دوره 33، شماره 362: هفته دوم بهمن ماه 1394:2137-2142

بررسی اثر میدان‌های الکترومغناطیسی با فرکانس پایین بر روی رده‌ی سلول سرطانی MCF-7

داریوش شهبازی, محمدحسین عسگریان, سعید ستایشی, سلمان جعفری

چکیده


مقدمه: در سال‌های اخیر، نقش غلظت یون‌ها و کانال‌های یونی در فرایند چرخه‌ی سلول مورد توجه قرار گرفته است. بررسی نقش کانال‌های یونی در حین مراحل مختلف چرخه‌ی سلولی، منجر به کشف رابطه‌ای بین پتانسیل غشای سلول و قدرت تکثیر پذیری سلول شده است. با تغییر پتانسیل غشا در حین وقوع چرخه‌ی سلولی، میدان الکتریکی متغیری ناشی از تغییرات پتانسیل به وجود می‌آید که در تقسیم سلول نقش ایفا می‌کند. در این پژوهش، با اعمال میدان‌های الکترومغناطیسی با فرکانس و شدت متناسب با میدان به وجود آمده در داخل سلول، تأثیر میدان خارجی بر فرایند تقسیم سلول مورد بررسی قرار گرفت.

روش‌ها: با استفاده از یک تولید کننده‌ی موج متناوب و یک تقویت کننده، میدان‌های الکترومغناطیسی با سه فرکانس و سه شدت مختلف ایجاد گردید. سلول‌های MCF-7 (Michigan cancer foundation-7) به مدت 24، 48 و 72 ساعت در معرض این میدان‌ها قرار گرفتند. به همراه هر گروه تحت تأثیر میدان، یک گروه شاهد نیز در نظر گرفته شد. تأثیر شدت و فرکانس‌های مورد استفاده بر روی میزان توانایی تکثیر و زنده ماندن رده‌ی سلولی MCF-7 با استفاده از آزمون MTT [3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazoliumbromide] به دست آمد.

یافته‌ها: میزان توقف رشد سلولی برای فرکانس ثابت 125 کیلوهرتز، تحت شدت‌های 00/1، 75/1 و 50/2 میکروتسلا در مدت زمان 24 ساعت به ترتیب برابر با 40/2، 04/6 و 28/9 درصد بود. میزان توقف رشد سلولی برای فرکانس ثابت 125 کیلوهرتز، تحت شدت‌های 00/1، 75/1 و 50/2 میکروتسلا در مدت زمان 48 ساعت به ترتیب برابر 61/5، 66/8 و 95/11 درصد بود. میزان توقف رشد سلولی برای فرکانس ثابت 125 کیلوهرتز، تحت شدت‌های 00/1، 75/1 و 50/2 میکروتسلا در مدت زمان 72 ساعت به ترتیب برابر با 15/11، 26/23 و 82/31 درصد بود. تحت تأثیر شدت ثابت 50/2 میکروتسلا برای فرکانس‌های 175 و 225 کیلوهرتز در مدت زمان
24 ساعت، میزان توقف رشد سلولی به ترتیب برابر 58/6 و 79/6 درصد بود.

نتیجه‌گیری: هر چه مدت زمان اعمال میدان الکترومغناطیسی بیشتر باشد، درصد کاهش تکثیر بیشتر است. از طرفی، با افزایش شدت میدان الکترومغناطیسی اعمال شده نیز تأثیر توقف در تکثیر بیشتر می‌شود؛ اما با افزایش فرکانس، افزایش قابل قبولی در میزان توقف تکثیر مشاهده نمی‌شود. با استفاده از نتایج این تحقیق، می‌توان اعمال میدان در این محدوده‌ی فرکانسی و شدت را در ایجاد اختلال در فرایند تقسیم سلولی سلول سرطانی MCF-7 مؤثر دانست.


