Ανάπτυξη αυτομάτων συστημάτων Η/Υ για εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων επανασυντονισμού κακοήθων εξεργασιών: αποτελέσματα σε σειρές κακοήθων κυττάρων σαρκώματος και κακοήθων σαρκωματικών όγκων πειραματόζωων

Abstract

In the present study the effects of low intensity static radiofrequency electromagnetic fields causing no thermal phenomena, on leiomyosarcoma cell lines (LMS) isolated from tumors of fifteen Wistar rats induced via 3,4-benzo(α)pyrene and in tumor bearing Wistar rats induced by inoculation of the same cells, were studied. Electromagnetic resonance frequencies measurements and exposure of cells and tumor-bearing animals were performed by a device called multi channel dynamic exciter 100 VI (MCDE). The LMS cell lines were exposed to electromagnetic resonance radio frequencies (ERFs) ranging between 10 KHz and 120 KHz for 45 min whilst the tumor-bearing animals were exposed for 45 min daily for two consecutive days. Leiomyosarcoma cells exposed to the same pattern of radio frequencies were inoculated in female Wistar rats. Another group of Wistar rats was inoculated with non-exposed to EMFs LMS cells (4x106 cells per animal). The animals were separated into three groups. The first group was sham-exposed to the resonant EMFs (control group, CG), the second group was exposed to non-resonant EMF radiation pattern for 5 hours per day for a maximum of 60 days after the appearance of a palpable mass (experimental control group-ECG). The third group was exposed to the resonant EMF radiation, for 5 hours for maximum 60 days after the appearance of a palpable mass to the inoculation site (Experimental group, EG-I). The fourth group of animals was inoculated with LMS cells exposed to resonance EMFs with no further exposure to electromagnetic fields (Experimental group II, EG-II). After 24 hours the LMS cells exposed to the resonant EMFs of incubation did not manifest any inhibition of cell proliferation but at the end of 48 hours of incubation, the proliferation was dramatically decreased by 98% (p<0.01). The 2% survived cells were exposed once again for 45 min (totally 4 sessions of exposure) to the resonant EMF fields. Flow cytometry revealed that 45% of these cells underwent apoptosis and only a small percent (2%) underwent mitosis. In order to determine their metastatic potential, these EMF cells were also counted and tested by an aggregometer for their ability to aggregate platelets. No difference in platelet aggregation was shown compared to the aggravating effects of non-exposed LMS cells. In animal groups, the tumor induction was 100% and histology revealed that all tumors were leiomyosarcomas. In the case of the EG-I group, a number of tumors were completely regretted (final tumor induction: 66%). Both groups of animals inoculated with exposed and non-exposed to the EMF cells (EG-I and EG-II) demonstrated a significant prolongation of their survival time and a significant decrease in tumor growth rate, in comparison to the control group (CG). However, the survival time of EG-I animals was found to be significantly longer and tumor growth rate significantly lower compared to the EG-II animals. Results as above indicate that application of resonant EMF waves to malignant tumor bearing animals and leiomyosarcoma cells induces significant anticancer effects. The effects are mainly attributed to apoptosis induction of malignant cells.