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Effetti degli ELF-EMF sulla crescita cellulare e sulla salute

La ricerca rivela potenziali benefici degli ELF-EMF per la crescita cellulare e la guarigione.

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Campi elettromagnetici a frequenza estremamente bassa (ELF-EMF) sono una forma di radiazione che incontriamo nella nostra vita quotidiana. Hanno frequenze che vanno da 3 a 3000 Hz. Le fonti comuni di questi campi includono le linee elettriche, gli elettrodomestici e i processi industriali. Con l'avanzare della tecnologia, il numero di dispositivi che producono ELF-EMF continua a crescere. Questo aumento solleva domande importanti sulla sicurezza, poiché la gente si preoccupa da tempo degli effetti sulla salute legati all'esposizione a questi campi.

La ricerca nel corso degli anni ha suggerito un possibile legame tra ELF-EMF e certi problemi di salute, come la leucemia e i tumori del sistema nervoso. Tuttavia, molti studi hanno avuto problemi con i loro metodi, rendendo difficile trarre conclusioni chiare. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire gli effetti dell'esposizione agli ELF-EMF.

Guarigione delle Ferite ed ELF-EMF

Alcuni studi suggeriscono che gli ELF-EMF possano aiutare nella guarigione delle ferite. Potrebbero influenzare varie fasi del processo di guarigione, come ridurre l'infiammazione, riorganizzare i tessuti e promuovere la Crescita cellulare. Gli effetti possono dipendere da diversi fattori, tra cui quanto tempo qualcuno è esposto, il tipo di onda, la frequenza e la forza del campo.

La ricerca ha mostrato che un'esposizione specifica agli ELF-EMF, con una frequenza di 50 Hz e una forza di 1 mT, può aiutare certi tipi di cellule staminali a svilupparsi in cellule nervose. Un altro studio ha scoperto che esposizioni simili agli ELF-EMF per lunghi periodi possono promuovere la crescita e la guarigione in altri tipi di cellule, come quelle trovate nelle gengive umane.

Alcuni ricercatori hanno constatato che gli ELF-EMF possono attivare vie di risposta allo stress nelle cellule, il che potrebbe aiutarle a crescere e dividersi di più. Ad esempio, uno studio ha trovato che l'esposizione agli ELF-EMF può attivare le vie PI3K/AKT e ERK, entrambe note per supportare la sopravvivenza e la crescita cellulare.

Focalizzazione della Ricerca

La maggior parte degli studi precedenti sugli ELF-EMF si è concentrata su forze più basse, di solito intorno a 1 mT. Tuttavia, questo studio si propone di esplorare gli effetti degli ELF-EMF a forze più alte, in particolare intorno a 10 mT, che si trovano spesso vicino a centrali elettriche e fabbriche. I ricercatori hanno progettato un nuovo dispositivo per creare in modo sicuro ELF-EMF a questa forza più alta senza causare calore, che potrebbe anche influenzare le cellule in studio.

Metodi Utilizzati

I ricercatori hanno iniziato coltivando diversi tipi di cellule in laboratorio. Questi includevano cellule tumorali umane e cellule normali. Successivamente, hanno esposto queste cellule agli ELF-EMF a diverse forze, controllando attentamente la temperatura per assicurarne la coerenza.

Dopo l'esposizione, hanno utilizzato varie tecniche per valutare come gli ELF-EMF abbiano influenzato le cellule. Un metodo comune era il saggio MTT, che aiuta a determinare quante cellule sono vive dopo il trattamento. Altri metodi includevano la citometria a flusso, che analizza la dimensione e la salute cellulare, e l'analisi western blot, che aiuta a misurare specifiche proteine all'interno delle cellule.

Risultati dell'Esposizione agli ELF-EMF

Nello studio, le cellule esposte agli ELF-EMF a varie forze hanno mostrato cambiamenti significativi nella loro salute e crescita. I ricercatori hanno scoperto che le cellule esposte a ELF-EMF tra 10 e 14 mT avevano tassi di sopravvivenza migliori rispetto a quelle non esposte. Questo aumento nella salute delle cellule è stato osservato in diversi tipi di cellule, incluse quelle tumorali e normali.

Curiosamente, il miglioramento più significativo nella vitalità cellulare si è verificato a 14 mT, con le cellule di questo gruppo che mostrano circa un aumento del 16% al 30% nella salute rispetto ai controlli. Al contrario, quando le cellule sono state esposte a 16 mT, gli effetti positivi non erano così evidenti, e in alcuni casi la salute cellulare è addirittura diminuita. Questo suggerisce che, mentre l'esposizione moderata agli ELF-EMF può promuovere la crescita cellulare, forze eccessivamente alte potrebbero essere controproducenti.

Lo studio ha anche esaminato come gli ELF-EMF attivano varie vie di segnalazione all'interno delle cellule. I ricercatori hanno scoperto che la via MEK/ERK era attivata, nota per promuovere la crescita e la sopravvivenza cellulare. Questa attivazione era più evidente dopo 12-24 ore di esposizione.

