Es sollte herausgefunden werden, ob ein extrem niederfrequentes Magnetfeld die Glutamat-Freisetzung im Hippocampus von Mäusen beeinflusst und es sollten mögliche molekulare Mechanismen sowie die Wirkung von Lotus-Samenhülsen-Proanthocyanidinen (LSPC) untersucht werden.
In einer vorherigen Studie fanden die Autoren heraus, dass die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern oxidativen Stress und kognitive Beeinträchtigungen bei Mäusen hervorrufen könnte und dass eine Gabe von LSPCs vor diesen Schädigungen schützen könnte (Duan et al., 2013). Allerdings blieben die molekularen Hintergründe unklar.
Fünf Mäuse-Gruppen wurden untersucht (n=10 pro Gruppe): 1.) Schein-Exposition, 2.) Exposition, 3.) Exposition + 30 mg/kg LSPCs, 4.) Exposition + 60 mg/kg LSPCs und 5.) Exposition + 90 mg/kg LSPCs. Die LSPCs wurden täglich für 43 Tage verabreicht (15 Tage lang vor der Exposition und während der 28 Tage Exposition).
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
4 Stunden/Tag an 28 Tagen
|
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 4 Stunden/Tag an 28 Tagen |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | mice were exposed in well ventilated perspex boxes (14 cm x 10 cm x 12 cm) and these boxes were placed in the middle of the coils, temperature in the boxes was 23 ± 0.5°C |
| Aufbau | pair of helmholtz coils (1 mm wire diameter, 32 cm internal diameter, 36 cm external diameter) with 500 turns was used; exposure device was placed in a temperature controlled room (23 ± 2°C) |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 8 mT | - | gemessen | - | - |
Im Hippocampus von exponierten Mäusen waren die Konzentrationen von Glutamat, gamma-Amino-Buttersäure, Calcium-Ionen und die Proteinexpression der Untereinheit des NMDA-Rezeptors NR2B im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erhöht. Eine Gabe von LSPCs schwächte diese Wirkungen signifikant ab oder verhinderte sie vollständig.
Die Magnetfeld-Exposition rief signifikante Veränderungen bei der Aktivierung des Mitogen aktivierten Proteinkinase-Signalwegs hervor. Die Verhältnisse von phosphorylierter ERK-1 zu ERK-1 und von phosphorylierter ERK-2 zu ERK-2 waren in der Expositions-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erniedrigt. Diese Erniedrigungen wurden durch eine Gabe von LSPCs abgeschwächt. Außerdem waren in der Expositions-Gruppe die Proteinexpression von ASK1 und die Verhältnisse von phosphorylierter JNK-1 zu JNK-1 und phosphorylierter JNK-2 zu JNK-2 verglichen mit der Kontrollgruppe signifikant erhöht. Eine Gabe von LSPCs schwächte diese Wirkungen signifikant ab oder verhinderte sie vollständig.
Im Hippocampus von exponierten Mäusen fand sich im Vergleich zur Kontrolle ein signifikant erniedrigtes Verhältnis von phosphoryliertem CREB zu CREB, während eine Gabe von LSPCs diese Wirkung signifikant abschwächte.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass extrem niederfrequente Magnetfelder den Gehalt an Glutamat und den Mitogen aktivierten Proteinkinase-Signalweg im Hippocampus von Mäusen verändern könnten. Eine Gabe von LSPCs könnte diese molekularen Veränderungen und damit die in der vorherigen Studie berichteten (Duan et al., 2013) kognitiven Beeinträchtigungen verhindern.
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