In vitro studies (op cellen)

Bij in vitro studies worden cellen of weefsels aan elektrische en magnetische velden van lage frequentie blootgesteld. Het belang van in vitro studies is dat men de potentiële invloeden van de velden kan isoleren van andere soorten invloeden. Zij hebben echter een groot nadeel: de cellen of weefsels worden aan het natuurlijk milieu onttrokken; complete organismen hebben interactie- en afweermechanismen die bij dit soort proeven haast altijd ontbreken. Bovendien zijn de waarden van de gebruikte velden doorgaans veel hoger dan die van de velden waar de bevolking of de werknemers aan worden blootgesteld. Dat kan fenomenen veroorzaken die bij lagere waarden niet bestaan.

Wij willen er ook op wijzen dat een wijziging ter hoogte van de cel tijdens de tests niet betekent dat het hele organisme dezelfde effecten ondergaat.

• Vooral belangrijk om cellulaire/moleculaire werkingsmechanismen bloot te leggen:
  • Je weet exact wat je doet
  • Je kan heel specifiek te werk gaan
    vb. Onderzoek van celdelingsverstoringen door specifiek te kijken naar de spoelfiguur of studie van DNA schade, ‘omics’, …
• Snel (snelle screening): negatief in vitro = negatief in vivo
• Relatief goedkoop
• Vaak voorspellend voor een reëel risico (cf. DNA-schade)
• “High ThroughputScreening” (HTS):
  • vb: VITOTOX-test (zie verder in PubMed)
  • “Omics” (microarray technologie, zie verder in PubMed)
  • Specifieke cellijnen (longepitheel, huidepitheel, darmepitheel, witte bloedcellen, hepatocyten,….)

• Cellen worden behandeld buiten hun normale ‘omgeving’ (geen omgevende weefsels en hun invloeden, geen bloedtoevoer – aanvoer van nutriënten, …)
• In vivo blootstelling kan moeilijk worden nagebootst
  (Metabolisering kan worden gesimuleerd door toevoeging van specifieke chemische stoffen)
  => Grotere geloofwaardigheid wanneer dezelfde effecten in vivo kunnen worden aangetoond.

Importance des points suivants:

• Travail avec un groupe exposé et un groupe contrôle
• Double aveugle
• Mêmes conditions expérimentales
• Caractéristiques du système d’exposition
• Lignées cellulaires: tests sur des lignées cellulaires sélectionnées en fonction des objectifs
  • Cellules épithéliales pulmonaires
  • Cellules cérébrales
  • Globules blancs
  • Cellules du foie
  • ….
• Réplications des études
• Analyses statistiques

Ces points sont développés dans Etudes in vivo.

Des centaines de tests sont disponibles pour tester les effets d’un agent sur des cellules. Nous présentons ici deux exemples de tests:  le test de cytome et le test de comète. D’autres tests sont également décrits à la page BBEMG: Effets des CEM sur les kératinocytes.

De cytome-test kan als een uitgebreide “micronucleustest” worden beschouwd; dit betekent dat cellen in de telofase, net vóór de celdeling, worden geblokkeerd. In deze fase zijn twee hoofdnuclei aanwezig. Bij genotoxiciteit zijn een aantal afwijkingen aanwezig: micronuclei (gebroken chromosoomfragmenten of achterblijvende chromosomen worden waargenomen in de klassieke micronucleustest). Andere morfologische eigenschappen verstrekken bijkomende informatie: nucleaire bruggen (dicentrische chromosomen), nucleaire “buds” (genamplificatie), trinucleaire cellen (centrosoomafwijking). Ook numerieke chromosoomafwijkingen (vb. ten gevolge van een abnormale kerndeling = “non-disjunction”) kunnen worden waargenomen met behulp van specifieke kleurtechnieken, zowel als apoptosis (geprogrammeerde celdood) en necrose (celsterfte).

Bron: Fenech M. (2002) Chromosomal biomarkers of genomic instability relevant to cancer.
Drug Discovery Today, 7, 1129-1136.

In de komeettest wordt DNA van individuele cellen ingebed in agarose (gel) op een microscoopglaasje en onderworpen aan elektroforese (elektrische stroom). Wanneer DNA beschadigd is, migreren gebroken fragmenten in het gel naar de positieve pool. Er ontstaat een komeetvormige structuur. De lengte en de intensiteit van de staart kunnen worden gemeten. Onbeschadigd DNA heeft geen (of zeer korte) staarten, de lengte van de staart is evenredig met de schade.

• Information sur les types de recherches en PDF (882 Ko)

• Une seule étude, ce n’est pas assez!