Investigación en terapia magnética: actividad celular
General
- Señalización celular + Función mitocondrial + ATP
- Incorporación de calcio en condroblastos cultivados perturbados por un campo electromagnético
- Efecto de los campos electromagnéticos pulsados en células tipo osteoblastos. Alteraciones del Ca2+ intracelular
- Respuesta de la membrana a campos magnéticos estáticos: efecto de la duración de la exposición
- Potencial de reposo de células de neuroblastoma excitables en campos magnéticos débiles
- Los PEMF afectan las concentraciones de calcio intracelular en células de astrocitoma humano
- El efecto de un campo magnético estático fuerte en los linfocitos
- Interacción entre campos magnéticos débiles de baja frecuencia y membranas celulares estados
- Efecto de un campo magnético estático de 125mT sobre la cinética de los canales de Na+ activados por voltaje en células GH3
- Efecto de un campo magnético estático sobre el transporte iónico en una membrana de celulosa
Proliferación / Diferenciación / Apoptosis (Vida / Crecimiento / Muerte)
- Los campos electromagnéticos pulsados aumentaron el efecto antiinflamatorio de los receptores de adenosina A2A y A3 en condrocitos humanos T/C-28a2 y osteoblastos hFOB 1.19.
- Efectos de los campos electromagnéticos pulsados en condrocitos humanos: un estudio in vitro
- Efectos de los campos electromagnéticos pulsados de baja frecuencia en la proliferación de condrocitos
- Los campos electromagnéticos pulsados aumentan la liberación de factores de crecimiento por las células de no unión
- Equilibrio entre proliferación/muerte celular en cultivos de células renales tras la exposición a un campo magnético estático
- Efectos de los campos electromagnéticos pulsados en la proliferación de condrocitos articulares humanos
- Los campos electromagnéticos de baja frecuencia regulan la diferenciación de condrocitos y la expresión de proteínas de la matriz
- Los efectos de la estimulación con PEMF sobre la formación de tejido óseo dependen de las etapas de maduración de los osteoblastos
- El óxido nítrico media los efectos de la estimulación con PEMF en la proliferación y diferenciación de osteoblastos
- La exposición de las células a un campo magnético estático acelera la pérdida de integridad de la membrana plasmática durante la apoptosis
- Evaluación de la morfología del cotiledón placentario humano tras doble perfusión in vitro en campo magnético variable
- La exposición a campos magnéticos de 50 Hz influye en la reparación del ADN y la síntesis de ADN mitocondrial de distintos tipos de células en el cerebro y el riñón de ratones adultos
- Efectos de un campo magnético estático de 0,2 T en fibroblastos de piel humana
- La exposición a un campo electromagnético de 900 MHz induce un desequilibrio entre las señales proapoptóticas y prosupervivencia en las células de leucemia T-linfoblástica CCRF-CEM
- El campo electromagnético bajo (50 Hz) induce la diferenciación en queratinocitos orales humanos primarios (HOK)
Orientación / Comportamiento
- Los campos electromagnéticos pulsantes inducen la transcripción celular
- Los campos electromagnéticos pulsados alteran la expresión fenotípica en condroblastos en cultivo de tejidos
- Comportamiento magnético de los eritrocitos humanos en diferentes estados de hemoglobina
- Efectos de un campo magnético estático en la línea celular leucémica humana HL-60
- Efecto de campos magnéticos de muy baja frecuencia en la transcripción de ARNm de la subunidad 1 de citocromo oxidasa
- Orientación de células de glioblastoma humano incrustadas en colágeno tipo I, causada por la exposición a un campo magnético estático de 10T
- Efectos del campo magnético en el patrón de ensamblaje de células musculares lisas
- Control de la orientación de las células de Schwann de rata utilizando un campo magnético estático de 8 T
- Detección del comportamiento de macromoléculas intracelulares bajo campos magnéticos fuertes mediante luz polarizada linealmente
Estudio de señalización celular + función mitocondrial + ATP
Yap JLY, et al.
Campos magnéticos ambientales y suplementarios promueven la miogénesis a través de un eje TRPC1-mitocondrial: evidencia de un mecanismo mitohormético magnético. FASEB Journal. 2019.
Este es uno de los artículos de PEMF mecánicos más útiles porque conecta la exposición electromagnética con una vía celular identificable. Una exposición a PEMF de 10 minutos y 1,5 mT estimuló la entrada de calcio mediada por TRPC1, la señalización NFAT corriente abajo, aumentó la PGC-1α, mejoró el desarrollo mitocondrial y la capacidad respiratoria, y aumentó la producción de ATP mitocondrial bajo las condiciones experimentales. Es importante destacar que la eliminación de TRPC1 previno gran parte de la respuesta mitocondrial, lo que refuerza el mecanismo propuesto.
Resumen: PEMF apoya la energía y señalización celular.
La investigación de laboratorio muestra que exposiciones específicas a PEMF pueden influir en la señalización celular dependiente de calcio mientras mejoran la respiración mitocondrial y la producción de ATP.
Incorporación de calcio en condroblastos cultivados perturbados por un campo electromagnético.
Norton LA, Rovetti LA.
Departamento de Ortodoncia, Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Connecticut, Facultad de Odontología, Farmington 06032.
Probamos la hipótesis de que la perturbación eléctrica influye en la incorporación de 45Ca en la matriz extracelular (MEC) del cartílago in vitro. Se cultivaron condroblastos hipertróficos de epífisis tibiales (CH), esternón (CE) y fibroblastos de piel (F) a partir de embriones de pollo. Las células CH, CE y F se sembraron en micromasa tres veces por semana y se mantuvieron a 37,5 grados C con 5% de CO2 durante dos semanas. Los cultivos se designaron aleatoriamente como control (C) o expuestos (E) a un campo electromagnético pulsado (PEMF). Un experimento de curso temporal de incorporación de calcio para todos los grupos cultivados mostró que 24 h de exposición produjeron la mayor respuesta biológica en los condroblastos. La incorporación de calcio requirió fosfato suplementario. Los datos de autorradiografía indicaron que la incorporación de calcio en macromoléculas ocurrió principalmente en la MEC. La perturbación en estado estacionario de 45Ca se mejoró con hialuronidasa de Streptomyces (HS) pero no con hialuronidasa testicular (HT). Los experimentos de incorporación de 45Ca probaron los efectos del fosfato, HS, HT y PEMF solos y en varias combinaciones en estos cultivos. Solo el PEMF o HS más PEMF con fosfato mejoraron la incorporación de 45Ca. Otros experimentos examinaron el efecto de la rotenona o la congelación-descongelación en células expuestas a PEMF. El PEMF más la congelación-descongelación mejoraron la incorporación de calcio solo en CH. El PEMF pareció causar una interrupción de la MEC, aumentando la probabilidad de calcificación de la matriz.
J Orthop Res. 1988;6(4):559-66.
Efecto de los campos electromagnéticos pulsados (PEMF) en células tipo osteoblastos. Alteraciones del Ca2+ intracelular.
Satake T.
Departamento de Bioquímica Oral, Kanagawa Dental College.
