Recherche en thérapie magnétique : activité cellulaire

Général

Prolifération / Différenciation / Apoptose (Vie / Croissance / Mort)

Orientation / Comportement

Incorporation de calcium dans des chondroblastes en culture perturbée par un champ électromagnétique.

Norton LA, Rovetti LA.

Département d'orthodontie, Centre de santé de l'Université du Connecticut, École de médecine dentaire, Farmington 06032.

Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle une perturbation électrique influence l'incorporation de 45Ca dans la matrice extracellulaire (MEC) du cartilage in vitro. Des chondroblastes hypertrophiés d'épiphyses tibiales (HC), de sternum (SC) et de fibroblastes cutanés (F) ont été cultivés à partir d'embryons de poulet. Les cellules HC, SC et F ont été ensemencées en micromasse trois fois par semaine et maintenues à 37,5 °C avec 5 % de CO2 pendant deux semaines. Les cultures ont été désignées aléatoirement comme témoins (C) ou exposées (E) à un champ électromagnétique pulsé (CEMP). Une expérience de l'évolution temporelle de l'incorporation de calcium pour tous les groupes en culture a montré qu'une exposition de 24 heures produisait la réponse biologique la plus importante dans les chondroblastes. L'incorporation de calcium nécessitait un supplément de phosphate. Les données d'autoradiographie ont indiqué que l'incorporation de calcium dans les macromolécules se produisait en grande partie dans la MEC. La perturbation à l'état d'équilibre du 45Ca était renforcée par la hyaluronidase de Streptomyces (SH) mais pas par la hyaluronidase testiculaire (TH). Des expériences d'incorporation de 45Ca ont testé les effets du phosphate, du SH, du TH et du PEMF, seuls ou en combinaisons variées, sur ces cultures. Seul le PEMF ou le SH plus PEMF avec phosphate a amélioré l'incorporation de 45Ca. D'autres expériences ont examiné l'effet de la roténone ou de la congélation-décongélation sur les cellules exposées au PEMF. Le PEMF plus congélation-décongélation a amélioré l'incorporation de calcium uniquement dans les cellules endothéliales. Le PEMF a semblé perturber la matrice extracellulaire (MEC), augmentant ainsi la probabilité de calcification de la matrice.

J Orthop Res. 1988;6(4):559-66.

Retour en haut

Effet des champs électromagnétiques pulsés (CEMP) sur les cellules ostéoblastiques. Altérations du Ca2+ intracellulaire.

Satake T.

Département de biochimie orale, Collège dentaire de Kanagawa.

Les champs électromagnétiques de faible énergie pulsés à des fréquences de 60 à 90 Hz améliorent significativement la cicatrisation des pseudarthroses chroniques chez l'homme. Ces champs sont efficaces à des niveaux de courant tissulaire parfois inférieurs de plusieurs ordres de grandeur à ceux requis pour la dépolarisation transmembranaire des cellules normales. Dans cette étude, les effets des champs électromagnétiques transitoires (CEMP) sur des cultures de cellules ostéoblastiques de rat ont été examinés. Les CEMP ont favorisé la croissance de ces cellules, augmenté le taux basal de [Ca2+]i et diminué les réponses au facteur de croissance épidermique (EGF) et au sérum, lorsque le degré de réponse était basé sur le Ca2+ intracellulaire transitoire. Ces effets des CEMP ont été imités par le 12-O-tétradécanoyl phorbol 13-acétate (TPA), un puissant activateur de la protéine kinase C. Le prétraitement au TPA a stimulé la croissance cellulaire et supprimé le Ca2+ intracellulaire transitoire induit par l'EGF puis le sérum à environ 170 % du témoin. La présente étude a ensuite examiné comment le PEMF et le TPA modulent les récepteurs de l'EGF de ces cellules. Le PEMF et le TPA ont tous deux diminué le taux de liaison de l'EGF à ces cellules jusqu'à environ 65 % et 75 %, respectivement. L'analyse de Scatchard a révélé une diminution du récepteur de l'EGF sans modification significative de l'affinité des deux récepteurs pour l'EGF. En conclusion, il a été démontré que le PEMF agit au niveau de la membrane cellulaire et module les récepteurs, ce qui est essentiel à la croissance cellulaire et à la synthèse de l'ADN.

Kanagawa Shigaku. 1990 mars ; 24(4) :692-701.

Retour en haut

Réponse membranaire aux champs magnétiques statiques : effet de la durée d'exposition.

Rosen AD

Département de neurologie, École de médecine, Université d'État de New York, Stony Brook 11794-8121.

Français L'évolution temporelle de l'altération réversible de la fonction de la membrane présynaptique associée à l'exposition à un champ magnétique statique de 123 mT a été examinée afin de tenter de définir le mécanisme par lequel ces champs influencent les biomembranes. Des potentiels de plaque terminale miniatures (PPME) ont été enregistrés dans la préparation de jonction neuromusculaire murine isolée, maintenue à une température de 35,5 °C. Une durée minimale de champ de 50 s s'est avérée nécessaire pour l'inhibition du PPME, l'efficacité du champ à induire une inhibition supplémentaire étant fonction de sa durée, mais seulement pour des périodes allant jusqu'à 150 s. Des durées plus longues n'étaient pas associées à une inhibition supplémentaire. Le temps nécessaire au retour de la fréquence du PPME à la ligne de base, après désactivation du champ, s'est avéré linéaire pour des durées de champ allant jusqu'à 150 s. À et au-delà de cette limite, le temps de récupération est resté constant à 135 s. Ces résultats concordent avec la lente réorientation des domaines moléculaires diamagnétiques au sein de la membrane et suggèrent un couplage étroit avec le mécanisme responsable de la libération des neurotransmetteurs. Les limites de cet effet sont compatibles avec les contraintes mécaniques imposées par le cytosquelette de la membrane.

Biochim Biophys Acta. 5 juin 1993;1148(2):317-20.

Retour en haut

Potentiel de repos des cellules de neuroblastome excitables dans des champs magnétiques faibles.

Sonnier H, Kolomytkin OV, Marino AA.

Département de chirurgie orthopédique, LSU Medical Center à Shreveport, Louisiane 71130-3932, États-Unis.

Le mécanisme par lequel les champs magnétiques statiques et basse fréquence sont transduits en signaux biologiques responsables des effets rapportés sur l'activité électrique cérébrale n'est pas encore élucidé. Afin de tester l'hypothèse selon laquelle les champs peuvent provoquer une modification sous-liminaire du potentiel de repos de la membrane des cellules excitables, nous avons mesuré les variations du courant transmembranaire sous voltage-clamp produites dans des cellules de neuroblastome SH-SY5Y, en utilisant la méthode du patch-clamp en configuration cellule entière. Dans des expériences distinctes, les cellules ont été exposées à des champs statiques de 1, 5 et 75 G, à des champs variables dans le temps de 1 et 5 G, et à des champs combinés statiques et variables dans le temps réglés pour la résonance de Na+, K+, Ca2+ ou H+. Pour augmenter la sensibilité, les mesures ont été effectuées sur des cellules connectées par des jonctions communicantes. Pour chaque cellule, l'effet du champ a été évalué sur la base de 100 essais comprenant une exposition de 5 s immédiatement suivie d'une période témoin de 5 s. Dans chaque expérience, le champ n'a eu aucun effet perceptible sur le courant transmembranaire au voisinage du zéro (tension de pincement de -50 mV). La sensibilité du système de mesure était telle que nous aurions détecté un courant correspondant à une variation du potentiel membranaire aussi faible que 38 microV. Par conséquent, si la sensibilité des cellules de mammifères aux champs magnétiques est médiée par des variations subliminaires du potentiel membranaire, comme dans la transduction sensorielle du son, de la lumière et d'autres stimuli, alors les canaux ioniques responsables de ces modifications présumées ne sont probablement présents que dans les neurones sensoriels spécialisés ou les cellules neuroépithéliales. Une variation du potentiel transmembranaire en réponse aux champs magnétiques n'est pas une propriété générale des cellules excitables en culture.

