Possono i campi elettromagnetici pulsanti influenzare il comportamento biologico di osteoblasti umani? Uno studio sperimentale in vitro

Since the time of Paracelsus, electromagnetic fields have been used in clinical practice. In the 1980s, "magnetic power" was used in China for the treatment of joint pain. The FOOD and DRUG ADMINISTRATION (FDA) has approved the use of electromagnetic fields (magnetotherapy) for about thirty years. Although the therapeutic indications are varied, the real mechanism of action on biological tissue is still unknown. With our study we wanted to investigate the biological effects of a particular type of electromagnetic fields, the PEMFs (Pulsed Electromagnetic Fields) on human osteoblast cultures. The cells were isolated from the femoral head during normal hip replacement surgery. Cultures were exposed to PEMF stimulation for 72 hours, 7 days and 10 days and compared to a control group of osteoblasts not exposed to PEMFs. Cell growth and alkaline phosphatase activity were evaluated at each observation time. From the results obtained it emerges that the differences in number of cells between exposed and unexposed was statistically significant. The specific activity of alkaline phosphatase of cell cultures exposed to PEMF is significantly increased compared to unexposed cells at 7 days and 10 days from exposure. Our results demonstrate a specific efficacy of PEMFs in guiding cell proliferation without, however, acting on osteoblastic differentiation. This study opens a new frontier in the search for the real mechanisms that influence cellular activity. Future studies foresee the application of PEMFs to other human cell lines such as tenocytes (tendon cells) or chondrocytes (cartilage cells), in order to verify the real efficacy in the treatment of specific pathologies.

Già dai tempi di Paracelso i campi elettromagnetici venivano utilizzati nella pratica clinica. Negli anni 80 il "potere magnetico" fu utilizzato in Cina per il trattamento dei dolori articolari. La FOOD and DRUG ADMINISTRATION (FDA) ha approvato l'utilizzo dei campi elettromagnetici (magnetoterapia) da circa trent'anni. Anche se le indicazioni terapeutiche sono svariate, tutt'ora è sconosciuto il reale meccanismo d'azione sul tessuto biologico. Con il nostro studio abbiamo voluto investigare gli effetti biologici di un particolare tipo di campi elettromagnetici, i PEMF (Campi elettromagnetici pulsati) sulle colture di osteoblasti umani. Le cellule sono state isolate dalla testa femorale durante un normale intervento di sostituzione protesica dell'anca. Le colture sono state esposte alla stimolazione con PEMF per 72 ore, 7 giorni e 10 giorni e comparate ad un gruppo di controllo di osteoblasti non esposti ai PEMF. La crescita cellulare e l'attività della fosfatasi alcalina sono state valutate ad ogni tempo di osservazione. Dai risultati ottenuti emerge che le differenze in numero di cellule tra esposte e non esposte è stata statisticamente significativa. L'attività specifica della Fosfatasi alcalina delle colture cellulare esposte a PEMF è incrementata in modo significativo rispetto alle cellule non esposte a 7 giorni e 10 giorni dall'esposizione. I nostri risultati dimostrano una specifica efficacia dei PEMF nell'orientare la proliferazione cellulare senza però agire sulla differenziazione osteoblastica. Questo studio apre una nuova frontiera nella ricerca dei reali meccanismi che influenzano l'attività cellulare. Futuri studi prevedono l'applicazione dei PEMF ad altre linee cellulari umane così come i tenociti (cellule dei tendini) o i condrociti (cellule della cartilagine), in modo da verificare la reale efficacia nel trattamento di specifiche patologie.