Los campos electromagnéticos de baja energía pulsados a frecuencias de 60-90 Hz aumentan significativamente la curación de fracturas crónicas no unidas en humanos. Estos campos son efectivos a niveles de corriente tisular tan bajos como varias órdenes de magnitud inferiores a los requeridos para la despolarización transmembrana de células normales. En este estudio, se examinaron los efectos de los PEMF en el cultivo de células tipo osteoblastos de rata. Los PEMF promovieron el crecimiento de estas células, también se encontró que aumentaban el nivel basal de [Ca2+]i y disminuían las respuestas al factor de crecimiento epidérmico (EGF) y al suero, cuando el grado de respuesta se basaba en el transitorio de Ca2+ intracelular. Estos efectos de los PEMF fueron imitados por el 12-O-tetradecanoil forbol 13-acetato (TPA), un potente activador de la proteína cinasa C. El pretratamiento con TPA mejoró el crecimiento celular y suprimió el transitorio de Ca2+ intracelular inducido con EGF y luego el suero a aproximadamente el 170% del control. Luego, el presente estudio investigó cómo los PEMF y el TPA modulan los receptores de EGF de estas células. Tanto los PEMF como el TPA disminuyeron el nivel de unión del EGF a estas células a aproximadamente el 65% y el 75%, respectivamente. El análisis de Scatchard reveló la disminución del receptor de EGF sin un cambio significativo en la afinidad por el EGF por ambos. En conclusión, se indicó que los PEMF actúan en la membrana celular y modulan los receptores, lo cual es esencial para el crecimiento celular y la síntesis de ADN.
Kanagawa Shigaku. Marzo de 1990;24(4):692-701.
Respuesta de la membrana a campos magnéticos estáticos: efecto de la duración de la exposición.
Rosen AD.
Departamento de Neurología, Facultad de Medicina, Universidad Estatal de Nueva York, Stony Brook 11794-8121.
Se examinó el curso temporal de la alteración reversible de la función de la membrana presináptica asociada con la exposición a un campo magnético estático de 123 mT en un intento de ayudar a definir el mecanismo por el cual estos campos influyen en las biomembranas. Se registraron potenciales de placa terminal en miniatura (MEPP) en la preparación aislada de unión neuromuscular murina, mantenida a una temperatura de 35,5 grados C. Se encontró que era necesaria una duración mínima del campo de 50 s para la inhibición de MEPP, siendo la eficacia del campo para inducir una mayor inhibición una función de su duración, pero solo para períodos de hasta 150 s. Duraciones más largas no se asociaron con una inhibición adicional. Se encontró que el tiempo requerido para que la frecuencia de MEPP regresara a la línea de base, después de la desactivación del campo, era lineal para duraciones de campo de hasta 150 s. En y por encima de este límite, el tiempo de recuperación permaneció constante en 135 s. Estos hallazgos son consistentes con la reorientación lenta de los dominios moleculares diamagnéticos dentro de la membrana y sugieren un fuerte acoplamiento al mecanismo responsable de la liberación de neurotransmisores. Los límites de este efecto son compatibles con las limitaciones mecánicas impuestas por el citoesqueleto de la membrana.
Biochim Biophys Acta. 5 de junio de 1993;1148(2):317-20.
Potencial de reposo de células de neuroblastoma excitables en campos magnéticos débiles.
Sonnier H, Kolomytkin OV, Marino AA.
Departamento de Cirugía Ortopédica, Centro Médico de la LSU en Shreveport, Luisiana 71130-3932, EE. UU.
Aún no se ha determinado el mecanismo por el cual los campos magnéticos estáticos y de baja frecuencia se transducen en señales biológicas responsables de los efectos reportados en la actividad eléctrica cerebral. Para probar la hipótesis de que los campos pueden causar un cambio subumbral en el potencial de membrana en reposo de las células excitables, medimos los cambios en la corriente transmembrana bajo fijación de voltaje producidos en células de neuroblastoma SH-SY5Y, utilizando el método de patch-clamp en la configuración de célula completa. En experimentos separados, las células se expusieron a campos estáticos de 1, 5 y 75 G, a campos variables en el tiempo de 1 y 5 G, y a campos estáticos y variables en el tiempo combinados sintonizados para la resonancia de Na+, K+, Ca2+ o H+. Para aumentar la sensibilidad, las mediciones se realizaron en células conectadas por uniones de brecha. Para cada célula, el efecto del campo se evaluó en base a 100 ensayos que consistieron en una exposición de 5 s inmediatamente seguida de un período de control de 5 s. En cada experimento, el campo no tuvo un efecto discernible sobre la corriente transmembrana en las proximidades de la corriente cero (fijación de voltaje de -50 mV). La sensibilidad del sistema de medición fue tal que habríamos detectado una corriente correspondiente a un cambio en el potencial de membrana tan pequeño como 38 microV. En consecuencia, si la sensibilidad de las células de mamíferos a los campos magnéticos está mediada por cambios subumbrales en el potencial de membrana, como en la transducción sensorial del sonido, la luz y otros estímulos, entonces los canales iónicos responsables de los supuestos cambios probablemente solo están presentes en neuronas sensoriales especializadas o células neuroepiteliales. Un cambio en el potencial transmembrana en respuesta a campos magnéticos no es una propiedad general de las células excitables en cultivo.
Cell Mol Life Sci. 2000 Mar;57(3):514-20.
Los campos electromagnéticos pulsados afectan las concentraciones intracelulares de calcio en células de astrocitoma humano.
Pessina GP, Aldinucci C, Palmi M, Sgaragli G, Benocci A, Meini A, Pessina F.
Instituto de Fisiología General y Ciencias de la Nutrición, Universidad de Siena, Italia. pessina@unisi.it
Los experimentos evaluaron si la exposición a largo plazo a campos electromagnéticos pulsados de 50 Hz con un pico de campo magnético de 3 mT puede alterar la dinámica del calcio intracelular en células de astrocitoma humano U-373 MG. El pretratamiento de las células con 1,2 microM de sustancia P aumentó significativamente el [Ca(2+)](i). El mismo efecto también se observó cuando el [Ca(2+)](i) se evaluó en presencia de 20 mM de cafeína. Después de la exposición a campos electromagnéticos, los niveles basales de [Ca(2+)](i) aumentaron significativamente de 143 +/- 46 nM a 278 +/- 125 nM. El aumento también fue evidente después de la adición de cafeína, pero en las células tratadas con sustancia P y sustancia P + cafeína observamos una disminución de [Ca(2+)](i) después de la exposición. Cuando sustituimos el medio sin calcio por el medio normal inmediatamente antes de las mediciones de [Ca(2+)](i), el [Ca(2+)](i) fue similar al medido en presencia de Ca(2+). En este caso, después de la exposición de las células tratadas con sustancia P a los campos electromagnéticos, el [Ca(2+)](i), medido sin y con adición de cafeína, disminuyó de 824 +/- 425 a 38 +/- 13 nM y de 1369 +/- 700 a 11 +/- 4 nM, respectivamente, lo que indica que los campos electromagnéticos actúan tanto sobre los almacenes de Ca(2+) intracelulares como sobre la membrana plasmática. Además, los campos electromagnéticos que afectaron el [Ca(2+)](i) no causaron proliferación o muerte celular y los índices de proliferación permanecieron inalterados después de la exposición. Copyright 2001 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2001 Oct;22(7):503-10.
El efecto de un campo magnético estático fuerte en los linfocitos.
Aldinucci C, Garcia JB, Palmi M, Sgaragli G, Benocci A, Meini A, Pessina F, Rossi C, Bonechi C, Pessina GP.
Departamento de Fisiología, Universidad de Siena, Siena, Italia.
