3.5. Untersuchungen zum Immunstatus von Magnetfeld-exponierten Tiermodellen

Projektleitung: Fraunhofer ITEM, Hannover
Beginn: 01.12.2016
Ende: 30.09.2019

Hintergrund

Vom biophysikalischen Standpunkt aus betrachtet reicht die Energie von niederfrequenten magnetischen Feldern (ELF-MF) nicht aus, um direkt DNA-schädigend zu wirken und somit unmittelbar Krebserkrankungen wie zum Beispiel Leukämie zu verursachen. Allerdings zeigten drei unabhängige Untersuchungen an CD1-Mäusen bzw. einem transgenen Mausmodell übereinstimmend eine verminderte Zahl an Immunzellen im Blutbild der Jungtiere nach bis zu 90-tägiger ELF-MF Exposition. Das transgene Mausmodell bildet die Vorläufer-B-Zell-ALL ab, indem die häufige chromosomale Translokation ETV6/RUNX1 nachgestellt wird. Diese ist für die B-ALL (akute lymphoblastische (B-Zell-) Leukämie) spezifisch. B-ALL ist die häufigste Form von Leukämie im Kindesalter.

Zielsetzung

Bisher gibt es keinen Nachweis, dass die Verringerung der Immunzellen beim jungen sich entwickelnden Immunsystem ein zwingend notwendiger Schritt für die Manifestation einer B-ALL ist. Aufgrund der genannten Hinweise sollen im vorliegenden Projekt Veränderungen in Phänotyp und Funktion von Immunzellen an einem geeigneten Mausmodell für die B-ALL bei Kindern unter Magnetfeldexposition untersucht werden. Die Wirkung der prä- und postnatalen Exposition mit niederfrequenten Magnetfeldern in Jungtieren von Mäusen soll anhand von Blut- und Immunzelluntersuchungen im Vergleich mit sowohl scheinexponierten als auch Käfig-Kontrolltieren überprüft werden. Dabei wird der Fokus auf die Charakterisierung eines möglicherweise geschwächten oder mangelhaft ausgebildeten Immunsystems gelegt. Es werden Untersuchungen zur Hämatologie, Immunhistopathologie, Immunstatus und Immunphänotypisierung in verschiedenen Organen wie Blut, Milz, Knochenmark und Thymus durchgeführt.

Durchführung

Als Tiermodell kommen Sca1-ETV6-RUNX1 Mäuse, die die relativ häufige Leukämie-spezifische Veränderung ETV6/RUNX1 im Erbgut tragen, zum Einsatz. Je 20 männliche und 20 weibliche Jungtiere werden an den Zeitpunkten 7, 14 und 28 Tage nach Geburt gezielt auf Veränderungen ihres Immunstatus untersucht. Die Exposition mit 50 Hertz Magnetfeldern erfolgt bereits in utero einen Tag nach Beginn der Trächtigkeit der Muttertiere in drei identischen Expositionsanlagen mit magnetischen Flussdichten von 10 µT und 1 mT, sowie Scheinexposition. Die Tiere werden 20 Stunden am Tag an 7 Tagen pro Woche exponiert. Zusätzlich wird eine Käfigkontrollgruppe für jeden Untersuchungszeitpunkt (7, 14, 28 Tage) mitgeführt.

Als Expositionseinrichtung wird eine von der IMST GmbH, Kamp-Linfort, entwickelte Anlage verwendet, die am Fraunhofer ITEM bereits in einem vorherigen Projekt zum Einsatz kam^[1]. Die drei identischen Anlagen, d.h. auch für die Scheinexpositionsgruppe, ermöglichen eine verblindete Studiendurchführung.

¹ Weitere Informationen zu dem in diesem Projekt verwendeten Expositionssystem sind in Anhang 1 der BfS Studie "Einfluss niederfrequenter elektromagnetischer Felder auf das sich entwickelnde blutbildende System, das Immunsystem und das ZNS in vivo" enthalten.