واژگان کلیدی


میدان‌های الکترومغناطیسی؛ میزان توقف رشد سلولی؛ پتانسیل غشا

تمام متن:

PDF

مراجع


Ahmadi Z, Shahbazi-Gahrouei D, Hashmi-Beni B, Karbalaee M. Effects of exposure to 900-MHz mobile-telephony radiation on growth and metabolism of human-adipose-derived stem cells. J Isfahan Med Sch 2014; 32(316): 2269-78. [In Persian].

Shahbazi D, Shiri L, Alaei H, Naghdi N, Kermani S, Afrouzi H, et al. The effect of extremely low-frequency magnetic fields on the level of serotonin metabolite in the raphe nuclei of adult male rat. J Isfahan Med Sch 2014; 32(298): 1354-62. [In Persian].

Shahbazi-Gahrouei D, Karbalae M, Moradi HA, Baradaran-Ghahfarokhi M. Health effects of living near mobile phone base transceiver station (BTS) antennae: a report from Isfahan, Iran. Electromagn Biol Med 2014; 33(3): 206-10.

Shahbazi-Gahrouei D, Razavi Sh, Salimi M. Effect of extremely low-frequency (50 Hz) field on proliferation rate of human adipose-derived mesenchymal stem cells. Journal of Radiobiology 2014; 1(2): 31-7.

Razavi S, Salimi M, Shahbazi-Gahrouei D, Karbasi S, Kermani S. Extremely low-frequency electromagnetic field influences the survival and proliferation effect of human adipose derived stem cells. Adv Biomed Res 2014; 3: 25.

Schwiening CJ. A brief historical perspective: Hodgkin and Huxley. J Physiol 2012; 590(Pt 11): 2571-5.

Ouadid-Ahidouch H, Ahidouch A. K+ channel expression in human breast cancer cells: involvement in cell cycle regulation and carcinogenesis. J Membr Biol 2008; 221(1): 1-6.

Spitzner M, Ousingsawat J, Scheidt K, Kunzelmann K, Schreiber R. Voltage-gated K+ channels support proliferation of colonic carcinoma cells. FASEB J 2007; 21(1): 35-44.

Binggeli R, Weinstein RC. Deficits in elevating membrane potential of rat fibrosarcoma cells after cell contact. Cancer Res 1985; 45(1): 235-41.

Foster KR, Schwan HP. Dielectric properties of tissues and biological materials: a critical review. Crit Rev Biomed Eng 1989; 17(1): 25-104.

Takashima S, Schwan HP. Alignment of microscopic particles in electric fields and its biological implications. Biophys J 1985; 47(4): 513-8.

Sowers AE. Characterization of electric field-induced fusion in erythrocyte ghost membranes. J Cell Biol 1984; 99(6): 1989-96.

Goater AD, Pethig R. Electrorotation and dielectrophoresis. Parasitology 1998; 117(Suppl): S177-S189.

Maier H. Electrorotation of colloidal particles and cells depends on surface charge. Biophys J 1997; 73(3): 1617-26.

Gottwald E, Sontag W, Lahni B, Weibezahn KF. Expression of HSP72 after ELF-EMF exposure in three cell lines. Bioelectromagnetics 2007; 28(7): 509-18.

Cameron IL, Short NJ, Markov MS. Safe alternative cancer therapy using electromagnetic fields. The Environmentalist 2007; 27(4): 453-6. [In Persian].

Tofani S, Barone D, Cintorino M, de Santi MM, Ferrara A, Orlassino R, et al. Static and ELF magnetic fields induce tumor growth inhibition and apoptosis. Bioelectromagnetics 2001; 22(6): 419-28.

Pirozzoli MC, Marino C, Lovisolo GA, Laconi C, Mosiello L, Negroni A. Effects of 50 Hz electromagnetic field exposure on apoptosis and differentiation in a neuroblastoma cell line. Bioelectromagnetics 2003; 24(7): 510-6.

Holzel R, Lamprecht I. Electromagnetic fields around biological cells. Neural Network World 1994; 4(3): 327-3.




Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License which allows users to read, copy, distribute and make derivative works for non-commercial purposes from the material, as long as the author of the original work is cited properly.