Investigamos si los campos electromagnéticos estáticos (FEM) con una densidad de flujo de 4.75 T, generados por un aparato de RMN (NMRF), podrían promover movimientos de Ca2+, proliferación celular y la eventual producción de citocinas proinflamatorias en células mononucleares de sangre periférica humana (PBMC), así como en células Jurkat, después de una exposición al campo durante 1 h. El mismo estudio también se realizó después de la activación de las células con 5 mg/ml de fitohemaglutinina (PHA). Nuestros resultados demuestran claramente que la exposición a NMRF estáticos no tiene efectos proliferativos, activadores ni proinflamatorios en PBMC normales y activadas con PHA. Además, la concentración de interleucina-1beta, interleucina-2, interleucina-6, interferón y factor de necrosis tumoral alfa (TNFalfa) se mantuvo sin variaciones en las células expuestas. La exposición de las células Jurkat disminuyó estadísticamente la proliferación y los índices de proliferación, que 24 y 48 h después de la exposición fueron 0.7 +/- 0.29 y 0.87 +/- 0.12, respectivamente. Además, en las células Jurkat, el [Ca2+]i fue más alto que en las PBMC y se redujo significativamente a aproximadamente la mitad después de la exposición. Esto es consistente con la disminución de la proliferación y con los bajos niveles de IL-2 medidos. En general, nuestros datos sugieren que la exposición a NMRF no afectó el comportamiento fisiológico de los linfomonocitos normales. En cambio, en las células Jurkat, al cambiar las propiedades de las membranas celulares, el NMRF puede influir en los procesos de transporte de Ca2+ y, por lo tanto, en la homeostasis del Ca2+ con una mejora de la proliferación. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Feb;24(2):109-17.
Interacción entre campos magnéticos débiles de baja frecuencia y membranas celulares.
Baureus Koch CL, Sommarin M, Persson BR, Salford LG, Eberhardt JL.
Departamento de Física de Radiación, Hospital Universitario de Lund, Lund, Suecia.
La cuestión de si los campos magnéticos de baja frecuencia muy débiles pueden afectar a los sistemas biológicos ha atraído la atención de muchos grupos de investigación durante bastante tiempo. Aun así, hoy en día, la posibilidad teórica de tal interacción a menudo se cuestiona y el sitio de interacción en la célula es desconocido. En el presente estudio, se investigó la influencia de los campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF) en el transporte de Ca(2+) en un sistema biológico que consistía en vesículas de membrana plasmática altamente purificadas. Probamos dos modelos teóricos de mecánica cuántica que suponen que los iones biológicamente activos pueden unirse a una proteína de canal e influir en el estado de apertura del canal. Las vesículas se expusieron durante 30 minutos a 32 grados C y se estudió el eflujo de calcio utilizando (45)Ca radiactivo como trazador. Se utilizaron campos magnéticos estáticos que oscilaban entre 27 y 37 micro T y campos magnéticos variables en el tiempo con frecuencias entre 7 y 72 Hz y amplitudes entre 13 y 114 micro T (pico). Demostramos que las combinaciones adecuadas de campos magnéticos estáticos y variables en el tiempo interactúan directamente con la proteína del canal de Ca(2+) en la membrana celular, y pudimos confirmar cuantitativamente el modelo propuesto por Blanchard. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Sep;24(6):395-402.
Efecto de un campo magnético estático de 125 mT en la cinética de los canales de Na+ activados por voltaje en células GH3.
Rosen AD.
Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Purdue, West Lafayette, Indiana 47907, EE. UU. arosen@bilbo.bio.purdue.edu
Se examinaron los canales de Na(+) activados por voltaje en células GH3, utilizando el método de pinza de parche de célula completa. Se registraron las corrientes del canal antes, durante y después de una exposición de 150 s a un campo magnético estático de 125 mT. Hubo un ligero cambio en la relación corriente-voltaje y una reducción de menos del 5% en la corriente máxima durante la exposición al campo magnético. Más pronunciado, sin embargo, fue un aumento en la constante de tiempo de activación, tau(m), durante y durante al menos 100 s después de la exposición al campo. Este cambio en tau(m) se observó principalmente en voltajes de activación más bajos. No se observó ningún cambio en la constante de tiempo de inactivación, tau(h). Los cambios fueron claramente dependientes de la temperatura, siendo evidentes solo a partir de los 35 grados C. Estos hallazgos son consistentes con la hipótesis de que la reorientación de moléculas anisotrópicas diamagnéticas en la membrana celular es capaz de distorsionar los canales iónicos incrustados lo suficiente como para alterar su función. La dependencia de la temperatura de este fenómeno probablemente se debe a la mayor facilidad con la que se puede deformar una membrana de cristal líquido. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Oct;24(7):517-23.
Efecto de un campo magnético estático sobre el transporte iónico en una membrana de celulosa.
Ohata R, Tomita N, Ikada Y.
Instituto de Ciencias Médicas de Frontera, Universidad de Kioto, 53 Kawahara-cho, Shogoin, Sakyo-ku, 606-8507 Kioto, Japón. rohata@mech.kyoto-u.ac.jp
Se expuso una membrana de celulosa a un campo magnético estático (SMF) en presencia de una solución de KCl y se midió el transporte de iones a través de la membrana antes y después de la exposición al SMF. El SMF a 0.24 T mejoró significativamente la tasa de transporte de iones, especialmente después de la primera exposición (p<0.05), mientras que la tasa de transporte de iones aumentada no volvió al nivel basal inicial después del intercambio del medio acuoso. Estos resultados sugieren que se produjo un cambio de conformación temporal e irreversible en la membrana de celulosa o en el agua unida a la superficie de la celulosa. El efecto acelerador del SMF sobre el transporte de iones parece haber ocurrido como resultado de una capa de hidratación estabilizada en la superficie de la celulosa.
J Colloid Interface Sci. 2004 Feb 15;270(2):413-6.
Modulación de PEMF e Inflamación
Estudio: Vincenzi F, et al. Los campos electromagnéticos pulsados aumentaron el efecto antiinflamatorio de los receptores de adenosina A2A y A3 en condrocitos T/C-28a2 humanos y osteoblastos hFOB 1.19.
Este es un estudio muy útil para explicar cómo el PEMF podría influir en la señalización inflamatoria.
Los investigadores encontraron que la exposición a PEMF aumentó la expresión y funcionalidad de los receptores de adenosina A2A y A3 en líneas celulares de cartílago y hueso humanos. La activación de estas vías se asoció con una disminución de la liberación de mediadores inflamatorios, incluyendo IL-6, IL-8 y PGE2.
Esto es considerablemente más defendible científicamente que simplemente decir "el PEMF reduce la inflamación".
El PEMF ayuda a modular la señalización inflamatoria
La investigación de laboratorio sugiere que el PEMF puede influir en las vías de los receptores de adenosina involucradas en la regulación de los mediadores inflamatorios.
Efectos de los campos electromagnéticos pulsados en condrocitos humanos: un estudio in vitro.
Pezzetti F, De Mattei M, Caruso A, Cadossi R, Zucchini P, Carinci F, Traina GC, Sollazzo V.
Dipartimento di Morfologia ed Embriologia, Università di Ferrara, via Fossato di Mortara 64, 44100 Ferrara, Italia.
Se estudió la incorporación de (3)H-timidina en condrocitos nasales y articulares humanos cultivados, expuestos a campos electromagnéticos pulsados (PEMF) de baja energía y baja frecuencia (75 Hz, 2.3 mT). El análisis de la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR) muestra que los condrocitos secundarios humanos derivados de cartílago nasal y articular expresan ARNm de colágeno tipo II, que es un marcador específico del fenotipo de condrocitos. En una serie preliminar de experimentos, las células se expusieron a PEMF durante diferentes períodos de tiempo que oscilaban entre 6 y 30 horas (curso temporal), en medio suplementado con 10% o 0.5% de suero fetal bovino (SFB) y en medio sin suero. Las proporciones entre la incorporación de (3)H-timidina en PEMF y los cultivos de control muestran un aumento de la proliferación celular en los cultivos expuestos a PEMF cuando hay suero presente en el medio de cultivo, mientras que no se observó ningún efecto en condiciones sin suero. El aumento en la síntesis de ADN, inducido por PEMF, se evaluó solo en los momentos de máxima inducción y los resultados se analizaron mediante el análisis de varianza (ANOVA) de tres factores. Los datos presentados en este estudio muestran que, aunque la incorporación de (3)H-timidina es mayor en los condrocitos nasales que en los articulares, los PEMF inducen un aumento en la proliferación de ambos tipos de células. Además, la concentración de SFB en el medio de cultivo influye en gran medida en la respuesta proliferativa de los condrocitos humanos a la exposición a PEMF. Aunque las células osteoblásticas humanas normales aumentan su proliferación cuando se exponen a PEMF si solo hay un 10% de SFB presente en el medio, los condrocitos humanos pueden aumentar su proliferación celular cuando se exponen a PEMF en presencia de 0.5% y 10% de SFB en el medio. Los resultados obtenidos pueden ayudar a explicar los mecanismos básicos de la estimulación de la curación de fracturas por PEMF.
