Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Comparison of the genotoxic effects induced by 50 Hz extremely low-frequency electromagnetic fields and 1800 MHz radiofrequency electromagnetic fields in GC-2 cells med./bio.

[Vergleich der genotoxischen Wirkungen durch extrem niederfrequente elektromagnetische 50 Hz-Felder und elektromagnetische 1800 MHz-Hochfrequenz-Felder in GC-2-Zellen]

Von: Duan W, Liu C, Zhang L, He M, Xu S, Chen C, Pi H, Gao P, Zhang Y, Zhong M, Yu Z, Zhou Z
Veröffentlicht in: Radiat Res 2015; 183 (3): 305-314
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Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die genotoxischen Auswirkungen einer Exposition von Spermatozyten-abgeleiteten Zellen der Maus bei einem 50 Hz- oder 1800 MHz elektromagnetischen Feld untersucht und miteinander verglichen werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Zellen wurden entweder bei einem 50 Hz-Magnetfeld mit 1 mT (Gruppe 1), 2 mT (Gruppe 2) oder 3 mT (Gruppe 3) oder bei einem 1800 MHz elektromagnetischen Feld mit einem SAR-Wert von 1 W/kg (Gruppe 4), 2 W/kg (Gruppe 5) oder 4 W/kg (Gruppe 6) exponiert. Für jede Expositions-Gruppe wurde eine zugehörige Schein-Exposition durchgeführt.
Wasserstoffperoxid wurde als Positivkontrolle im Lebensfähigkeits- und Comet-Assay verwendet und Etoposid wurde beim Nachweis der gamma-H2AX-Foki als Positivkontrolle verwendet. Alle Experimente wurden mindestens dreimal wiederholt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend 5 min Feld an und 10 min Feld aus für 24 Stunden
Exposition 2: 1.800 MHz
Expositionsdauer: intermittierend 5 min Feld an und 10 min Feld aus für 24 Stunden
  • SAR: 1 W/kg (Gruppe 4)
  • SAR: 2 W/kg (Gruppe 5)
  • SAR: 4 W/kg (Gruppe 6)

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer intermittierend 5 min Feld an und 10 min Feld aus für 24 Stunden
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer cells were exposed in petri dishes
Aufbau two mu-metal box chambers (each randomly assigend to exposure or sham exposure) in an incubator; each chamber contained 2 coils with 56 windings, 2 coils with 50 windings, two fans, a petri dish holder and a temperature sensor; 37-37.5°C, 5% CO2 and 95% humidity were maintained; nonuniformity of the magnetic field was <1% at all possible petri dish locations
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo temperature difference between the exposure and the sham exposure chambers did not exceed 0.1°C
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1 mT - - - Gruppe 1
magnetische Flussdichte 2 mT - - - Gruppe 2
magnetische Flussdichte 3 mT - - - Gruppe 3
Zusätzliche Parameterdetails

fields in sham exposure were <0.05% compared to field exposure

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 1.800 MHz
Typ
Expositionsdauer intermittierend 5 min Feld an und 10 min Feld aus für 24 Stunden
Zusatzinfo GSM talk mode simulation
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer cells were exposed in petri dishes
Aufbau two rectangular waveguide chambers (each randomly assigend to exposure or sham exposure); 6 petri dishes were exposed simultaneously in each chamber in the magnetic field maximum with a perpendicularly polarized electric field; 37°C, 5% CO2 and 95% humidity were maintained; maximum temperature rise of 0.03°C/(W/kg)
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo temperature difference between the exposure and sham exposure chambers did not exceed 0.1°C
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
SAR 1 W/kg - gemessen - Gruppe 4
SAR 2 W/kg - gemessen - Gruppe 5
SAR 4 W/kg - gemessen - Gruppe 6
Zusätzliche Parameterdetails

SAR variability was below 6%

Referenzartikel

  • Liu C et al. (2013): Exposure to 1800 MHz radiofrequency electromagnetic radiation induces oxidative DNA base damage in a mouse spermatocyte-derived cell line
  • Focke F et al. (2010): DNA fragmentation in human fibroblasts under extremely low frequency electromagnetic field exposure
  • Antonini RA et al. (2006): Extremely low-frequency electromagnetic field (ELF-EMF) does not affect the expression of alpha3, alpha5 and alpha7 nicotinic receptor subunit genes in SH-SY5Y neuroblastoma cell line

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der Zelllebensfähigkeit zwischen den Expositions-Gruppen und ihren jeweiligen Schein-Expositionen gefunden.
Im alkalischen Comet-Assay zeigte Gruppe 3 (50 Hz, 3 mT) eine signifikante Zunahme an DNA-Schäden im Vergleich zur Schein-Exposition. Gleichermaßen wurde eine signifikante Zunahme der gamma-H2AX-Foki in Gruppe 3 im Vergleich zur Schein-Exposition gefunden. Im FPG-modifizierten Comet-Assay wurden in Gruppe 6 (1800 MHz, 4 W/kg) signifikante oxidative Schäden an den Nukleinbasen nach Zugabe von FPG im Vergleich zu Ansätzen ohne FPG gefunden, jedoch war das Ergebnis nicht signifikant verschieden von der Schein-Exposition.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von Spermatozyten-abgeleiteten Zellen der Maus bei einem 50 Hz-Magnetfeld mit 3 mT oder bei einem 1800 MHz elektromagnetischen Feld mit 4 W/kg eine genotoxische Wirkung haben könnte, wobei die zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen unterschiedlich sind.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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