1Hz and 100mT Electromagnetic Field Induces Apoptosis in Breast Cancer Cells Through Up-Regulation of P38 and P21

Abstract

Introduction: Breast cancer is the most common cause of cancer-related death among women. Recently, extremely low-frequency electromagnetic field (ELF-EMF) has been proposed as a new interfering agent with future therapeutic potentials. Many studies have revealed that cellular processes such as apoptosis in breast cancer are affected by ELF-EMFs. However, more researches are needed to clarify the underlying mechanism of action for these fields. In this study, the apoptotic effect of ELF-EMF on the MC4L2 cell line was examined and the mRNA expression level of the P21 and P38 genes were further investigated. Methods: A triple-positive mouse breast cancer cell line (MC4L2) was purchased from the Genetic Resource Center (Iran). This study was performed on two groups of ELF-EMF exposure (100mT/1 Hz for 5 days, 120 min each day) and sham exposure. Cell viability and apoptosis rate of both the exposure and sham exposure groups weredetermined by flow cytometry. Alterations in the P21 and P38 mRNAs expression levelswere investigated; using real-time PCR. Results: ELF-EMF exposure induced 30% apoptosis in MC4L2 cells compared with the control group. The mRNA expression level of P38 and P21 was significantly increased after ELF-EMF exposure compared to the control group. Conclusions: ELF-EMF induces apoptosis in the MC4L2 triple-positive cell line. Furthermore, this exposure affects important gene expression involved in the cell cycle. Our data propose that ELF-EMF in a specific time, intensity, and frequency could be beneficial for breast cancer treatment. However, more studies are required to confirm our findings.

Nöroblastoma Hücre Hattında Uzun Süreli Darbeli Elektromanyetik Alan Maruziyetinin Apoptoz Üzerine Etkileri

“…Literatürde, 100 Hz, 100 G ve 50 Hz, 70 G gibi farklı frekans ve dalga boyunda düşük frekanslı elektromanyetik alanların (ELF-EMA) U-87, T98G, U-138 glioblastoma hücre hatlarına kematerapötik ilaçlarla birlikte farklı sürelerde uygulanmasının hücre canlılığını değiştirdiği, kanserli hücre proliferasyonunu engellereyerek apoptozu indüklediği raporlanmıştır [18,19]. Ayrıca, statik manyetik alanların (SMF), farklı frekanstaki radyo frekansların (900 MHz, 2.1 GHz RF) farklı sürelerde (gün, saat) maruziyetinin kanser hücrelerinde (meme kanseri, kemik kanseri, cilt kanseri, beyin kanseri hücreleri gibi) apoptoz üzerine etkilerinin farklı yöntemlerle (akış sitometrisi, immünohistokimya, DNA fragmentasyonu) araştırıldığı in vitro çalışmalar da mevcuttur [20,21,22,23]. Ancak pulse -darbeli şekilde yayılan düşük frekanslı elektromanyetik alanların apoptoz üzerine etkilerinin direkt olarak değerlendirildiği çalışmalar kısıtlıdır.…”

“…PEMF maruziyetinin apoptotik etkisi ile hücre çoğalmasının uyumlu olduğu bulunmuştur. Çalışmanın sonuçları, kanser tedavisinde kullanılan ilaçlarla birlikte farklı frekans (1Hz, 50 Hz, 100 Hz, 125 Hz, 200 Hz, 275 Hz) ve dalga boyuna (10 G, 50 G, 70 G, 100 G, 1000 G) sahip düşük frekanslı elektromanyetik alanların (ELF-EMA), statik manyetik alanların (SMF), farklı frekanstaki radyo frekansların (900 MHz, 2.1 GHz RF), farklı frekans (1Hz, 50 Hz, 100 Hz) ve dalga boyunda (50 G, 70 G, 100 G, 100 G) PEMF'nin, farklı sürelerde (gün, saat) maruziyetinin kanser hücrelerinde (meme kanseri, kemik kanseri, cilt kanseri, beyin kanseri hücreleri gibi) hücre proliferasyonunu azalttığını, apoptozu indüklendiğini gösteren in vitro ve in vivo çalışmaların sonuçlarıyla uyumludur [18,19,20,21,22,23,24,25]. Kaspaz-8 apoptozun ekstrensek yolağında önemli rol oynayan ve kanserin oluşumu, gelişimi ve tedavisi ile ilişkili olan önemli bir kaspazdır [26,27,28,29].…”