Calcif Tissue Int. 1999 Nov;65(5):396-401.
Efectos de los campos electromagnéticos pulsados de baja frecuencia en la proliferación de condrocitos.
Indouraine A, Petersen JP, Pforringer W.
Symbion Science Park (Symbion-Wissenschaftspark), Copenhague, Dinamarca.
Condrocitos aislados del cartílago humano de 5 pacientes de entre 23 y 56 años fueron expuestos a campos electromagnéticos pulsados de baja frecuencia (9 mT; 3 Hz) durante un período diario de 60 minutos durante 5 días consecutivos y luego cada 48 horas durante los 6 días siguientes (11 días en total). La viabilidad celular se estimó utilizando la exclusión de azul de tripán y la proliferación se estimó contando las células en un hemocitómetro. La morfología celular se comparó con fines de control mediante la observación directa de las células bajo un microscopio óptico después de teñir las células con hematoxilina y eosina. Los resultados se analizaron estadísticamente y se compararon con una muestra de control. Los datos revelaron que la exposición de las células aisladas del cartílago humano a campos electromagnéticos pulsados (9 mT; 3 Hz) condujo a un número significativamente mayor de células en comparación con la muestra de control. Entre las células de los 5 pacientes, el crecimiento varió entre 1.1 y 3.0 veces en comparación con la muestra de control. Sin embargo, la diferencia en la viabilidad celular entre las células expuestas y la muestra de control no fue significativa. Se revelaron algunas variaciones morfológicas cuando las células se observaron bajo un microscopio óptico. Las células expuestas eran más delgadas y largas que las células de control, que eran grandes y planas. Las células expuestas tendieron a crecer en una dirección más uniforme, mientras que las células de control crecieron en todas las direcciones. Estas diferencias en la morfología y el crecimiento pueden estar relacionadas con la mayor densidad de las células expuestas.
Sportverletz Sportschaden. 2001 Mar;15(1):22-7.
Los campos electromagnéticos pulsados aumentan la liberación de factores de crecimiento por las células de no unión.
Guerkov HH, Lohmann CH, Liu Y, Dean DD, Simon BJ, Heckman JD, Schwartz Z, Boyan BD.
Departamento de Ortopedia, Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio, 78229-3900, EE. UU.
Los mecanismos implicados en la estimulación de no uniones mediante campos electromagnéticos pulsados (PEMF) son desconocidos. Modelos animales y de cultivos celulares sugieren que la osificación endocondral es estimulada al aumentar la masa de cartílago y la producción del factor de crecimiento transformante-beta 1. Para el estudio actual, se examinó el efecto de la estimulación con PEMF en células de tejidos humanos de no unión hipertrófica (n = 3) y atrófica (n = 4). Los cultivos se colocaron entre bobinas de Helmholtz, y se aplicó un campo electromagnético (ráfagas de 4.5 ms de 20 pulsos que se repetían a 15 Hz) a la mitad de ellos 8 horas al día durante 1, 2 o 4 días. Hubo un aumento dependiente del tiempo del factor de crecimiento transformante-beta 1 en los medios condicionados de las células de no unión hipertrófica tratadas al día 2 y de las células de no unión atrófica al día 4. No hubo efecto sobre el número de células, la incorporación de [3H]-timidina, la actividad de la fosfatasa alcalina, la síntesis de colágeno ni la producción de prostaglandina E2 y osteocalcina. Esto indica que las células humanas de no unión responden a los PEMF en cultivo y que la producción del factor de crecimiento transformante-beta 1 es un evento temprano. La respuesta tardía de las células de no unión hipertrófica y atrófica (> 24 horas) sugiere que se estimula una cascada de eventos reguladores, que culmina en la síntesis y liberación de factores de crecimiento.
Clin Orthop. 2001 Mar;(384):265-79.
Equilibrio entre proliferación/muerte celular en cultivos de células renales después de la exposición a un campo magnético estático.
Buemi M, Marino D, Di Pasquale G, Floccari F, Senatore M, Aloisi C, Grasso F, Mondio G, Perillo P, Frisina N, Corica F.
Dipartimento di Medicina Interna, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Messina, Italia. Buemim@unime.it
Se investigó el efecto de un campo magnético estático (MF) de 0.5 mT de intensidad sobre el equilibrio entre la proliferación/muerte celular en células renales (VERO) y cultivos de astrocitos corticales de ratas. La estimulación magnética se administró mediante discos magnéticos a intensidades conocidas. El porcentaje de células apoptóticas y necróticas se evaluó mediante citometría de flujo y análisis morfológico después de la tinción de cromatina con Hoechst. Se determinó un índice de proliferación celular utilizando tetrazolio sulfonado (WST-1). Se prepararon cultivos de control sin exposición a MFs. Después de 2, 4 y 6 días de exposición a un MF, observamos una disminución gradual de la apoptosis y la proliferación y un aumento gradual de las células con morfología necrótica con respecto al grupo de control. En los cultivos de astrocitos, durante un período de exposición de 6 días, se observó un aumento gradual de las células apoptóticas, proliferantes y necróticas. Nuestros hallazgos sugieren que el efecto de la exposición a MFs varía, dependiendo del tipo de célula; los MFs también pueden tener un efecto nefropatogénico. Copyright 2001 S. Karger AG, Basilea
Nephron. 2001 Mar;87(3):269-73.
Efectos de los campos electromagnéticos pulsados en la proliferación de condrocitos articulares humanos.
De Mattei M, Caruso A, Pezzetti F, Pellati A, Stabellini G, Sollazzo V, Traina GC.
Dipartimento di Morfologia ed Embriologia, Università di Ferrara, Italia.
Los campos electromagnéticos pulsados (PEMF) de baja energía y baja frecuencia pueden inducir la proliferación celular en varios modelos de cultivo celular. En este trabajo analizamos la respuesta proliferativa de condrocitos articulares humanos, cultivados en medio que contiene 10% de suero fetal bovino, después de una exposición prolongada a PEMF (75 Hz, 2.3 mT), utilizados actualmente en el tratamiento de algunas patologías ortopédicas. En particular, investigamos la dependencia de los efectos proliferativos de la densidad celular, la disponibilidad de factores de crecimiento y la duración de la exposición. Observamos que los PEMF pueden inducir la proliferación celular de cultivos de condrocitos de baja densidad durante un largo tiempo (6 días), cuando se añade suero fresco de nuevo al medio de cultivo. En las mismas condiciones, en cultivos de alta densidad, el aumento de la proliferación celular inducido por PEMF solo se observó en los primeros tres días de exposición. Los datos presentados en este estudio muestran que la disponibilidad de factores de crecimiento y las constricciones ambientales condicionan fuertemente la respuesta proliferativa celular a los PEMF.
Connect Tissue Res. 2001;42(4):269-79.
Los EMF de baja frecuencia regulan la diferenciación de condrocitos y la expresión de proteínas de la matriz.
Ciombor DM, Lester G, Aaron RK, Neame P, Caterson B.
