Suchen
Home
Abschlusskonferenz des DMF
Fachgespräche
Kurzprotokoll des internationalen Fachgesprächs zu Forschungsprojekten des DMF zum Themenkomplex „Langzeiteffekte”
Kurzprotokoll des internationalen Fachgesprächs im Bereich Dosimetrie
Kurzprotokoll des internationalen Fachgesprächs zu Forschungsprojekten des DMF im Bereich Risikokommunikation
Kurzprotokoll des internationalen Fachgesprächs zu Forschungsprojekten des DMF zum Themenkomplex „Wirkmechanismen“ im Bereich Biologie
Kurzprotokoll des internationalen Fachgesprächs zu Forschungsprojekten des DMF zur Thematik "Akute gesundheitliche Effekte"
 
Englische Sprachversion
empty

> ... > Kurzprotokoll des internationalen Fachgesprächs zu Forschungsprojekten des DMF zum Themenkomplex „Wirkmechanismen“ im Bereich Biologie

Kurzprotokoll des internationalen Fachgesprächs zu Forschungsprojekten des DMF zum Themenkomplex „Wirkmechanismen“ im Bereich Biologie

Am 09. und 10 Mai 2007 fand im Rahmen des Deutschen Mobilfunk Forschungsprogramms (DMF) das vierte in einer Reihe von insgesamt fünf internationalen Fachgesprächen statt. Schwerpunkt dieses Workshops waren die Forschungsprojekte, die sich auf zellulärer und subzellulärer Ebene mit den Auswirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder des Mobilfunks befassen. Zu den in den Studien untersuchten Endpunkten gehören z. B. die Funktion von Zellen, schädigende Einflüsse auf die DNA oder auf die Expression von Genen. Weiterhin wurden Vorhaben vorgestellt, die mit elektrophysiologischen Methoden die Funktionalität von Sehzellen in einem Netzhautpräparat und von Hörzellen in der isolierten Hörschnecke während einer Exposition untersuchten. Weitere Projekte konzentrierten sich auf die biophysikalischen Eigenschaften von Zellen, Zellemembranen und Zellsuspensionen, von denen die Energieabsorption im exponierten Gewebe abhängt.

Die Gesamtbewertung aller Forschungsprojekte wird Mitte 2008 ebenfalls unter internationaler Beteiligung stattfinden.

Das Programm des Fachgesprächs kann dem als PDF-Datei vorliegenden Faltblatt entnommen werden.

Ein ausführlicher Bericht wurde von der Rapporteurin des Workshops, Frau Dr. Vijayalaxmi, vom Health Science Centre der Universität Texas erstellt, der hierfür unser besonderer Dank gilt. Der Bericht liegt zum Download als PDF-Datei vor.

Die im folgenden aufgeführten Vorträge stehen zum Download als PDF-Datei bereit.

Session 1
Functional aspects
Genotoxic effects of HF-signals on human cells in vitro
General introduction
Project description
P. Waldmann, D. Pollet
AMMUG-Incos Boté/TU Darmstadt
Influence of GSM-signals on cell specific functions of immune relevant cells M. Simkó
University of Rostock
Session 2
Gene expression
Effects of HF-signals on the melatonin synthesis in isolated pineal organs of Djungarian Hamsters A. Lerchl
Jacobs University Bremen
Influence of GSM-signals on differential gene expression in isolated human blood cells – first results R. Halter
Fraunhofer ITEM
Effects of mobile phone signals (GSM and UMTS) on the blood-brain barrier in vitro H. Franke
University of Münster
Session 3
Sensory systems
Effects of HF-signals on retinal ganglion cell activity J. Ammermüller
University of Oldenburg
Effects of HF signals on Ca2+ channel currents in mature mouse inner hair cells J. Engel
University of Tübingen
Session 4
Action mechanisms
Dielectric properties of tissues and cells A. Loidl
University of Augsburg
Demodulation of HF-signals in tissues and cellsJ. Gimsa
University of Rostock

Die Diskussionen zu den einzelnen Teilveranstaltungen standen unter folgenden Fragestellungen:

  1. Wie war die Situation vor dem Beginn des DMF
  2. Was wurde durch die Projekte erreicht?
  3. Wo bestehen nach wie vor Kenntnislücken?
  4. Können Minimalstandards für die weitere Arbeit definiert werden?
  5. Wurden Ergebnisse erzielt, die Auswirkungen auf Richtlinien oder auf die Normgebung haben?

