Sıçanlarda 50 Hz frekanslı manyetik alan maruziyetinin immün sistem üzerine etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects of 50 Hz frequency magnetic field exposure on the immune system in rats
Yazar: HİLAL ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. ALEV MELTEM ERCAN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı / Biyofizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Lenfositler = Lymphocytes ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Sıçanlar = Rats ; T lenfositleri = T lymphocytes ; İmmün sistem = Immune system ; İnflamasyon = Inflammation ; İnterlökin 17 = Interleukin 17

Özet:
Gebelik döneminde annenin elektromanyetik alanlara aşırı maruz kalması, bebekler için zararlı kabul edilmektedir ve maruziyetin sonuçları nörolojik ve immün hastalıklar gibi sağlık sorunlarıyla ilişkilendirilmektedir. Bu çalışmada, anne karnı ve emzirme döneminde aşırı düşük frekanslı elektromanyetik alanlara (ELF-EMA) maruz kalan yavru sıçanların beyaz kan hücrelerinin (BKH), lenfosit alt popülasyonlarının (CD4+ T hücreler, CD8+ T hücreler, Doğal öldürücü hücreler (NK) ve B hücreler) gelişimi üzerindeki olası etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Gebe sıçanlar, Merritt bobin sistemi kullanılarak gebeliğin 0. gününden ve doğum sonrası emzirmenin 21. gününe kadar yavrularıyla birlikte 24 sa/gün süreyle ELF-EMA'a (50 Hz, 0,5 mT) maruz bırakılmışlardır. Sonuçlarımız, ELF-EMA maruziyetine bağlı olarak gruplar arasında toplam BKH, lenfosit gibi kan bileşenlerinde önemli değişimler olduğunu göstermektedir. Ayrıca maruz kalan erkek ve dişi gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar bulunmuştur. ELF-EMA'a maruz kalan dişi grupta Th hücreleri önemli ölçüde artmıştır. Bununla birlikte, EMA'lara maruz kalma, plazma ve dalak dokusunda IL-17A ve IFN-γ konsantrasyon miktarını arttırmış, IL-4 konsantrasyonu ise istatistiksel olarak değiştirmemiştir. IL-4 gen ekspresyonu değişmezken, IL-17A gen ekspresyonu artmış ve sitokin miktar analizlerini desteklemiştir.
Sonuç olarak, doğum öncesi ve doğum sonrası dönemde ELF-EMA maruziyeti ile, genç dişi sıçanların dalak ve kanında tetiklenen inflamasyonun CD4+ hücre proliferasyonu ile ilişki olduğunu bulduk. Bu sonuçlar, ELF-EMA'ın genç dişi sıçanlarda normal duruma kıyasla Th lenfosit aktivasyonunu artırdığını göstermektedir. Dişi sıçanların, immünolojik olarak ELF-EMA'a erkek sıçanlardan daha duyarlı olduğunu düşünmekteyiz.

Abstract:
Maternal exposure to the excessive electromagnetic fields are considered harmful to the infants and associated with several health problems in life such as neurological or immune diseases. In this present study we aimed to investigate the potential effects of extremely low-frequency electromagnetic field (ELF-EMF) exposure during the gestational and lactational period on the development of white blood cells (WBC), lymphocyte subpopulations (CD4+ T cells, CD8+ T cells, Natural Killer (NK) cells, and B cells) and production of T cell related cytokines, in the offspring of rats. Dams received ELF-EMF (50 Hz, 0.5 mT) exposures for 24 h/day from gestational day 0 through lactational day 21 by using a Meritt Coil System. Our results show that there are significant changes in blood components such as total WBC, lymphocyte in particular depending on the ELF-EMF exposure. Parameters of lymphocyte subpopulation showed no changes related to ELF-EMF exposure, whereas there was a significant change difference between the exposed male and female groups. CD4+ cells increased significantly in the ELF-EMF exposed female group. However, exposures EMFs increased the levels of IL-17A and IFN-γ that pro-inflammatory cytokines on plasma and spleen. The mean level of IL-4 was not changed in the experimental groups. The expression of IL-4 gene did not change but the expression of IL-17A gene was also upregulated, supporting cytokine quantification analyses.
In conclusion, ELF-EMF exposure in the prenatal and postnatal period, resulting in CD4+ cell proliferation and inflammation in the spleen and blood of young female rats. These results indicate that ELF-EMA increased Th lymphocyte activation in young female rats compared to the normal state. We think that female rats are immunologically more sensitive to ELF-EMA than male rats.