Departamento de Ortopedia, Facultad de Medicina, Universidad de Brown, Providence, RI, EE. UU. deborah_ciombor@brown.edu
Este estudio describe la mejora de la diferenciación condrogénica en la osificación endocondral mediante campos eléctricos/magnéticos pulsados de frecuencia extremadamente baja (CEM). Se utilizó el modelo de osificación endocondral inducida por matriz ósea desmineralizada (DBM) para examinar los efectos de la estimulación CEM. Se determinaron la incorporación de [35S]-sulfato y [3H]-timidina y el contenido de glicosaminoglicanos (GAG) mediante métodos estándar. El tamaño molecular y la composición de proteoglicanos (PG) y GAG se determinaron mediante cromatografía en gel y digestión enzimática secuencial. El análisis inmunohistoquímico y Western blot de los PG se realizó con anticuerpos 2B6, 3B3, 2D3 y 5D4. El análisis Northern de los extractos de ARN total se realizó para agrecano y colágeno tipo II. Todos los datos se compararon para determinar la significancia mediante pruebas t de Student o análisis de varianza (ANOVA). El campo CEM aceleró la condrogénesis, como lo demuestra un aumento en: (1) la incorporación de 35SO4 y el contenido de GAG, (2) el número de condrocitos al día 8 de desarrollo, (3) la densidad volumétrica del cartílago y (4) la extensión de la inmunotinción para 3B3 y 5D4. No se observaron diferencias en el contenido de ADN o la incorporación de [3H]-timidina entre los osículos control y estimulados, lo que sugiere la ausencia de proliferación celular o reclutamiento mejorados como mecanismo de aceleración. Los tamaños moleculares de PG y GAG y la composición química de GAG fueron similares en los osículos estimulados y control, lo que indica que la estimulación resultó en una síntesis acelerada de moléculas de cartílago normales. La mayor expresión de ARNm de PG y colágeno tipo II, así como una mayor inmunorreactividad de 3B3 y 5D4, sugieren un aumento en la tasa de diferenciación de los condrocitos y una maduración fenotípica mejorada.
J Orthop Res. 2002 enero;20(1):40-50.
Los efectos de la estimulación de campos electromagnéticos pulsados (PEMF) en la formación de tejido similar al óseo dependen de las etapas de maduración de los osteoblastos.
Diniz P, Shomura K, Soejima K, Ito G.
Departamento de Ortodoncia, Facultad de Odontología de la Universidad de Kagoshima, Kagoshima, Japón.
Se evaluaron los efectos de la estimulación con campos electromagnéticos pulsados (PEMF, ráfaga de pulsos de 15 Hz, pico de 7 mT) en la formación de tejido similar al óseo en osteoblastos (línea celular MC3T3-E1) en diferentes etapas de maduración para determinar si el efecto estimulante de los PEMF en la formación de tejido similar al óseo estaba asociado con el aumento en el número de células y/o con la mejora de la diferenciación celular. La proliferación celular (contenido de ADN), la diferenciación (actividad de la fosfatasa alcalina) y la formación de tejido similar al óseo (área de matriz mineralizada) se determinaron en diferentes momentos. El tratamiento con PEMF de osteoblastos en la etapa de proliferación activa aceleró la proliferación celular, mejoró la diferenciación celular y aumentó la formación de tejido similar al óseo. El tratamiento con PEMF de osteoblastos en la etapa de diferenciación mejoró la diferenciación celular y aumentó la formación de tejido similar al óseo. El tratamiento con PEMF de osteoblastos en la etapa de mineralización disminuyó la formación de tejido similar al óseo. En conclusión, los PEMF tuvieron un efecto estimulante en los osteoblastos en las primeras etapas del cultivo, lo que aumentó la formación de tejido similar al óseo. Este efecto estimulante probablemente estuvo asociado con la mejora de la diferenciación celular, pero no con el aumento en el número de células. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2002 julio;23(5):398-405.
El óxido nítrico media los efectos de la estimulación con campo electromagnético pulsado sobre la proliferación y diferenciación de osteoblastos.
Diniz P, Soejima K, Ito G.
Departamento de Ortodoncia, Facultad de Odontología de la Universidad de Kagoshima, 8-35-1 Sakuragaoka, Kagoshima 890-8544, Japón.
El propósito de esta investigación fue determinar si los efectos de la estimulación con campo electromagnético pulsado (PEMF) en la proliferación y diferenciación de osteoblastos están mediados por el aumento en la síntesis de óxido nítrico (NO, monóxido de nitrógeno). Los osteoblastos (línea celular MC3T3-E1) se cultivaron en ausencia (grupo -NMMA) o en presencia (grupo +NMMA) del inhibidor de la NO sintasa L-NMMA. Primero, los osteoblastos se sometieron a estimulación con PEMF (15 Hz y 0.6 mT) hasta 15 días. El contenido de ADN y la concentración de NO en el medio acondicionado se determinaron en los días 3, 7 y 15 de cultivo. Posteriormente, los osteoblastos se estimularon en las etapas de proliferación (grupos P-NMMA y P+NMMA) o de diferenciación (grupos D-NMMA y D+NMMA) de maduración, y la actividad de la fosfatasa alcalina (AlPase) se determinó en el día 15 de cultivo para todos los grupos. La estimulación con PEMF aumentó significativamente la concentración de nitrito en el grupo -NMMA en los días 3, 7 y 15 de cultivo. Sin embargo, este efecto se bloqueó parcialmente en el grupo +NMMA. El contenido de ADN en el grupo -NMMA, pero no en el grupo +NMMA, aumentó significativamente en los días 3 y 7 de cultivo. La actividad de AlPase en los grupos P-NMMA y D-NMMA, pero no en los grupos P+NMMA y D+NMMA, también aumentó significativamente. En conclusión, los efectos estimulantes de los PEMF en la proliferación y diferenciación de osteoblastos estuvieron mediados por el aumento en la síntesis de NO. Copyright 2002 Elsevier Science (USA)
Óxido Nítrico. 2002 agosto;7(1):18-23.
La exposición de las células a un campo magnético estático acelera la pérdida de integridad de la membrana plasmática durante la apoptosis.
Teodori L, Grabarek J, Smolewski P, Ghibelli L, Bergamaschi A, De Nicola M, Darzynkiewicz Z.
Departamento de Biomedicina y Toxicología, UTS BIOTEC, ENEA-Casaccia, Roma, Italia.
ANTECEDENTES: Se está prestando mucha atención a los efectos biológicos de los campos magnéticos (CM). Aunque los CM mejoran la tumorigénesis, no son mutagénicos ni tumorigénicos. El mecanismo de su efecto tumorigénico no se ha dilucidado.
MÉTODOS: Para investigar el efecto de los CM en la apoptosis en células HL-60, expusimos las células a CM estáticos de 6 mT generados por un disco magnético de intensidad conocida. La apoptosis se desencadenó por el inhibidor de la topoisomerasa I del ADN, camptotecina (CPT). La activación de caspasas in situ utilizando el método del inhibidor marcado con fluorocromo (FLICA) y la determinación de la integridad de la membrana plasmática excluyendo el yoduro de propidio (PI) se midieron mediante citometría de barrido láser (LSC) y citometría de flujo (FC). LSC y FC identificaron células en tres etapas secuenciales de su desaparición: apoptosis temprana (células con caspasas activadas y PI negativo); apoptosis tardía (células con caspasas activadas pero incapaces de excluir PI); necrosis secundaria (células con morfología apoptótica que ya no se tiñen con FLICA, sin excluir PI).
RESULTADOS: El CM por sí solo no indujo ningún efecto apoptogénico o necrótico. La exposición a CPT condujo a la aparición secuencial de células apoptóticas. En presencia de CPT y CM, la proporción general de células que experimentaron apoptosis no cambió significativamente. Sin embargo, observamos consistentemente un aumento significativo en la frecuencia de células apoptóticas/necróticas tardías en comparación con las muestras tratadas solo con CPT (P < 0.001), así como una disminución en el porcentaje de células apoptóticas tempranas (P = 0.013). Los datos obtenidos por FC y LSC fueron consistentes entre sí, mostrando un fenómeno similar.
