Recherche en thérapie magnétique : activité cellulaire
Général
- Signalisation cellulaire + Fonction mitochondriale + ATP
- Incorporation de calcium dans les chondroblastes cultivés perturbés par un champ électromagnétique
- Effet des champs électromagnétiques pulsés sur les cellules de type ostéoblastique. Altérations du Ca2+ intracellulaire
- Réponse membranaire aux champs magnétiques statiques : effet de la durée d'exposition
- Potentiel de repos des cellules neuroblastomiques excitables dans des champs magnétiques faibles
- Les PEMF affectent les concentrations de calcium intracellulaire dans les cellules d'astrocytome humain
- L'effet d'un champ magnétique statique fort sur les lymphocytes
- Interaction entre des champs magnétiques faibles à basse fréquence et les membranes cellulaires états
- Effet d'un champ magnétique statique de 125 mT sur la cinétique des canaux Na+ activés par la tension dans les cellules GH3
- Effet d'un champ magnétique statique sur le transport ionique dans une membrane de cellulose
Prolifération / Différenciation / Apoptose (Vie / Croissance / Mort)
- Les champs électromagnétiques pulsés augmentent l'effet anti-inflammatoire des récepteurs d'adénosine A2A et A3 dans les chondrocytes humains T/C-28a2 et les ostéoblastes hFOB 1.19.
- Effets des champs électromagnétiques pulsés sur les chondrocytes humains : une étude in vitro
- Effets des champs électromagnétiques pulsés de basse fréquence sur la prolifération des chondrocytes
- Les champs électromagnétiques pulsés augmentent la libération de facteurs de croissance par les cellules de non-union
- Équilibre prolifération/mort cellulaire dans les cultures de cellules rénales après exposition à un champ magnétique statique
- Effets des champs électromagnétiques pulsés sur la prolifération des chondrocytes articulaires humains
- Les CEM de basse fréquence régulent la différenciation des chondrocytes et l'expression des protéines matricielles
- Les effets de la stimulation par PEMF sur la formation du tissu osseux dépendent des stades de maturation des ostéoblastes
- L'oxyde nitrique médie les effets de la stimulation par PEMF sur la prolifération et la différenciation des ostéoblastes
- L'exposition des cellules à un champ magnétique statique accélère la perte d'intégrité de la membrane plasmique pendant l'apoptose
- Évaluation de la morphologie du cotylédon placentaire humain après une double perfusion in vitro dans un champ magnétique variable
- 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 de souris adultes
- Effets d'un champ magnétique statique de 0,2 T sur les fibroblastes cutanés humains
- L'exposition à un champ électromagnétique de 900 MHz induit un déséquilibre entre les signaux pro-apoptotiques et pro-survie dans les cellules de leucémie T-lymphoblastoïde CCRF-CEM
- Un champ électromagnétique faible (50 Hz) induit la différenciation des kératinocytes oraux humains primaires (HOK)
Orientation / Comportement
- Les champs électromagnétiques pulsés induisent la transcription cellulaire
- Les champs électromagnétiques pulsés altèrent l'expression phénotypique dans les chondroblastes en culture tissulaire
- Comportement magnétique des érythrocytes humains à différents états d'hémoglobine
- Effets du champ magnétique statique sur la lignée cellulaire leucémique humaine HL-60
- Effet des champs magnétiques à très basse fréquence sur la transcription de l'ARNm de la sous-unité 1 de la cytochrome oxydase
- Orientation des cellules de glioblastome humain incorporées dans du collagène de type I, causée par l'exposition à un champ magnétique statique de 10T
- Effets du champ magnétique sur le modèle d'assemblage des cellules musculaires lisses
- Contrôle de l'orientation des cellules de Schwann de rat à l'aide d'un champ magnétique statique de 8 T
- Détection du comportement des macromolécules intracellulaires sous des champs magnétiques forts par lumière polarisée linéairement
Signalisation cellulaire + Fonction mitochondriale + Étude de l'ATP
Yap JLY, et al.
Les champs magnétiques ambiants et supplémentaires favorisent la myogenèse via un axe TRPC1-mitochondrial : preuve d'un mécanisme mitohormétique magnétique. FASEB Journal. 2019.
Il s'agit de l'un des articles les plus utiles sur le mécanisme des PEMF car il relie l'exposition électromagnétique à une voie cellulaire identifiable. Une exposition de 10 minutes à des PEMF de 1,5 mT a stimulé l'entrée de calcium médiatisée par TRPC1, la signalisation NFAT en aval, l'augmentation de PGC-1α, l'amélioration du développement mitochondrial et de la capacité respiratoire, et l'augmentation de la production d'ATP mitochondrial dans les conditions expérimentales. Il est important de noter que l'inactivation de TRPC1 a empêché une grande partie de la réponse mitochondriale, renforçant le mécanisme proposé.
Résumé : Les PEMF soutiennent l'énergie et la signalisation cellulaires.
La recherche en laboratoire montre que des expositions spécifiques aux PEMF peuvent influencer la signalisation cellulaire dépendante du calcium tout en améliorant la respiration mitochondriale et la production d'ATP.
Incorporation de calcium dans les chondroblastes cultivés perturbés 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 la perturbation électrique influence l'incorporation de 45Ca dans la matrice extracellulaire (MEC) du cartilage in vitro. Des chondroblastes hypertrophiques d'épiphyses tibiales (HC), de sternum (SC) et des 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 degrés C avec 5 % de CO2 pendant deux semaines. Les cultures ont été désignées aléatoirement contrôle (C) ou exposées (E) à un champ électromagnétique pulsé (PEMF). Une expérience cinétique d'incorporation de calcium pour tous les groupes cultivés a montré que 24 h d'exposition produisaient la plus grande réponse biologique chez 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 largement dans la MEC. La perturbation à l'état stable de 45Ca a été augmentée par la hyaluronidase de Streptomyces (SH) mais pas par la hyaluronidase testiculaire (TH). Les expériences d'incorporation de 45Ca ont testé les effets du phosphate, de SH, de TH et des PEMF seuls et en diverses combinaisons sur ces cultures. Seuls les PEMF ou SH plus PEMF avec phosphate ont augmenté l'incorporation de 45Ca. D'autres expériences ont examiné l'effet de la roténone ou du gel-dégel sur les cellules exposées aux PEMF. Les PEMF plus le gel-dégel ont augmenté l'incorporation de calcium uniquement chez les HC. Les PEMF semblaient provoquer une perturbation de la MEC, augmentant la probabilité de calcification matricielle.