Cell Mol Life Sci. 2000 mars;57(3):514-20.

Retour en haut

Les champs électromagnétiques pulsés affectent les concentrations de calcium intracellulaire dans les cellules d'astrocytome humain.

Pessina GP, Aldinucci C, Palmi M, Sgaragli G, Benocci A, Meini A, Pessina F.

Institut de physiologie générale et de sciences nutritionnelles, Université de Sienne, Italie. pessina@unisi.it

Français Des expériences ont évalué si une exposition à long terme à des champs électromagnétiques pulsés de 50 Hz avec un champ magnétique maximal de 3 mT peut modifier la dynamique du calcium intracellulaire dans les cellules d'astrocytome humain U-373 MG. Le prétraitement des cellules avec 1,2 microM de substance P a augmenté significativement le [Ca(2+)](i). Le même effet a également été observé lorsque le [Ca(2+)](i) a été évalué en présence de 20 mM de caféine. Après exposition aux champs électromagnétiques, les niveaux basaux de [Ca(2+)](i) ont augmenté significativement de 143 ± 46 nM à 278 ± 125 nM. L'augmentation était également évidente après l'ajout de caféine, mais dans les cellules traitées avec la substance P et la substance P + caféine, nous avons observé une diminution de [Ca(2+)](i) après exposition. Lorsque nous avons remplacé le milieu normal par du milieu sans calcium immédiatement avant les mesures de [Ca(2+)](i), la [Ca(2+)](i) était similaire à celle mesurée en présence de Ca(2+). Dans ce cas, après exposition aux CEM des cellules traitées à la substance P, la [Ca(2+)](i), mesurée sans et avec ajout de caféine, a diminué respectivement de 824 ± 425 à 38 ± 13 nM et de 1 369 ± 700 à 11 ± 4 nM, indiquant que les champs électromagnétiques agissent soit sur les réserves intracellulaires de Ca(2+), soit sur la membrane plasmique. De plus, les champs électromagnétiques affectant la [Ca(2+)](i) n'ont pas provoqué de prolifération ni de mort cellulaire, et les indices de prolifération sont restés inchangés après exposition. Copyright 2001 Wiley-Liss, Inc.

Bioélectromagnétisme. 2001 oct;22(7):503-10.

Retour en haut

L'effet d'un champ magnétique statique puissant sur les lymphocytes.

Aldinucci C, Garcia JB, Palmi M, Sgaragli G, Benocci A, Meini A, Pessina F, Rossi C, Bonechi C, Pessina GP.

Département de physiologie, Université de Sienne, Sienne, Italie.

Français Nous avons étudié si les champs électromagnétiques statiques (CEM) à une densité de flux de 4,75 T, générés par un appareil de RMN (RMN), pouvaient favoriser les mouvements de Ca2+, la prolifération cellulaire et la production éventuelle de cytokines pro-inflammatoires dans les cellules mononucléaires du sang périphérique humain (PBMC) ainsi que dans les cellules Jurkat, après exposition au champ pendant 1 h. La même étude a également été réalisée après activation des cellules avec 5 mg/ml de phytohémagglutinine (PHA). Nos résultats démontrent clairement que l'exposition statique au NMRF n'a aucun effet prolifératif, ni activateur, ni pro-inflammatoire sur les PBMC normaux et activés par la PHA. De plus, la concentration d'interleukine-1bêta, d'interleukine-2, d'interleukine-6, d'interféron et de facteur de nécrose tumorale alpha (TNFalpha) est restée inchangée dans les cellules exposées. L'exposition des cellules Jurkat a diminué statistiquement la prolifération et les indices de prolifération, qui, 24 et 48 heures après l'exposition, étaient respectivement de 0,7 ± 0,29 et de 0,87 ± 0,12. De plus, dans les cellules Jurkat, la [Ca2+]i était plus élevée que dans les PBMC et a été réduite de moitié environ après l'exposition. Ceci est cohérent avec la diminution de la prolifération et les faibles taux d'IL-2 mesurés. Globalement, nos données suggèrent que l'exposition au NMRF n'a pas eu d'effet sur le comportement physiologique des lymphomonocytes normaux. Au contraire, dans les cellules Jurkat, en modifiant les propriétés des membranes cellulaires, le NMRF peut influencer les processus de transport du Ca2+ et, par conséquent, l'homéostasie du Ca2+, améliorant ainsi la prolifération. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.

Bioélectromagnétique. 2003 févr.;24(2):109-17.

Retour en haut

Interaction entre les champs magnétiques faibles de basse fréquence et les membranes cellulaires.

Baureus Koch CL, Sommarin M, Persson BR, Salford LG, Eberhardt JL.

Département de physique des rayonnements, hôpital universitaire de Lund, Lund, Suède.

La question de savoir si des champs magnétiques de très faible intensité et de basse fréquence peuvent affecter les systèmes biologiques a attiré l'attention de nombreux groupes de recherche depuis un certain temps. Aujourd'hui encore, la possibilité théorique d'une telle interaction est souvent remise en question et le site d'interaction dans la cellule est inconnu. Dans la présente étude, l'influence des champs magnétiques de très basse fréquence (EBF) sur le transport de Ca(2+) a été étudiée dans un système biologique constitué de vésicules membranaires plasmiques hautement purifiées. Nous avons testé deux modèles théoriques de mécanique quantique qui supposent que des ions biologiquement actifs peuvent se lier à une protéine de canal et influencer l'état d'ouverture du canal. Les vésicules ont été exposées pendant 30 minutes à 32 °C et l'efflux de calcium a été étudié en utilisant du (45)Ca radioactif comme traceur. Des champs magnétiques statiques allant de 27 à 37 microT et des champs magnétiques variables dans le temps avec des fréquences comprises entre 7 et 72 Hz et des amplitudes comprises entre 13 et 114 microT (pic) ont été utilisés. Nous démontrons que des combinaisons appropriées de champs magnétiques statiques et variables dans le temps interagissent directement avec la protéine du canal calcique dans la membrane cellulaire, et nous avons pu confirmer quantitativement le modèle proposé par Blanchard. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.

Bioélectromagnétique. 2003 sept.;24(6):395-402.

Retour en haut

Effet d'un champ magnétique statique de 125 mT sur la cinétique des canaux Na+ activés par la tension dans les cellules GH3.