CONCLUSIÓN: Si bien el CM solo o con CPT no afectó la viabilidad celular general, aceleró la tasa de transición celular de la apoptosis a la necrosis secundaria después de la inducción de apoptosis por el agente dañino del ADN, CPT. La modulación de la cinética de la transición de la apoptosis a la necrosis secundaria por el CM in vivo puede desempeñar un papel en la inflamación y la tumorigénesis. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.
Citometría. 2002 Nov 1;49(3):113-8.
Evaluación de la morfología del cotiledón placentario humano después de una perfusión dual in vitro en campo magnético variable.
Lopucki M, Lancut M, Rogowska W, Czerny K, Jedrych B, Pietruszewski S, Kornarzynski K, Kotarski J.
I Cátedra y Clínica de Ginecología AM en Lublin.
Los objetivos y la finalidad del estudio fueron la estimación morfológica por microscopía electrónica del cotiledón placentario humano después de 180 minutos de perfusión dual cerrada in vitro.
MATERIALES Y MÉTODOS: En el grupo experimental, los cotiledones se expusieron a un campo magnético variable de 2 mT de inducción magnética y 50 Hz de frecuencia. El grupo de control K (10 perfusiones) no se sometió a campo magnético, mientras que el grupo experimental B (10 perfusiones) fue influenciado por el campo magnético.
RESULTADOS: Se encontró que el campo magnético variable homogéneo altera la ultraestructura de los núcleos y el citoplasma y aumenta la densidad de la membrana vascular-epitelial de las células de las vellosidades de la placenta humana in vitro.
CONCLUSIÓN: El campo magnético sinusoidal variable, de 2 mT de inducción magnética y 50 Hz de frecuencia, altera la ultraestructura de los núcleos y el citoplasma y aumenta la densidad de la membrana vascular-epitelial de las células de las vellosidades de la placenta humana in vitro después de 180 minutos de perfusión dual cerrada in vitro.
Ginekol Pol. 2003 octubre;74(10):1187-93.
La exposición a campos magnéticos de 50 Hz influye en la reparación del ADN y la síntesis de ADN mitocondrial de distintos tipos de células en el cerebro y los riñones de ratones adultos.
Schmitz C, Keller E, Freuding T, Silny J, Korr H.
Departamento de Anatomía y Biología Celular, Universidad RWTH Aachen, Pauwelsstrasse/Wendlingweg 2, 52057, Aachen, Alemania.
A pesar de varias investigaciones recientes, el impacto de la exposición de todo el cuerpo a campos magnéticos sobre las alteraciones específicas del tipo celular debido al daño y la reparación del ADN sigue sin estar claro. En este estudio piloto, ratones adultos fueron expuestos a un campo magnético de 50 Hz (valor medio 1.5 mT) durante 8 semanas o se dejaron sin exponer. Cinco minutos después de finalizar la exposición, los ratones recibieron [(3)H]timidina y se sacrificaron 2 horas después. Se prepararon autorradiografías a partir de secciones de parafina de cerebros y riñones para medir la síntesis de ADN no programada y la síntesis de ADN mitocondrial, o la traducción de nick in situ con ADN polimerasa-I y [(3)H]dTTP. Se encontró un aumento significativo (P<0.05) tanto en la síntesis de ADN no programada como en la traducción de nick in situ solo para las células epiteliales del plexo coroideo. Por lo tanto, estos dos métodos independientes indican que el daño al ADN nuclear es producido por una exposición prolongada y fuerte al campo magnético. El hecho de que solo las células epiteliales del plexo se vieran afectadas podría apuntar a posibles efectos de los campos magnéticos en el transporte de hierro a través de la barrera hematoencefaloraquídea, pero los mecanismos no se comprenden actualmente. La síntesis de ADN mitocondrial se incrementó exclusivamente en las células epiteliales renales de los túbulos contorneados distales y los conductos colectores, es decir, células con un contenido muy alto de mitocondrias, lo que posiblemente indica un aumento de la actividad metabólica de estas células.
Acta Neuropathol (Berl). 2003 Dec 19. [Epub antes de la impresión]
Efectos de un campo magnético estático de 0.2 T en fibroblastos de piel humana.
Pacini S, Gulisano M, Peruzzi B, Sgambati E, Gheri G, Gheri Bryk S, Vannucchi S, Polli G, Ruggiero M.
Departamento de Anatomía Humana, Histología y Medicina Forense, Universidad de Florencia, viale Morgagni 85, 50134, Florencia, Italia.
Se expusieron fibroblastos de piel humana a un campo magnético estático de 0.2 T generado por un tomógrafo de resonancia magnética. Después de 1 hora de exposición, la morfología celular se modificó en asociación con una disminución concomitante en la expresión de algunos residuos de azúcar de glicoconjugados. El estudio de la proliferación celular y la transducción de señales mitogénicas mostró una disminución de la incorporación de timidina y de la formación de segundos mensajeros. Sin embargo, la viabilidad celular, evaluada mediante el ensayo de formación de colonias, no se vio afectada. Estos resultados demuestran que el campo magnético estático generado por el tomógrafo de resonancia magnética de uso rutinario induce alteraciones en los fibroblastos de piel humana.
Cancer Detect Prev. 2003;27(5):327-32.
La exposición a un campo electromagnético de 900 MHz induce un desequilibrio entre las señales proapoptóticas y de supervivencia en las células de leucemia T-linfoblástica CCRF-CEM.
Marinelli F, La Sala D, Cicciotti G, Cattini L, Trimarchi C, Putti S, Zamparelli A, Giuliani L, Tomassetti G, Cinti C.
Instituto de Trasplante de Órganos e Inmunocitología, ITOI-CNR, unidad de Bolonia, c/o IOR, Bolonia, Italia.
Recientemente se ha establecido que la exposición a campos electromagnéticos (CEM) de baja frecuencia induce cambios biológicos y podría asociarse con una mayor incidencia de cáncer, mientras que la cuestión sigue sin resolverse si los CEM de alta frecuencia pueden tener un efecto perjudicial para la salud. Los estudios epidemiológicos sobre la asociación entre los cánceres infantiles, particularmente la leucemia y el cáncer cerebral, y la exposición a CEM de baja y alta frecuencia sugirieron un papel etiológico de los CEM en la inducción de efectos adversos para la salud. Para investigar si la exposición a CEM de alta frecuencia podría afectar la supervivencia celular in vitro, cultivamos células de leucemia T-linfoblástica aguda (CCRF-CEM) en presencia de CEM no modulados de 900 MHz, generados por una celda electromagnética transversal (TEM), a varios tiempos de exposición. Evaluamos los efectos de los CEM de alta frecuencia en la tasa de crecimiento celular y la inducción de apoptosis, mediante la prueba de viabilidad celular (MTT), el análisis FACS y la escalera de ADN, e investigamos las vías de señalización proapoptóticas y de supervivencia posiblemente involucradas en función del tiempo de exposición mediante el análisis Western blot. En tiempos de exposición cortos (2-12 h), el CEM no modulado de 900 MHz indujo roturas de ADN y activación temprana de las vías apoptóticas dependientes e independientes de p53, mientras que la exposición continua más prolongada (24-48 h) determinó el silenciamiento de las señales proapoptóticas y la activación de genes involucrados en la señalización de supervivencia intracelular (Bcl-2) y extracelular (Ras y Akt1). En general, nuestros resultados indican que la exposición a ondas continuas de 900 MHz, después de inducir una respuesta de autodefensa temprana desencadenada por el daño del ADN, podría conferir a las células CCRF-CEM supervivientes una ventaja adicional para sobrevivir y proliferar. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
J Cell Physiol. 2004 febrero;198(2):324-32.
