Investigación en terapia magnética: actividad celular
General
- Incorporación de calcio en condroblastos cultivados perturbados por un campo electromagnético
- Efecto de los campos electromagnéticos pulsados sobre células similares a 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 intracelulares de calcio en las células de astrocitoma humano
- El efecto de un fuerte campo magnético estático sobre los linfocitos
- Interacción entre campos magnéticos débiles de baja frecuencia y membranas celulares estados
- Efecto del campo magnético estático de 125 mT sobre la cinética de los canales de Na+ activados por voltaje en células GH3
- Efecto de un campo magnético estático sobre el transporte de iones en una membrana de celulosa
Proliferación / Diferenciación / Apoptosis (Vida / Crecimiento / Muerte)
- Efectos de los campos electromagnéticos pulsados sobre los condrocitos humanos: un estudio in vitro
- Efectos de los campos electromagnéticos pulsados de baja frecuencia sobre la proliferación de condrocitos
- Los campos electromagnéticos pulsados aumentan la liberación de factores de crecimiento por parte de las células no unidas
- Equilibrio entre proliferación celular y muerte celular en cultivos de células renales tras la exposición a un campo magnético estático
- Efectos de los campos electromagnéticos pulsados sobre la proliferación de condrocitos articulares humanos
- Los campos electromagnéticos de baja frecuencia regulan la diferenciación de los condrocitos y la expresión de las proteínas de la matriz.
- Los efectos de la estimulación 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 PEMF sobre la proliferación y diferenciación de los 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 un campo magnético 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 del campo magnético estático de 0,2 T sobre fibroblastos de piel humana
- La exposición a un campo electromagnético de 900 MHz induce un desequilibrio entre las señales proapoptóticas y prosupervivencia en células CCRF-CEM de leucemia linfoblastoide T
- Un campo electromagnético bajo (50 Hz) induce la diferenciación en los 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 del campo magnético estático en la línea celular leucémica humana HL-60
- Efecto de campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja en la transcripción del ARNm de la subunidad 1 de la citocromo oxidasa
- Orientación de células de glioblastoma humano incrustadas en colágeno tipo I, causada por la exposición a un campo magnético estático de 10 T
- Efectos del campo magnético sobre el patrón de ensamblaje de las células del músculo liso
- Control de la orientación de las células de Schwann de rata mediante un campo magnético estático de 8 T
- Detección del comportamiento de macromoléculas intracelulares bajo campos magnéticos fuertes mediante luz polarizada linealmente
Incorporación de calcio en condroblastos cultivados perturbados por un campo electromagnético.
Norton LA, Rovetti LA.
Departamento de Ortodoncia, Centro de Salud de la Universidad de Connecticut, Facultad de Medicina Dental, Farmington 06032.
Probamos la hipótesis de que la perturbación eléctrica influye en la incorporación de 45Ca en la matriz extracelular (ECM) del cartílago in vitro. Se cultivaron condroblastos hipertróficos de epífisis tibial (HC), esternón (SC) y fibroblastos cutáneos (F) a partir de embriones de pollo. Las células HC, SC 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 ECM. La perturbación de estado estacionario de 45Ca fue potenciada por la hialuronidasa de Streptomyces (SH) pero no por la hialuronidasa testicular (TH). Experimentos de incorporación de 45Ca evaluaron los efectos del fosfato, SH, TH y PEMF, solos o en diversas combinaciones, en estos cultivos. Solo el PEMF o SH más PEMF con fosfato potenció 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 potenció la incorporación de calcio únicamente en HC. El PEMF pareció causar disrupción de la matriz extracelular (ECM), aumentando la probabilidad de calcificación de la matriz.
J Orthop Res. 1988;6(4):559-66.
Efecto de los campos electromagnéticos pulsados (PEMF) sobre células similares a osteoblastos. Alteraciones del Ca₂ intracelular.
Satake T.
Departamento de Bioquímica Oral, Facultad de Odontología de Kanagawa.
