Es sollten die Wirkungen einer Ko-Expostion von menschlichen Neuroblastom- und Ratten-Gliom-Zellen bei einem 50 Hz-Magnetfeld und Menadion auf DNA-Schäden und oxidativen Stress untersucht werden.
Die Verabreichung von Menadion für die Ko-Exposition basierte auf früheren Erkenntnissen, dass eine Magnetfeld-Exposition zelluläre Reaktionen auf Menadion verändert (Markkanen et al. 2008, Luukkonen et al. 2011). Menadion führt zur Produktion von Superoxid-Anionen und DNA-Schäden.
Neruoblastom-Zellen wurden mit 0, 1, 5, 10 und 20 µM und Gliomzellen mit 0, 1, 5, 10, 15, 20 und 50 µM Menadion behandelt und wurden entweder nicht bei dem Magnetfeld exponiert (Kontrollgruppen), schein-exponiert oder bei einem 10 µT- oder 30 µT-Magnetfeld exponiert.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 24 Stunden
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Exposition 2:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 24 Stunden
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menadione was administered after exposure to the magnetic field and cells were incubated for 3 hours afterwards
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 24 Stunden |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Kammer | cell culture dishes in coil system in incubator (temperature-controlled and 5% CO2) |
| Aufbau | horizontal magnetic field was generated by a pair of coils (34 cm x 46 cm) in a Helmholtz-type configuration (22 cm distance between the coils); cell culture dishes were placed at the center of the coil system, where the magnetic field was homogeneous |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | control cells were incubated in an identical incubator as exposed and sham exposed cells |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 10 µT | - | gemessen | - | - |
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 24 Stunden |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 30 µT | - | gemessen | - | - |
Die Schein-Exposition zeigte in beiden Zelllinien bei keinem Parameter signifikante Wirkungen im Vergleich zu den Kontrollgruppen.
Die Mikrokern-Bildung war nur in Neuroblastom-Zellen, die bei dem 30 µT-Magnetfeld exponiert waren, im Vergleich zu den Kontrollgruppen signifikant erhöht. Die Wirkung war bei Zellen mit der höchsten Konzentration von Menadion (20 µM) am ausgeprägtesten und es wurde eine signifikante Wechselwirkung von Menadion und der Magnetfeld-Exposition gefunden. Das heißt, die Wirkung des Magnetfeldes war abhängig von der Präsenz und der Menge an Menadion. In C6-Zellen hatte das Magnetfeld keine signifikante Wirkung auf die Mikrokern-Bildung im Vergleich zu den Kontrollgruppen.
Die Superoxid-Produktion im Zytosol und in den Mitochondrien war nur in C6-Zellen, die bei 10 µT- oder 30 µT-Magnetfeldern exponiert waren, im Vergleich zu den Kontrollgruppen signifikant erhöht. Es wurde keine Wechselwirkung des Magnetfeldes mit Menadion beobachtet.
Die Zelllebensfähigkeit wurde durch eine Exposition bei dem Magnetfeld oder eine Ko-Exposition bei dem Magnetfeld und Menadion nicht signifikant beeinflusst.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld zu DNA-Schäden in menschlichen Neuroblastom-Zellen und oxidativen Stress in Ratten-Gliom-Zellen führen könnte. Bei den genotoxischen Wirkungen verstärkte das Magnetfeld die Wirkung von Menadion bei einer Ko-Exposition, während beim oxidativen Stress die Wirkung des Magnetfelds unabhängig von der Ko-Exposition war.
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