Nach Abstimmung mit den Teilnehmern des Fachgesprächs können folgende Ergebnisse der Diskussionen festgehalten werden:

1. Wie war die Situation vor dem Beginn des DMF

  • Es lagen aus nicht reproduzierten Studien Hinweise vor, dass hochfrequente elektromagnetische Felder (HF-EMF) zu DNA-Schäden führen und/oder auf den Zellstoffwechsel, auf Zellfunktionen, auf die Stressantwort oder den zellulären Spiegel an Reaktiven Sauerstoffverbindungen (ROS) einwirken können.
  • Es lagen aus nicht reproduzierten Studien (in vitro und in vivo) Hinweise vor, dass HF-EMF negativ auf die Blut-Hirn-Schranke einwirken.
  • Eine durch HF-EMF verursachte verminderte Melatoninsynthese wurde als möglicher Mechanismus für gesundheitsschädigende Effekte diskutiert („Melatoninhypothese“).
  • Das Hörsystem wird bei der Nutzung eines Mobiltelefons am höchsten exponiert und stellt daher eine wichtige Zielstruktur dar. Aus der Bevölkerung wurde die Besorgnis bezüglich möglicher Hörschäden geäußert und einige vorläufige wissenschaftliche Publikationen zeigten mögliche physiologische Effekte von HF-EMF auf das akustische System.
  • Zwar war bekannt, dass starke HF-EMF eine Erwärmung des Gewebes verursachen und speziell der Zusammenhang von starker Erwärmung und Schädigungen des Auges (Katarakt) war unstrittig. Allerdings fehlte eine systematische Untersuchung auf mögliche Einflüsse schwacher HF-Felder auf das visuelle System.
  • Nicht abschließend geklärt war die Frage, ob gepulste hochfrequente Signale der Mobilkommunikation z.B. an Zellmembranen demoduliert werden können. Diese Hypothese steht im Zusammenhang mit speziell gegenüber „gepulsten“ Signalen geäußerten Ängsten und Befürchtungen aus der Bevölkerung.

2. Was wurde durch die Projekte erreicht?

In immunrelevanten Zellen wurden verschiedene Endpunkte untersucht, die Rückschlüsse auf den Zustand und die Funktionsfähigkeit dieser Zellen erlauben. Hierzu gehören z. B. Überleben, Vermehrungsfähigkeit, Zellzyklus oder die Induktion von Stressproteinen. Diese Endpunkte wurden nicht beeinflusst. Auch auf die Entstehung reaktiver Sauerstoff-Verbindungen hatten die verschiedenen untersuchten Signalcharakteristiken unterhalb der Grenzwerte im wesentlichen keinen Einfluss. Die Ergebnisse bei einem speziellen Signaltyp (DTX, ab 2 W/kg) sind ohne eine weitere Abklärung möglicher Unterschiede zwischen den Expositionskammern, die einen Einfluss auf die Ergebnisse haben könnten, nicht belastbar.

Das hier vorgestellte Projekt untersucht an einem Zell-Modell der Blut-Hirn-Schranke Einflüsse der HF-EMF Exposition auf Zellen der Blut-Hirn-Schranke. Den bisherigen Ergebnissen der Gesamt-Genom-Array zufolge könnten zahlreiche Gene in ihrer Expression verändert sein. Die Arrays müssen noch abschließend ausgewertet und relevante Ergebnisse mit einer zweiten Methode, RT-PCR, abgesichert werden. Diese Arbeiten sind noch nicht abgeschlossen. Die Signifikanz der Ergebnisse muss im Zusammenhang mit den Ergebnissen der noch laufenden tierexperimentellen Studien bewertet werden.

Eine Verminderung der Melatoninsynthese unterhalb der Grenzwerte wurde nicht beobachtet, die „Melatoninhypothese“ wurde in diesem Modell nicht gestützt. Zumindest zur Zeit wurde keine weitere Forschung zu diesem Punkt empfohlen.