Rosen AD

Département des sciences biologiques, Université Purdue, West Lafayette, Indiana 47907, États-Unis. arosen@bilbo.bio.purdue.edu

Les canaux Na(+) activés par la tension ont été examinés dans des cellules GH3, par la méthode du patch clamp sur cellule entière. Les courants des canaux ont été enregistrés avant, pendant et après une exposition de 150 s à un champ magnétique statique de 125 mT. On a observé une légère modification de la relation courant-tension et une réduction de moins de 5 % du courant de crête pendant l'exposition au champ magnétique. Une augmentation plus prononcée, cependant, de la constante de temps d'activation, tau(m), a été observée pendant et pendant au moins 100 s après l'exposition au champ. Cette modification de tau(m) a été observée principalement à des tensions d'activation plus faibles. Aucune modification de la constante de temps d'inactivation, tau(h), n'a été constatée. Les modifications dépendaient clairement de la température, n'étant visibles qu'à partir de 35 °C. Ces résultats sont cohérents avec l'hypothèse selon laquelle la réorientation des molécules anisotropes diamagnétiques dans la membrane cellulaire est capable de déformer suffisamment les canaux ioniques intégrés pour altérer leur fonction. La dépendance de ce phénomène à la température est probablement due à la plus grande facilité avec laquelle une membrane de cristal liquide peut se déformer. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.

Bioélectromagnétique. 2003 oct;24(7):517-23.

Retour en haut

Effet d'un champ magnétique statique sur le transport des ions dans une membrane de cellulose.

Ohata R, Tomita N, Ikada Y.

Institute for Frontier Medical Sciences, Université de Kyoto, 53 Kawahara-cho, Shogoin, Sakyo-ku, 606-8507 Kyoto, Japon. rohata@mech.kyoto-u.ac.jp

Une membrane de cellulose a été exposée au champ magnétique statique (CMS) en présence d'une solution de KCl et le transport ionique à travers la membrane a été mesuré avant et après l'exposition au CMS. Le CMS à 0,24 T a significativement augmenté le taux de transport ionique, en particulier après la première exposition (p < 0,05), tandis que le taux accru de transport ionique n'est pas revenu à son niveau de base initial après échange du milieu aqueux. Ces résultats suggèrent qu'un changement conformationnel irréversible et temporel s'est produit sur la membrane de cellulose ou sur l'eau liée à la surface de la cellulose. L'effet accélérateur du CMS sur le transport ionique semble résulter de la stabilisation de la couche d'hydratation à la surface de la cellulose.

J Colloid Interface Sci. 15 février 2004 ;270(2):413-6.

Retour en haut

Effets des champs électromagnétiques pulsés sur les chondrocytes humains : une étude 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, Italie.

L'incorporation de (3)H-thymidine a été étudiée dans des cultures de chondrocytes nasaux et articulaires humains exposés à des champs électromagnétiques pulsés (CEMP) de basse énergie et basse fréquence (75 Hz, 2,3 mT). L'analyse par RT-PCR (réaction en chaîne par polymérase avec transcriptase inverse) montre que les chondrocytes secondaires humains dérivés du cartilage nasal et articulaire expriment l'ARNm du collagène de type II, marqueur spécifique du phénotype chondrocytaire. Dans une série préliminaire d'expériences, les cellules ont été exposées aux CEMP pendant différentes périodes allant de 6 à 30 heures (en fonction du temps), dans un milieu supplémenté avec 10 % ou 0,5 % de sérum de veau fœtal (SVF) et dans un milieu sans sérum. Les ratios entre l'incorporation de (3)H-thymidine dans les CEMP et les cultures témoins montrent une augmentation de la prolifération cellulaire dans les cultures exposées aux CEMP lorsque du sérum est présent dans le milieu de culture, alors qu'aucun effet n'a été observé dans des conditions sans sérum. L'augmentation de la synthèse d'ADN, induite par les CEMP, a ensuite été évaluée uniquement aux moments d'induction maximale et les résultats ont été analysés par l'analyse de variance à trois facteurs (ANOVA). Les données présentées dans cette étude montrent que même si l'incorporation de (3)H-thymidine est plus élevée dans les chondrocytes nasaux que dans les chondrocytes articulaires, les CEMP induisent une augmentation de la prolifération des deux types cellulaires. De plus, la concentration de FCS dans le milieu de culture influence grandement la réponse proliférative des chondrocytes humains à l'exposition aux CEMP. Alors que les cellules ostéoblastiques humaines normales augmentent leur prolifération lorsqu'elles sont exposées aux CEMP si seulement 10 % de FCS sont présents dans le milieu, les chondrocytes humains sont capables d'augmenter leur prolifération cellulaire lorsqu'ils sont exposés aux CEMP en présence de 0,5 % et 10 % de FCS dans le milieu. Les résultats obtenus pourraient aider à expliquer les mécanismes fondamentaux de la stimulation des CEMP sur la guérison des fractures.

Calcif Tissue Int. 1999 novembre;65(5):396-401.

Retour en haut

Effets des champs électromagnétiques pulsés basse fréquence sur la prolifération des chondrocytes.

Indouraine A, Petersen JP, Pforringer W.

Parc scientifique Symbion (Symbion-Wissenschaftspark), Copenhague, Danemark.

Des chondrocytes isolés du cartilage humain de 5 patients âgés de 23 à 56 ans ont été exposés à des champs électromagnétiques pulsés de basse fréquence (9 mT ; 3 Hz) pendant 60 minutes par jour pendant 5 jours consécutifs, puis toutes les 48 heures pendant 6 jours (11 jours au total). La viabilité cellulaire a été estimée par exclusion au bleu trypan et la prolifération par comptage des cellules dans un hématimètre. La morphologie cellulaire a été comparée à des fins de contrôle par observation directe des cellules au microscope optique après coloration des cellules dans une solution d'hématoxyline et d'éosine. Les résultats ont été analysés statistiquement et comparés à un échantillon témoin. Les données ont révélé que l'exposition de cellules isolées du cartilage humain à des champs électromagnétiques pulsés (9 mT ; 3 Hz) a conduit à un nombre de cellules significativement plus élevé que l'échantillon témoin. Parmi les cellules des 5 patients, la croissance variait de 1,1 à 3,0 fois par rapport à l'échantillon témoin. La différence de viabilité cellulaire entre les cellules exposées et l'échantillon témoin n'était cependant pas significative. Certaines variations morphologiques ont été révélées lors de l'observation des cellules au microscope optique. Les cellules exposées étaient plus fines et plus longues que les cellules témoins, qui étaient grandes et plates. Les cellules exposées avaient tendance à croître de manière plus uniforme, tandis que les cellules témoins se développaient dans toutes les directions. Ces différences de morphologie et de croissance pourraient être liées à la densité plus élevée des cellules exposées.

Sportverletz Sportschaden. mars 2001;15(1):22-7.

Retour en haut

Les champs électromagnétiques pulsés augmentent la libération de facteurs de croissance par les cellules non consolidées.

Guerkov HH, Lohmann CH, Liu Y, Dean DD, Simon BJ, Heckman JD, Schwartz Z, Boyan BD.

Département d'orthopédie, Centre des sciences de la santé de l'Université du Texas à San Antonio, 78229-3900, États-Unis.

