Es sollten die Wirkungen einer Exposition embryonaler neuraler Stammzellen der Maus bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf die neuronale Differenzierung und Entwicklung sowie die zugrunde liegenden molekularen Wirkungsmechanismen untersucht werden.
Um die Rolle der TRPC1-Ionenkanäle zu untersuchen, wurde die TRPC1-Translation mittels Transfektion mit TRPC1-siRNA (small interfering RNA) unterbunden (ein sogenannter Gen-Knockdown). TRPC1 ist ein Calcium-Ionenkanal und der intrazelluläre Calcium-Spiegel könnte mit der Zelldifferenzierung in Zusammenhang stehen.
Die Ergebnisse wurden aus fünf unabhängigen, zweifach durchgeführten Experimenten gewonnen.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 4 Stunden/Tag für 1, 2 oder 3 Tage
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 4 Stunden/Tag für 1, 2 oder 3 Tage |
| Expositionsquelle |
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| Kammer | two identical chambers placed inside a commercial incubator |
| Aufbau | environmental conditions in chambers were kept stable (37°C, 5% CO2, 95% humidity); the temperature variance between the chambers did not exceed 0.3°C; during exposure, the chambers were randomly assigned to sham exposure or exposure by a computer program |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
Die Zelllebensfähigkeit, Zell-Instandhaltung, Zellproliferation und die Genexpression von Genen, die in einem Zusammenhang mit Zellproliferation stehen, waren nach 3 Tagen Exposition im Vergleich zu schein-exponierten Zellen signifikant erhöht.
Die neuronale Differenzierung war bei exponierten Zellen im Vergleich zu schein-exponierten Zellen nach 3 Tagen signifikant erhöht, was durch die immunhistochemische Färbung, Proteinexpression und Genexpression von neuronalen Markern (NeuroD und Ngn1) gezeigt wurde. Darüber hinaus waren die Länge der Axone und die Anzahl der Verzweigungspunkte in exponierten Zellen im Vergleich zu schein-exponierten Zellen signifikant erhöht.
Die Exposition bei dem Magnetfeld hatte keine Wirkung auf die Apoptose.
Die Magnetfeld-Exposition führte im Vergleich zur Schein-Exposition nach 3 Tagen zu einer signifikant erhöhten TRPC1-Genexpression und -Proteinexpression (für TRPC3-7 wurden keine Unterschiede gemessen) und zu signifikant erhöhten intrazellulären Calcium-Spitzenwerten.
Bei Zellen mit TRPC1-Knockdown waren die Wirkungen des Magnetfelds auf die neuronale Differenzierung und den Calcium-Spiegel hingegen aufgehoben.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von embryonalen neuralen Stammzellen der Maus bei einem 50 Hz-Magnetfeld die Proliferation und neuronale Differenzierung durch Hochregulierung der Expression von TRPC1 und neuronaler Gene (NeuroD und Ngn1) stimulieren könnte.
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