El campo electromagnético de baja frecuencia (50 Hz) induce la diferenciación en queratinocitos orales humanos primarios (HOK).
Manni V, Lisi A, Rieti S, Serafino A, Ledda M, Giuliani L, Sacco D, D'Emilia E, Grimaldi S.
Istituto di Neurobiologia e Medicina Molecolare (INeMM), CNR, Roma, Italia.
Este trabajo se refiere al efecto de los campos electromagnéticos de baja frecuencia (ELF) en las propiedades bioquímicas de los queratinocitos orales humanos (HOK). Las células expuestas a un campo magnético de 2 mT y 50 Hz, mostraron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) modificaciones en la forma y morfología; estas modificaciones también se asociaron con una distribución diferente de actina, revelada por el análisis de fluorescencia de faloidina. Además, las células expuestas tenían una menor capacidad clonogénica y un menor crecimiento celular. La inmunofluorescencia indirecta con anticuerpos fluorescentes contra involucrina y beta-catenina, marcadores de diferenciación y adhesión, reveló un aumento en la expresión de involucrina y beta-catenina. El avance en la diferenciación se confirmó por una disminución de la expresión del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGF) en las células expuestas, lo que apoya la idea de que la exposición a campos electromagnéticos lleva a los queratinocitos a un nivel de diferenciación superior. Estas observaciones apoyan la hipótesis de que los campos electromagnéticos de 50 Hz pueden modificar la morfología celular e interferir en la diferenciación y adhesión celular de los queratinocitos normales. Copyright 2004 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2004 febrero;25(2):118-26.
Los campos electromagnéticos pulsantes inducen la transcripción celular.
Goodman R, Bassett CA, Henderson AS.
Campos electromagnéticos pulsantes débiles pueden modificar procesos biológicos. Se evaluó la hipótesis de que las respuestas a tales corrientes inducidas dependen de las características del pulso, utilizando la transcripción como proceso objetivo. Se probaron dos pulsos de uso clínico, el pulso único repetitivo y el tren de pulsos repetitivo. Estos pulsos produjeron resultados diferentes entre sí y de los controles cuando se monitoreó la transcripción en células de glándulas salivales de dípteros con uridina tritiada en autorradiografía de transcripción, traducción citológica de muescas y análisis de fracciones de ARN aisladas. El pulso único aumentó la actividad específica del ARN mensajero después de 15 y 45 minutos de exposición. El tren de pulsos aumentó la actividad específica solo después de 45 minutos de exposición.
Ciencia. 1983 Jun 17;220(4603):1283-5.
Los campos electromagnéticos pulsados alteran la expresión fenotípica en condroblastos en cultivo de tejidos.
Norton LA, Witt DW, Rovetti LA.
Departamento de Ortodoncia, Facultad de Medicina Dental, Centro de Salud de la Universidad de Connecticut, Farmington 06032.
Nuestra hipótesis es que los campos electromagnéticos pulsados (PEMF) alteran la expresión fenotípica de los condroblastos promoviendo la producción de fosfatasa alcalina (FA) y alterando la estructura de los proteoglicanos. Se cultivaron condroblastos de la zona hipertrófica de las epífisis tibiales (HC), esternón (SC) y fibroblastos de la piel (F) a partir de embriones de pollo de 16 días. Los cultivos se designaron aleatoriamente como control (C) o experimental (E). E recibió PEMF durante 24 h en una secuencia de 6 h encendido, 6 h de descanso. Los controles se mantuvieron en la misma incubadora protegida por metal Mu. Se realizaron ensayos de actividad de FA y se normalizaron al contenido de proteínas. El ensayo de síntesis de proteoglicanos implicó el marcado con 35S fraccionando en un gradiente de sacarosa del 5% al 20%, determinando el contenido total de proteínas y condroitín sulfato. Los PEMF no mostraron cambios en la actividad de FA en F. Se encontró una alta actividad basal de FA en HC, pero no se incrementó por encima del control. Los PEMF aumentaron la FA en las muestras de SC (relación E/C). Los datos del gradiente de sacarosa mostraron un cambio en los picos solo para SC, alterando la relación carbohidrato/proteína para SC. El análisis de carbohidratos y proteínas indicó que el efecto fue una disminución de la síntesis o degradación de proteínas. Concluimos que los PEMF alteran la expresión fenotípica de los condroblastos esternales en nuestro sistema in vitro.
J Orthop Res. 1988;6(5):685-9.
Comportamiento magnético de eritrocitos humanos en diferentes estados de hemoglobina.
Sakhnini L, Khuzaie R.
Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad de Baréin, Estado de Baréin. l_sakhnini@yahoo.com
Se investigó el efecto de un campo magnético estático sobre los eritrocitos humanos en diferentes estados de hemoglobina (hemoglobina normal, oxidada y reducida). Se estudiaron tres muestras de sangre diferentes: normal, anémica por deficiencia de hierro y talasemia beta menor. Las mediciones de las curvas de magnetización de los eritrocitos para todas las muestras de sangre en todos los estados mostraron un comportamiento diamagnético; sin embargo, se encontró que la oxidación mejoraba este comportamiento. Estas mediciones también han demostrado que las muestras normales y las de deficiencia de hierro en los estados reducidos exhiben una respuesta menos diamagnética en comparación con el estado normal. Este resultado indica que el proceso de reducción dio lugar a un componente paramagnético de la magnetización. El análisis del comportamiento paramagnético medido, utilizando una función de Brillouin, arrojó un momento magnético efectivo de 8 μB por molécula de hemoglobina reducida para las muestras normales y anémicas. Este resultado muestra que tanto la sangre anémica como la normal tienen un comportamiento magnético similar y la única diferencia es el número de moléculas de hemoglobina por eritrocito. Para la muestra de sangre de talasemia beta menor, las mediciones magnéticas mostraron que tanto los estados normal como reducido tienen casi el mismo comportamiento diamagnético. Sin embargo, esta respuesta diamagnética es menor que la del estado normal de la muestra anémica por deficiencia de hierro. Este resultado puede indicar una baja captación de oxígeno en la sangre en el estado normal para la sangre con talasemia beta menor. Todas las mediciones magnéticas se realizaron utilizando un magnetómetro de muestra vibrante con pasos de campo de 0,001 T de 1 T a -1 T.
Eur Biophys J. 2001 Oct;30(6):467-70.
Efectos del campo magnético estático sobre la línea celular leucémica humana HL-60.
Sabo J, Mirossay L, Horovcak L, Sarissky M, Mirossay A, Mojzis J.
Departamento de Biofísica Médica, Facultad de Medicina, Universidad P.J. Safarik, Trieda SNP 1, 04011 Kosice, República Eslovaca. grosiar@central.medic.upjs.sk
Existe una serie de estructuras con momentos magnéticos en los organismos vivos que pueden orientarse mediante un campo magnético. Si bien la mayoría de los esfuerzos experimentales pertenecen al área de los efectos inducidos por campos electromagnéticos débiles y de frecuencia extremadamente baja, intentamos prestar atención a los efectos biológicos de los campos magnéticos estáticos fuertes. Se examinó la influencia del campo magnético estático (SMF) en la actividad metabólica de las células. Se observa un retardo de la actividad metabólica en la línea celular leucémica humana HL-60 expuesta a un SMF de 1 T durante 72 h. El efecto de retardo también se observó en presencia de la mezcla de los fármacos antineoplásicos 5-fluorouracilo, cisplatino, doxorrubicina y vincristina.
Bioelectrochemistry. 2002 May 15;56(1-2):227-31.