Les mécanismes impliqués dans la stimulation par champ électromagnétique pulsé des pseudarthroses ne sont pas connus. Des modèles animaux et de culture cellulaire suggèrent que l'ossification endochondrale est stimulée par l'augmentation de la masse cartilagineuse et la production de facteur de croissance transformant bêta 1. Dans le cadre de cette étude, l'effet de la stimulation par champ électromagnétique pulsé sur des cellules de tissus humains de pseudarthroses hypertrophiques (n = 3) et atrophiques (n = 4) a été examiné. Les cultures ont été placées entre des bobines de Helmholtz, et un champ électromagnétique (rafales de 4,5 ms de 20 impulsions répétées à 15 Hz) a été appliqué à la moitié d'entre elles 8 heures par jour pendant 1, 2 ou 4 jours. Français Il y avait une augmentation dépendante du temps du facteur de croissance transformant bêta 1 dans les milieux conditionnés des cellules non consolidées hypertrophiques traitées au jour 2 et des cellules non consolidées atrophiques au jour 4. Il n'y avait aucun effet sur le nombre de cellules, l'incorporation de [3H]-thymidine, l'activité de la phosphatase alcaline, la synthèse de collagène ou la production de prostaglandine E2 et d'ostéocalcine. Cela indique que les cellules non consolidées humaines répondent aux champs électromagnétiques pulsés en culture et que la production du facteur de croissance transformant bêta 1 est un événement précoce. La réponse retardée des cellules non consolidées hypertrophiques et atrophiques (> 24 heures) suggère qu'une cascade d'événements régulateurs est stimulée, aboutissant à la synthèse et à la libération du facteur de croissance.

Clin Orthop. 2001 mars;(384):265-79.

Retour en haut

Équilibre entre prolifération cellulaire et mort cellulaire dans les cultures de cellules rénales après exposition à un champ magnétique statique.

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, Italie. Buemim@unime.it

Français L'effet d'un champ magnétique statique (CM) d'intensité 0,5 mT sur l'équilibre prolifération/mort cellulaire a été étudié dans des cultures de cellules rénales (VERO) et d'astrocytes corticaux de rats. La stimulation magnétique a été délivrée par des disques magnétiques à des intensités connues. Le pourcentage de cellules apoptotiques et nécrotiques a été évalué par cytométrie de flux et analyse morphologique après coloration de la chromatine de Hoechst. Un indice de prolifération cellulaire a été déterminé à l'aide de tétrazolium sulfoné (WST-1). Des cultures témoins ont été préparées sans exposition aux CM. Après 2, 4 et 6 jours d'exposition à un CM, nous avons observé une diminution progressive de l'apoptose et de la prolifération et une augmentation progressive des cellules à morphologie nécrotique par rapport au groupe témoin. Dans les cultures d'astrocytes, sur une période d'exposition de 6 jours, une augmentation progressive a été observée des cellules apoptotiques, proliférantes et nécrotiques. Nos résultats suggèrent que l'effet de l'exposition aux CM varie selon le type cellulaire ; Les MF pourraient également avoir un effet néphropathogène. Copyright 2001 S. Karger AG, Bâle

Néphron. 2001 mars;87(3):269-73.

Retour en haut

Effets des champs électromagnétiques pulsés sur la prolifération des chondrocytes articulaires humains.

De Mattei M, Caruso A, Pezzetti F, Pellati A, Stabellini G, Sollazzo V, Traina GC.

Département de Morfologie et d'Embriologie, Université de Ferrare, Italie.

Les champs électromagnétiques pulsés (CEMP) de basse énergie et basse fréquence peuvent induire une prolifération cellulaire dans plusieurs modèles de culture cellulaire. Dans ce travail, nous avons analysé la réponse proliférative de chondrocytes articulaires humains, cultivés dans un milieu contenant 10 % de FBS, après une exposition prolongée aux CEMP (75 Hz, 2,3 mT), couramment utilisés dans le traitement de certaines pathologies orthopédiques. Nous avons notamment étudié la dépendance des effets prolifératifs à la densité cellulaire, à la disponibilité des facteurs de croissance et à la durée d'exposition. Nous avons observé que les CEMP peuvent induire une prolifération cellulaire dans des cultures de chondrocytes de faible densité pendant une longue période (6 jours), lorsque du sérum frais est ajouté au milieu de culture. Dans les mêmes conditions, dans des cultures à haute densité, l'augmentation de la prolifération cellulaire induite par les CEMP n'a été observée que pendant les trois premiers jours d'exposition. Les données présentées dans cette étude montrent que la disponibilité des facteurs de croissance et les contraintes environnementales conditionnent fortement la réponse proliférative cellulaire aux CEMP.

Connect Tissue Res. 2001;42(4):269-79.

Retour en haut

Les champs électromagnétiques à basse fréquence régulent la différenciation des chondrocytes et l’expression des protéines de la matrice.

Ciombor DM, Lester G, Aaron RK, Neame P, Caterson B.

Département d'orthopédie, Faculté de médecine, Université Brown, Providence, Rhode Island, États-Unis. deborah_ciombor@brown.edu

Cette étude décrit l'amélioration de la différenciation chondrogénique dans l'ossification endochondrale par des champs électriques/magnétiques pulsés de fréquence extrêmement basse (CEM). Le modèle d'ossification endochondrale induite par la matrice osseuse déminéralisée (DBM) a été utilisé pour examiner les effets de la stimulation CEM. L'incorporation de [35S]-sulfate et de [3H]-thymidine ainsi que la teneur en glycosaminoglycanes (GAG) ont été déterminées par des méthodes standard. La taille et la composition moléculaires des protéoglycanes (PG) et des GAG ont été déterminées par chromatographie sur gel et digestion enzymatique séquentielle. L'analyse immunohistochimique et Western blot des PG a été réalisée avec les anticorps 2B6, 3B3, 2D3 et 5D4. L'analyse Northern des extraits d'ARN total a été réalisée pour l'aggrécane et le collagène de type II. Toutes les données ont été comparées pour la significativité par le test t de Student ou par l'analyse de la variance (ANOVA). Français Le champ EMF a accéléré la chondrogenèse comme en témoignent une augmentation de : (1) l'incorporation de 35SO4 et la teneur en GAG, (2) le nombre de chondrocytes au jour 8 du développement, (3) la densité volumétrique du cartilage et (4) l'étendue de l'immunomarquage pour 3B3 et 5D4. Aucune différence dans la teneur en ADN ou l'incorporation de [3H]-thymidine n'a été observée entre les osselets témoins et stimulés, suggérant l'absence de prolifération ou de recrutement cellulaire accru comme mécanisme d'accélération. Les tailles moléculaires de PG et de GAG ​​et la composition chimique de GAG ​​étaient similaires dans les osselets stimulés et témoins, indiquant que la stimulation a entraîné une synthèse accélérée de molécules de cartilage normales. L'expression accrue de PG et de l'ARNm du collagène de type II ainsi qu'une plus grande immunoréactivité de 3B3 et 5D4 suggèrent une augmentation du taux de différenciation des chondrocytes et une maturation phénotypique améliorée.

J Orthop Res. 2002 janv.;20(1):40-50.

Retour en haut

Les effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé (PEMF) sur la formation du tissu osseux dépendent des stades de maturation des ostéoblastes.

Diniz P, Shomura K, Soejima K, Ito G.

Département d'orthodontie, École dentaire de l'Université de Kagoshima, Kagoshima, Japon.

