Es sollten die Wirkungen von extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die neuronale Differenzierung von PC-12-Zellen untersucht werden.
In dieser Studie wurden PC-12-Zellen als Modell genutzt, um die neuronale Differenzierung zu untersuchen. Diese Zellen differenzieren und ändern ihre Morphologie in Neuronen-ähnliche Zellen durch die Stimulation mit dem Nervenwachstumsfaktor. Ein besseres Verständnis der neuralen Differenzierung, einschließlich Proteom-Analysen, könnte zu neuen Therapie-Möglichkeiten bei neurodegenerativen Erkrankungen führen.
Um die neuronale Differenzierung hervorzurufen, wurde der Nervenwachstumsfaktor in einer Konzentration von 50 ng/ml zum Medium hinzugegeben. Es wurden die folgenden Gruppen untersucht: 1.) Kontrollgruppe, 2.) Hinzugabe des Nervenwachstumsfaktors und 3.) Hinzugabe des Nervenwachstumsfaktors + Magnetfeld-Exposition.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 1, 3 oder 5 Tage
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für 1, 3 oder 5 Tage |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Aufbau | two coils (17.5 cm radius each) arranged in a Helmholtz configuration oriented to produce a vertical magnetic field; distance between the coils 17.5 cm; number of loops 1000 |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
Die Ergebnisse der Magnetfeld-exponierten Gruppe, die mit dem Nervenwachstumsfaktor behandelt wurde (Gruppe 3), wurden mit den Ergebnissen der Zellkultur, die nur mit dem Nervenwachstumsfaktor behandelt wurde (Gruppe 2), verglichen.
Nach 5 Tagen wurden in Magnetfeld-exponierten Zellkulturen signifikant längere Neuriten-Auswüchse und mehr Zellen, die Neuriten hatten, gefunden, während die Zellproliferation signifikant erniedrigt war, was mit einer erhöhten Differenzierung in Verbindung gebracht wird.
Eine Magnetfeld-Exposition veränderte signifikant die Genexpression und die Proteinexpression, die in Verbindung mit der Differenzierung steht. Die zweidimensionale Gelelektrophorese zeigte eine veränderte Proteinexpression bei den Magnetfeld-exponierten Zellkulturen. Deshalb wurden sechs der unterschiedlich exprimierten Proteine mittels Massenspektrometrie identifiziert. Von den identifizierten Proteinen ist bekannt, dass sie an Zelldifferenzierungs-Prozessen beteiligt sind und sie werden mit Erkrankungen des Gehirns (z.B. neurodegenerative Erkrankungen) in Verbindung gebracht.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern die Differenzierung von PC-12-Zellen förderte und dass diese Felder möglicherweise eine therapeutische Option in der Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen darstellen könnten.
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