Los campos electromagnéticos de baja energía pulsados a frecuencias de 60-90 Hz aumentan significativamente la consolidación de las pseudoartrosis de fracturas crónicas en humanos. Estos campos son efectivos a niveles de corriente tisular tan bajos como varios órdenes de magnitud menores a los requeridos para la despolarización transmembrana de células normales. En este estudio, se examinaron los efectos del PEMF en cultivos de células similares a osteoblastos de rata. El PEMF promovió el crecimiento de estas células, también se encontró que aumentaba el nivel basal de [Ca2+]i y disminuía las respuestas al factor de crecimiento epidérmico (EGF) y al suero, cuando el grado de respuesta se basaba en el transitorio intracelular de Ca2+. Estos efectos del PEMF fueron imitados por el 12-O-tetradecanoil forbol 13-acetato (TPA), un potente activador de la proteína quinasa C. El pretratamiento con TPA mejoró el crecimiento celular y suprimió el transitorio intracelular de Ca2+ inducido con EGF y luego suero a aproximadamente el 170% del control. El presente estudio investigó cómo el PEMF y el TPA modulan los receptores de EGF en estas células. Tanto el PEMF como el TPA redujeron la unión del EGF a estas células hasta aproximadamente un 65 % y un 75 %, respectivamente. El análisis de Scatchard reveló una disminución del receptor de EGF sin un cambio significativo en la afinidad de ambos. En conclusión, se indicó que el PEMF actúa en la membrana celular y modula 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 la evolución temporal de la alteración reversible de la función de la membrana presináptica asociada a la exposición a un campo magnético estático de 123 mT para intentar 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 la unión neuromuscular murina, mantenida a una temperatura de 35,5 °C. Se determinó que una duración mínima del campo de 50 s era necesaria para la inhibición de MEPP, y que la eficacia del campo para inducir una mayor inhibición dependía de su duración, pero solo para períodos de hasta 150 s. Duraciones más prolongadas no se asociaron con una inhibición adicional. El tiempo necesario para que la frecuencia de MEPP volviera a la línea base, tras la desactivación del campo, resultó ser lineal para duraciones de campo de hasta 150 s. En este límite y por encima de él, el tiempo de recuperación se mantuvo constante en 135 s. Estos hallazgos concuerdan con la lenta reorientación de los dominios moleculares diamagnéticos dentro de la membrana y sugieren un fuerte acoplamiento con el mecanismo responsable de la liberación de neurotransmisores. Los límites de este efecto son compatibles con las restricciones 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 LSU en Shreveport, Luisiana 71130-3932, EE. UU.
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 aún no se ha determinado. 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 pinzamiento de voltaje producidos en células de neuroblastoma SH-SY5Y, utilizando el método de pinzamiento de parche en la configuración de célula completa. En experimentos separados, las células fueron expuestas a campos estáticos de 1, 5 y 75 G, a campos variables en el tiempo de 1 y 5 G, y a campos combinados estáticos y variables en el tiempo sintonizados para la resonancia de Na+, K+, Ca2+ o H+. Para aumentar la sensibilidad, las mediciones se realizaron en células conectadas por uniones gap. Para cada célula, el efecto del campo se evaluó sobre la base de 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 perceptible sobre la corriente transmembrana en la proximidad de la corriente cero (tensión de fijación 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 de tan solo 38 microV. En consecuencia, si la sensibilidad de las células de mamíferos a los campos magnéticos está mediada por cambios subumbral 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 estén 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 marzo;57(3):514-20.
Los campos electromagnéticos pulsados afectan las concentraciones de calcio intracelular en las 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 campo magnético pico 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 la [Ca(2+)](i). El mismo efecto también se observó cuando se evaluó la [Ca(2+)](i) 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 la [Ca(2+)](i) después de la exposición. Al sustituir el medio normal por un medio sin calcio inmediatamente antes de las mediciones de [Ca(2+)](i), la [Ca(2+)](i) fue similar a la medida en presencia de Ca(2+). En este caso, tras la exposición a campos electromagnéticos de las células tratadas con la sustancia P, la [Ca(2+)](i), medida sin y con 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 sobre las reservas intracelulares de Ca(2+) o sobre la membrana plasmática. Además, los campos electromagnéticos que afectaron a la [Ca(2+)](i) no provocaron proliferación ni muerte celular, y los índices de proliferación se mantuvieron inalterados tras la exposición. Copyright 2001 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetismo. Octubre de 2001;22(7):503-10.
El efecto de un fuerte campo magnético estático sobre los linfocitos.
Aldinucci C, García 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 (CEM) a 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 (PBMC) humanas, así como en células Jurkat, después de la exposición al campo durante 1 h. El mismo estudio también se realizó después de la activación de células con 5 mg/ml de fitohemaglutinina (PHA). Nuestros resultados demuestran claramente que la exposición a NMRF estática no tiene efectos proliferativos, activadores ni proinflamatorios en PBMC normales y activados por PHA. Además, la concentración de interleucina-1 beta, interleucina-2, interleucina-6, interferón y factor de necrosis tumoral alfa (TNF alfa) permaneció invariable en las células expuestas. La exposición de células Jurkat disminuyó estadísticamente la proliferación y los índices de proliferación, que 24 y 48 h después de la exposición fueron de 0,7 ± 0,29 y 0,87 ± 0,12, respectivamente. Además, en las células Jurkat, la [Ca₂₀]i fue mayor que en las PBMC y se redujo significativamente a aproximadamente la mitad después de la exposición. Esto concuerda 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 modificar las propiedades de las membranas celulares, el NMRF puede influir en los procesos de transporte de Ca₂₀ y, por consiguiente, en la homeostasis del Ca₂₀, mejorando la proliferación. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetismo. 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 la 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. Sin embargo, hoy en día, la posibilidad teórica de tal interacción a menudo se cuestiona y se desconoce el sitio de interacción en la célula. En el presente estudio, se estudió la influencia de los campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF) en el transporte de Ca(2+) en un sistema biológico que consiste en vesículas de membrana plasmática altamente purificadas. Probamos dos modelos teóricos de mecánica cuántica que asumen 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 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.
