Darbeli elektromanyetik alan uygulamasının (PEMA) beyin hücrelerinde hidrojen peroksit (H2O2) ile indüklenmiş oksidatif stres üzerindeki etkisi

Abstract

Darbeli Elektromanyetik Alan (PEMF), termal etkileri indüklemeden doku onarımını hızlandırmak için biyolojik dokuda bir seri elektrik enerjisinin manyetik darbesini kullanan elektromanyetik alanların iyonlaştırıcı olmayan formlarından biridir. PEMF, Alzheimer ve Parkinson hastalıkları gibi bazı nörodejeneratif bozuklukların semptomlarının tedavisine ek olarak, ameliyat sonrası ağrı, yumuşak doku hasarı ve migren gibi çeşitli tıbbi problemler için alternatif bir tedavi olarak kullanılmaktadır. Nöronal hücreler, aşırı oksijen ihtiyacı ve serbest radikallere karşı yetersiz savunma mekanizmaları nedeniyle oksidatif strese oldukça duyarlıdır. PEMF doz, frekans, yoğunluk ve süre gibi parametrelerine bağlı olarak nöronlarda oksidatif strese karşı olası sitoprotektif etkilere sahiptir. Glial hücre tipi olan astrositler, merkezi sinir sisteminde oksidatif stresin düzenlenmesinde ve nöronlara fizyolojik destek sağlanmasında çok önemli rollere sahiptir. Erişkinlerde en sık görülen malign astrositik beyin tümörlerinden biri glioblastoma multiforme (GBM)'dir. Bugüne kadar, farklı zaman aralıklarında hidrojen peroksit (H2O2) muamelesiyle oksidatif stresin indüklendiği insan glioblastoma hücrelerinde belirli bir süre içinde belirli bir dozda PEMF maruziyetinin maruziyet sonrası etkilerini inceleyen çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle, mevcut çalışmanın amacı, H2O2 ile muamele edilen insan glioblastoma U87-MG hücrelerinde kısa süreli (15 dakika) 75 Hz frekanslı PEMF maruziyetinin olası etkilerini araştırmaktır. U87-MG hücreleri üç deneysel gruba ayrıldı: (I) sham-kontrol; (II) üç farklı zaman aralığında (sırasıyla 30 dakika, 24 saat ve 48 saat) H2O2 ile muamele edilen hücreler; (III) grup II ile aynı zaman aralıklarında H2O2 muamelesinin ardından PEMF'ye maruz bırakılan hücreler. Daha sonra hücre canlılığı spektrofotometrik olarak ölçülmüştür. Daha sonra hücre gruplarındaki reaktif oksijen türlerinin seviyeleri, glutatyon peroksidaz aktivitesi ve glutatyon miktarı sırasıyla spektroflorometrik, spektrofotometrik ve HPLC teknikleri ile belirlendi. İstatistiksel analiz SPSS yazılım paketi v23.0 kullanılarak yapıldı. Farklı zaman aralıklarında H2O2 ile muamele edilen U87-MG hücrelerinde muamele sonrası PEMF maruziyetinin oksidatif stresin zararlı etkilerine karşı sitoprotektif etkisinin, reaktif oksijen türleri seviyesindeki azalma, hücre canlılığındaki artış, antioksidan moleküllerin aktivite ve miktarında yükselmeyle ilişkili olduğu bulunmuştur. Ek olarak, sonuçlar, PEMF maruziyetinin sitoprotektif etkisinin H2O2 muamelesinin farklı zaman aralıklarına bağlı olarak değiştiğini göstermektedir. Bu bulgular ışığında, oksidatif strese bağlı nörodejeneratif süreçlere ek olarak antioksidan savunma mekanizmaları ve onların tetiklediği redoks-bazlı nöronal yolakların aydınlatılması için PEMF'nin nörofizyolojik etkileri ve altında yatan moleküler mekanizmaların araştırılacağı daha fazla in vivo ve/veya in vitro çalışmalara ihtiyaç vardır. Mevcut çalışmanın, PEMF maruziyeti ile aktive edilen moleküler, biyokimyasal ve hücresel süreçlere odaklanan daha ileri çalışmalara ışık tutabileceğine ve biyomedikal uygulama alanlarını genişleterek alternatif tedavi yöntemleri bulmayı sağlayabileceğini kanaatindeyiz.