J Orthop Res. 1988;6(4):559-66.
Effet des champs électromagnétiques pulsés (PEMF) sur les cellules de type ostéoblastique. 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 augmentent significativement la guérison des pseudarthroses chroniques chez l'homme. Ces champs sont efficaces à des niveaux de courant tissulaire aussi faibles que plusieurs ordres de grandeur inférieurs à ceux requis pour la dépolarisation transmembranaire des cellules normales. Dans cette étude, les effets des PEMF sur la culture de cellules de type ostéoblastique de rat ont été examinés. Les PEMF ont favorisé la croissance de ces cellules, ont également été trouvés pour augmenter le niveau basal de [Ca2+]i, et pour diminuer les réponses à l'égard du facteur de croissance épidermique (EGF) et du sérum, lorsque le degré de réponse était basé sur le transitoire de Ca2+ intracellulaire. Ces effets des PEMF ont été imités par le 12-O-tétradécanoyl phorbol 13-acétate (TPA), un activateur puissant de la protéine kinase C. Le prétraitement de TPA a amélioré la croissance cellulaire et a supprimé le transitoire de Ca2+ intracellulaire induit par l'EGF puis le sérum à environ 170 % du contrôle. Ensuite, la présente étude a examiné comment les PEMF et le TPA modulent les récepteurs de l'EGF de ces cellules. Les PEMF et le TPA ont tous deux diminué le niveau de liaison de l'EGF à ces cellules à environ 65 % et 75 %, respectivement. L'analyse de Scatchard a révélé la diminution du récepteur de l'EGF sans changement significatif de l'affinité pour l'EGF par les deux. En conclusion, il a été indiqué que les PEMF agissent au niveau de la membrane cellulaire et modulent les récepteurs qui sont essentiels à la croissance cellulaire et à la synthèse de l'ADN.
Kanagawa Shigaku. Mars 1990;24(4):692-701.
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.
Le cours temporel 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 examiné afin d'aider à définir le mécanisme par lequel ces champs influencent les biomembranes. Les potentiels de plaque motrice miniatures (PPMM) ont été enregistrés dans la préparation de jonction neuromusculaire murine isolée, maintenue à une température de 35,5 degrés C. Une durée minimale de champ de 50 s s'est avérée nécessaire pour l'inhibition des PPMM, 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 pour que la fréquence des PPMM revienne à la ligne de base, après désactivation du champ, s'est avéré linéaire pour des durées de champ allant jusqu'à 150 s. À cette limite et au-delà, le temps de récupération est resté constant à 135 s. Ces résultats sont cohérents avec la réorientation lente des domaines moléculaires diamagnétiques au sein de la membrane et suggèrent un couplage étroit avec le mécanisme responsable de la libération de 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.
Potentiel de repos de cellules neuroblastiques excitables dans des champs magnétiques faibles.
Sonnier H, Kolomytkin OV, Marino AA.
Département de chirurgie orthopédique, Centre médical LSU à Shreveport, Louisiane 71130-3932, États-Unis.
Le mécanisme par lequel les champs magnétiques statiques et à basse fréquence sont transduits en signaux biologiques responsables des effets rapportés sur l'activité électrique cérébrale n'est pas encore élucidé. Pour tester l'hypothèse selon laquelle les champs peuvent provoquer un changement sous-liminaire du potentiel de membrane au repos des cellules excitables, nous avons mesuré les changements de courant transmembranaire sous clampage de tension produits dans les 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 variant dans le temps de 1 et 5 G, et à des champs statiques et variant dans le temps combinés accordés 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 consistant en une exposition de 5 s immédiatement suivie d'une période de contrôle de 5 s. Dans chaque expérience, le champ n'a eu aucun effet discernable sur le courant transmembranaire au voisinage du courant nul (clampage de tension de -50 mV). La sensibilité du système de mesure était telle que nous aurions détecté un courant correspondant à une variation du potentiel de membrane aussi faible que 38 microV. Par conséquent, si la sensibilité des cellules mammaliennes aux champs magnétiques est médiatisée par des changements sous-liminaires du potentiel de membrane, comme dans la transduction sensorielle du son, de la lumière et d'autres stimuli, alors les canaux ioniques responsables des changements putatifs sont probablement présents uniquement dans les neurones sensoriels spécialisés ou les cellules neuroépithéliales. Une modification du potentiel transmembranaire en réponse aux champs magnétiques n'est pas une propriété générale des cellules excitables en culture.
Cell Mol Life Sci. 2000 Mar;57(3):514-20.
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 de la nutrition, Université de Sienne, Italie. pessina@unisi.it
Des expériences ont évalué si une exposition à long terme à des champs électromagnétiques pulsés de 50 Hz avec un pic de champ magnétique de 3 mT peut altérer 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 significativement augmenté 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 addition de caféine, mais dans les cellules traitées avec la substance P et la substance P + caféine, nous avons observé une diminution du [Ca(2+)](i) après exposition. Lorsque nous avons substitué du milieu sans calcium au milieu normal immédiatement avant les mesures de [Ca(2+)](i), le [Ca(2+)](i) était similaire à celui mesuré en présence de Ca(2+). Dans ce cas, après exposition aux CEM de cellules traitées avec la substance P, le [Ca(2+)](i), mesuré sans et avec addition de caféine, a diminué de 824 +/- 425 à 38 +/- 13 nM et de 1369 +/- 700 à 11 +/- 4 nM, respectivement, indiquant que les champs électromagnétiques agissent soit sur les réserves intracellulaires de Ca(2+), soit sur la membrane plasmatique. De plus, les champs électromagnétiques qui ont affecté le [Ca(2+)](i) n'ont pas provoqué de prolifération ou de mort cellulaire et les index de prolifération sont restés inchangés après exposition. Copyright 2001 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. Oct 2001;22(7):503-10.