Français Les effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé (PEMF, impulsion de 15 Hz, pic de 7 mT) sur la formation de tissu osseux sur les ostéoblastes (lignée cellulaire MC3T3-E1) à différents stades de maturation ont été évalués pour déterminer si l'effet stimulant du PEMF sur la formation de tissu osseux était associé à l'augmentation du nombre de cellules et/ou à l'amélioration de la différenciation cellulaire. La prolifération cellulaire (teneur en ADN), la différenciation (activité de la phosphatase alcaline) et la formation de tissu osseux (zone de matrice minéralisée) ont été déterminées à différents moments. Le traitement PEMF des ostéoblastes en phase de prolifération active a accéléré la prolifération cellulaire, amélioré la différenciation cellulaire et augmenté la formation de tissu osseux. Le traitement PEMF des ostéoblastes en phase de différenciation a amélioré la différenciation cellulaire et augmenté la formation de tissu osseux. Le traitement PEMF des ostéoblastes en phase de minéralisation a diminué la formation de tissu osseux. En conclusion, le CEMP a eu un effet stimulant sur les ostéoblastes dès les premiers stades de la culture, ce qui a favorisé la formation de tissus osseux. Cet effet stimulant était probablement associé à une amélioration de la différenciation cellulaire, mais pas à une augmentation du nombre de cellules. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.

Bioélectromagnétique. 2002 juil.;23(5):398-405.

Retour en haut

L'oxyde nitrique intervient dans les effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé sur la prolifération et la différenciation des ostéoblastes.

Diniz P, Soejima K, Ito G.

Département d'orthodontie, École dentaire de l'Université de Kagoshima, 8-35-1 Sakuragaoka, Kagoshima 890-8544, Japon.

L'objectif de cette recherche était d'examiner si les effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé (CEMP) sur la prolifération et la différenciation des ostéoblastes sont médiés par l'augmentation de la synthèse d'oxyde nitrique (NO, monoxyde d'azote). Les ostéoblastes (lignée cellulaire MC3T3-E1) ont été cultivés en l'absence (groupe -NMMA) ou en présence (groupe (+NMMA) de l'inhibiteur de la synthase de NO, la L-NMMA). Dans un premier temps, les ostéoblastes ont été soumis à une stimulation CEMP (15 Hz et 0,6 mT) pendant 15 jours. La teneur en ADN et la concentration en NO du milieu conditionné ont été déterminées aux 3e, 7e et 15e jours de culture. Les ostéoblastes ont ensuite été stimulés aux stades de prolifération (groupes P-NMMA et P+NMMA) ou de différenciation (groupes D-NMMA et D+NMMA) de maturation, et l'activité de la phosphatase alcaline (AlPase) a été déterminée au 15e jour de culture pour tous les groupes. La stimulation par CEMP a augmenté significativement la concentration en nitrites dans le groupe -NMMA aux 3e, 7e et 15e jours de culture. Cependant, cet effet a été partiellement bloqué dans le groupe +NMMA. La teneur en ADN dans le groupe -NMMA, mais pas dans le groupe +NMMA, a augmenté significativement aux 3e et 7e jours de culture. L'activité AlPase a également augmenté significativement dans les groupes P-NMMA et D-NMMA, mais pas dans les groupes P+NMMA et D+NMMA. En conclusion, les effets stimulants de la CEMP sur la prolifération et la différenciation des ostéoblastes ont été médiés par l'augmentation de la synthèse de NO. Copyright 2002 Elsevier Science (États-Unis)

Oxyde nitrique. 2002 août;7(1):18-23.

Retour en haut

L'exposition des cellules à un champ magnétique statique accélère la perte d'intégrité de la membrane plasmique lors de l'apoptose.

Teodori L, Grabarek J, Smolewski P, Ghibelli L, Bergamaschi A, De Nicola M, Darzynkiewicz Z.

Département de biomédecine et de toxicologie, UTS BIOTEC, ENEA-Casaccia, Rome, Italie.

Contexte : Les effets biologiques des champs magnétiques (CM) suscitent une attention particulière. Bien que les CM favorisent la tumorigenèse, ils ne sont ni mutagènes ni tumorigènes. Le mécanisme de leur effet tumorigène n'a pas été élucidé.

Méthodes : Pour étudier l'effet des MF sur l'apoptose dans les cellules HL-60, nous avons exposé les cellules à des MF statiques de 6 mT générés par un disque magnétique d'intensité connue. L'apoptose a été déclenchée par l'inhibiteur de l'ADN topoisomérase I, la camptothécine (CPT). L'activation des caspases in situ à l'aide de la méthode de l'inhibiteur marqué au fluorochrome (FLICA) et la détermination de l'intégrité de la membrane plasmique en excluant l'iodure de propidium (IP) ont été mesurées par cytométrie à balayage laser (LSC) et cytométrie en flux (FC). La LSC et la FC ont identifié les cellules à trois stades séquentiels de leur disparition : apoptose précoce (cellules avec caspases activées et IP négatives) ; apoptose tardive (cellules avec caspases activées mais incapables d'exclure l'IP) ; nécrose secondaire (cellules avec morphologie apoptotique non marquées par FLICA, n'excluant pas l'IP).

RÉSULTATS : Le MF seul n'a induit aucun effet apoptotique ou nécrotique. L'exposition au CPT a entraîné l'apparition séquentielle de cellules apoptotiques. En présence de CPT et de MF, la proportion globale de cellules en apoptose n'a pas été significativement modifiée. Cependant, nous avons systématiquement observé une augmentation significative de la fréquence des cellules apoptotiques/nécrotiques tardives par rapport aux échantillons traités par CPT seul (p < 0,001), ainsi qu'une diminution du pourcentage de cellules apoptotiques précoces (p = 0,013). Les données obtenues par FC et LSC étaient cohérentes, montrant un phénomène similaire.

CONCLUSION : Bien que le MF, seul ou associé à la CPT, n’ait pas affecté la viabilité cellulaire globale, il a accéléré la transition cellulaire de l’apoptose à la nécrose secondaire après induction de l’apoptose par la CPT, un agent endommageant l’ADN. La modulation de la cinétique de la transition de l’apoptose à la nécrose secondaire par le MF in vivo pourrait jouer un rôle dans l’inflammation et la tumorigenèse. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.

Cytométrie. 1er novembre 2002 ;49(3):113-8.

Retour en haut

Evaluation de la morphologie du cotylédon placentaire humain après double perfusion in vitro en champ magnétique variable.

Lopucki M, Lancut M, Rogowska W, Czerny K, Jedrych B, Pietruszewski S, Kornarzynski K, Kotarski J.

I Katedry i Kliniki Ginekologii AM w Lublinie.

Objectifs et but de l'étude étaient l'estimation morphologique par microscopie électronique du cotylédon placentaire humain après 180 minutes de perfusion double fermée in vitro.

MATÉRIAUX ET MÉTHODES : Dans le groupe expérimental, les cotylédons ont été exposés à un champ magnétique variable d'induction magnétique de 2 mT et de fréquence de 50 Hz. Le groupe témoin K (10 perfusions) n'a pas été soumis au champ magnétique tandis que le groupe expérimental B (10 perfusions) a été influencé par le champ magnétique.

RÉSULTATS : Il a été constaté que le champ magnétique variable homogène perturbe l'ultrastructure des noyaux et du cytoplasme et augmente la densité de la membrane vasculaire-épithéliale des cellules villeuses du placenta humain in vitro.

CONCLUSION : Un champ magnétique sinusoïdal variable d'induction magnétique de 2 mT et de fréquence de 50 Hz perturbe l'ultrastructure des noyaux et du cytoplasme et augmente la densité de la membrane vasculaire-épithéliale des cellules villeuses du placenta humain in vitro après 180 minutes de perfusion double fermée in vitro.

Ginékol Pol. 74(10):1187-93.