Bioelectromagnetismo. 2003 Sep;24(6):395-402.
Efecto de un campo magnético estático de 125 mT sobre la cinética de los canales de Na+ activados por voltaje en células GH3.
Rosen AD.
Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad de Purdue, West Lafayette, Indiana 47907, EE. UU. arosen@bilbo.bio.purdue.edu
Se examinaron los canales de Na(+) activados por voltaje en células GH3 mediante el método de fijación de parche de célula completa. Se registraron las corrientes de los canales antes, durante y después de una exposición de 150 s a un campo magnético estático de 125 mT. Se observó un ligero cambio en la relación corriente-voltaje y una reducción inferior al 5 % en la corriente pico durante la exposición al campo magnético. Sin embargo, fue más pronunciado un aumento en la constante de tiempo de activación, tau(m), durante y al menos 100 s después de la exposición al campo. Este cambio en tau(m) se observó principalmente a voltajes de activación más bajos. No se observaron cambios en la constante de tiempo de inactivación, tau(h). Los cambios fueron claramente dependientes de la temperatura, siendo evidentes solo a 35 °C o más. 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 este fenómeno con la temperatura probablemente se deba a la mayor facilidad con la que se puede deformar una membrana de cristal líquido. Derechos de autor 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetismo. Octubre de 2003;24(7):517-23.
Efecto de un campo magnético estático sobre el transporte de iones en una membrana de celulosa.
Ohata R, Tomita N, Ikada Y.
Instituto de Ciencias Médicas Fronterizas, Universidad de Kyoto, 53 Kawahara-cho, Shogoin, Sakyo-ku, 606-8507 Kyoto, Japón. rohata@mech.kyoto-u.ac.jp
Se expuso una membrana de celulosa al campo magnético estático (CME) en presencia de una solución de KCl y se midió el transporte iónico a través de ella antes y después de la exposición al CME. El CME a 0,24 T mejoró significativamente la velocidad de transporte iónico, especialmente después de la primera exposición (p<0,05), mientras que el aumento de la velocidad de transporte iónico no regresó al nivel basal inicial tras el 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 CME en el transporte iónico parece deberse a la estabilización de la capa de hidratación en la superficie de la celulosa.
J Colloid Interface Sci. 15 de febrero de 2004;270(2):413-6.
Efectos de los campos electromagnéticos pulsados en los 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, Universita di Ferrara, via Fossato di Mortara 64, 44100 Ferrara, Italia.
Se estudió la incorporación de (3)H-timidina en cultivos de condrocitos nasales y articulares humanos expuestos a campos electromagnéticos pulsados (PEMF) de baja energía y baja frecuencia (75 Hz, 2,3 mT). El análisis mediante reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR) muestra que los condrocitos secundarios humanos derivados del cartílago nasal y articular expresan ARNm de colágeno tipo II, un marcador específico del fenotipo condrocítico. En una serie preliminar de experimentos, las células se expusieron a PEMF durante diferentes periodos de tiempo, de 6 a 30 horas (transcurso temporal), en un medio suplementado con suero fetal bovino (FCS) al 10% o al 0,5% y en un medio sin suero. Las proporciones entre la incorporación de (3)H-timidina en los PEMF y en los cultivos control muestran un aumento de la proliferación celular en los cultivos expuestos a PEMF cuando el suero está 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 los PEMF, se evaluó solo en los momentos de máxima inducción y los resultados se analizaron mediante el análisis de varianza de tres factores (ANOVA). Los datos presentados en este estudio muestran que incluso si 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 celulares. Además, la concentración de FCS en el medio de cultivo influye en gran medida en la respuesta proliferativa de los condrocitos humanos a la exposición a los PEMF. Aunque las células osteoblásticas humanas normales aumentan su proliferación cuando se exponen a los PEMF si solo hay un 10% de FCS presente en el medio, los condrocitos humanos pueden aumentar su proliferación celular cuando se exponen a los PEMF en presencia tanto del 0,5% como del 10% de FCS en el medio. Los resultados obtenidos pueden ayudar a explicar los mecanismos básicos de la estimulación de la consolidación de fracturas mediante PEMF.
Calcif Tissue Int. 1999 noviembre;65(5):396-401.
Efectos de los campos electromagnéticos pulsados de baja frecuencia sobre la proliferación de condrocitos.
Indouraine A, Petersen JP, Pforringer W.
Parque Científico Symbion (Symbion-Wissenschaftspark), Copenhague, Dinamarca.
