Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Rat adipose-derived mesenchymal stem cells aging reduction by zinc sulfate under extremely low frequency electromagnetic field exposure is associated with increased telomerase reverse transcriptase gene expression med./bio.

[Verringerung der Alterung von Fettgewebe-abgeleiteten mesenchymalen Stammzellen der Ratte durch Zinksulfat bei einer extrem niederfrequenten elektromagnetischen Feld-Exposition steht im Zusammenhang mit einer Zunahme der Genexpression der Telomerase-reversen Transkriptase]

Von: Fathi E, Farahzadi R, Rahbarghazi R, Samadi Kafil H, Yolmeh R

Veröffentlicht in: Vet Res Forum 2017; 8 (2): 89-96

Es sollten die Wirkungen eines 50 Hz-Magnetfeldes und Zink-Sulfat auf die Alterung und die Genexpression der Telomerase-Reverse Transkriptase (TERT) in mesenchymalen Stammzellen aus dem Fettgewebe der Ratte untersucht werden.

In einem Vorexperiment wurde die optimale Konzentration an Zink-Sulfat bestimmt (0,14 µg/ml), um das Zellwachstum zu fördern. Im weiteren wurden folgende Gruppen untersucht: 1) Schein-Exposition, 2) Magnetfeld-Exposition, 3) Schein-Exposition + 0,14 µg/ml ZnSO₄ und 4) Magnetfeld-Exposition + 0,14 µg/ml ZnSO₄.

Exposition	Parameter
Exposition 1: 50 Hz Expositionsdauer: 30 Minuten pro Tag an 21 aufeinanderfolgenden Tagen	magnetische Flussdichte: 20 mT

Frequenz	50 Hz
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	30 Minuten pro Tag an 21 aufeinanderfolgenden Tagen

Expositionsquelle	Helmholtz-Spule
Aufbau	MF wurde durch ein paralleles Set Helmholtz-Spulen (jeweils 27 cm Durchmesser) mit 500 Windungen eines ummantelten Kupferdrahtes (0,70 mm) generiert; Spulen wurden innerhalb eines Inkubators platziert; 6-Well-Platten wurden in der Mitte der Spulen platziert, um ein gleichförmiges Feld zu erhalten
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	schein-exponierte Platten wurden unter den gleichen Bedingungen (CO₂-Konzentration, Temperatur, Feuchtigkeit) in einem anderen Inkubator inkubiert, aber ohne MF

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	20 mT	-	gemessen	-	-

Yan J et al. (2010): Effects of extremely low-frequency magnetic field on growth and differentiation of human mesenchymal stem cells

Exponiertes System:

molekulare Biosynthese: Genexpression der Telomerase-Reverse Transkriptase (TERT) (real-time PCR)
Zellfunktionen: Anzahl der Zellen mit Enzymaktivität der beta-Galaktosidase (Färbung mit 5-Brom-4-chlor-3-indoxyl-β-D-galactopyranosid (X-Gal))

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Die Genexpression von TERT war nach der Exposition (Gruppe 2) im Vergleich zur Schein-Exposition (Gruppe 1) signifikant verringert, während die Anzahl der beta-Galaktosidase-positiven Zellen signifikant erhöht war. Eine Kombination von Zink-Sulfat und Magnetfeld-Exposition (Gruppe 4) verringerte im Vergleich zu Zink-Sulfat allein (Gruppe 3) die Genexpression signifikant; es blieb jedoch signifikant erhöht verglichen mit der Schein-Exposition (Gruppe 1). Ähnlich, aber vice versa, führte eine Kombination von Zink-Sulfat und Magnetfeld-Exposition (Gruppe 4) im Vergleich zu Zink-Sulfat allein (Gruppe 3) zu einer signifikanten Erhöhung der Anzahl der beta-Galaktosidase-positiven Zellen, aber die Anzahl blieb signifikant niedriger als bei der Schein-Exposition (Gruppe 1).
Die Autoren schlussfolgern, dass die 50 Hz-Magnetfeld-Exposition von mesenchymalen Stammzellen aus dem Fettgewebe der Ratte das zelluläre Altern beeinflussen und dass Zink-Sulfat diese Veränderungen abschwächen könnte.

Studienmerkmale:

Fathi E et al. (2017): Enhancement of osteogenic differentiation of rat adipose tissue-derived mesenchymal stem cells by zinc sulphate under electromagnetic field via the PKA, ERK1/2 and Wnt/β-catenin signaling pathways
Martinez MA et al. (2015): Power-Frequency Magnetic Field Inhibits Adipogenic Differentiation in Human ADSC
Razavi S et al. (2014): Extremely low-frequency electromagnetic field influences the survival and proliferation effect of human adipose derived stem cells