NOB – Modulacja ekspresji genów
#rytmybiologiczne#ekspresjagenów#EMF
Przedstawiam wyjątkową publikację przeglądową opracowaną przez
Dr Davida Muehsam (Visual Institute of Developmental Sciences, Bolonia, Włochy; Narodowy Instytut Biostruktur i biosystemów, Bolonia) oraz
Dr Carlo Ventura (Wydział Medycyny Eksperymentalnej, diagnostycznej i specjalistycznej, Uniwersytet Boloński)
„RYTM ŻYCIA JAKO SYMFONIA WZORCÓW OSCYLACYJNYCH: ENERGIA ELEKTROMAGNETYCZNA I WIBRACJE DŹWIĘKOWE MODULUJĄ EKSPRESJĘ GENÓW DO SYGNALIZACJI BIOLOGICZNEJ I LECZENIA”
Słowa kluczowe:
rytmy biologiczne, pola elektromagnetyczne, EMF, ekspresja genów, cytoszkielet, uzupełniająca i alternatywna medycyna, joga, medytacja
Artykuł mówi o szerokopojętej medycynie częstotliwości (skrajnie niskie częstotliwości). Podkreśla istotę i zasadność rozpatrywania człowieka i otoczenia w ujęciu falowym, jednocześnie podkreślając pokaźnym zbiorem bibliografii udokumentowane naukowo działanie medycyny częstotliwości na tkanki ludzkie.
Artykuł z 234 pozycyjną bibliografią.
Przytoczę tylko krótki fragment, ale pewnie jeszcze będę wracać do tego artykułu.
„Działanie częstotliwości udowodniono na:
– Zmniejszona proliferacja, zwiększona regulacja markera różnicowania neuronalnego (MAP2) 157
– Zmniejszona zawartość filamentowego białka Nestyny w mezenchymalnych komórkach macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego 157
– Zwiększona zawartość filamentowego białka NF-L, MAP2 i NeuroD1 w mezenchymalnych komórkach macierzystych pochodzących z ludzkiego szpiku kostnego 158, 159
– Indukcja szczurzych mezenchymalnych komórek zrębowych kości do różnicowania się w funkcjonalne neurony 160
– Znaczący wzrost regulacji wczesnych i późnych markerów różnicowania neuronalnego oraz znacząca regulacja transformującego czynnika wzrostu α (TGF-α) i czynnika wzrostu fibroblastów 4 (FGF-4) w NT2 pluripotencjalnych ludzkich komórkach zarodkowego raka jąder 161
– Zwiększona ekspresja genów osteogennych, aktywność alkalinefosforanu w komórkach macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej 162
-Zwiększona ekspresja genów chondrogennych (SOX-9, kolagen typu II i agrekan) w komórkach macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej 163
-Modulacja wczesnych (takich jak Runx-2 i osterix) i późnych (w szczególności, osteopontyna i osteokalcyna) genów osteogennych w dorosłych ludzkich mezenchymalnych komórkach macierzystych 164
– Wzrost regulacji genów czynnika insuliny, aktywności proliferacyjnej peroksysomów, genu kanału wapniowego, genów mitochondrialnego białka rybosomalnego S i białka rozprzęgającego 2, regulacja w dół czynnika martwicy nowotworów alfa i interleukiny 6 w ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych 165
– Zwiększona ekspresja genu kolagenu I w mysich komórkach zrębowych szpiku kostnego 166
– Wzrost genetycznych markerów różnicowania w ludzkich komórkach osteoprogenitorowych 167
– Zwiększona ekspresja genów Osterix i IGF-1 w szczurzych mezenchymalnych komórkach macierzystych szpiku kostnego 168
– Zwiększona ekspresja osteogennego genu regulatorowego cbfa1 w ludzkich mezenchymalnych komórkach macierzystych szpiku kostnego 169
– Wzmocniona regulacja markerów sercowych, takich jak troponin I i ciężkiego łańcucha miozyny, zmniejszenie markerów angiogenicznych, takich jak czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego i receptor domeny kinazy w komórkach macierzystych cardiac 170
– Wzmocniona regulacja ekspresji Bmp1, Bmp7 mRNA i regulacja Egf, Egfr w mezenchymalnych komórkach macierzystych mysiego szpiku kostnego 171
– Zmieniona ekspresja genów w ludzkich mezenchymalnych komórkach macierzystych i chondrocytach 172
– Zmiany w poziomach transkrypcji związanego z apoptozą Bcl-2, Bax, i regulującymi cykl genami GADD45 w neuronowych komórkach progenitorowych pochodzących z embrionalnych komórek macierzystych 173
– Wzrost regulacji poziomów ekspresji genu mRNA c-jun, p21 i egr-1 w pluripotencjalnych embrionalnych komórkach macierzystych 174
– Zmiany w ekspresji genów poprzez aktywowany przez EMF mechanizm wolnych rodników 175
– Zwiększona ekspresja genów p21(WAF1/CIP1), cdk5 i cyp19, zaangażowanych w różnicowanie neuronów 176
– Zwiększona ekspresja genu ALP i innych markerów osteogenicznych w ludzkich mezenchymalnych komórkach macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego 175