Vorläufige Ergebnisse der sinnesphysiologischen Untersuchungen haben keinen negativen Einfluss elektromagnetischer Felder des Mobilfunks auf das neuronale Netzwerk der Netzhaut sowie auf die Aktivität der Hörsinneszellen gezeigt, eine ausführliche statistische Analyse und die endgültigen Ergebnisse müssen aber abgewartet werden. Aus der internationalen Forschung gibt es aktuell keine Hinweise darauf, dass die Netzhaut durch schwache elektromagnetische Felder unterhalb der Grenzwerte beeinflusst wird und die im Rahmen des DMF durchgeführten dosimetrischen Studien zeigen, dass die Exposition der Netzhaut während eines Telefonats nur gering ist. Deswegen wird zur Zeit kein Bedarf gesehen, den Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer auf das visuellen System weiter zu untersuchen.

Die Ergebnisse zu Hörzellen stehen im Einklang mit den Resultaten der internationalen Forschungsprojekte GUARD und EMFNEAR zum Einfluss von GSM- und UMTS-Signalen auf das Hörsystem. Aufgrund dieser Ergebnisse sind keine akuten negativen Auswirkungen des Mobilfunks auf das Hörsystem zu erwarten. Chronische Effekte, wie z.B. Tinnitus, werden aufgrund der Hinweise aus der Bevölkerung im Rahmen des DMF weiter untersucht, die Ergebnisse werden im Oktober 2007 erwartet.

Modellberechnungen haben gezeigt, dass die Energieabsorption in der Zellmembran von deren geschichteter Struktur und anisotropen Eigenschaften abhängt. Die aufgrund eines verbesserten geschichteten Models berechnete Energieabsorption in der Zellmembran ist bis zu zehnmal größer als die für homogene Zellmembranen berechnete Energieabsorption. Die Berechnungen werden zur Zeit messtechnisch verifiziert. Der resultierende Temperaturanstieg in der Zellmembran ist sehr gering deutet nicht auf negative gesundheitliche Auswirkungen hin.

3. Wo bestehen nach wie vor Kenntnislücken?

  • Es wurde vorgeschlagen, die thermische Empfindlichkeit biologischer Systeme noch mehr im Detail zu erforschen, um „thermische“ von „nicht-thermischen“ Anteilen berichteter biologischer Effekte besser trennen zu können.
  • Des weiteren wurde diskutiert, mögliche Feldeffekte auf Ladungstransportprozesse, z. B. an der Mitochondrienmembran weiter zu untersuchen und bei der Modellierung von Membranen deren Feinstrukturen, v. a. Proteine stärker zu berücksichtigen, um ein detaillierteres Bild der Interaktionsprozesse zu erhalten.
  • Es wurde darauf hingewiesen, das elektrophysiologische Studien und in vitro Studien nur akute Effekte untersuchen können. Zwar liegen derzeit keine Hinweise auf Langzeiteffekte in der Retina vor, aber Tinnitus z.B. wäre in Studiendesigns zu untersuchen, in denen Langzeitwirkungen erfasst werden können. Hier wären allerdings die bereits laufenden in vivo Studien abzuwarten.
  • In einer der tierexperimentellen Studien wurde eine schwache aber signifikante Erhöhung des Körpergewichts in den exponierten Tieren beschrieben. Um zu überprüfen, ob der Metabolismus der Tiere beeinfluss wurde, wird zur Zeit eine ergänzende Studie durchgeführt.
  • Generelles Problem: die physiologische Relevanz von Veränderungen, die in Screening arrays detektiert werden, bleibt unklar, wenn sie nicht durch in vivo Ergebnisse unterstützt bzw. abgesichert wird. Screening Arrays können nicht jeden Zeitpunkt und jeden SAR Wert gleichzeitig erfassen, „hypothesengetriebene“ Ansätze hingegen können wichtige Zielstrukturen übersehen. Daten von verschiedenen Ebenen (mRNA, Proteine) müssen mit Hilfe guter Datenbanken zusammengeführt werden.
  •  Es wurde festgestellt, dass die Qualität der Expositionssysteme deutlich zugenommen hat. Trotzdem wird ein ständiger intensiver Dialog zwischen technischen und biologischen Partnern als essentiell gesehen, um verbleibende technische Probleme auszuschließen. Es muss geklärt sein, in welchem Umfang Ergebnisse auf Inkonsistenz oder Fehlfunktionen der Expositionssetups zurückzuführen sein können.