Los condrocitos aislados del cartílago humano de 5 pacientes entre las edades de 23 y 56 fueron expuestos a campos electromagnéticos pulsados de baja frecuencia (9 mT; 3 Hz) durante un período diario de 60 minutos en 5 días consecutivos y luego cada 48 horas durante los siguientes 6 días (11 días en total). La viabilidad celular se estimó utilizando la exclusión de azul tripán y la proliferación se estimó contando las células en un hematocitómetro. La morfología celular se comparó para fines de control observando directamente las células bajo un microscopio óptico después de teñirlas en una solución de hematoxilina y eosina. Los resultados se analizaron estadísticamente y se compararon con una muestra de control. Los datos revelaron que la exposición de células aisladas de 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 a 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 observaron algunas variaciones morfológicas al observar las células al microscopio óptico. Las células expuestas eran más delgadas y largas que las células de control, que eran grandes y planas. Las células expuestas tendían a crecer en una dirección más uniforme, mientras que las células de control crecían en todas las direcciones. Estas diferencias en la morfología y el crecimiento podrían estar relacionadas con la mayor densidad de las células expuestas.
Sportverletz Sportschaden. Marzo de 2001; 15 (1): 22-7.
Los campos electromagnéticos pulsados aumentan la liberación de factores de crecimiento por parte de las células no unidas.
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.
Se desconocen los mecanismos implicados en la estimulación de pseudoartrosis mediante campos electromagnéticos pulsados. Los modelos animales y de cultivo celular sugieren que la osificación endocondral se estimula mediante el aumento de la masa cartilaginosa y la producción del factor de crecimiento transformante beta 1. En el presente estudio, se examinó el efecto de la estimulación mediante campos electromagnéticos pulsados en células de tejidos humanos con pseudoartrosis hipertróficas (n = 3) y atróficas (n = 4). Los cultivos se colocaron entre bobinas de Helmholtz y se aplicó un campo electromagnético (ráfagas de 20 pulsos de 4,5 ms con una frecuencia de 15 Hz) a la mitad de ellos, durante 8 horas al día durante 1, 2 o 4 días. Se observó un aumento temporal del factor de crecimiento transformante beta 1 en el medio acondicionado de células con pseudoartrosis hipertróficas tratadas al segundo día y de células con pseudoartrosis atróficas al cuarto día. No se observó ningún 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 con pseudoartrosis responden a campos electromagnéticos pulsados en cultivo y que la producción del factor de crecimiento transformante beta 1 es un evento temprano. La respuesta tardía de las células con pseudoartrosis hipertróficas y atróficas (> 24 horas) sugiere que se estimula una cascada de eventos reguladores que culminan en la síntesis y liberación del factor de crecimiento.
Clin Orthop. Marzo de 2001;(384):265-79.
Equilibrio entre proliferación celular y 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, Facolta di Medicina e Chirurgia, Universita di Messina, Italia. Buemim@unime.it
El efecto de un campo magnético estático (CM) de 0,5 mT de intensidad sobre el balance proliferación/muerte celular fue investigado en células renales (VERO) y cultivos de astrocitos corticales de ratas. La estimulación magnética fue entregada por discos magnéticos a intensidades conocidas. El porcentaje de células apoptóticas y necróticas fue evaluado usando citometría de flujo y análisis morfológico siguiendo tinción de cromatina de Hoechst. Un índice de proliferación celular fue determinado usando tetrazolio sulfonado (WST-1). Los cultivos control fueron preparados sin exposición a CM. Después de 2, 4 y 6 días de exposición a un CM, observamos una disminución gradual en la apoptosis y proliferación y un aumento gradual en células con morfología necrótica con respecto al grupo control. En cultivos de astrocitos, durante un período de exposición de 6 días, un aumento gradual fue observado en células apoptóticas, proliferantes y necróticas. Nuestros hallazgos sugieren que el efecto de la exposición a CM varía, dependiendo del tipo de célula; Los MF también pueden tener un efecto nefropatógeno. Copyright 2001 S. Karger AG, Basilea
Nefrona. Marzo de 2001;87(3):269-73.
Efectos de los campos electromagnéticos pulsados sobre 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, Universita 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 un medio con 10% de FBS, tras 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 con la densidad celular, la disponibilidad de factores de crecimiento y la duración de la exposición. Observamos que los PEMF pueden inducir la proliferación celular en cultivos de condrocitos de baja densidad durante un periodo prolongado (6 días), al añadir suero fresco al medio de cultivo. En las mismas condiciones, en cultivos de alta densidad, el aumento de la proliferación celular inducido por los PEMF se observó solo en los tres primeros días de exposición. Los datos presentados en este estudio muestran que la disponibilidad de factores de crecimiento y las restricciones ambientales condicionan fuertemente la respuesta proliferativa celular a los PEMF.
Connect Tissue Res. 2001;42(4):269-79.
