2.    세포 차원의 교감공명 효과

교감신경 공명기술이 Trypanosoma cruzi 의 변형에 미치는 영향에 관한 이중 맹검 실험

저준위 EMF가 세포 수준을 포함하여 생명 시스템에서 모든 수준의 기능에 영향을 준다는  실험 결과들이 보고되고 있다. 본 실험의 목적은 SRT의 변조 신호가 배양 세포의 성장과 분화에 미치는 효과를 평가하는 것이다. 실험에서는 Trypanosoma cruzi Metacyclogenesis Assay로 알려진 정량적 검사법이 사용되었다. 이 생명체는 세포의 성장과 분화에 관한 체외 모델 시스템이다. T. cruzi는 원생동물로 샤가스병을 일으키는 병원체인 진핵세포이다. trypanosomiasis로도 알려진 샤가스병은 특정 벌레에 의해 전염되며 중앙과 남부 아메리카에서 40세 이하 사람들에서 심장 질환의 일차적 원인으로 알려져 있다. 이 생명체는 한가지 단계에서 다른 단계로 즉 감염성을 가진 형태에서 감염성이 없는 형태로 metacyclogenesis나 전환을 한다. 이 전환은 배양 세포에서도 유도를 통해 관찰할 수 있다. 이 실험에서는 감염성 단계로 전환 과정에 SRT를 적용해서 측정을 하고 그리고 대조군과 비교했다. Irvine에 있는 캘리포니아 대학의 생물학부 생물학자이자 책임자인 Stuart M. Krassner 교수는 T. cruzi의 Metacyclogenesis Assay를 15년 동안 실험했으며, 대학 동료들과 함께 실험을 진행했다.

실험에는 2가지 대표적 실험 단위를 사용되었다. 한가지는 SRT를 프로그램화한 장비이며, 다른 하나는 물리적으로는 Clarus사의 제품과 동일하지만 SRT 변조 신호를 전달하도록 프로그램화되어 있지 않은 가짜 대조군을 사용했다. 실험이 끝나고 자료를 분석하고 보고할 때까지는 2가지 중 어떤 장비를 사용하는지를 실험자에게 알리지 않았다. 중립적인 제 3자가 코드 해석 과정에 참여했으며, 자료들이 이미 분석되고 보고되었다는 것을 증명하는 서면 자료를 작성했다.

실험 프로토콜은 다음과 같다. 비감염성 T. cruzi 세포(체외 단계)가 감염성을 가지도록 변형을 유발하는 5% 이산화탄소에 노출시킨 후 28-29°C에서 BHI 배지(비특정 성장 배지)에서 배양했다. 배양 세포들은 이후 가스 처리를 하고 발전기 장치와 함께 배양기 안에 넣었다. 총 세포수로 평가한 세포 성장과 세포 형태 변화로 측정한 변형 백분율을 가스 처리 후 4일과 7일에 2번 측정했다.

대략 0.3m´0.04m´0.3m 크기의 실험 발전기 장치를 배양기(내부 크기는 대략 0.56m´0.46m´0.46m) 안에 넣었다. 가짜와 프로그램화된 각 장치는 6´10⁷ 개의 T. cruzi 세포가 각각 들어있는 4가지 견본 접시 배양 플라스크를 사용한 3가지 실험에서 사용되었다.

배양 세포는 4군데 장소에 놓아두었다; (1) 중간 선반에 있는 발전기 위, (2) 발전기 위쪽에 있는 선반, (3) 발전기 아래에 있는 선반, 그리고 (4) 발전기가 없는 주변 배양기. 주변 배양기에 위치시킨 배양 검체는 대조군(negative control)으로 사용했고, 각각 3개의 배양 검체를 각각의 위치에 놓아두었다. 실험은 실험 장비와 가짜 장비를 사용하여 3번 반복 시행했으며, 각 장소에 대해 각각의 경우 9 검체 크기를 사용했다. 배양 접시 당 세포의 수는 6´10⁷ 개였다. 배양 접시들은 15일 동안 배양기 내의 장비에 노출시켰다.

