Es sollten Dosis-abhängige und häufig vorkommende miRNA-Marker in Bezug zur 50 Hz-Magnetfeld-Exposition bei Mäusen untersucht werden.
MicroRNAs (miRNA) sind kleine, nicht-kodierende RNA-Moleküle, welche eine kritische Rolle in der Genregulation spielen und somit wichtige biologische Prozesse wie z.B. Entwicklung, Zellproliferation und Zelltod beeinflussen. Um möglicherweise auftretende Degradation der RNA-Moleküle zu verhindern, wurde nur exosomale miRNA im Blutserum berücksichtigt. Exosomen sind Vesikel, die von einer Zelle an die Umgebung (hier ins Blut) abgegeben werden und in vielen eukaryotischen Flüssigkeiten vorkommen.
Die Mäuse wurden bei magnetischen Flussdichten von 0,1 mT, 0,5 mT oder 2,5 mT (jeweils n=100) exponiert. Für jede magnetische Flussdichte wurde eine entsprechende Kontrollgruppe, ebenfalls aus jeweils 100 Mäusen bestehend, untersucht. An jedem Zeitpunkt (nach 0, 1, 10, 30 und 90 Tagen) wurden jeweils 20 Mäuse pro Gruppe getötet und Blut entnommen.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
8 Stunden/Tag für 1, 10, 30 oder 90 Tage
|
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 8 Stunden/Tag für 1, 10, 30 oder 90 Tage |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | die exponierten und Kontrollgruppen wurden in standardisierten Käfigen gehalten (10 Mäuse pro Käfig); alle Käfige standen im gleichen Raum |
| Aufbau | ein Transformator versorgte die Spulen, die das Magnetfeld generierten, mit Strom; der homogene Bereich des Magnetfelds war 0,4 × 0,4 × 0,4 m; Magnetfeld wurde innerhalb des Käfigs gemessen und konstant gehalten, unabhängig von der Position |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,1 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
| magnetische Flussdichte | 0,5 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
| magnetische Flussdichte | 2,5 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
In Exosomen aus Blutserum von exponierten Mäusen wurden 13, beziehungsweise 3 und 5 miRNAs identifiziert, welche Dosis-spezifisch bei 0,1 mT, beziehungsweise 0,5 mT und 2,5 mT exprimiert wurden. Darüber hinaus wurden fünf miRNAs gefunden, die bei allen exponierten Mäusen auftraten, nicht jedoch in der Kontrollgruppe. Die weitere Analyse ergab, dass die differentiell exprimierten miRNAs aller Gruppen (sowohl bei den einzelnen Flussdichten, d.h. 0,1, 0,5, 2,5 mT als auch bei allen Flussdichten exprimiert) einen Bezug zum neuronalen System und der Transkriptions-Regulation und der Genexpression haben. Allerdings waren die dazugehörigen Signalwege zwischen den einzelnen Gruppen (0,1, 0,5, 2,5 mT und "alle Flussdichten") sehr unterschiedlich.
Die quantitative Real-time PCR ergab, dass die Genexpression von miR-128-3p in den Exosomen exponierter Mäuse (alle untersuchten Flussdichten) im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant hochreguliert war, während miR-133a-3p, miR-142a-5p, miR-218 und miR-199 signifikant runterreguliert waren.
Die Autoren schlussfolgern, dass sie Dosis-spezifische und allgemeine exosomale miRNA-Marker für die Exposition bei 50 Hz-Magnetfeldern in Mäusen gefunden haben.
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