Los campos electromagnéticos de baja frecuencia regulan la diferenciación de los condrocitos y la expresión de las 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 condrógena 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 con CEM. La incorporación de [35S]-sulfato y [3H]-timidina, así como el contenido de glicosaminoglicanos (GAG), se determinaron mediante métodos estándar. El tamaño y la composición molecular de proteoglicanos (PG) y GAG se determinaron mediante cromatografía en gel y digestión enzimática secuencial. Se realizaron análisis inmunohistoquímicos y Western blot de PG con los anticuerpos 2B6, 3B3, 2D3 y 5D4. Se realizó un análisis Northern de extractos de ARN total para agrecano y colágeno tipo II. Se compararon todos los datos para determinar su significancia mediante pruebas t de Student o análisis de varianza (ANOVA). El campo EMF aceleró la condrogénesis como lo demuestra un aumento en: (1) la incorporación de 35SO4 y el contenido de GAG, (2) el número de condrocitos en el día 8 del desarrollo, (3) la densidad volumétrica del cartílago y (4) el grado de inmunotinción para 3B3 y 5D4. No se observaron diferencias en el contenido de ADN o la incorporación de [3H]-timidina entre los osículos de control y estimulados, lo que sugiere la ausencia de una mayor proliferación o reclutamiento celular como mecanismo para la aceleración. Los tamaños moleculares de PG y GAG y la composición química de GAG fueron similares en los osículos estimulados y de control, lo que indica que la estimulación resultó en una síntesis acelerada de moléculas de cartílago normal. La mayor expresión de PG y ARNm de 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 mayor maduración fenotípica.
J Orthop Res. 2002 enero;20(1):40-50.
Los efectos de la estimulación del campo electromagnético pulsado (PEMF) sobre la formación de tejido 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.
Los efectos de la estimulación del campo electromagnético pulsado (PEMF, ráfaga de pulsos de 15 Hz, pico de 7 mT) en la formación similar al tejido óseo en osteoblastos (línea celular MC3T3-E1) en diferentes etapas de maduración se evaluaron para determinar si el efecto estimulador de PEMF en la formación similar al tejido 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 similar al tejido óseo (área de matriz mineralizada) se determinaron en diferentes puntos de tiempo. El tratamiento con PEMF de osteoblastos en la etapa de proliferación activa aceleró la proliferación celular, mejoró la diferenciación celular y aumentó la formación similar al tejido óseo. El tratamiento con PEMF de osteoblastos en la etapa de diferenciación mejoró la diferenciación celular y aumentó la formación similar al tejido óseo. El tratamiento con PEMF de osteoblastos en la etapa de mineralización disminuyó la formación similar al tejido óseo. En conclusión, el PEMF tuvo un efecto estimulante sobre los osteoblastos en las primeras etapas del cultivo, lo que incrementó la formación de tejido óseo. Este efecto estimulante probablemente se asoció con una mayor diferenciación celular, pero no con un aumento en el número de células. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetismo. 2002 Jul;23(5):398-405.
El óxido nítrico media los efectos de la estimulación del campo electromagnético pulsado sobre la proliferación y diferenciación de los 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 investigar si los efectos de la estimulación con campos electromagnéticos pulsados (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. A continuación, se estimularon osteoblastos en las etapas de maduración de proliferación (grupos P-NMMA y P+NMMA) o de diferenciación (grupos D-NMMA y D+NMMA), y se determinó la actividad de la fosfatasa alcalina (AlPasa) el día 15 de cultivo para todos los grupos. La estimulación con PEMF aumentó significativamente la concentración de nitrito en el grupo -NMMA el día 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 el día 3 y 7 de cultivo. La actividad de AlPasa 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 estimuladores de PEMF sobre la proliferación y diferenciación de los osteoblastos estuvieron mediados por el aumento de la síntesis de NO. Derechos de autor 2002 Elsevier Science (EE. UU.)
Óxido nítrico. Agosto 2002;7(1):18-23.
La exposición de las células al 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). Si bien estos aumentan la tumorigénesis, no son mutagénicos ni tumorigénicos. El mecanismo de su efecto tumorigénico no se ha dilucidado.
MÉTODOS: Para investigar el efecto de los MF en la apoptosis en células HL-60, expusimos las células a MF estáticos de 6 mT generados por un disco magnético de intensidad conocida. La apoptosis fue desencadenada por el inhibidor de la topoisomerasa I de la 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 mediante la exclusión del yoduro de propidio (PI) se midieron tanto por citometría de barrido láser (LSC) como por citometría de flujo (FC). LSC y FC identificaron células en tres etapas secuenciales de su muerte: apoptosis temprana (células con caspasas activadas y PI negativas); 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 MF por sí solo no indujo ningún efecto apoptógeno ni necrogénico. La exposición a CPT provocó la aparición secuencial de células apoptóticas. En presencia de CPT y MF, la proporción global de células en apoptosis no se modificó significativamente. Sin embargo, se observó un aumento significativo en la frecuencia de células apoptóticas tardías/necróticas 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 con FC y LSC fueron consistentes, mostrando un fenómeno similar.
