsmuster von Signalmolekülen des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor-Signalwegs begleitet. Die Wirkungen, die durch das Magnetfeld hervorgerufen wurden, ähnelten denen, die durch eine Zugabe des epidermalen Wachstumsfaktors zum Kulturmedium erzielt wurden. Allerdings verhinderte eine Hemmung der Aktivierung des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptors mit PD153035 die durch das Magnetfeld hervorgerufenen Veränderungen nicht vollständig, was darauf hindeutet, dass der PD153035-sensitive epidermale Wachtumsfaktor-Rezeptor nicht allein für die durch das Magnetfeld hervorgerufene Umorganisation des Zytoskeletts verantwortlich ist.
Die Autoren schlussfolgern, dass extrem niederfrequente Magnetfelder die Wanderungs- und Bewegungs-bezogenen Umgestaltungen des Zytoskeletts beeinflussen und dass die auftretenden Veränderungen durch epidermale Wachstumsfaktor-Rezeptor-abhängige Signalwege vermittelt werden.
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