Retour en haut

L'exposition à un champ magnétique de 50 Hz influence la réparation de l'ADN et la synthèse de l'ADN mitochondrial de différents types de cellules dans le cerveau et les reins des souris adultes.

Schmitz C, Keller E, Freuding T, Silny J, Korr H.

Département d'anatomie et de biologie cellulaire, Université RWTH d'Aix-la-Chapelle, Pauwelsstrasse/Wendlingweg 2, 52057, Aix-la-Chapelle, Allemagne.

Français Malgré plusieurs études récentes, l'impact de l'exposition du corps entier à un champ magnétique sur les altérations spécifiques au type cellulaire dues aux dommages à l'ADN et à la réparation de l'ADN reste incertain. Dans cette étude pilote, des souris adultes ont été exposées à un champ magnétique de 50 Hz (valeur moyenne de 1,5 mT) pendant 8 semaines ou laissées non exposées. Cinq minutes après la fin de l'exposition, les souris ont reçu de la [(3)H]thymidine et ont été sacrifiées 2 heures plus tard. Des autoradiographies ont été préparées à partir de coupes en paraffine de cerveaux et de reins pour mesurer la synthèse non programmée d'ADN et la synthèse d'ADN mitochondrial, ou la traduction in situ des coupures avec l'ADN polymérase-I et le [(3)H]dTTP. Une augmentation significative ( P < 0,05) de la synthèse non programmée d'ADN et de la traduction in situ des coupures n'a été observée que pour les cellules épithéliales du plexus choroïde. Ainsi, ces deux méthodes indépendantes indiquent que les dommages nucléaires à l'ADN sont produits par une exposition prolongée et intense à un champ magnétique. Le fait que seules les cellules épithéliales du plexus aient été affectées pourrait indiquer des effets possibles des champs magnétiques sur le transport du fer à travers la barrière hémato-encéphalique, mais les mécanismes ne sont pas encore compris. La synthèse d'ADN mitochondrial a été augmentée exclusivement dans les cellules épithéliales rénales des tubules contournés distaux et des canaux collecteurs, c'est-à-dire des cellules à très forte teneur en mitochondries, indiquant peut-être une augmentation de l'activité métabolique de ces cellules.

Acta Neuropathol (Berl). 19 décembre 2003. [Publication électronique avant impression]

Retour en haut

Effets du champ magnétique statique de 0,2 T sur les fibroblastes cutanés humains.

Pacini S, Gulisano M, Peruzzi B, Sgambati E, Gheri G, Gheri Bryk S, Vannucchi S, Polli G, Ruggiero M.

Département d'anatomie humaine, d'histologie et de médecine légale, Université de Florence, viale Morgagni 85, 50134, Florence, Italie.

Des fibroblastes cutanés humains ont été exposés à un champ magnétique statique de 0,2 T généré par un tomographe à résonance magnétique. Après une heure d'exposition, la morphologie cellulaire a été modifiée, associée à une diminution concomitante de l'expression de certains résidus glucidiques des glycoconjugués. L'étude de la prolifération cellulaire et de la transduction du signal mitogène a montré une diminution de l'incorporation de thymidine et de la formation de seconds messagers. Cependant, la viabilité cellulaire, évaluée par un test de formation de colonies, n'a pas été affectée. Ces résultats démontrent que le champ magnétique statique généré par un tomographe à résonance magnétique couramment utilisé induit des altérations sur les fibroblastes cutanés humains.

Détection du cancer Prev. 2003;27(5):327-32.

Retour en haut

L'exposition à un champ électromagnétique de 900 MHz induit un déséquilibre entre les signaux pro-apoptotiques et pro-survie dans les cellules CCRF-CEM de la leucémie T-lymphoblastoïde.

Marinelli F, La Sala D, Cicciotti G, Cattini L, Trimarchi C, Putti S, Zamparelli A, Giuliani L, Tomassetti G, Cinti C.

Institut de transplantation d'organes et d'immunocytologie, ITOI-CNR, unité de Bologne, c/o IOR, Bologne, Italie.

Il a été récemment établi que l'exposition aux champs électromagnétiques basse fréquence (CEM) induit des modifications biologiques et pourrait être associée à une incidence accrue de cancer. Cependant, la question de savoir si les CEM haute fréquence peuvent avoir des effets nocifs sur la santé reste non résolue. Des études épidémiologiques sur l'association entre les cancers infantiles, en particulier la leucémie et le cancer du cerveau, et l'exposition aux CEM basse et haute fréquence suggèrent un rôle étiologique des CEM dans l'induction d'effets néfastes sur la santé. Afin de déterminer si l'exposition aux CEM haute fréquence pouvait affecter la survie cellulaire in vitro, nous avons cultivé des cellules leucémiques lymphoblastoïdes T aiguës (CCRF-CEM) en présence d'un CEM non modulé de 900 MHz, généré par une cellule électromagnétique transverse (TEM), à différents temps d'exposition. Nous avons évalué les effets des CEM haute fréquence sur la croissance cellulaire et l'induction de l'apoptose, par test de viabilité cellulaire (MTT), analyse FACS et analyse d'échelle d'ADN. Nous avons également étudié les voies de signalisation pro-apoptotiques et pro-survie potentiellement impliquées en fonction du temps d'exposition par analyse Western blot. À des temps d'exposition courts (2 à 12 h), les CEM non modulés de 900 MHz ont induit des cassures de l'ADN et une activation précoce des voies apoptotiques dépendantes et indépendantes de p53, tandis qu'une exposition continue plus longue (24 à 48 h) a induit l'inactivation des signaux pro-apoptotiques et l'activation de gènes impliqués dans la signalisation pro-survie intracellulaire (Bcl-2) et extracellulaire (Ras et Akt1). Globalement, nos résultats indiquent que l'exposition à une onde continue de 900 MHz, après avoir induit une réponse d'autodéfense précoce déclenchée par des lésions de l'ADN, pourrait conférer aux cellules CCRF-CEM survivantes un avantage supplémentaire pour survivre et proliférer. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.

J Cell Physiol. 2004 févr.;198(2):324-32.

Retour en haut

Un faible champ électromagnétique (50 Hz) induit une différenciation sur les kératinocytes oraux humains primaires (HOK).

Manni V, Lisi A, Rieti S, Serafino A, Ledda M, Giuliani L, Sacco D, D'Emilia E, Grimaldi S.

Institut de neurobiologie et de médecine moléculaire (INeMM), CNR, Rome, Italie.

Ce travail porte sur l'effet des champs électromagnétiques basse fréquence (ELF) sur les propriétés biochimiques des kératinocytes buccaux humains (HOK). Des cellules exposées à un champ magnétique de 2 mT, 50 Hz, ont montré par microscopie électronique à balayage (MEB) des modifications de forme et de morphologie ; ces modifications étaient également associées à une distribution différente de l'actine, révélée par analyse de fluorescence de la phalloïdine. De plus, les cellules exposées présentaient une capacité clonogénique plus faible et une croissance cellulaire diminuée. L'immunofluorescence indirecte avec des anticorps fluorescents dirigés contre l'involucrine et la bêta-caténine, deux marqueurs de différenciation et d'adhésion, a révélé une augmentation de l'expression de l'involucrine et de la bêta-caténine. L'avancée de la différenciation a été confirmée par une diminution de l'expression du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGF) dans les cellules exposées, étayant l'idée que l'exposition à un champ électromagnétique porte les kératinocytes à un niveau de différenciation plus élevé. Ces observations étayent l'hypothèse selon laquelle les champs électromagnétiques de 50 Hz pourraient modifier la morphologie cellulaire et interférer avec la différenciation et l'adhésion cellulaire des kératinocytes normaux. Copyright 2004 Wiley-Liss, Inc.