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, μελετήθηκαν οι επιδράσεις των χαμηλής έντασης ηλεκτρομαγνητικών πεδίων που δεν προκαλούν θερμικά φαινόμενα, σε κυτταρικές σειρές λειομυοσαρκώματος (LMS) που απομονώθηκαν από όγκους επίμυων Wistar καθώς και σε καρκινοπαθείς επίμυες Wistar. Οι μετρήσεις των συχνοτήτων ηλεκτρομαγνητικού συντονισμού και η έκθεση κυττάρων και ζώων που φέρουν όγκους στις ΗΜΓνητικές συχνότητες πραγματοποιήθηκαν με μια συσκευή που ονομάζεται πολυκάναλος δυναμικός διεγέρτης 100 VI (MCDE, multi channel dynamic exciter). Τα κύτταρα εκτέθηκαν σε ραδιοσυχνότητες ηλεκτρομαγνητικού συντονισμού (ERF) κυμαινόμενες μεταξύ 10 KHz και 120 KHz για 45 λεπτά ενώ τα καρκινοπαθή πειραματόζωα για 45 λεπτά ημερησίως για δύο συνεχείς ημέρες. Τα LMS κύτταρα που εκτέθηκαν στις ίδιες ραδιοσυχνότητες ενοφθαλμίστηκαν μετέπειτα σε θηλυκούς επίμυες Wistar. Μία άλλη ομάδα επίμυων Wistar ενοφθαλμίστηκε με μη εκτεθειμένα στις ΗΜΓνητικές συχνότητες LMS κύτταρα (4x106 κύτταρα ανά πειραματόζωο). Στη συνέχεια, τα πειραματόζωα χωρίστηκαν τυχαία σε τρεις ομάδες. Η πρώτη ομάδα εκτέθηκε σε τυχαίες συχνότητες (Ομάδα Ελέγχου, CG), η δεύτερη ομάδα (μετά την εμφάνιση μιας ψηλαφητής μάζας όγκου) εκτέθηκε σε συχνότητες μη-συντονισμού για 5 ώρες ημερησίως με μέγιστη διάρκεια 60 ημερών (πειραματικός έλεγχος Ομάδα, ECG). Η τρίτη ομάδα (μετά την εμφάνιση μιας ψηλαφητής μάζας στην περιοχή εμβολιασμού) εκτέθηκε σε συχνότητες συντονισμού, για 5 ώρες με μέγιστη διάρκεια 60 ημέρες (Πειραματική ομάδα, EG-I). Μια τέταρτη ομάδα ζώων ενοφθαλμίστηκε με κύτταρα LMS τα οποία είχαν εκτεθεί σε συχνότητες συντονισμού (Πειραματική ομάδα II, EG-II). Τα κύτταρα LMS που εκτέθηκαν σε ΗΜΓνητικές συχνότητες συντονισμού δεν εμφάνισαν καμία αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού μετά από 24 ώρες επώασης. Ωστόσο, μετά από 48 ώρες επώασης ο πολλαπλασιασμός μειώθηκε δραματικά κατά 98% (p <0.01). Τα κύτταρα που επιβίωσαν (2% των κυττάρων) εκτέθηκαν εκ νέου για 45 λεπτά (συνολικά 4 συνεδρίες έκθεσης) στα ΗΜΓνητικά πεδία. Σύμφωνα με τη κυτταρομετρία ροής το 45% αυτών των κυττάρων ήταν αποπτωτικά και μόνο ένα μικρό ποσοστό 2% βρισκόταν σε φάση μίτωσης. Προκειμένου να προσδιοριστεί το μεταστατικό τους δυναμικό, τα κύτταρα που εκτέθηκαν σε ΗΜΓνητικές συχνότητες συντονισμού ελέγχθηκαν σε συσσωρευμόμετρο για την ικανότητά τους να προκαλούν συσσώρευση των αιμοπεταλίων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι υπάρχει καμία διαφορά στην ικανότητα συσσώρευσης των αιμοπεταλίων σε σύγκριση με κύτταρα LMS που δεν έχουν εκτεθεί σε ΗΜΓνητικές συχνότητες συντονισμού. Στα πειραματόζωα, η επαγωγή του όγκου ήταν 100% και οι ιστολογικές αναλύσεις ταυτοποίησαν τους όγκους ως λειομυοσάρκωμα.. Στην Ομάδα ΕG-Ι προκλήθηκε τήξη του όγκου σε ένα σημαντικό αριθμό πειραματόζωων (τελική επαγωγή όγκου: 66%). Και στις δύο ομάδες πειραματόζωων που ενοφθαλμίστηκαν με εκτεθειμένα και μη-εκτεθειμένα στις ΗΜΓνητικές συχνότητες συντονισμού κύτταρα LMS (EG-I και EG-II) έδειξαν σημαντική παράταση του χρόνου επιβίωσης και σημαντική μείωση του ρυθμού ανάπτυξης όγκου σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (CG) . Ωστόσο, ο χρόνος επιβίωσης των πειραματόζωων της ομάδας EG-Ι βρέθηκε να είναι σημαντικά μεγαλύτερος και ο ρυθμός ανάπτυξης όγκου σημαντικά χαμηλότερος σε σύγκριση με τα πειραματόζωα της ομάδας EG-ΙΙ. Συμπερασματικά η εφαρμογή ΗΜΓνητικών πεδίων συντονισμού σε καρκινοπαθή πειραματόζωα (λειομυοσάρκωμα) αλλά και σε καρκινικά κύτταρα λειομυοσαρκώματος εμφανίζει ισχυρή αντικαρκινική δράση, η οποία πιθανόν οφείλεται στην επαγωγή της απόπτωσης των κακοήθων κυττάρων.