El efecto de los campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja sobre la transcripción del ARNm de la subunidad 1 de la citocromo oxidasa.
Zhong T, Chen Q, Wu R, Yao G, Lu D, Chiang H.
Laboratorio de Bioelectromagnetismo, Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang, Hangzhou 310031, China.
OBJETIVO: Clonar e identificar el gen MF-1 que respondió a los campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF MF) en células Daudi, y explorar la universalidad de la respuesta del gen MF-1 en varias líneas celulares sensibles a MF, para proporcionar una base experimental para revelar el mecanismo de los efectos biológicos inducidos por el campo magnético.
MÉTODOS: Se clonó y secuenció el fragmento de ADN de MF-1; se analizó el nivel de ARNm del gen MF-1 en líneas celulares sensibles a MF (HL-60, L1210 y CHL) mediante Northern blot después de que estas células fueran tratadas con 0,1 mT y 0,8 mT de MF durante 20 minutos y 24 horas, respectivamente.
RESULTADOS: La secuencia de ADNc de MF-1 tuvo una homología del 100% con el gen de la subunidad 1 de la citocromo oxidasa (CO1) al buscar en la base de datos Gene Bank; la transcripción de CO1 en las líneas celulares HL-60, L1210 y CHL expuestas a 0,1 mT y 0,8 mT de MF durante 20 minutos fue significativamente menor (0,38 +/- 0,12 y 0,37 +/- 0,04) que la del control (0,58 +/- 0,12) y también lo fue para la exposición de 24 horas (0,46 +/- 0,09 y 0,45 +/- 0,09 frente a 0,65 +/- 0,06) (P < 0,05).
CONCLUSIÓN: CO1 es un gen que responde a MF. La actividad de la citocromo oxidasa puede verse afectada por el bajo nivel de transcripción de CO1 debido a los campos magnéticos, induciendo así bioefectos en los organismos.
Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. 2002 Aug; 20(4): 249-51.
Orientación de células de glioblastoma humano incrustadas en colágeno tipo I, causada por la exposición a un campo magnético estático de 10 T.
Hirose H, Nakahara T, Miyakoshi J.
Laboratorio de Biología de la Radiación, Escuela de Posgrado en Ciencias, Universidad de Kioto, Kitashirakawa-Oiwake, Sakyo, Kioto 606-8502, Japón.
Investigamos la orientación preferida de células de glioblastoma humano (A172) después de la exposición a campos magnéticos estáticos (SMF) a 10 Tesla en presencia o ausencia de colágeno. Las células A172 incrustadas en gel de colágeno se orientaron perpendicularmente a la dirección del SMF. Las células A172 cultivadas en ausencia de colágeno no exhibieron ningún patrón de orientación específico después de 7 días de exposición al SMF. Así, logramos evocar la orientación magnética de las células de glioblastoma humano mediante la exposición al SMF. Nuestros resultados sugieren que la orientación de los procesos de las células de glioblastoma puede deberse a la disposición de los microtúbulos bajo la influencia de la fibra de colágeno orientada magnéticamente. Copyright 2002 Elsevier Science Ireland Ltd.
Neurosci Lett. 2003 Feb 20;338(1):88-90.
Efectos del campo magnético sobre el patrón de ensamblaje de las células musculares lisas.
Iwasaka M, Miyakoshi J, Ueno S.
Departamento de Ingeniería Biomédica, Escuela de Posgrado en Medicina, Universidad de Tokio, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokio 113-0033, Japón (M. I., S. U.) y Departamento de Tecnología Radiológica, Escuela de Ciencias de la Salud, Facultad de Medicina, Universidad de Hirosaki, 66-1 Hon-cho, Hirosaki 036-8564, Japón (J. M.).
Bajo un campo magnético fuerte, las propiedades diamagnéticas de las células biológicas modulan el comportamiento de las células mismas, tanto en condiciones de flotación como de adhesión. Los efectos morfológicos de los campos magnéticos estáticos fuertes sobre las células adherentes se comprenden menos que los efectos de los campos magnéticos sobre los glóbulos rojos. En el presente estudio, un campo magnético de alta intensidad de 14 T afectó la morfología de los conjuntos de células musculares lisas, y las formas de las colonias celulares se extendieron a lo largo de la dirección del flujo magnético. El fenómeno fue más notable bajo campos magnéticos de más de 10 T, donde se observó claramente un patrón elipsoidal de colonias de células musculares lisas. La elipticidad del patrón de colonias celulares con un campo magnético de 14 T fue de 1,3, mientras que con un campo de 0-8 T estuvo cerca de un círculo en aproximadamente 1,0. La evidencia de que las células musculares lisas detectan un flujo magnético de alta densidad y, por lo tanto, cambian su orientación celular se mostró como un patrón visible de colonias celulares. El mecanismo especulado es una fuerza de torsión diamagnética que actúa sobre las fibras del citoesqueleto, que se polimerizan y despolimerizan dinámicamente durante la división y migración celular.
In Vitro Cell Dev Biol Anim. 2003 Mar;39(3):120-123.
Control de la orientación de las células de Schwann de rata utilizando un campo magnético estático de 8 T.
Eguchi Y, Ogiue-Ikeda M, Ueno S.
Departamento de Ingeniería Biomédica, Escuela de Postgrado de Medicina, Universidad de Tokio, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokio 113-0033, Japón.
Las células de Schwann ayudan en la regeneración neuronal en el sistema nervioso periférico guiando el crecimiento de los axones. En este estudio, investigamos la orientación magnética de las células de Schwann, y de una mezcla de células de Schwann y colágeno, después de una exposición a un campo magnético de 8 teslas. Obtuvimos células de Schwann cultivadas a partir de nervios ciáticos disecados de ratas neonatas. Después de 60 h de exposición al campo magnético, las células de Schwann se orientaron paralelamente a los campos magnéticos. Por el contrario, en la mezcla de células de Schwann y colágeno, las células de Schwann se orientaron en la dirección perpendicular al campo magnético después de 2 h de exposición al campo magnético. En este caso, las células de Schwann se alinearon a lo largo de la fibra de colágeno orientada por campos magnéticos. El control magnético de la alineación de las células de Schwann es útil en aplicaciones de ingeniería médica como la regeneración nerviosa.
Neurosci Lett. 2003 Nov 13;351(2):130-2.
Detección del comportamiento de macromoléculas intracelulares bajo campos magnéticos fuertes mediante luz polarizada linealmente.
Iwasaka M, Ueno S.
Departamento de Ingeniería Biomédica, Escuela de Medicina de Posgrado, Universidad de Tokio, Tokio, Japón. iwasaka@medes.m.u-tokyo.ac.jp
Los campos magnéticos estáticos fuertes del orden de 10 T ejercen una fuerza diamagnética sobre los componentes celulares y generan una alineación clara de un conjunto de células musculares lisas, paralela a la dirección de los campos magnéticos dentro de un período de exposición de 3 días. Este trabajo muestra los efectos de las fuerzas de torsión diamagnéticas sobre el movimiento de los componentes celulares. Se utilizó luz polarizada linealmente para detectar el desplazamiento de macromoléculas intracelulares. La luz polarizada pasó a través de una masa de células en un campo magnético, y la transmisión de la luz aumentó y alcanzó una meseta 2 h después del comienzo de la exposición al campo magnético a 14 T. Sin embargo, no se observó ningún cambio distintivo en la transmisión de la luz bajo exposición a campo magnético cero. El cambio en la intensidad de la luz polarizada a través del conjunto de células lamelares bajo campos magnéticos corresponde a cambios de comportamiento en los componentes celulares. Se especuló que las macromoléculas intracelulares giraron y mostraron un desplazamiento debido a las fuerzas de torsión diamagnéticas durante 2-3 h de exposición al campo magnético a 14 T. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Dec;24(8):564-70.