L'effet d'un champ magnétique statique fort 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.
Nous avons étudié si des champs électromagnétiques statiques (CEM) d'une densité de flux de 4,75 T, générés par un appareil RMN (NMRF), 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 une 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 au NMRF statique n'a ni d'effets prolifératifs, ni activateurs, ni pro-inflammatoires sur les PBMC normales et activées par la PHA. De plus, la concentration d'interleukine-1 bêta, 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 h après l'exposition étaient respectivement de 0,7 +/- 0,29 et 0,87 +/- 0,12. De plus, dans les cellules Jurkat, le [Ca2+]i était plus élevé que dans les PBMC et a été réduit significativement d'environ de moitié après l'exposition. Ceci est cohérent avec la diminution de la prolifération et les faibles niveaux d'IL-2 mesurés. Dans l'ensemble, nos données suggèrent que l'exposition au NMRF n'a pas affecté le comportement physiologique des lymphomonocytes normaux. En revanche, dans les cellules Jurkat, en modifiant les propriétés des membranes cellulaires, le NMRF peut influencer les processus de transport du Ca2+, et donc l'homéostasie du Ca2+ avec une amélioration de la prolifération. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Fév;24(2):109-17.
Interaction entre les champs magnétiques faibles à 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 très faibles à basse fréquence peuvent affecter les systèmes biologiques a attiré l'attention de nombreux groupes de recherche pendant un certain temps. Encore aujourd'hui, 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 à très basse fréquence (ELF) sur le transport du Ca(2+) a été étudiée dans un système biologique composé de vésicules membranaires plasmatiques hautement purifiées. Nous avons testé deux modèles théoriques de mécanique quantique qui supposent que les 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 min à 32 degrés C et l'efflux de calcium a été étudié à l'aide de (45)Ca radioactif comme traceur. Des champs magnétiques statiques allant de 27 à 37 micro T et des champs magnétiques variables dans le temps avec des fréquences comprises entre 7 et 72 Hz et des amplitudes entre 13 et 114 micro T (crête) ont été utilisés. Nous montrons que des combinaisons appropriées de champs magnétiques statiques et variables dans le temps interagissent directement avec la protéine du canal Ca(2+) dans la membrane cellulaire, et nous avons pu confirmer quantitativement le modèle proposé par Blanchard. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Sep;24(6):395-402.
Effet d'un champ magnétique statique de 125 mT sur la cinétique des canaux Na+ activés par le voltage 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 le voltage ont été examinés dans les cellules GH3, en utilisant la méthode du patch-clamp en 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. Il y a eu un léger décalage dans la relation courant-tension et une réduction de moins de 5 % du courant de pointe pendant l'exposition au champ magnétique. Plus prononcée, cependant, était une augmentation de la constante de temps d'activation, tau(m), pendant et pendant au moins 100 s après l'exposition au champ. Ce changement de tau(m) a été observé principalement à des tensions d'activation plus faibles. Aucun changement n'a été noté dans la constante de temps d'inactivation, tau(h). Les changements étaient clairement dépendants de la température, n'étant évidents 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 modifier leur fonction. La dépendance de ce phénomène à la température est probablement due à la plus grande facilité avec laquelle une membrane cristalline liquide peut être déformée. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Oct;24(7):517-23.
Effet d'un champ magnétique statique sur le transport des ions dans une membrane de cellulose.
Ohata R, Tomita N, Ikada Y.
Institut des sciences médicales de pointe, 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 à un 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 de transport ionique augmenté n'est pas revenu au niveau de base initial après échange du milieu aqueux. Ces résultats suggèrent qu'un changement de conformation irréversible et temporaire a eu lieu 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 s'être produit en raison d'une couche d'hydratation stabilisée à la surface de la cellulose.
J Colloid Interface Sci. 2004 Fév 15;270(2):413-6.
PEMF et modulation de l'inflammation
Étude : Vincenzi F, et al. Les champs électromagnétiques pulsés ont augmenté l'effet anti-inflammatoire des récepteurs d'adénosine A2A et A3 dans les chondrocytes T/C-28a2 humains et les ostéoblastes hFOB 1.19.
C'est une étude très utile pour expliquer comment les PEMF pourraient influencer la signalisation inflammatoire.
Les chercheurs ont constaté que l'exposition aux PEMF augmentait l'expression et la fonctionnalité des récepteurs d'adénosine A2A et A3 dans les lignées cellulaires de cartilage et d'os humains. L'activation de ces voies était associée à une diminution de la libération de médiateurs inflammatoires, notamment l'IL-6, l'IL-8 et la PGE2.
Ceci est considérablement plus scientifiquement défendable que de simplement dire "les PEMF réduisent l'inflammation".
Les PEMF aident à moduler la signalisation inflammatoire
Des recherches en laboratoire suggèrent que les PEMF peuvent influencer les voies des récepteurs d'adénosine impliquées dans la régulation des médiateurs inflammatoires.
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, Université de Ferrare, via Fossato di Mortara 64, 44100 Ferrare, Italie.