이 실험에서는 대기중 EMF와 같은 다양한 파라미터들을 고려하여, 동일한 조건들이 실험 배양과 가짜 대조군 모두에 사용되도록 했다. 실험 장비는 이미 Krassner와 동료들이 수행한 실험에서 수천 개 이상의 검체를 사용한 것이다.

결과는 다음과 같다.

표 4. 장비 A-가짜에서 7일 후에 얻은 병균 백분율 변환 결과.

Unit A - Sham Unit
Sample Location	Top Shelf		Middle Shelf		Bottom Shelf		Negative Control
Mean	50.778		52.667		54.556		57.000
Std Deviation	4.944		5.385		7.316		6.042
Sample Size	9		9		9		9
Paired T-test Comparison of Means Against Control              top vs control              middle vs control              bottom vs control   Comparison by Location              top vs middle              top vs bottom		T Stat -2.5837 -1.7333 -1.1212     -8.7065 -1.3247		P value 0.0324 0.1213 0.2947     0.4093 0.2219		Significant at 0.05 level yes no no     no no

표 5. 장비 B-능동적에서 7일 후에 얻은 병균 백분율 변환 결과.

Unit A - Sham Unit
Sample Location	Top Shelf		Middle Shelf		Bottom Shelf		Negative Control
Mean	42.444		54.111		42.333		64.444
Std Deviation	4.003		6.234		6.205		6.146
Sample Size	9		9		9		9
Paired T-test Comparison of Means Against Control              top vs control              middle vs control              bottom vs control   Comparison by Location              top vs middle              top vs bottom		T Stat -17.6392 -7.9382 -12.1900     -7.3379 -7.8872		P value 1.09E-07 4.62E-05 1.90E-06     8.09E-05 0.9391		Significant at 0.05 level yes yes yes     yes no

그림 2. 가짜 장비 A와 능동적 단위 B가 7일간의 배양 후 T. cruzi의 체외 변환에 미치는 영향.

이들 결과들(표 4와 5)은 배양 세포에서 metacyclogenesis가 유발되었고, SRT를 사용한 능동적 발전기가 맹검과 대조군 실험 모두에서 생명체가 감염성 형태로 전환되는 것을 억제했다는 것을 보여준다. 그러나, 가짜 장비는 대조군 검체와 차이를 보이지 않았다(그림 2 참조).

추가적으로 변환 억제는 발전기와 관련하여 배양기 내의 배양 세포의 위치에 의해서도 영향을 받은 것으로 보인다. (표 6과 7, 그림 3과 4 참조). 발전기 장비 위쪽의 선반이나 발전기 아래 선반에 놓아 둔 배양 세포들은 대조군에 비해 상대적으로 억제가 많이 되었다. 중간 선반에 있는 발전기 바로 위에 올려두었던 배양 세포들은 억제가 덜 일어났고, 실제로 변환은 능동 장비에서 약간 강화된 것으로 나타났다. 그러나, 배양기 자체도 균일하지 않은 EMF를 방출하기 때문에 일종의 전기오염원 역할을 하고 있다는 점을 기억해야 한다. 배양기에서 방출되는 EMF는 실제 SRT 신호와 상호작용을 할 수 있으며, 이를 통해 발전기 바로 위에서 배양된 검체에서 관찰된 이상한 현상에 대한 설명이 가능하다.

표 6. 능동적 SRT 장비에 4일간 놓아 둔 후에 구한 백분율 변환의 평균치 비교.

Sample Location	Top Shelf		Middle Shelf		Bottom Shelf	Negative Control
mean std dev std err 95% Conf 99% Conf n sum max min missing	26.111 8.9156 1.7158 3.5269 4.7681 42 705 47 13 15		55.333 7.4626 1.1515 2.3256 3.1107 42 2324 69 36 0		14.472 6.6482 1.1080 2.2495 3.0183 42 521 32 4 6	49.333 6.0671 1.5665 3.3599 4.6637 42 740 61 38 27
Paired T-test Comparison of Means Against Control              top vs control              middle vs control              bottom vs control   Comparison by Location              top vs middle              top vs bottom              middle vs bottom		T Stat -4.9302 4.3858 -17.2134     19.1385 9.4632 39.6863		P value 0.0011 0.0006 <0.00001     4.56E-16 6.52E-10 -7.83E-17		Significant at 0.05 level yes yes yes     yes yes yes