– Zwiększona ekspresja actn2, Alfa-aktyny i Tnnt2 w komórkach macierzystych mezenchymalnych pochodzących ze szpiku kostnego szczura 178
– Indukcja różnicowania mezenchymalnych komórek macierzystych do komórek podobnych do kardiomiocytów 179
– Różnicowanie mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego szczura do komórek podobnych do chondrocytów 180
– Zwiększona ekspresja genu Gata-4 i genu pochodzenia kardiologicznego NKX-2,5 w embrionalnych komórkach macierzystych 181
W ostatnich latach kilka grup badawczych zgłosiło, że ekspozycja na EMF może skłonić mezenchymalne komórki macierzyste do ekspresji genów podobnych do miocitów serca i podobnych do chondrocytów179,180,182, co sugeruje możliwość przeprogramowania komórek macierzystych w kierunkach działania innych niż naturalne. Eksperymenty z naszej grupy wykazały podobne wyniki, używając elektrody 2,4 GHz bezpośrednio zanurzonej w medium hodowli komórkowej. W tych warunkach ekspozycji zaobserwowaliśmy zwiększoną transkrypcję prodynorfiny, GATA-4, Nkx-2.5, VEGF, HGF, vWF, neurogeniny-1 i myoD, co wskazuje na zaangażowanie w linie mięśni sercowych, naczyniowych, neuronalnych i szkieletowych oraz zmianę ekspresji genów macierzystych, w tym Nanog, Sox-2 i Oct-4 w komórkach macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej 183 Ostatnio zaobserwowaliśmy również bezpośrednią reprogramację ludzkich fibroblastów skórnych do linii komórkowych sercowych, neuronalnych i mięśni szkieletowych .Efekty wystąpiły na poziomie transkrypcji, wzmacniając ekspresję genów zestawu genów kardiogennych / neurogennych, w tym Mef2c, Tbx5, Gata4 i prodynorphin, a także transkrypcję neurogeniny1 i myoD, niezbędnych odpowiednio do specyfikacji neuronów i mięśni szkieletowych. Zaobserwowano również dwufazowe działanie na geny pluripotencji, zwiększając ekspresję Nanog, Sox2, Oct4 i cMyc w ciągu pierwszych 6 do 20 godzin, jednocześnie stale regulując ten program genów po 24 godzinach 184 Wyniki te wskazują, że ludzkie dorosłe komórki somatyczne nie będące macierzystymi mogą być przeprogramowane do stanu pluripotencjalnego bez „zamrożenia” w takim stanie pośrednim, ale raczej szybko angażują się w wysoką wydajność funkcjonalną, które są kluczowe dla rozwoju medycyny regeneracyjnej. Nasze nowsze badania wykazały również zmniejszenie ekspresji Beta-galaktozydazy związanej ze starzeniem się i utrzymywanie się morfologii fibroblastów typowej dla ludzkich komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej, 185i regulacyjne obniżenie ekspresji beta-galaktozydazy i genów mediatora starzenia p16INK4, ARF, p53, i p21 (CIP1).Wyniki mogą sugerować nową metodę przeciwdziałania starzeniu się in vivo komórek macierzystych rezydujących w tkankach lub przeszczepionych, odgrywających ważną rolę w klinicznym leczeniu procesów związanych z wiekiem. Chociaż jasne jest, że pola elektromagnetyczne mogą mieć znaczący wpływ na ekspresję genów komórek macierzystych, mechanizmy działania pozostają niejasne i potrzebne są zaawansowane dalsze prace, aby zidentyfikować warunki, w których określone geny mogą być promowane lub hamowane. Co ważne, wpływ EMF na ekspresję genów komórek macierzystych obserwowano tutaj dla wielu różnych amplitud, częstotliwości i kształtów fal, jednak tylko dwa eksperymenty miały na celu metodyczne zbadanie skutków zmiany warunków ekspozycji na pole elektromagnetyczne.168 179 należy zauważyć, że jedno z takich badań wykazało optymalne efekty przy określonym amplitudzie, 168 zgodnie z teoretycznymi sugestiami, że amplitudy rezonansowe i częstotliwości mogą być ze sobą powiązane.49,50,85,86 jeden zestaw badań był w stanie zoptymalizować zdolność mezenchymalnych komórek macierzystych szpiku kostnego szczura do różnicowania się w komórki podobne do kardiomiocytów poprzez wybór odpowiedniego czasu trwania leczenia EMF.182 powiązane wyniki 6-godzinna ekspozycja na EMF miała znaczący wpływ na ekspresję genów, podczas gdy 48-godzinna ekspozycja nie powodowała żadnych efektów, wpływając na „mechanizmy kompensacyjne na poziomie translacyjnym i potranslacyjnym”.”173
157. Kim HJ, Jung J, Park JH, Kim JH, Ko KN, Kim CW. Extremely low-frequency electromagnetic fields induce neural differentiation in bone marrow derived mesenchymal stem cells. Exp Biol Med (Maywood). 2013 Aug 1;238(8):923-31.