L'incorporation de (3)H-thymidine a été étudiée dans des cultures de chondrocytes nasaux et articulaires humains exposées à des champs électromagnétiques pulsés (PEMF) de faible énergie et de basse fréquence (75 Hz, 2,3 mT). L'analyse par réaction en chaîne par polymérase-transcriptase inverse (RT-PCR) montre que les chondrocytes secondaires humains dérivés du cartilage nasal et articulaire expriment l'ARNm du collagène de type II, qui est un marqueur spécifique du phénotype chondrocytaire. Dans une série préliminaire d'expériences, les cellules ont été exposées à des PEMF pendant différentes périodes allant de 6 à 30 heures (cinétique), dans un milieu supplémenté avec 10 % ou 0,5 % de sérum de veau fœtal (SVF) et dans un milieu sans sérum. Les rapports entre l'incorporation de (3)H-thymidine dans les cultures de PEMF et de contrôle montrent une augmentation de la prolifération cellulaire dans les cultures exposées aux PEMF lorsque du sérum est présent dans le milieu de culture, tandis qu'aucun effet n'a été observé dans des conditions sans sérum. L'augmentation de la synthèse d'ADN, induite par les PEMF, 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 PEMF induisent une augmentation de la prolifération des deux types cellulaires. De plus, la concentration de SVF dans le milieu de culture influence grandement la réponse proliférative des chondrocytes humains à l'exposition aux PEMF. Bien que les cellules ostéoblastiques humaines normales augmentent leur prolifération lorsqu'elles sont exposées aux PEMF si seulement 10 % de SVF est présent dans le milieu, les chondrocytes humains sont capables d'augmenter leur prolifération cellulaire lorsqu'ils sont exposés aux PEMF en présence de 0,5 % et 10 % de SVF dans le milieu. Les résultats obtenus peuvent aider à expliquer les mécanismes de base de la stimulation de la consolidation des fractures par les PEMF.
Calcif Tissue Int. 1999 Nov;65(5):396-401.
Effets des champs électromagnétiques pulsés à basse fréquence sur la prolifération des chondrocytes.
Indouraine A, Petersen JP, Pforringer W.
Symbion Science Park (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 (CEMF) de basse fréquence (9 mT ; 3 Hz) pendant une période quotidienne de 60 minutes pendant 5 jours consécutifs, puis toutes les 48 heures pendant les 6 jours suivants (11 jours au total). La viabilité cellulaire a été estimée en utilisant l'exclusion au bleu trypan et la prolifération a été estimée en comptant les cellules dans un hématimètre. La morphologie cellulaire a été comparée à des fins de contrôle en observant directement les 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 de contrôle. Les données ont révélé que l'exposition des cellules isolées du cartilage humain à des champs électromagnétiques pulsés (9 mT ; 3 Hz) entraînait un nombre de cellules significativement plus élevé par rapport à l'échantillon de contrôle. Parmi les cellules des 5 patients, la croissance variait de 1,1 à 3,0 fois par rapport à l'échantillon de contrôle. La différence de viabilité cellulaire entre les cellules exposées et l'échantillon de contrôle n'était cependant pas significative. Certaines variations morphologiques ont été révélées lorsque les cellules ont été observées au microscope optique. Les cellules exposées étaient plus minces et plus longues que les cellules de contrôle, qui étaient grandes et plates. Les cellules exposées avaient tendance à croître dans une direction plus uniforme tandis que les cellules de contrôle croissaient dans toutes les directions. Ces différences de morphologie et de croissance peuvent être liées à la densité plus élevée des cellules exposées.
Sportverletz Sportschaden. 2001 Mars;15(1):22-7.
Les champs électromagnétiques pulsés augmentent la libération de facteurs de croissance par les cellules de pseudarthrose.
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 des pseudarthroses par les champs électromagnétiques pulsés ne sont pas connus. Des modèles animaux et des cultures cellulaires suggèrent que l'ossification endochondrale est stimulée en augmentant la masse cartilagineuse et la production de facteur de croissance transformant-bêta 1. Pour la présente étude, l'effet de la stimulation par champs électromagnétiques pulsés sur les cellules provenant de tissus de pseudarthrose hypertrophique (n = 3) et atrophique (n = 4) humaine a été examiné. Les cultures ont été placées entre des bobines de Helmholtz, et un champ électromagnétique (salves de 4,5 ms de 20 impulsions se répétant à 15 Hz) a été appliqué à la moitié d'entre elles 8 heures par jour pendant 1, 2 ou 4 jours. Il y a eu une augmentation dépendante du temps du facteur de croissance transformant-bêta 1 dans le milieu conditionné des cellules de pseudarthrose hypertrophique traitées au jour 2 et des cellules de pseudarthrose atrophique au jour 4. Il n'y a eu 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 de pseudarthrose humaine répondent aux champs électromagnétiques pulsés en culture et que la production de facteur de croissance transformant-bêta 1 est un événement précoce. La réponse retardée des cellules de pseudarthrose hypertrophique et atrophique (> 24 heures) suggère qu'une cascade d'événements régulateurs est stimulée, aboutissant à la synthèse et à la libération de facteurs de croissance.
Clin Orthop. 2001 Mar;(384):265-79.
Équilibre prolifération/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, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Messine, Italie. Buemim@unime.it
L'effet d'un champ magnétique statique (CM) d'une intensité de 0,5 mT sur l'équilibre prolifération/mort cellulaire a été étudié dans des cellules rénales (VERO) et des cultures 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 en flux et analyse morphologique après coloration de la chromatine par l'Hoechst. Un indice de prolifération cellulaire a été déterminé en utilisant le 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 présentant une 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 dans les cellules apoptotiques, proliférantes et nécrotiques. Nos résultats suggèrent que l'effet de l'exposition aux CM varie, selon le type de cellule ; les CM peuvent également avoir un effet néphropathogène. Copyright 2001 S. Karger AG, Bâle
Nephron. 2001 Mars;87(3):269-73.
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.
Dipartimento di Morfologia ed Embriologia, Université de Ferrare, Italie.
Les champs électromagnétiques pulsés (PEMF) de faible énergie et de basse fréquence peuvent induire la prolifération cellulaire dans plusieurs modèles de culture cellulaire. Dans ce travail, nous avons analysé la réponse proliférative des chondrocytes articulaires humains, cultivés dans un milieu contenant 10 % de FBS, suite à une exposition prolongée aux PEMF (75 Hz, 2,3 mT), couramment utilisés dans le traitement de certaines pathologies orthopédiques. En particulier, nous avons étudié la dépendance des effets prolifératifs à la densité cellulaire, à la disponibilité des facteurs de croissance et à la durée de l'exposition. Nous avons observé que les PEMF peuvent induire la prolifération cellulaire des cultures de chondrocytes à faible densité pendant une longue période (6 jours), lorsque du sérum frais est à nouveau ajouté au milieu de culture. Dans les mêmes conditions, dans les cultures à haute densité, l'augmentation de la prolifération cellulaire induite par les PEMF 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 PEMF.
