Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

8-oxoG DNA Glycosylase-1 Inhibition Sensitizes Neuro-2a Cells to Oxidative DNA Base Damage Induced by 900 MHz Radiofrequency Electromagnetic Radiation med./bio.

[8-oxoG DNA Glykosylase-1-Hemmung sensibilisiert Neuro-2a-Zellen gegenüber einem oxidativen DNA-Schaden, induziert durch elektromagnetische 900 MHz Hochfrequenz-Strahlung]

Von: Wang X, Liu C, Ma Q, Feng W, Yang L, Lu Y, Zhou Z, Yu Z, Li W, Zhang L

Veröffentlicht in: Cell Physiol Biochem 2015; 37 (3): 1075-1088

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die genotoxischen Wirkungen einer Exposition von Neuroblastom-Zellen bei einem 900 MHz elektromagnetischen Feld (GSM) und die Rolle der Oxoguanin-Glycosylase untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Oxoguanin-Glycosylase (auch 8-OxoG DNA-Glycosylase-1 genannt) ist das Hauptschutz-Enzym gegen die mutagene Wirkung von 8-Oxoguanin (ähnlich wie 8-OHdG). 8-Oxoguanin-DNA-Schäden entstehen durch reaktive Sauerstoffspezies. Ob die Oxoguanin-Glycosylase eine Rolle bei oxidativen DNA-Schäden durch hochfrequente elektromagnetische Felder spielt, sollte in der Studie untersucht werden. Dazu wurde das Enzym teilweise mittels Transfektion mit siRNA ausgeschaltet ("Gen-Silcencing").
Die Zellen wurden bei einem SAR von 1) 0,5 W/kg, 2) 1 W/kg, 3) 2 W/kg exponiert. Für jede dieser Gruppen wurde eine eigene Schein-Exposition durchgeführt. Zusätzlich wurden eine Negativkontrolle und eine Positivkontrolle durchgeführt. Bei den Gruppen 2 und 3 und deren Schein-Expositions-Gruppen wurden weitere Ansätze durchgeführt, bei denen die Oxoguanin-Glycosylase ausgeschaltet wurde.

Endpunkt

DNA-Schäden, oxidativer Stress und Zelllebensfähigkeit

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 900 MHz
- Ko-Exposition

Exposition	Parameter
Exposition 1: 900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 24 Stunden	SAR: 0,5 W/kg Mittelwert (SAR-Schwankungen < 6%)
Exposition 2: 900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 24 Stunden	SAR: 1 W/kg Mittelwert (SAR-Schwankungen < 6%)
Exposition 3: 900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 24 Stunden	SAR: 2 W/kg Mittelwert (SAR-Schwankungen < 6%)

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 24 Stunden

Modulation

Modulationsart	gepulst
Zusatzinfo	GSM Talk signal

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Wellenleiter
Kammer	petri dishes in two rectangular chambers placed inside the same incubator with a common location for the air inlet to maintain the same environmental conditions (37°C, 5% CO₂)
Aufbau	one of the chambers was excited by an EMF signal mimicking the basic pulse structure of the GSM Talk signal at 900 MHz and the other was used for sham exposure (random choice); 8 petri dishes with cell monolayers were arranged in two towers of four dishes each; the temperature increased by 0.02°C/(W/kg) of the average SAR value during exposure; the temperature difference between exposed and sham-exposed chambers did not exceed 0.1°C
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	0,5 W/kg	Mittelwert	-	-	SAR-Schwankungen < 6%

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 24 Stunden

Modulation

Modulationsart	gepulst
Zusatzinfo	GSM Talk signal

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	1 W/kg	Mittelwert	-	-	SAR-Schwankungen < 6%

Exposition 3

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 24 Stunden

Modulation

Modulationsart	gepulst
Zusatzinfo	GSM Talk signal

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	2 W/kg	Mittelwert	-	-	SAR-Schwankungen < 6%

Exponiertes System:

intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Neuro-2a (Neuroblastom-Zellen der Maus)

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Genotoxizität/Mutation: DNA-Einzelstrangbrüche und Doppelstrangbrüche (alkalischer Comet-Assay) und DNA-Basen-Schäden (FPG-modifizierter alkalischer Comet-Assay) (nur mit Gruppe 2 und 3)
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zelllebensfähigkeit (mit allen Gruppen; CCK-8-Assay, Spektrophotometrie)
intrazellulärer Gehalt an reaktiven Sauerstoffspezies (mit allen Gruppen ohne Oxoguanin-Glycosylase-Silencing; Dichlorfluorescein-Färbung, Spektrophotometrie)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
DNA/RNA (in vitro)
intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Ohne Silencing der Oxoguanin-Glycosylase zeigte nur Gruppe 3 (2 W/kg) eine signifikant erhöhte Menge an DNA-Basen-Schäden und reaktiven Sauerstoffspezies in exponierten Zellen im Vergleich zu schein-exponierten Zellen.
Silencing der Oxoguanin-Glycosylase bewirkte in exponierten Zellen der Gruppen 2 (1 W/kg) und 3 signifikant erhöhte Mengen an DNA-Basen-Schäden im Vergleich zu exponierten Zellen der jeweiligen Gruppe ohne Oxoguanin-Glycosylase-Silencing.
Es wurden in keiner Gruppe mit oder ohne Silencing der Oxoguanin-Glycosylase Wirkungen auf DNA-Strangbrüche und die Zelllebensfähigkeit gefunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von Neuroblastom-Zellen bei einem 900 MHz elektromagnetischen Feld (GSM) oxidative DNA-Basen-Schäden hervorrufen könnte. Die Oxoguanin-Glycosylase könnte eine entscheidende Rolle beim Schutz von Zellen gegen diese Schäden spielen.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie
Blindstudie

Studie gefördert durch

National Basic Research Program (Program 973), China
National Natural Science Foundation (NSFC), China

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