Autor(en):
Scholkmann F*, Miscio G, Tarquini R, Bosi A, Rubino R, di Mauro L, Mazzoccoli G.
* Research Office for Complex Physical and Biological Systems (ROCoS), Zurich.
Schweiz
Veröffentlicht in:
Chronobiology International 2016
Veröffentlicht: Januar 2016
auf EMF:data seit 03.06.2017
Weitere Veröffentlichungen:
Schlagwörter zu dieser Studie:
Blut/-parameter & Gefäßsystem
Medizinische/biologische Studien
zur EMF:data Auswertung

Der Tag-Nacht-Rhythmus von Nabelschnur-Blutparametern korreliert mit der Geomagnetischen Aktivität – eine Analyse von Langzeitmessungen (1999–2011).

The circadecadal rhythm of oscillation of umbilical cord blood parameters correlates with geomagnetic activity – An analysis of long-term measurements (1999–2011).

Original Abstract

Quelle: PubMed
Exposition:

Magnetfeld der Erde

EMF:data Auswertung

Einleitung

Diese Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass der Inhalt von weißen Blutzellen (englisch „total nucleated cells“, TNCs), hämopoetische Stammzellen und Vorläuferzellen (HSPCs, CD34+ -Zellen) sowie das Blutvolumen in der Nabelschnur nahezu einen Zehnjahres-Rhythmus haben. Die Beobachtung basiert auf 17936 Nabelschnurblut-Proben von Spendern, die von 1999–2011 gesammelt wurden. Dieses Experiment wurde durchgeführt, um zu untersuchen, ob dieser Rhythmus in den drei Zellarten in Verbindung mit der geomagnetischen Aktivität steht. Blut aus der Plazenta, das in der Nabelschnur enthalten ist (englisch: „umbilical cord blood“, UCB), wird seit langem für medizinische Zwecke in der Behandlung von bösartigen und gutartigen hämatologischen und immunologischen Erkrankungen genutzt, weil es hämopoetische (blutbildende) Stammzellen und multipotente Mesenchymzellen enthält. Auch mütterliche und kindliche (fetale) Faktoren sind enthalten. Aber man findet eine hohe Variabilität der Charakteristiken mit nicht-zufälligen, oszillatorischen Komponenten. Man hat z. B. entdeckt, dass die Variabilität nicht nur mit bekannten mütterlichen und fetalen Komponenten korreliert ist, sondern auch Oszillationen mit Perioden < 24 Stunden und > 28 Stunden hat. Das Nabelschnurblutvolumen zeigt statistisch signifikante Perioden von 24 Stunden, ca. 30 Tagen, einem Jahr und 10 Jahren. Der Inhalt von TNCs zeigt außer den genannten noch Perioden von < 8 Stunden. Der Inhalt von CD34+HSPCs hat Perioden von 24 Tagen, ca. 30 Tagen, einem Jahr und 10 Jahren. Hier wurden zum ersten Mal statistisch signifikante 10-Jahres-Perioden in UCBs gefunden. Der 10-Jahres-Rhythmus könnte mit geo- oder astrophysikalischen Prozessen zusammenhängen, mit dem 11-Jahres Zyklus der Sonnenaktivität. Die Langzeitdaten (1999–2011) umfasst den Sonnenzyklus 23 und den Anfang von 24. Seit bekannt ist, dass Biosysteme von Einzellern bis zum Menschen vom Erdmagnetfeld (geomagnetische Feld, GMF) beeinflusst werden, und weil das GMF sich ändert durch die Sonnenaktivität, wird hier die Hypothese aufgestellt, dass der 10-Jahres-Oszillations-Rhythmus in CBV (cord blood volume) und dem Inhalt von TNCs und CD34+HSPCs korreliert sein könnten mit der geomagnetischen Aktivität, d. h. den Fluktuationscharakteristiken.

Studiendesign und Durchführung

Das Blut wurde aus der Nabelschnur von Frauen gewonnen, die mindestens in der 37. Woche der Schwangerschaft waren. Das Blut wurde zu jeder Zeit 7 Tage pro Woche von Anfang 1999 bis Ende 2011 gesammelt. Die Verarbeitung erfolgte innerhalb von 24 – 28 Stunden. Zusammen mit anderen Parametern wurde CBV, Anzahl von TNCs und CD34+HSPCs aus dem UCB bestimmt. Um zu untersuchen, ob die Langzeit-Variabilität der UCB-Charakteristik mit den Erdmagnetfeld-Variationen und der Anzahl von TNCs und CD34+HSPCs korreliert, wurde der Dcx-Index bestimmt. Dieser Index ist eine erweiterte Version des bekannten „disturbance storm time“ (Dst)- Index. Der Dcx-Index gibt die geomagnetischen Störungen an, d. h. die durchschnittliche Abweichung der horizontalen Komponente von dem Normalwert.

Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigen, dass 1. alle 3 UCB-Parameter statistisch signifikant mit der geomagnetischen Aktivität korreliert waren, 2. Das Blutvolumen der Nabelschnur zeigte mit dem Dcx-Index einen linearen Zusammenhang, 3. die Anzahl der TNCs und CD34+HSPCs waren quadratisch umgekehrt korreliert mit dem Dcx-Index. Die Korrelationsanalyse zum Zusammenhang zwischen mäßigen und starken geomagnetischen Stürmen mit den 3 UCB-Parametern zeigten, dass CBV und die Anzahl der TNCs statistisch nicht signifikant korreliert mit der Anzahl der entweder mäßigen oder starken geomagnetischen Stürme pro Jahr, aber die Anzahl der CD34+HSPCs war statistisch signifikant korreliert mit der Anzahl der mäßigen und intensiven geomagetischen Stürme pro Jahr. In einer zusätzlichen Analyse wurde die Anzahl der CD34+HSPCs bestimmt, die in Jahren mit keinen Stürmen gewonnen wurden und verglichen mit denen aus Jahren, in denen mäßige oder starke geomagnetische Störungen herrschten. Jahre ohne intensive geomagnetische Stürme waren 2006 – 2011. Keine mäßigen geomagnetischen Stürme ereigneten sich 2007 – 2009. Die Zellzahlen unterschieden sich signifikant. Wenn keine geomagnetischen Stürme vorhanden waren, betrug die Zellzahl 0,7885 ± 0,1604 CD34+HSPCs x 106, bei mäßigen Stürmen 1,5319 ± 0,0745 CD34+HSPCs x 106 und bei starken Stürmen 1,5805 ± 0,0401 CD34+HSPCs x 106, beide Unterschiede sind statistisch signifikant.

Schlussfolgerungen

Die Studie legt nahe, dass UCB-Parameter mit dem Status des Erdmagnetfelds korrelieren, das durch die Sonnenaktivität beeinflusst wird. Mögliche biophysikalische Mechanismen dafür müssen noch durch weitere Studien untersucht werden, nicht nur aus theoretischen Gründen, sondern auch, weil die langzeitige UCB-Variabilität direkte Konsequenzen für die medizinische UCB Therapien hat.