Es sollten die Auswirkungen einer Exposition menschlicher Amnion-Zellen bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf den Ceramid-Stoffwechsel und damit in Verbindung stehende Signalwege der Apoptose untersucht werden.
Frühere Studien der Autoren (Ke et al. 2008, Sun et al. 2008) haben gezeigt, dass eine Exposition bei einem 50 Hz-Magnetfeld eine Anhäufung des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptors bewirken könnte, welcher mit Ceramid in Verbindung steht. Die beiden Hauptziele des Ceramids in Zellen sind Cathepsin D und PP2Ac (eine Untereinheit der Protein-Phosphatase 2A), welche für gewöhnlich die Apoptose weitervermitteln.
Für die Ceramid-Stoffwechsel-Versuche wurden die Zellen mit oder Imipramin-Vorbehandlung (50 µM, 4 Stunden) getestet. Imipramin inhibiert die Hydrolyse von Sphingomyelin, einer der maßgeblichen Ceramid-Produktionswege neben der de novo-Synthese bei einer zellulären Stress-Reaktion. Sphinganin wurde zudem untersucht, da es das entscheidende Zwischenprodukt der Ceramid-de novo-Synthese ist.
Es wurde eine Positivkontrolle durchgeführt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 5, 15, 30 oder 60 min
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | kontinuierlich für 5, 15, 30 oder 60 min |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | two exposure chambers placed inside a CO2 incubator; a fan in the chamber wall ventilated and maintained air and temperature uniformity between chamber and incubator |
| Aufbau | each chamber was composed of a set of square Helmholtz coils (20 x 20 cm2) which were double-wrapped with two lines of copper wire and were encased by mu-metal; culture dishes were put in the center of the coils; the MF was perpendicular to the dishes; the incubator was aired with 95% humidity air and 5% CO2; the temperature in the chambers was recorded real time and kept at 37.0°C ± 0.2°C throughout the entire exposure period; difference in temperature between MF- and sham-exposed conditions did not exceed 0.2°C |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | one chamber was used for exposure, the other one for sham exposure; current was fed into the coils with the same direction in the exposure chamber, whereas opposite direction currents were fed into the coils in the sham exposure chamber; the conditions of the setting (exposure or sham exposure) were blind to the experimenters who did the assays |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,4 mT | - | gemessen | - | - |
Nach 5, 15 und 30 Minuten war der Gehalt einzelner Ceramide bei MF-exponierten Zellen im Vergleich zu schein-exponierten Zellen signifikant erhöht. Nach 60 Minuten Exposition wurde der höchste Anstieg mit signifikant erhöhten Werte aller Ceramide (C16, C18 und C24) im Vergleich zur Schein-Exposition gemessen. Die Sphingomyelin-Gehalte (C16, C24: 1 und C24) waren nach 60 Minuten in exponierten Zellen im Vergleich zu den schein-exponierten Zellen signifikant verringert, während der Sphinganin-Gehalt zur gleichen Zeit signifikant erhöht war.
Eine Imipramin-Vorbehandlung verhinderte die Zunahme an C18- und C24-Ceramiden und eine Abnahme der Sphingomyelin-Gehalte in exponierten Zellen nach 60 Minuten.
Die Exposition bei dem Magnetfeld hatte keinen Einfluss auf die Apoptose und hatte keine signifikante Wirkung auf die Cathepsin-D-Enzymaktivität und Aktivierung von PP2Ac.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition menschlicher Amnion-Zellen bei einem 50 Hz-Magnetfeld die Ceramid-Produktion sowohl über die Hydrolyse von Sphingomyelin als auch über eine de novo-Synthese erhöhen könnte. Es wurden jedoch keine Wirkungen auf die Apoptose gefunden.
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