Impatto sul Ciclo cellulare e Proliferazione

Per esaminare ulteriormente gli effetti dell'esposizione agli ELF-EMF, i ricercatori hanno analizzato il ciclo cellulare delle cellule trattate. Lo scopo principale era vedere se l'esposizione agli ELF-EMF aiutasse le cellule a passare da una fase di divisione all'altra. Anche se sono stati notati alcuni cambiamenti, non erano abbastanza significativi da trarre conclusioni forti.

Tuttavia, studiando il marcatore proteico Ki-67, che indica la proliferazione cellulare, i ricercatori hanno trovato un'espressione aumentata nelle cellule esposte agli ELF-EMF. Questo suggerisce che, anche se i cambiamenti nel ciclo cellulare erano minimi, l'esposizione agli ELF-EMF potrebbe effettivamente portare a più cellule in uno stato di crescita.

Livelli di ROS e Calcio

Le specie reattive dell'ossigeno (ROS) sono spesso discusse in relazione alla salute cellulare. Sono prodotti di scarto del metabolismo cellulare e a volte possono migliorare la crescita cellulare in piccole quantità. Lo studio ha indagato se l'esposizione agli ELF-EMF portasse a cambiamenti nei livelli di ROS o nei livelli di calcio nelle cellule, poiché entrambi sono fattori essenziali nella segnalazione e proliferazione cellulare.

I risultati non hanno mostrato cambiamenti significativi nei livelli di ROS nelle cellule esposte agli ELF-EMF. Ciò ha indicato che l'aumento della crescita non era dovuto a un aumento dei livelli di ROS. Allo stesso modo, anche le misurazioni del calcio non hanno mostrato cambiamenti significativi, suggerendo che la segnalazione del calcio potrebbe non essere il fattore principale dietro la crescita cellulare osservata.

Conclusioni Generali

La ricerca suggerisce che gli ELF-EMF a forze di 10-14 mT possono promuovere la crescita e la salute cellulare in vari tipi di cellule. L'attivazione della via di segnalazione MEK/ERK sembra svolgere un ruolo cruciale in questo processo, anche se i meccanismi esatti rimangono poco chiari.

Nonostante i risultati, i ricercatori riconoscono alcune limitazioni. In particolare, mentre alcuni marcatori suggerivano un aumento della proliferazione, i cambiamenti complessivi nel ciclo cellulare erano troppo sottili per essere classificati in modo definitivo.

Non sono stati osservati segni di morte cellulare, il che è un'indicazione positiva riguardo alla sicurezza degli ELF-EMF nelle gamme di esposizione studiate. Tuttavia, esposizioni più forti (come 16 mT) hanno mostrato risultati misti, e sono necessarie ulteriori ricerche per capire gli effetti dell'esposizione a lungo termine agli ELF-EMF.

In conclusione, mentre lo studio ha trovato che certe esposizioni agli ELF-EMF possono essere benefiche per la crescita cellulare, sono necessari studi più completi per comprendere appieno le implicazioni di questi risultati sulla salute e sicurezza umana. I potenziali legami tra l'esposizione agli ELF-EMF, il comportamento cellulare e i risultati sulla salute continuano ad essere un'importante area di indagine scientifica.

Fonte originale

Titolo: Continuous exposure to 60 Hz extremely low frequency electromagnetic field at 10 to 16 mT promotes various human cell proliferation by activating extracellular-signal-regulated kinase

Estratto: We previously showed that continuous exposure to 60 Hz extremely low-frequency electromagnetic fields (ELF-EMF) at 6 mT promotes cell proliferation. Here, we investigated the cellular effect of 60 Hz ELF-EMF at over 10 mT. We revised the ELF-EMF-generating device to increase the magnetic flux density of the ELF-EMF stably without thermal effect. We investigated the cellular effect of 10-16 mT ELF-EMF on various mammalian cells including human cervical carcinoma HeLa, rat neuroblastoma B103, liver cancer stem cells Huh7 and Hep3B, immortalized normal hepatic cell MIHA, and normal fibroblast IMR-90. Cell proliferation was promoted around 20% or more in all cells through continuous ELF-EMF exposure at 10 and 14 mT for 72 h, compared with the sham exposure group. In the cells whose proliferation was activated by 14 mT ELF-EMF, the MEK-ERK pathway and NF-{kappa}B were activated but not Akt. These cells showed a slight increase in the S phase population in BrdU incorporation and Ki-67 expression. In these cells, intracellular and mitochondrial ROS levels were not changed, and the proliferation-activating cellular effects of ELF-EMF were maintained even when oxidative phosphorylation was interrupted by CCCP. Additionally, no changes in intracellular calcium levels were observed in ELF-EMF-exposed cells and the proliferation-activating cellular effects of ELF-EMF were maintained in the presence of a calcium chelator, BAPTA-AM. These observations suggested that ROS and intracellular calcium do not mediate ELF-EMFs proliferation-activating physiological effect. Altogether, we demonstrated that 60 Hz ELF-EMF at 10 to 14 mT promotes cell proliferation by activating ERK1/2 and does not affect intracellular ROS and calcium levels.

Autori: Kiwon Song, J. Goh, D. Suh, D. Y. Um, S. A. Chae, G. S. Park

Ultimo aggiornamento: 2024-06-14 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598738

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598738.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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