Connect Tissue Res. 2001;42(4):269-79.
Les CEM 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, École de médecine, Université Brown, Providence, RI, 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 à très basse fréquence (CEM). Le modèle d'ossification endochondrale induite par la matrice osseuse déminéralisée (DBM) a été utilisé pour examiner les effets de la stimulation par les CEM. L'incorporation de [35S]-sulfate et de [3H]-thymidine et la teneur en glycosaminoglycanes (GAG) ont été déterminées par des méthodes standard. La taille moléculaire et la composition 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 totaux a été effectuée pour l'agrécan et le collagène de type II. Toutes les données ont été comparées pour la signification par le test t de Student ou les tests d'analyse de variance (ANOVA). Le champ CEM a accéléré la chondrogenèse comme en témoigne une augmentation de : (1) l'incorporation de 35SO4 et la teneur en GAG, (2) le nombre de chondrocytes au 8e jour de développement, (3) la densité volumétrique du cartilage et (4) l'étendue de la coloration immunologique pour 3B3 et 5D4. Aucune différence de teneur en ADN ou d'incorporation de [3H]-thymidine n'a été observée entre les osselets témoins et stimulés, suggérant l'absence de prolifération ou de recrutement cellulaire amélioré comme mécanisme d'accélération. Les tailles moléculaires des PG et des GAG et la composition chimique des 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 l'ARNm des PG et 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. Janvier 2002;20(1):40-50.
Les effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé (CEMP) sur la formation de tissus de type 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.
Les effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé (CEMP, rafale d'impulsions de 15 Hz, crête de 7 mT) sur la formation de tissus de type osseux sur des ostéoblastes (lignée cellulaire MC3T3-E1) à différents stades de maturation ont été évalués afin de déterminer si l'effet stimulant du CEMP sur la formation de tissus de type 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 phosphatase alcaline) et la formation de tissus de type osseux (surface de la matrice minéralisée) ont été déterminées à différents moments. Le traitement par CEMP des ostéoblastes en phase de prolifération active a accéléré la prolifération cellulaire, amélioré la différenciation cellulaire et augmenté la formation de tissus de type osseux. Le traitement par CEMP des ostéoblastes en phase de différenciation a amélioré la différenciation cellulaire et augmenté la formation de tissus de type osseux. Le traitement par CEMP des ostéoblastes en phase de minéralisation a diminué la formation de tissus de type osseux. En conclusion, le CEMP a eu un effet stimulant sur les ostéoblastes aux premiers stades de la culture, ce qui a augmenté la formation de tissus de type osseux. Cet effet stimulant était très probablement associé à l'amélioration de la différenciation cellulaire, mais pas à l'augmentation du nombre de cellules. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. Juillet 2002;23(5):398-405.
L'oxyde nitrique médie 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.
Le but de cette recherche était d'étudier si les effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé (CEMP) sur la prolifération et la différenciation des ostéoblastes sont médiatisés 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 NO synthase L-NMMA. Premièrement, les ostéoblastes ont été soumis à une stimulation par CEMP (15 Hz et 0,6 mT) pendant 15 jours. La teneur en ADN et la concentration de NO dans le milieu conditionné ont été déterminées aux 3ème, 7ème et 15ème jours de culture. Ensuite, les ostéoblastes ont 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 15ème jour de culture pour tous les groupes. La stimulation par CEMP a augmenté significativement la concentration de nitrite dans le groupe -NMMA aux 3ème, 7ème et 15ème 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 3ème et 7ème jours de culture. L'activité AlPase dans les groupes P-NMMA et D-NMMA, mais pas dans les groupes P+NMMA et D+NMMA, a également augmenté significativement. En conclusion, les effets stimulants du CEMP sur la prolifération et la différenciation des ostéoblastes étaient médiatisés par l'augmentation de la synthèse de NO. Copyright 2002 Elsevier Science (USA)
Oxyde nitrique. Août 2002;7(1):18-23.
L'exposition des cellules à un champ magnétique statique accélère la perte d'intégrité de la membrane plasmique pendant 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 : Une grande attention est portée aux effets biologiques des champs magnétiques (CM). Bien que les CM augmentent la tumorigénèse, ils ne sont ni mutagènes ni tumorigènes. Le mécanisme de leur effet tumorigène n'a pas été élucidé.
MÉTHODES : Pour étudier l'effet des CM sur l'apoptose dans les cellules HL-60, nous avons exposé les cellules à des CM statiques de 6 mT générés par un disque magnétique d'intensité connue. L'apoptose a été déclenchée par l'inhibiteur de la topoisomérase I de l'ADN, la camptothécine (CPT). L'activation des caspases in situ à l'aide de la méthode des inhibiteurs fluorescents marqués (FLICA) et la détermination de l'intégrité de la membrane plasmique par exclusion de l'iodure de propidium (PI) ont été mesurées à la fois par cytométrie par balayage laser (LSC) et par cytométrie en flux (FC). LSC et FC ont identifié les cellules à trois stades séquentiels de leur mort : l'apoptose précoce (cellules avec caspases activées et PI négatif) ; l'apoptose tardive (cellules avec caspases activées mais incapables d'exclure le PI) ; la nécrose secondaire (cellules avec morphologie apoptotique non colorées par FLICA, n'excluant pas le PI).
RÉSULTATS : Le CM seul n'a induit aucun effet apoptogène ou nécrogène. L'exposition à la CPT a entraîné l'apparition séquentielle de cellules apoptotiques. En présence de CPT et de CM, la proportion globale de cellules subissant l'apoptose n'a pas été significativement modifiée. Cependant, nous avons constamment observé une augmentation significative de la fréquence des cellules en apoptose tardive/nécrose par rapport aux échantillons traités avec la CPT seule (P < 0,001), ainsi qu'une diminution du pourcentage de cellules en apoptose précoce (P = 0,013). Les données obtenues par FC et LSC étaient cohérentes entre elles, montrant un phénomène similaire.