CONCLUSIÓN: Si bien el MF, solo o con CPT, no afectó la viabilidad celular general, sí aceleró la transición celular de apoptosis a necrosis secundaria tras la inducción de apoptosis por el agente que daña el ADN, CPT. La modulación de la cinética de la transición de apoptosis a necrosis secundaria por MF in vivo podría influir en la inflamación y la tumorogénesis. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.
Citometría. 1 de noviembre de 2002;49(3):113-8.
Evaluación de la morfología del cotiledón placentario humano después de una perfusión dual in vitro en un campo magnético variable.
Lopucki M, Lancut M, Rogowska W, Czerny K, Jedrych B, Pietruszewski S, Kornarzynski K, Kotarski J.
I Katedry i Kliniki Ginekologii AM con Lublinie.
Los objetivos y finalidad del estudio fueron la estimación morfológica mediante microscopía electrónica del cotiledón placentario humano después de 180 minutos de perfusión cerrada dual in vitro.
MATERIALES Y MÉTODOS: En el grupo experimental los cotiledones fueron expuestos a un campo magnético variable de inducción magnética de 2 mT y frecuencia de 50 Hz. El grupo control K (10 perfusiones) no fue sometido a campo magnético mientras que el grupo experimental B (10 perfusiones) fue influenciado por 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 inducción magnética de 2 mT y frecuencia de 50 Hz, altera la ultraestructura de los núcleos y del 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 cerrada dual in vitro.
Ginekol Pol. Octubre de 2003; 74(10):1187-93.
La exposición a un campo magnético 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.
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 cuerpo entero al campo magnético sobre alteraciones específicas del tipo celular debido al daño del ADN 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 de 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 fueron sacrificados 2 h más tarde. 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 mellas in situ con ADN polimerasa-I y [(3)H]dTTP. Un aumento significativo ( P <0,05) tanto en la síntesis de ADN no programada como en la traducción de mellas in situ solo se encontró para las células epiteliales del plexo coroideo. Por lo tanto, estos dos métodos independientes indican que el daño al ADN nuclear se produce por la exposición prolongada e intensa al campo magnético. El hecho de que solo se vieran afectadas las células epiteliales del plexo podría indicar posibles efectos de los campos magnéticos en el transporte de hierro a través de la barrera hematoencefálica, pero los mecanismos se desconocen actualmente. La síntesis de ADN mitocondrial aumentó exclusivamente en las células epiteliales renales de los túbulos contorneados distales y los conductos colectores, es decir, células con un alto contenido de mitocondrias, lo que posiblemente indica una mayor actividad metabólica de estas células.
Acta Neuropathol (Berl). 19 de diciembre de 2003. [Epub antes de impresión]
Efectos del campo magnético estático de 0,2 T sobre 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.
Fibroblastos de piel humana se expusieron a un campo magnético estático de 0,2 T generado por un tomógrafo de resonancia magnética. Tras una hora de exposición, la morfología celular se modificó, junto con una disminución concomitante en la expresión de algunos residuos de azúcar de los glicoconjugados. El estudio de la proliferación celular y la transducción de señales mitogénicas mostró una disminución en la incorporación de timidina y en 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.
Detección de cáncer Prev. 2003;27(5):327-32.
La exposición a un campo electromagnético de 900 MHz induce un desequilibrio entre las señales proapoptóticas y prosupervivencia en las células de leucemia linfoblastoide T 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 estar asociada con una mayor incidencia de cáncer, mientras que la cuestión sigue sin resolverse en cuanto a si los CEM de alta frecuencia pueden tener efectos nocivos para la salud. Estudios epidemiológicos sobre la asociación entre cánceres infantiles, en particular leucemia y 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 linfoblastoide T aguda (CCRF-CEM) en presencia de CEM de 900 MHz no modulados, generados por una célula electromagnética transversal (TEM), en varios tiempos de exposición. Evaluamos los efectos de los campos electromagnéticos de alta frecuencia (CEM) sobre la tasa de crecimiento celular y la inducción de apoptosis mediante pruebas de viabilidad celular (MTT), análisis FACS y escala de ADN. Además, investigamos las vías de señalización proapoptótica y prosupervivencia posiblemente implicadas en función del tiempo de exposición mediante análisis Western blot. Con exposiciones cortas (2-12 h), los CEM no modulados de 900 MHz indujeron roturas del ADN y la activación temprana de las vías apoptóticas dependientes e independientes de p53, mientras que una exposición continua más prolongada (24-48 h) determinó el silenciamiento de las señales proapoptóticas y la activación de genes implicados en la señalización prosupervivencia intracelular (Bcl-2) y extracelular (Ras y Akt1). En general, nuestros resultados indican que la exposición a ondas continuas de 900 MHz, tras inducir una respuesta temprana de autodefensa desencadenada por daño al ADN, podría conferir a las células CCRF-CEM supervivientes una ventaja adicional para sobrevivir y proliferar. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
J Cell Physiol. Febrero de 2004;198(2):324-32.
