1.7 Zellkulturstudie zur Wirkung von Magnetfeldern auf die Entwicklung der Alzheimer-Erkrankung

Forschungs- bzw. Auftragsnehmer: Neurobiologisches Labor – Klinische Neurobiologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin
Projektleitung: PD Dr. Julian Hellmann-Regen
Beginn: 01.11.2022
Ende: 31.10.2025

Hintergrund

Seit Ende der 1990er Jahre liefern epidemiologische Studien Hinweise auf einen möglichen Zusammenhang zwischen der beruflichen Exposition (Ausgesetztsein) gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern (NF-MF) und einem erhöhten Auftreten der Alzheimer-Erkrankung. Laborstudien, in denen dieser Zusammenhang untersucht wurde, kamen zu sehr uneinheitlichen Ergebnissen: Es wurden neben negativen Auswirkungen sowohl schützende oder gar therapeutische Wirkungen von niederfrequenten Magnetfeldern bei der Alzheimer-Demenz als auch keine Wirkungen dieser Felder auf die Alzheimer-Erkrankung gezeigt. Darüber hinaus fehlt ein potenzieller Wirkmechanismus, der erklären könnte, wie niederfrequente Magnetfelder Einfluss auf die Entstehung und Entwicklung der Alzheimer-Demenz nehmen könnten.

Zielsetzung

In diesem Forschungsvorhaben soll auf zellulärer Ebene untersucht werden, ob niederfrequente Magnetfelder einen Einfluss auf Prozesse der Zellen des Nervensystems (Neuronen, Astrocyten, Gliazellen) haben, die bei der Entstehung und dem Verlauf der Alzheimer-Erkrankung eine Rolle spielen. Dabei soll zwischen der direkten Wirkung des Magnetfeldes auf biologische Zielstrukturen und der Wirkung von elektrischen Strömen auf die Zelle differenziert werden.

Durchführung

Die Exposition menschlicher Nerven- und Nervengewebszellen erfolgt für 2 – 120 Stunden mit Magnetfeldern im Frequenzbereich von 16 Hertz (Hz) (Bahnoberleitungen) bis 50 Hz (Stromnetz) und im Feldstärkenbereich von 0,04 Mikrotesla (µT) bis zum von der internationalen Kommission ICNIRP empfohlenen Referenzwert bei 50 Hz von 200 µT sowie einer Scheinexposition unter kontrollierten Laborbedingungen. Die Exposition erfolgt verblindet, d.h. es ist während des Experiments nicht bekannt, ob die Zellen den Feldern ausgesetzt wurden oder nicht.

Nach der Exposition wird gemessen, ob sich die Umsetzung genetischer Information in Proteine und die Konzentration von Proteinen, die für die Entstehung und den Verlauf der Alzheimer-Erkrankung von Bedeutung sind (u.a. Amyloid-Precursor Protein (APP), ß-Amyloid, Tau-Protein), verändert. Darüber hinaus werden Veränderungen des oxidativen Stresses in den Zellen analysiert, da er häufig als möglicher, zur Erkrankung beitragender Faktor genannt wird.