CONCLUSION : Alors que le CM seul ou avec la CPT n'affectait pas la viabilité cellulaire globale, il a accéléré le taux de transition des cellules de l'apoptose à la nécrose secondaire après induction de l'apoptose par l'agent endommageant l'ADN, la CPT. La modulation de la cinétique de la transition de l'apoptose à la nécrose secondaire par le CM in vivo pourrait jouer un rôle dans l'inflammation et la tumorigénèse. Copyright 2002 Wiley-Liss, Inc.
Cytometry. 1er novembre 2002;49(3):113-8.
Évaluation de la morphologie du cotylédon placentaire humain après perfusion in vitro double dans un 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.
Les objectifs de l'étude étaient l'estimation morphologique par microscopie électronique du cotylédon placentaire humain après 180 minutes de double perfusion fermée in vitro.
MATÉRIEL ET MÉTHODES : Dans le groupe expérimental, les cotylédons ont été exposés à un champ magnétique variable d'une induction magnétique de 2 mT et d'une 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 qu'un champ magnétique variable homogène perturbe l'ultrastructure des noyaux et du cytoplasme et augmente la densité de la membrane vasculaire-épithéliale des cellules villositaires du placenta humain in vitro.
CONCLUSION : Un champ magnétique sinusoïdal variable, d'une induction magnétique de 2 mT et d'une fréquence de 50 Hz, perturbe l'ultrastructure des noyaux et du cytoplasme et augmente la densité de la membrane vasculaire-épithéliale des cellules villositaires du placenta humain in vitro après 180 minutes de double perfusion fermée in vitro.
Ginekol Pol. Octobre 2003;74(10):1187-93.
L'exposition à un champ magnétique de 50 Hz influence la réparation de l'ADN et la synthèse d'ADN mitochondrial de types cellulaires distincts dans le cerveau et le rein de 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.
Malgré plusieurs études récentes, l'impact de l'exposition du corps entier à un champ magnétique sur les altérations spécifiques aux types cellulaires dues aux dommages 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 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 euthanasiées 2 heures plus tard. Des autoradiographies ont été préparées à partir de coupes de paraffine de cerveaux et de reins pour mesurer la synthèse d'ADN non programmée et la synthèse d'ADN mitochondrial, ou la traduction de coupures in situ avec l'ADN polymérase-I et la [(3)H]dTTP. Une augmentation significative (P<0,05) de la synthèse d'ADN non programmée et de la traduction de coupures in situ n'a été trouvée que pour les cellules épithéliales du plexus choroïde. Ainsi, ces deux méthodes indépendantes indiquent que des dommages à l'ADN nucléaire sont produits par une exposition prolongée et forte 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 sang-liquide céphalorachidien, mais les mécanismes ne sont pas actuellement compris. La synthèse d'ADN mitochondrial a été exclusivement augmentée dans les cellules épithéliales rénales des tubules contournés distaux et des canaux collecteurs, c'est-à-dire des cellules avec une très forte teneur en mitochondries, indiquant peut-être une activité métabolique accrue de ces cellules.
Acta Neuropathol (Berl). 19 déc. 2003. [Epub avant impression]
Effets d'un 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 de peau humaine ont été exposés à un champ magnétique statique de 0,2 T généré par un tomographe à résonance magnétique. Après 1h d'exposition, la morphologie cellulaire a été modifiée en association avec une diminution concomitante de l'expression de certains résidus de sucre de glycoconjugués. L'étude de la prolifération cellulaire et de la transduction du signal mitogène a montré une diminution de l'incorporation de la thymidine et de la formation du second messager. Cependant, la viabilité cellulaire, évaluée par 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 de peau humaine.
Cancer Detect Prev. 2003;27(5):327-32.
L'exposition à un champ électromagnétique de 900 MHz induit un déséquilibre entre les signaux pro-apoptotiques et pro-survie dans les cellules leucémiques T-lymphoblastoïdes CCRF-CEM.
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 à des champs électromagnétiques (CEM) à basse fréquence induit des changements biologiques et pourrait être associée à une incidence accrue de cancers, alors que la question reste en suspens quant à savoir si les CEM à haute fréquence peuvent avoir un effet néfaste sur la santé. Des études épidémiologiques sur l'association entre les cancers infantiles, en particulier la leucémie et le cancer du cerveau, et l'exposition aux CEM à basse et haute fréquence ont suggéré un rôle étiologique des CEM dans l'induction d'effets néfastes sur la santé. Pour étudier si l'exposition aux CEM à haute fréquence pouvait affecter la survie cellulaire in vitro, nous avons cultivé des cellules leucémiques T-lymphoblastoïdes aiguës (CCRF-CEM) en présence d'un CEM non modulé de 900 MHz, généré par une cellule électromagnétique transverse (TEM), à divers temps d'exposition. Nous avons évalué les effets des CEM à haute fréquence sur le taux de croissance cellulaire et l'induction de l'apoptose, par test de viabilité cellulaire (MTT), analyse FACS et échelle d'ADN, et nous avons étudié les voies de signalisation pro-apoptotiques et pro-survie éventuellement impliquées en fonction du temps d'exposition par analyse Western blot. À des temps d'exposition courts (2-12 h), le CEM non modulé de 900 MHz a induit des cassures d'ADN et une activation précoce des voies apoptotiques dépendantes et indépendantes de p53, tandis qu'une exposition continue plus longue (24-48 h) a déterminé l'extinction 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 dommages à l'ADN, pourrait conférer aux cellules CCRF-CEM survivantes un avantage supplémentaire pour survivre et proliférer. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
J Cell Physiol. Février 2004;198(2):324-32.
Un champ électromagnétique faible (50 Hz) induit la 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.
Istituto di Neurobiologia e Medicina Molecolare (INeMM), CNR, Rome, Italie.