158.Park JE, Seo YK, Yoon HH, Kim CW, Park JK, Jeon S. Electromagnetic fields induce neural differentiation of human bone marrow derived mesenchy-mal stem cells via ROS mediated EGFR activation. Neurochem Int. 2013 Mar;62(4):418-24.
159.Cho H, Seo YK, Yoon HH, Kim SC, Kim SM, Song KY, Park JK. Neural stimu-lation on human bone marrow-derived mesenchymal stem cells by extremely low frequency electromagnetic fields. Biotechnol Prog. 2012 Sep-Oct;28(5):1329-35.
160.Bai WF, Xu WC, Feng Y, Huang H, Li XP, Deng CY, Zhang MS. Fifty-Hertz electromagnetic fields facilitate the induction of rat bone mesenchymal stromal cells to differentiate into functional neurons. Cytotherapy. 2013 Aug;15(8):961-70.
161.Ledda M, Megiorni F, Pozzi D, Giuliani L, D’Emilia E, Piccirillo S, Mattei C, Grimaldi S, Lisi A. Non ionising radiation as a non chemical strategy in regenerative medicine: Ca(2+)-ICR “In Vitro” effect on neuronal differentia-tion and tumorigenicity modulation in NT2 cells. PLoS One. 2013 Apr 9;8(4):e61535.
162.Kang KS, Hong JM, Seol YJ, Rhie JW, Jeong YH, Cho DW. Short-term evalua-tion of electromagnetic field pretreatment of adipose-derived stem cells to improve bone healing. J Tissue Eng Regen Med. 2012 Dec 26. doi: 10.1002/term.1664. [Epub ahead of print]
163.Chen CH, Lin YS, Fu YC, Wang CK, Wu SC, Wang GJ, Eswaramoorthy R, Wang YH, Wang CZ, Wang YH, Lin SY, Chang JK, Ho ML. Electromagnetic fields enhance chondrogenesis of human adipose-derived stem cells in a chondrogenic microenvironment in vitro. Appl Physiol (1985). 2013 Mar 1;114(5):647-55.
164.Creecy CM, O’Neill CF, Arulanandam BP, Sylvia VL, Navara CS, Bizios R. Mesenchymal stem cell osteodifferentiation in response to alternating electric current. Tissue Eng Part A. 2013 Feb;19(3-4):467-74.
165.Nichols TW Jr. Mitochondria of mice and men: moderate magnetic fields in obesity and fatty liver. Med Hypotheses. 2012 Sep;79(3):287-93.166.Zhong C, Zhang X, Xu Z, He R. Effects of low-intensity electromagnetic fields on the proliferation and differentiation of cultured mouse bone mar-row stromal cells. Phys Ther. 2012 Sep;92(9):1208-19.
167.Esposito M, Lucariello A, Riccio I, Riccio V, Esposito V, Riccardi G. Differentiation of human osteoprogenitor cells increases after treatment with pulsed electromagnetic fields. In Vivo. 2012 Mar-Apr;26(2):299-304.
168.Cheng G, Chen K, Li Z, Zhou J, Wei Z, Bai M, Zhao H. Enhancement of osteoblastic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells in rats by sinusoidal electromagnetic fields. Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi. 2011 Aug;28(4):683-8. [Article in Chinese]
169.Sun LY, Hsieh DK, Lin PC, Chiu HT, Chiou TW. Pulsed electromagnetic fields accelerate proliferation and osteogenic gene expression in human bone marrow mesenchymal stem cells during osteogenic differentiation. Bioelectromagnetics. 2010 Apr;31(3):209-19.
170.Lisi A, Ledda M, de Carlo F, Pozzi D, Messina E, Gaetani R, Chimenti I, Barile L, Giacomello A, D’Emilia E, Giuliani L, Foletti A, Patti A, Vulcano A, Grimaldi S. Ion cyclotron resonance as a tool in regenerative medicine. Electromagn Biol Med. 2008;27(2):127-33.
171.Zhao D, Wu H, Li F, Li R, Tao C. Electromagnetic field change the expres-sion of osteogenesis genes in murine bone marrow mesenchymal stem cells. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci. 2008 Apr;28(2):152-5.
172.Walther M, Mayer F, Kafka W, Schütze N. Effects of weak, low-frequency pulsed electromagnetic fields (BEMER type) on gene expression of human mesenchymal stem cells and chondrocytes: an in vitro study. Electromagn Biol Med. 2007;26(3):179-90.
173.Nikolova T, Czyz J, Rolletschek A, Blyszczuk P, Fuchs J, Jovtchev G, Schuderer J, Kuster N, Wobus AM. Electromagnetic fields affect transcript levels of apoptosis-related genes in embryonic stem cell-derived neural progenitor cells. FASEB J. 2005 Oct;19(12):1686-8. Epub 2005 Aug 22.