Bioélectromagnétique. 2004 févr.;25(2):118-26.

Retour en haut

Les champs électromagnétiques pulsés induisent la transcription cellulaire.

Goodman R, Bassett CA, Henderson AS.

Les champs électromagnétiques faibles et pulsés peuvent modifier les processus biologiques. L'hypothèse selon laquelle les réponses à de tels courants induits dépendent des caractéristiques de l'impulsion a été évaluée en utilisant la transcription comme processus cible. Deux impulsions utilisées en clinique, l'impulsion unique répétitive et le train d'impulsions répétitives, ont été testées. Ces impulsions ont produit des résultats différents entre elles et par rapport aux témoins lorsque la transcription dans les cellules des glandes salivaires de diptères a été surveillée avec de l'uridine tritiée en autoradiographie de transcription, en traduction cytologique des coupures et en analyse de fractions d'ARN isolées. L'impulsion unique a augmenté l'activité spécifique de l'ARN messager après 15 et 45 minutes d'exposition. Le train d'impulsions n'a augmenté l'activité spécifique qu'après 45 minutes d'exposition.

Science. 17 juin 1983;220(4603):1283-5.

Retour en haut

Les champs électromagnétiques pulsés modifient l’expression phénotypique des chondroblastes en culture tissulaire.

Norton LA, Witt DW, Rovetti LA.

Département d'orthodontie, École de médecine dentaire, Centre de santé de l'Université du Connecticut, Farmington 06032.

Nous émettons l'hypothèse que les champs électromagnétiques pulsés (CEMP) modifient l'expression phénotypique des chondroblastes en favorisant la production de phosphatase alcaline (AP) et en modifiant la structure des protéoglycanes. Des chondroblastes de la zone hypertrophiée des épiphyses tibiales (HC), du sternum (SC) et des fibroblastes cutanés (F) ont été cultivés à partir d'embryons de poulet de 16 jours. Les cultures ont été désignées aléatoirement comme témoins (C) ou expérimentales (E). E a reçu du CEMP pendant 24 heures selon une séquence de 6 heures de fonctionnement et 6 heures de repos. Les témoins étaient dans le même incubateur protégé par du métal Mu. Des dosages de l'activité de l'AP ont été effectués et normalisés en fonction de la teneur en protéines. Le dosage de la synthèse des protéoglycanes impliquait un marquage au 35S fractionné dans un gradient de surcrose de 5 % à 20 % déterminant la teneur en protéines totales et en sulfate de chondroïtine. Le PEMF n'a montré aucune modification de l'activité AP sur F. Une activité basale AP élevée a été observée chez HC, mais n'a pas augmenté au-dessus du témoin. Le PEMF a augmenté l'AP dans les échantillons SC (rapport E/C). Les données du gradient de saccharose ont montré un décalage des pics pour SC uniquement, modifiant le rapport glucides/protéines pour le SC. L'analyse des glucides et des protéines a indiqué que l'effet était une diminution de la synthèse ou de la dégradation des protéines. Nous concluons que le PEMF modifie l'expression phénotypique des chondroblastes sternaux dans notre système in vitro.

J Orthop Res. 1988;6(5):685-9.

Retour en haut

Comportement magnétique des érythrocytes humains à différents états d'hémoglobine.

Sakhnini L, Khuzaie R.

Département de physique, Faculté des sciences, Université de Bahreïn, État de Bahreïn. l_sakhnini@yahoo.com

L'effet d'un champ magnétique statique sur des érythrocytes humains à différents états d'hémoglobine (hémoglobine normale, oxydée et réduite) a été étudié. Trois échantillons de sang différents, normal, anémique ferriprive et bêta-thalassémique mineur, ont été étudiés. Les mesures des courbes de magnétisation des érythrocytes pour tous les échantillons sanguins et tous les états ont montré un comportement diamagnétique ; cependant, l'oxydation s'est avérée amplifier ce comportement. Ces mesures ont également montré que les échantillons normaux et ferriprives à l'état réduit présentent une réponse diamagnétique moindre que l'état normal. Ce résultat indique que le processus de réduction a donné naissance à une composante paramagnétique de l'aimantation. L'analyse du comportement paramagnétique mesuré, à l'aide d'une fonction de Brillouin, a donné un moment magnétique effectif de 8 muB par molécule d'hémoglobine réduite pour les échantillons normaux et anémiques. Ce résultat montre que le sang anémique et normal ont un comportement magnétique similaire, la seule différence étant le nombre de molécules d'hémoglobine par érythrocyte. Pour l'échantillon sanguin de bêta-thalassémie mineure, les mesures magnétiques ont montré que les états normal et réduit présentent un comportement diamagnétique quasiment identique. Cependant, cette réponse diamagnétique est inférieure à celle de l'échantillon à l'état normal de l'échantillon anémique ferriprive. Ce résultat pourrait indiquer un faible apport en oxygène du sang à l'état normal pour le sang de bêta-thalassémie mineure. Toutes les mesures magnétiques ont été effectuées à l'aide d'un magnétomètre à échantillon vibrant avec des pas de champ de 0,001 T, de 1 T à -1 T.

Eur Biophys J. 2001 oct;30(6):467-70.

Retour en haut

Effets du champ magnétique statique sur la lignée cellulaire leucémique humaine HL-60.

Sabo J, Mirossay L, Horovcak L, Sarissky M, Mirossay A, Mojzis J.

Département de biophysique médicale, Faculté de médecine, Université PJ Safarik, Trieda SNP 1, 04011 Kosice, République slovaque. grosiar@central.medic.upjs.sk

Il existe chez les organismes vivants un certain nombre de structures dotées de moments magnétiques qui peuvent être orientées par un champ magnétique. Alors que la plupart des travaux expérimentaux portent sur les effets induits par les champs électromagnétiques de faible et de très basse fréquence, nous nous intéressons aux effets biologiques des champs magnétiques statiques puissants. L'influence du champ magnétique statique (CMS) sur l'activité métabolique des cellules a été étudiée. Un retard de l'activité métabolique a été observé dans la lignée cellulaire leucémique humaine HL-60 exposée à un CMS 1-T pendant 72 h. Cet effet a également été observé en présence d'un mélange de médicaments antinéoplasiques : 5-fluorouracile, cisplatine, doxorubicine et vincristine.

Bioélectrochimie. 15 mai 2002;56(1-2):227-31.

Retour en haut

L'effet des champs magnétiques de fréquence extrêmement basse sur la transcription de l'ARNm de la sous-unité 1 de la cytochrome oxydase.

Zhong T, Chen Q, Wu R, Yao G, Lu D, Chiang H.

Laboratoire de bioélectromagnétisme, École de médecine de l'Université du Zhejiang, Hangzhou 310031, Chine.

OBJECTIF : Cloner et identifier le gène MF-1 qui répond aux champs magnétiques à très basse fréquence (ELF MF) dans les cellules Daudi, et explorer l'universalité de la réponse du gène MF-1 dans plusieurs lignées cellulaires sensibles au MF, afin de fournir une base expérimentale pour révéler le mécanisme des effets biologiques induits par le champ magnétique.