Un campo electromagnético bajo (50 Hz) induce la diferenciación en los 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 trata del 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, 50 Hz, mostraron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) modificación en forma y morfología; estas modificaciones también se asociaron con una distribución diferente de actina, revelada por análisis de fluorescencia de faloidina. Además, las células expuestas tuvieron una capacidad clonogénica menor y una disminución del crecimiento celular. La inmunofluorescencia indirecta con anticuerpos fluorescentes contra involucrina y beta-catenina, ambos marcadores de diferenciación y adhesión, reveló un aumento en la expresión de involucrina y beta-catenina. El avance en la diferenciación fue confirmado por una disminución de la expresión del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGF) en las células expuestas, lo que respalda la idea de que la exposición al campo electromagnético lleva a los queratinocitos a un nivel de diferenciación más alto. Estas observaciones respaldan la hipótesis de que los campos electromagnéticos de 50 Hz pueden modificar la morfología celular e interferir en la diferenciación y la adhesión celular de los queratinocitos normales. Derechos de autor 2004 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetismo. 2004 Feb;25(2):118-26.
Los campos electromagnéticos pulsantes inducen la transcripción celular.
Goodman R, Bassett CA, Henderson AS.
Los campos electromagnéticos débiles y pulsantes pueden modificar los procesos biológicos. Se evaluó la hipótesis de que las respuestas a dichas 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 repetitivos. Estos pulsos produjeron resultados diferentes entre sí y con respecto a los controles cuando se monitorizó la transcripción en células de las glándulas salivales de dípteros con uridina tritiada mediante autorradiografía de transcripción, traducción citológica de mellas 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. 17 de junio de 1983;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.
Planteamos la hipótesis de que los campos electromagnéticos pulsados (PEMF) alteran la expresión fenotípica de los condroblastos al promover la producción de fosfatasa alcalina (AP) y alterar 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 estaban en la misma incubadora protegida por metal Mu. Se realizaron ensayos para la actividad de AP y se normalizaron al contenido de proteína. El ensayo de síntesis de proteoglicanos involucró el marcaje con fraccionamiento de 35S en un gradiente de sacarosa del 5% al 20% determinando el contenido total de proteína y sulfato de condroitina. Los PEMF no mostraron cambios en la actividad de AP en F. Se encontró una alta actividad basal de AP en HC, pero no aumentó por encima del control. El PEMF aumentó la AP en las muestras de SC (ratio E/C). Los datos del gradiente de sacarosa mostraron un cambio en los picos solo para SC, alterando la proporción de carbohidratos a proteínas para el SC. El análisis de carbohidratos y proteínas indicó que el efecto fue una disminución de la síntesis o degradación de proteínas. Concluimos que el PEMF altera la expresión fenotípica de los condroblastos esternales en nuestro sistema in vitro.
J Orthop Res. 1988;6(5):685-9.
Comportamiento magnético de los 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 eritrocitos humanos en diferentes estados de hemoglobina (hemoglobina normal, oxidada y reducida). Se estudiaron tres muestras de sangre diferentes: normal, con anemia ferropénica y con beta talasemia 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 potenciaba este comportamiento. Estas mediciones también han demostrado que las muestras normales y con deficiencia de hierro en los estados reducidos exhiben una respuesta diamagnética menor 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 muB 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. En la muestra de sangre con beta talasemia menor, las mediciones magnéticas mostraron que tanto el estado normal como el reducido presentan un comportamiento diamagnético prácticamente idéntico. Sin embargo, esta respuesta diamagnética es menor que la del estado normal de la muestra con anemia ferropénica. Este resultado podría indicar una baja ingesta de oxígeno en la sangre en el estado normal de la muestra con beta talasemia menor. Todas las mediciones magnéticas se realizaron con un magnetómetro de muestra vibratorio, con pasos de campo de 0,001 T, desde 1 T hasta -1 T.
Eur Biophys J. 2001 Oct;30(6):467-70.
Efectos del campo magnético estático en 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 PJ Safarik, Trieda SNP 1, 04011 Kosice, República Eslovaca. grosiar@central.medic.upjs.sk
En los organismos vivos existen diversas estructuras con momentos magnéticos que pueden orientarse mediante campos magnéticos. Si bien la mayoría de los estudios experimentales se centran en los efectos inducidos por campos electromagnéticos débiles y de frecuencia extremadamente baja, nuestro objetivo es estudiar los efectos biológicos de los campos magnéticos estáticos intensos. Se examinó la influencia del campo magnético estático (CME) en la actividad metabólica celular. Se observó un retraso en la actividad metabólica en la línea celular leucémica humana HL-60 expuesta a CME 1-T durante 72 h. Este efecto de retraso también se observó en presencia de la mezcla de fármacos antineoplásicos 5-fluorouracilo, cisplatino, doxorrubicina y vincristina.
