Einfluss infratonischer akustischer Frequenzen in vitro auf Gliomzellen

Garret Yount und Kollegen vom California Pacific Medical Center Research Institute in San Francisco untersuchten die möglichen Auswirkungen Infratonisch Gerät an kultivierten menschlichen Tumorzellen. Das berichtete Garrets Gruppe Infratonisch Frequenzemissionen sensibilisieren menschliche Glioblastomzellen für das Chemotherapeutikum 5-Fluorouracil [Yount et al., 2004, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15165405 ]. In einer zweiten Studie erweiterten Rachlin und Kollegen diese Erkenntnisse, indem sie das Potenzial dafür bewerteten Infratonisch Geräteemissionen zur Sensibilisierung von Glioblastomzellen für Cisplatin [Rachlin et al., 2012, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23165942 ]. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Infratonisch U87-, U251-, SF210- und SF188-Glioblastomzellen chemosensibilisiert gegenüber Cisplatin und dass diese Effekte zum großen Teil durch eine erhöhte Membranpermeabilität verursacht werden.

Das Potenzial von Infraschall zur Verbesserung der zellulären Wirkstoffabgabe wird durch eine kleine Anzahl von Studien gestützt, die darauf hinweisen, dass die Exposition die Zellmembranpermeabilität beeinflussen kann. Svidovyi und Kollegen untersuchten zum Beispiel die Auswirkungen von Infraschall auf humane Erythrozyten in vitro sowie auf die Organe von Ratten in vivo und berichteten über erhöhte Membranpermeabilität [Svidovyi et al., 1987, 1985, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2956159, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4085820 ].

Die genauen Mechanismen, die der Infraschall-vermittelten Permeabilisierung zugrunde liegen, werden in diesen Studien nicht identifiziert. Obwohl die Forschung zu den biologischen Wirkungen von Infraschall begrenzt ist, gibt es relevante Studien. Eine rechnerische Analyse der Reaktion von Doppelschicht-Lipidmembranen auf Druckwellen unter Verwendung von Molekulardynamikmodellierung zeigt, dass eine vorübergehende Permeabilisierung erreicht werden kann und dass Membrandicke und Fläche pro Lipid in diesem Fall reduziert werden. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/fld.1588/pdf .

Eine frühe Studie, die die Reaktionen künstlicher Doppelschichtmembranen auf Infraschallschwingungen untersuchte, ergab, dass die kapazitive Reaktion mit zunehmender Frequenz über einen engen Bereich (~0.2 Hz bis ~10 Hz) abnahm [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021979771900105 ]. Interessanterweise bestimmen die in der oben genannten Permeabilitätsstudie identifizierten Parameter auch Faktoren der Membrankapazität. Dies unterstützt die Annahme, dass die Permeabilisierung der Zellmembran durch Infraschall vermittelt werden kann und möglicherweise sogar unterschiedlich auf bestimmte Frequenzbereiche anspricht, und legt nahe, dass die Änderung der Membrandicke und der Fläche pro Lipid potenzielle zugrunde liegende Mechanismen sind. Weitere Untersuchungen zu den biologischen Wirkungen von Infraschall werden erforderlich sein, um seinen Wirkungsmechanismus in Säugetierzellen zu bewerten.