APOPTOSIS DE CÉLULAS NEURONALES INDUCIDA POR EXPOSICIÓN A LA RADIACIÓN POR MICROONDAS A TRAVÉS DE LA VÍA DE LA CASPASA-3 DEPENDIENTE DE MITOCONDRIAS
Investigación
realizada en el Instituto de Medicina Radiológica y en el Departamento de
Patología Experimental (China)
INTRODUCCIÓN
Los seres humanos tanto como
los animales, nos encontramos expuestos a las exposiciones por radiación de
microondas que afectan las funciones cognitivas. Además, se han informado
efectos sobre la actividad eléctrica neuronal, la homeostasis del calcio
celular, el metabolismo energético, las respuestas genómicas, el equilibrio de
neurotransmisores y la permeabilidad de la barrera hematoencefálica. A pesar de
estos estudios previos, el conocimiento sobre los efectos adversos de la
radiación de microondas en la salud humana, necesita y requiere más investigación.
La apoptosis, o muerte
celular programada, es un fenómeno biológico importante, porque brinda
protección en respuesta a la lesión para minimizar el daño adicional iniciado
por la propia lesión. La apoptosis se caracteriza por una serie de alteraciones
citológicas, que incluyen la condensación de la cromatina, la fragmentación del
ADN y la activación de proteinasas
específicas de cisteinil aspartato: las caspasas. Las vías que conducen a la
apoptosis pueden ser dependientes o independientes de las caspasas.
La apoptosis dependiente de
caspasa se describió y estudió primero, pero la apoptosis independiente de
caspasa es ahora un fenómeno ampliamente reconocido. Hay pocas investigaciones
sobre las interacciones de los campos electromagnéticos con el proceso que
conduce a la apoptosis.
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| Apoptosis neuronal del hipocampo de rata observada por TEM (A) 6 h después de una exposición a microondas de 30 mW / cm 2 . Todos los análisis de inmunotransferencia (B), excepto la detección del citocromo c, se realizaron utilizando lisados de hipocampo completos. Después de la centrifugación en gradiente de sacarosa, el sobrenadante se utilizó como fracción citosólica para la detección del citocromo c. Los resultados de la inmunotransferencia confirmaron además la regulación positiva de Bax, el citocromo c, la caspasa-3 escindida y la PARP, y la regulación negativa de Bcl-2. La actividad de caspasa-3 (C) también aumentó, según lo evaluado por ELISA. Las diferencias significativas son las siguientes: vs . control, ** p <0,01 (prueba t). Barras de escala: 500 nm. |
Los estudios in vitro
realizados en diferentes tipos de células arrojaron resultados diferentes, lo
que indica que la sensibilidad a los campos electromagnéticos puede diferir
según el tipo de célula. Además, se ha informado disfunción mitocondrial en
células neurales después de la exposición a microondas, lo que sugiere que las
mitocondrias podrían jugar un papel importante en la lesión neuronal inducida
por radiación de microondas.
DESARROLLO
DE LA INVESTIGACIÓN
Para determinar si la
radiación de microondas (MW) induce la apoptosis de las células neurales, se
expusieron células PC12 diferenciadas y ratas Wistar a 2,856 GHz durante 5 min
y 15 min, respectivamente, a una densidad de potencia media de 30 mW / cm². La
tinción JC-1 y TUNEL detectaron eventos apoptóticos significativos, como la
pérdida del potencial de membrana mitocondrial y la fragmentación del ADN,
respectivamente.
Se utilizaron microscopía
electrónica de transmisión y tinción de Hoechst para observar la
ultraestructura de la cromatina y la formación de cuerpos apoptóticos. Se
utilizó doble tinción con anexina V-FITC / PI para cuantificar el nivel de
apoptosis.
Las expresiones de Bax,
Bcl-2, citocromo c, caspasa-3 escindida y PARP se examinaron mediante
inmunotransferencia o inmunocitoquímica.
La actividad de caspasa-3 se
midió usando un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzima.
Los resultados mostraron
condensación de cromatina y formación de cuerpos apoptóticos en células
neurales 6 horas después de la exposición a microondas. Además, el potencial de
la membrana mitocondrial disminuyó, la fragmentación del ADN aumentó, lo que
llevó a un aumento en el porcentaje de células apoptóticas. Además, la
proporción de Bax / Bcl-2, la expresión del citocromo c, la caspasa-3 escindida
y la PARP aumentaron.
EN
CONCLUSIÓN:
Los efectos biológicos de la
radiación de microondas incluyen efectos tanto térmicos como no térmicos,
dependiendo de una serie de parámetros del campo electromagnético, como la
potencia, la frecuencia, la duración o la intermitencia de la exposición, la
forma del pulso y la intensidad del campo ambiental. Actualmente, es probable
que los efectos nocivos de la radiación de microondas en las células del
cerebro sean causados por efectos no térmicos inducidos por menores
intensidades de exposición
La radiación de la
exposición por microondas indujo la apoptosis de las células neurales a través
de la vía clásica de la caspasa-3 dependiente de mitocondrias.
Este estudio puede
proporcionar la base experimental para una mayor investigación del mecanismo de
los efectos neurológicos inducidos por la radiación de microondas. la
proporción de Bax / Bcl-2, la expresión del citocromo c, la caspasa-3 escindida
y la PARP aumentaron.
Fuente:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24688304/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3970093/#B32
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