Bioelectroquímica. 15 de mayo de 2002;56(1-2):227-31.
El efecto de campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja en 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 Bioelectromagnético, Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang, Hangzhou 310031, China.
OBJETIVO: Clonar e identificar el gen MF-1 que respondió a 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, a fin de proporcionar una base experimental para revelar el mecanismo de 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 transferencia Northern 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) mediante una búsqueda en la base de datos del Gene Bank; la transcripción de CO1 en las líneas celulares HL-60, L1210 y CHL que se expusieron 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 lo mismo ocurrió durante 24 horas de exposición (0,46 ± 0,09 y 0,45 ± 0,09 frente a 0,65 ± 0,06) (P < 0,05).
CONCLUSIÓN: El CO1 es un gen sensible a MF. La actividad de la citocromo oxidasa podría verse afectada por un bajo nivel de transcripción del CO1 por campos magnéticos, lo que induce efectos biológicos en los organismos.
Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. Agosto de 2002; 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 de Ciencias, Universidad de Kioto, Kitashirakawa-Oiwake, Sakyo, Kioto 606-8502, Japón.
Investigamos la orientación preferida de las células de glioblastoma humano (A172) tras la exposición a campos magnéticos estáticos (CME) de 10 Tesla, en presencia o ausencia de colágeno. Las células A172 embebidas en gel de colágeno se orientaron perpendicularmente a la dirección del CME. Las células A172 cultivadas en ausencia de colágeno no mostraron ningún patrón de orientación específico tras 7 días de exposición al CME. Por lo tanto, logramos evocar la orientación magnética de las células de glioblastoma humano mediante la exposición al CME. Nuestros resultados sugieren que la orientación de los procesos celulares de glioblastoma podría 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. 20 de febrero de 2003;338(1):88-90.
Efectos del campo magnético sobre el patrón de ensamblaje de las células del músculo liso.
Iwasaka M, Miyakoshi J, Ueno S.
Departamento de Ingeniería Biomédica, Facultad de Medicina, Universidad de Tokio, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokio 113-0033, Japón (MI, SU) y Departamento de Tecnología Radiológica, Facultad de Ciencias de la Salud, Facultad de Medicina, Universidad de Hirosaki, 66-1 Hon-cho, Hirosaki 036-8564, Japón (JM).
Bajo un campo magnético intenso, las propiedades diamagnéticas de las células biológicas modulan su comportamiento, tanto en condiciones de flotación como de adherencia. Los efectos morfológicos de los campos magnéticos estáticos intensos sobre las células adherentes son menos conocidos 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 superiores a 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 fue cercana a un círculo, con un valor aproximado de 1,0. La evidencia de que las células musculares lisas detectan el 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-despolimerizan dinámicamente durante la división celular y la migración celular.
In Vitro Cell Dev Biol Anim. 2003 marzo;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, Facultad 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 al guiar el recrecimiento 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 de nervios ciáticos disecados de ratas neonatales. Después de 60 h de exposición al campo magnético, las células de Schwann se orientaron paralelas a los campos magnéticos. Por el contrario, 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 los 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. 13 de noviembre de 2003;351(2):130-2.
Detección del comportamiento de macromoléculas intracelulares bajo fuertes campos magnéticos mediante luz polarizada linealmente.
Iwasaka M, Ueno S.
Departamento de Ingeniería Biomédica, Facultad de Medicina, Universidad de Tokio, Tokio, Japón. iwasaka@medes.mu-tokyo.ac.jp
Los campos magnéticos estáticos intensos del orden de 10 T ejercen una fuerza diamagnética sobre los componentes celulares y generan una alineación nítida del conjunto celular muscular liso, paralela a la dirección de los campos magnéticos, durante un período de exposición de 3 días. Este trabajo muestra los efectos de las fuerzas de torque diamagnéticas sobre el movimiento de los componentes celulares. Se utilizó luz polarizada linealmente para detectar el desplazamiento de macromoléculas intracelulares. La luz polarizada atravesó una masa de células en un campo magnético, y la transmisión de la luz aumentó, alcanzando una meseta 2 h después del inicio de la exposición al campo magnético a 14 T. Sin embargo, no se observó ningún cambio significativo en la transmisión de la luz con exposición a campo magnético cero. El cambio en la intensidad de la luz polarizada a través del conjunto celular lamelar bajo campos magnéticos corresponde a cambios en el comportamiento de los componentes celulares. Se especuló que las macromoléculas intracelulares rotaron y mostraron un desplazamiento debido a las fuerzas de torque diamagnéticas durante 2-3 h de exposición al campo magnético a 14 T. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetismo. 2003 Dic;24(8):564-70.