Ce travail concerne l'effet des champs électromagnétiques basse fréquence (ELF) sur les propriétés biochimiques des kératinocytes oraux humains (HOK). Les cellules exposées à un champ magnétique de 2 mT, 50 Hz, ont montré, par microscopie électronique à balayage (MEB), une modification de leur forme et de leur morphologie ; ces modifications ont également été associées à une distribution différente de l'actine, révélée par l'analyse de fluorescence à la phalloïdine. De plus, les cellules exposées avaient une capacité clonogénique plus faible et une croissance cellulaire diminuée. L'immunofluorescence indirecte avec des anticorps fluorescents contre l'involucrine et la bêta-caténine, marqueurs de différenciation et d'adhésion, a révélé une augmentation de l'expression de l'involucrine et de la bêta-caténine. L'avancement de la différenciation a été confirmé par une diminution de l'expression du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGF) dans les cellules exposées, soutenant l'idée que l'exposition au champ électromagnétique amène les kératinocytes à un niveau de différenciation plus élevé. Ces observations soutiennent l'hypothèse que les champs électromagnétiques de 50 Hz peuvent modifier la morphologie cellulaire et interférer dans la différenciation et l'adhésion cellulaire des kératinocytes normaux. Copyright 2004 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. Février 2004;25(2):118-26.
Les champs électromagnétiques pulsés induisent la transcription cellulaire.
Goodman R, Bassett CA, Henderson AS.
Des champs électromagnétiques pulsés faibles peuvent modifier les processus biologiques. L'hypothèse selon laquelle les réponses à de tels courants induits dépendent des caractéristiques des impulsions a été évaluée en utilisant la transcription comme processus cible. Deux impulsions utilisées en clinique, l'impulsion unique répétitive et le train d'impulsions répétitif, ont été testées. Ces impulsions ont produit des résultats différents les unes des autres et des contrôles lorsque la transcription dans les cellules des glandes salivaires de diptères a été surveillée par autoradiographie de transcription à l'uridine tritiée, traduction de coupures cytologiques et 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.
Les champs électromagnétiques pulsés modifient l'expression phénotypique dans les 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 (CEMF) altèrent l'expression phénotypique des chondroblastes en favorisant la production de phosphatase alcaline (PA) et en modifiant la structure des protéoglycanes. Des chondroblastes provenant de la zone hypertrophique 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 contrôles (C) ou expérimentales (E). Les échantillons E ont reçu des CEMF pendant 24 h selon une séquence de 6 h d'activation, 6 h de repos. Les contrôles étaient dans le même incubateur, protégés par du métal Mu. Des dosages de l'activité de la PA ont été réalisés et normalisés par rapport à la teneur en protéines. Le dosage de la synthèse des protéoglycanes impliquait le marquage au 35S, le fractionnement dans un gradient de saccharose de 5 % à 20 %, et la détermination de la teneur totale en protéines et en sulfate de chondroïtine. Les CEMF n'ont montré aucun changement de l'activité de la PA sur F. Une activité basale élevée de la PA a été trouvée dans HC, mais n'a pas augmenté au-dessus du contrôle. Les CEMF ont augmenté la PA dans les échantillons SC (rapport E/C). Les données du gradient de saccharose ont montré un décalage des pics pour SC seulement, modifiant le rapport glucides/protéines pour 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 les CEMF altèrent l'expression phénotypique des chondroblastes sternaux dans notre système in vitro.
J Orthop Res. 1988;6(5):685-9.
Comportement magnétique des érythrocytes humains à différents états d'hémoglobine.
Sakhnini L, Khuzaie R.
Département de Physique, Collège des Sciences, Université de Bahreïn, État de Bahreïn. l_sakhnini@yahoo.com
L'effet d'un champ magnétique statique sur les érythrocytes humains à différents états d'hémoglobine (hémoglobine normale, oxydée et réduite) a été étudié. Trois échantillons de sang différents, normaux, anémiques par carence en fer et atteints de bêta-thalassémie mineure, ont été étudiés. Les mesures des courbes d'aimantation des érythrocytes pour tous les échantillons de sang dans tous les états ont montré un comportement diamagnétique ; cependant, l'oxydation a été trouvée pour améliorer ce comportement. Ces mesures ont également montré que les échantillons normaux et anémiques par carence en fer dans les états réduits présentent une réponse moins diamagnétique par rapport à l'état normal. Ce résultat indique que le processus de réduction a donné lieu à une composante paramagnétique de l'aimantation. L'analyse du comportement paramagnétique mesuré, en utilisant 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 le sang normal ont un comportement magnétique similaire et que la seule différence est le nombre de molécules d'hémoglobine par érythrocyte. Pour l'échantillon de sang atteint de bêta-thalassémie mineure, les mesures magnétiques ont montré que les états normal et réduit ont presque le même comportement diamagnétique. Cependant, cette réponse diamagnétique est inférieure à celle de l'état normal de l'échantillon anémique par carence en fer. Ce résultat peut indiquer une faible absorption d'oxygène pour le sang à l'état normal pour le sang atteint de bêta-thalassémie mineure. Toutes les mesures magnétiques ont été effectuées à l'aide d'un magnétomètre à échantillon vibrant en utilisant des pas de champ de 0,001 T de 1 T à -1 T.
Eur Biophys J. 2001 Oct;30(6):467-70.
Effets d'un 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 P.J. Safarik, Trieda SNP 1, 04011 Kosice, République Slovaque. grosiar@central.medic.upjs.sk
Il existe dans 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 efforts expérimentaux appartiennent au domaine des effets induits par des champs électromagnétiques faibles et à très basse fréquence, nous nous efforçons d'attirer l'attention sur les effets biologiques des champs magnétiques statiques intenses. L'influence d'un champ magnétique statique (CMS) sur l'activité métabolique des cellules a été examinée. Une diminution de l'activité métabolique est observée dans la lignée cellulaire leucémique humaine HL-60 exposée à un CMS de 1 T pendant 72 h. L'effet de diminution a également été observé en présence du mélange de médicaments antinéoplasiques 5-fluorouracile, cisplatine, doxorubicine et vincristine.
Bioelectrochemistry. 2002 May 15;56(1-2):227-31.