MÉTHODES : Le fragment d'ADN de MF-1 a été cloné et séquencé ; le niveau d'ARNm du gène MF-1 a été analysé dans des lignées cellulaires sensibles au MF (HL-60, L1210 et CHL) par Northern blot après que ces cellules aient été traitées avec 0,1 mT et 0,8 mT de MF pendant 20 minutes et 24 heures, respectivement.

RÉSULTATS : La séquence d'ADNc MF-1 avait une homologie de 100 % avec le gène de la sous-unité 1 de la cytochrome oxydase (CO1) en recherchant dans la base de données de Gene Bank ; la transcription de CO1 dans les lignées cellulaires HL-60, L1210 et CHL exposées à 0,1 mT et 0,8 mT de MF pendant 20 minutes était significativement plus faible (0,38 ± 0,12 et 0,37 ± 0,04) que celle du témoin (0,58 ± 0,12) et il en était de même pour une exposition de 24 heures (0,46 ± 0,09 et 0,45 ± 0,09 contre 0,65 ± 0,06) (P < 0,05).

CONCLUSION : CO1 est un gène sensible au MF. L'activité de la cytochrome oxydase peut être affectée par un faible niveau de transcription de CO1 par les champs magnétiques, induisant ainsi des effets biologiques dans les organismes.

Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. août 2002 ; 20(4) : 249-51.

Retour en haut

Orientation des cellules de glioblastome humain intégrées dans du collagène de type I, provoquée par l'exposition à un champ magnétique statique de 10 T.

Hirose H, Nakahara T, Miyakoshi J.

Laboratoire de biologie des rayonnements, École supérieure des sciences, Université de Kyoto, Kitashirakawa-Oiwake, Sakyo, Kyoto 606-8502, Japon.

Nous avons étudié l'orientation préférentielle des cellules de glioblastome humain (A172) après exposition à des champs magnétiques statiques (CMS) de 10 Tesla, en présence ou en absence de collagène. Les cellules A172 incluses dans un gel de collagène étaient orientées perpendiculairement à la direction du CMS. Les cellules A172 cultivées en l'absence de collagène ne présentaient aucun profil d'orientation spécifique après 7 jours d'exposition au CMS. Nous avons ainsi pu évoquer l'orientation magnétique des cellules de glioblastome humain par exposition au CMS. Nos résultats suggèrent que l'orientation des prolongements cellulaires du glioblastome pourrait être due à la disposition des microtubules sous l'influence de fibres de collagène orientées magnétiquement. Copyright 2002 Elsevier Science Ireland Ltd.

Neurosci Lett. 20 février 2003 ; 338(1):88-90.

Retour en haut

Effets du champ magnétique sur le modèle d'assemblage des cellules musculaires lisses.

Iwasaka M, Miyakoshi J, Ueno S.

Département de génie biomédical, École supérieure de médecine, Université de Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japon (MI, SU) et Département de technologie radiologique, École des sciences de la santé, Faculté de médecine, Université d'Hirosaki, 66-1 Hon-cho, Hirosaki 036-8564, Japon (JM).

Sous un champ magnétique intense, les propriétés diamagnétiques des cellules biologiques modulent leur comportement, en conditions de flottaison comme d'adhérence. Les effets morphologiques des champs magnétiques statiques intenses sur les cellules adhérentes sont moins bien compris que ceux des champs magnétiques sur les globules rouges. Dans la présente étude, un champ magnétique de forte intensité de 14 T a affecté la morphologie des assemblages de cellules musculaires lisses, et la forme des colonies cellulaires s'est étendue dans la direction du flux magnétique. Le phénomène était particulièrement notable sous des champs magnétiques supérieurs à 10 T, où un motif ellipsoïdal de colonies de cellules musculaires lisses a été clairement observé. L'ellipticité du motif des colonies cellulaires avec un champ magnétique de 14 T était de 1,3, tandis qu'avec un champ de 0 à 8 T, elle était proche d'un cercle d'environ 1,0. La preuve que les cellules musculaires lisses détectent un flux magnétique de forte densité et modifient ainsi leur orientation cellulaire a été démontrée par un motif visible de colonies cellulaires. Le mécanisme supposé est une force de couple diamagnétique agissant sur les fibres du cytosquelette, qui se polymérisent-dépolymérisent dynamiquement pendant la division cellulaire et la migration cellulaire.

In Vitro Cell Dev Biol Anim. 2003 mars;39(3):120-123.

Retour en haut

Contrôle de l'orientation des cellules de Schwann de rat à l'aide d'un champ magnétique statique de 8 T.

Eguchi Y, Ogiue-Ikeda M, Ueno S.

Département de génie biomédical, École supérieure de médecine, Université de Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japon.

Les cellules de Schwann contribuent à la régénération neuronale du système nerveux périphérique en guidant la repousse des axones. Dans cette étude, nous avons étudié l'orientation magnétique des cellules de Schwann et d'un mélange de cellules de Schwann et de collagène après une exposition à un champ magnétique de 8 teslas. Nous avons obtenu des cellules de Schwann en culture à partir de nerfs sciatiques disséqués de rats nouveau-nés. Après 60 heures d'exposition au champ magnétique, les cellules de Schwann s'orientaient parallèlement à ce champ. À l'inverse, avec le mélange de cellules de Schwann et de collagène, elles s'orientaient perpendiculairement au champ magnétique après 2 heures d'exposition. Dans ce cas, les cellules de Schwann s'alignaient le long de la fibre de collagène orientée par les champs magnétiques. Le contrôle magnétique de l'alignement des cellules de Schwann est utile dans des applications d'ingénierie médicale telles que la régénération nerveuse.

Neurosci Lett. 13 novembre 2003 ;351(2):130-2.

Retour en haut

Détection du comportement des macromolécules intracellulaires sous des champs magnétiques puissants par lumière polarisée linéairement.

Iwasaka M, Ueno S.

Département de génie biomédical, École supérieure de médecine, Université de Tokyo, Tokyo, Japon. iwasaka@medes.mu-tokyo.ac.jp

Des champs magnétiques statiques intenses, de l'ordre de 10 T, exercent une force diamagnétique sur les composants cellulaires et génèrent un alignement net d'un assemblage de cellules musculaires lisses, parallèlement à la direction des champs magnétiques, sur une période d'exposition de 3 jours. Ce travail montre les effets des forces de couple diamagnétiques sur le mouvement des composants cellulaires. Une lumière polarisée linéairement a été utilisée pour détecter le déplacement de macromolécules intracellulaires. La lumière polarisée a traversé une masse de cellules dans un champ magnétique, et la transmission lumineuse a augmenté pour atteindre un plateau 2 heures après le début de l'exposition au champ magnétique à 14 T. Cependant, aucune variation notable de la transmission lumineuse n'a été observée sous une exposition à un champ magnétique nul. La variation d'intensité de la lumière polarisée à travers l'assemblage de cellules lamellaires sous l'effet des champs magnétiques correspond à des modifications comportementales des composants cellulaires. Il a été supposé que les macromolécules intracellulaires tournaient et présentaient un déplacement dû aux forces de couple diamagnétiques pendant 2 à 3 heures d'exposition au champ magnétique à 14 T. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.

Bioélectromagnétique. 2003 déc;24(8):564-70.

Retour en haut