Das Ziel der Studie war es, die Wirkungen von 50 Hz extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die Genexpression zu untersuchen, die mit dem zirkadianen Rhythmus und der Signalgebung bei einem DNA-Schaden zusammenhängen und ob die Magnetfelder die DNA-Reparatur-Rate nach einer Bleomycin-Behandlung modifizieren.
Der zirkadiane Rhythmus spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung wichtiger zellulärer Aktivitäten, und Abweichungen in diesen Aktivitäten werden mit der Krebs-Entwicklung und -Progression in Verbindung gebracht.
Um die Signalgebung bei einem DNA-Schaden und die DNA-Reparatur-Rate zu untersuchen, wurden die Zellen 1 h lang mit Bleomycin (20 μg/ml) behandelt und dann entweder sofort oder 1 oder 2 h später untersucht.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
15 min, 2 h, 12 h oder 24 h
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | 15 min, 2 h, 12 h oder 24 h |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Kammer | Magnetfeld-Exposition und Schein-Exposition wurden in zwei identischen Temperatur- und Atmosphären-gesteuerten Zellkultur-Inkubatoren (37°C, 5% CO2) durchgeführt; die Inkubatoren beinhalteten zwei identische Spulen-Systeme, die ein horizontales Magnetfeld erzeugten; die 24-Well-Platten wurden in der Mitte des Spulen-Systems positioniert, um entweder eine einheitliche magnetische Flussdichte oder identische Schein-Expositions-Bedingungen zu gewährleisten; die Heterogenität des Feldes in dem Bereich, der die Platten während der Exposition enthielt, war < 2 %; das Expositions-System hatte auch ein computergesteuertes Verblindungssystem |
| Aufbau | jedes Spulen-System bestand aus einem quaderförmigen Graphitgestell (36 cm Höhe × 36 cm Breite × 26 cm Tiefe); jedes Gestell enthielt drei Spulen, die 13 cm voneinander entfernt waren. Die äußersten Spulen hatten jeweils zwölf Windungen Kupferdraht (1,5 mm Durchmesser), während die Spule in der Mitte fünf Windungen hatte |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 200 µT | - | gemessen | - | - |
Gene, die mit dem zirkadianen Rhythmus zusammenhängen, wurden nach 12 Stunden Magnetfeld-Exposition hochreguliert und nach 24 Stunden Magnetfeld-Exposition herunterreguliert, aber keines der betroffenen Gene waren Hauptgene, die den zirkadianen Rhythmus kontrollieren, was darauf hindeutet, dass die zellulären Reaktionen auf Magnetfelder nicht vom zirkadianen Rhythmus selbst stammen. Darüber hinaus war die DNA-Reparatur-Rate für Bleomycin-induzierte DNA-Schäden nur nach einer Magnetfeld-Exposition von 24 h vermindert.
Zusammenfassend deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Wirkungen von Magnetfeldern von der Expositions-Dauer abhängig sind; sie wurden überwiegend nach langen Expositionen beobachtet.
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