L'effet des champs magnétiques à très basse fréquence 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 a répondu aux champs magnétiques à très basse fréquence (CMBTF) dans les cellules Daudi, et explorer l'universalité de la réponse du gène MF-1 dans plusieurs lignées cellulaires sensibles aux CM, 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 aux CM (HL-60, L1210 et CHL) par Northern blot après que ces cellules aient été traitées avec 0,1 mT et 0,8 mT de CM pendant 20 minutes et 24 heures, respectivement.
RÉSULTATS : La séquence d'ADNc de MF-1 présentait une homologie de 100 % avec le gène de la sous-unité 1 de la cytochrome oxydase (CO1) en recherchant dans la base de données 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 CM pendant 20 minutes était significativement plus faible (0,38 +/- 0,12 et 0,37 +/- 0,04) que celle du contrôle (0,58 +/- 0,12) et de même pour une exposition de 24 heures (0,46 +/- 0,09 et 0,45 +/- 0,09 vs 0,65 +/- 0,06) (P < 0,05).
CONCLUSION : CO1 est un gène sensible aux CM. L'activité de la cytochrome oxydase peut être affectée par un faible niveau de transcription de CO1 par les champs magnétiques, induisant ainsi des bioeffets dans les organismes.
Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. 2002 Aug; 20(4): 249-51.
Orientation de cellules de glioblastome humain incorporées dans du collagène de type I, causée par l'exposition à un champ magnétique statique de 10 T.
Hirose H, Nakahara T, Miyakoshi J.
Laboratoire de Biologie des Radiations, École Supérieure de Science, Université de Kyoto, Kitashirakawa-Oiwake, Sakyo, Kyoto 606-8502, Japon.
Nous avons étudié l'orientation préférentielle des cellules de glioblastome humain (A172) suite à une exposition à des champs magnétiques statiques (CMS) de 10 Tesla, en présence ou en absence de collagène. Les cellules A172 incorporées dans un gel de collagène étaient orientées perpendiculairement à la direction du CMS. Les cellules A172 cultivées en l'absence de collagène n'ont montré aucun schéma d'orientation spécifique après 7 jours d'exposition au CMS. Nous avons ainsi réussi à provoquer l'orientation magnétique des cellules de glioblastome humain par exposition au CMS. Nos résultats suggèrent que l'orientation des prolongements des cellules de glioblastome pourrait être due à l'arrangement des microtubules sous l'influence de fibres de collagène orientées magnétiquement. Copyright 2002 Elsevier Science Ireland Ltd.
Neurosci Lett. 2003 Feb 20;338(1):88-90.
Effets du champ magnétique sur le mode 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 (M. I., S. U.) et Département de technologie radiologique, École des sciences de la santé, Faculté de médecine, Université de Hirosaki, 66-1 Hon-cho, Hirosaki 036-8564, Japon (J. M.).
Sous un champ magnétique intense, les propriétés diamagnétiques des cellules biologiques modulent le comportement des cellules elles-mêmes, tant en flottation qu'en adhérence. Les effets morphologiques des champs magnétiques statiques intenses sur les cellules adhérentes sont moins bien compris que les effets des champs magnétiques sur les globules rouges. Dans la présente étude, un champ magnétique de haute intensité de 14 T a affecté la morphologie des assemblages de cellules musculaires lisses, et les formes des colonies cellulaires se sont étendues le long de la direction du flux magnétique. Le phénomène était le plus notable sous des champs magnétiques de plus de 10 T, où un motif ellipsoïdal de colonies de cellules musculaires lisses était clairement observé. L'ellipticité du motif de la colonie cellulaire avec un champ magnétique de 14 T était de 1,3, tandis que celle avec un champ de 0 à 8 T était proche d'un cercle à environ 1,0. La preuve que les cellules musculaires lisses détectent un flux magnétique de haute densité et modifient ainsi leur orientation cellulaire a été montrée comme un motif visible de colonies cellulaires. Le mécanisme spéculé est une force de couple diamagnétique agissant sur les fibres du cytosquelette, qui polymérisent et dépolymérisent dynamiquement pendant la division et la migration cellulaire.
In Vitro Cell Dev Biol Anim. 2003 Mar;39(3):120-123.
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 facilitent la régénération neuronale dans le 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 tesla. Nous avons obtenu des cultures de cellules de Schwann à partir de nerfs sciatiques disséqués de rats nouveau-nés. Après 60 heures d'exposition au champ magnétique, les cellules de Schwann se sont orientées parallèlement aux champs magnétiques. En revanche, dans le mélange de cellules de Schwann et de collagène, les cellules de Schwann se sont orientées perpendiculairement au champ magnétique après 2 heures d'exposition au champ magnétique. Dans ce cas, les cellules de Schwann se sont alignées 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 les applications d'ingénierie médicale telles que la régénération nerveuse.
Neurosci Lett. 2003 Nov 13;351(2):130-2.
Détection du comportement des macromolécules intracellulaires sous champs magnétiques intenses par lumière polarisée linéairement.
Iwasaka M, Ueno S.
Département de Génie Biomédical, École Supérieure de Médecine, Université de Tokyo, Tokyo, Japon. iwasaka@medes.m.u-tokyo.ac.jp
Les champs magnétiques statiques intenses de l'ordre de 10 T exercent une force diamagnétique sur les composants cellulaires et génèrent un alignement clair d'un assemblage de cellules musculaires lisses, parallèle à la direction des champs magnétiques, dans un délai de 3 jours d'exposition. 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 des macromolécules intracellulaires. La lumière polarisée a traversé une masse de cellules dans un champ magnétique, et la transmission de la lumière a augmenté et a atteint un plateau 2 heures après le début de l'exposition au champ magnétique à 14 T. Cependant, aucun changement distinct n'a été observé dans la transmission de la lumière sous une exposition à un champ magnétique nul. Le changement d'intensité de la lumière polarisée à travers l'assemblage cellulaire lamellaire sous champs magnétiques correspond aux changements comportementaux des composants cellulaires. Il a été supposé que les macromolécules intracellulaires tournaient et présentaient un déplacement dû aux forces de couple diamagnétiques pendant 2-3 heures d'exposition au champ magnétique à 14 T. Copyright 2003 Wiley-Liss, Inc.
Bioelectromagnetics. 2003 Dec;24(8):564-70.