4. Können Mindestanforderungen für die weitere Arbeit definiert werden?

  • Optimierung des jeweiligen Expositions-Systems auf die Anforderungen des individuellen Projekts. Kontinuierliche umfassende Unterstützung der biologischen Gruppen durch den technischen Partner und umgekehrt ist notwendig. Auftretende Probleme müssen offen genannt und diskutiert werden.
  • Sehr empfindliche Methoden, wie die hier gezeigten elektrophysiologischen Untersuchungen an Sinnesorganen, werden empfohlen, um akute Effekte zu untersuchen.
  • Studien sind verblindet durchzuführen, Entblindung soll erst nach der Datenevaluierung stattfinden.
  • Einbindung von Statistikern für detaillierte Analysen. Wenn möglich, Power-Berechnung und Anpassung der notwendigen Zahl von Experimenten vor Beginn der Studie. Es wird vorgeschlagen, bei Beginn einer Studie zunächst eine Reihe von Experimenten unter den endgültigen Messbedingungen durchzuführen, jedoch ohne HF-Exposition, um die natürliche Variation des zu untersuchenden Endpunktes zu ermitteln und auf dieser Basis die notwendige Zahl unabhängiger Experimente festzulegen.
  • Zusätzlich zu scheinexponierten Kontrollen sollten Inkubatorkontrollen mitgeführt werden, sowie – wenn möglich – Positivkontrollen.
  • Einzelne Array Experimente können nur sehr vorläufige Informationen für das weitere Vorgehen liefern. Folgerungen können aus Einzelexperimenten nicht gezogen werden, bevor sie nicht zumindest durch eine zweite Methode abgesichert sind.
  • Daten aus Screening-Arrays geben wertvolle Informationen, wenn die Analysen sorgfältig durchgeführt wurden und Ergebnisse durch eine zweite Methode, z.B. RTPCR abgesichert wurden.

5. Wurden Ergebnisse erzielt, die Auswirkungen auf Richtlinien oder auf die Normgebung haben?

Bisher nicht, allerdings müssen die laufenden Studien abgewartet werden.

Der englische Originaltext "Conclusions from the DMF Workshop on Action Mechanism" liegt hier zum Download als PDF-Datei vor.

Bisher erfolgte Publikationen aus den auf diesem Workshop vorgestellten Projekten:

Simeonova M, Gimsa J (2005) Dielectric anisotropy, volume potential anomalies and the persistent Maxwellian equivalent body. J. Phys.: Condens. Matter, 17(50): 7817 – 7831

Gimsa U, Schreiber U, Habel B, Flehr J, van Rienen U, Gimsa J. (2006) Matching geometry and stimulation parameters of electrodes for deep brain stimulation experiments--numerical considerations. J Neurosci Methods. 150(2):212-27

van Rienen U. Flehr U, Schreiber U, Schultze U, Gimsa U, Baumann W, Weiss DG, Gimsa J, Benecke R, H.-W. Pau H-W. (2005): Electro-Quasistatic Simulations in Bio-Systems Engineering and Medical Engineering. Advances in Radio Science. Vol. 3 pp.39–49

Gimsa J, Habel B, Schreiber U, van Rienen U; Strauss U, Gimsa U. (2005). Choosing electrodes for deep brain stimulation experiments – electrochemical considerations. J. Neurosci. Meth. 142:251-265

Gimsa, J (2003) Klassifizieruung möglicher Wirkmechanismen von EMF – ein Beitrag zu molekularen Hochfrequenz-Antennen. FGF Newsletter 4/03: 50 – 52

Gimsa U, Scheunemann A, Wachner D, Sakowski J, Köster P, Gimsa J. (2006): Effekte hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf zellulärer Ebene - eine Literaturstudie. Shaker Verlag. Aachen. ISBN-10:3-8322-5251-7

Maswiwat K, Holtappels M, Gimsa J. (2006): On the field distribution in electrorotation chambers - Influence of electrode shape. Electrochimica Acta 51:5215-5220

Köster P, Sakowski J, Baumann W, Glock H-W, Gimsa J. (2007): A new expo-sure system for the in vitro detection of GHz field effects on neuronal networks. Bioelectrochemistry. 70(1):104-114

Sudsiri J, Wachner D, Gimsa J. (2007) On the temperature dependence of the dielectric membrane properties of human red blood cells. Bioelectrochemistry. 70(1):134-140

Simeonova M, Gimsa J (2006) The influence of the molecular structure of lipid membranes on the electric field distribution and energy absorption. Bioelectromagnetics. 27(8) 652 – 666

Sukhotina et al., (2006) 1800 MHz electromagnetic field effects on melatonin release from isolated pineal glands, J. Pineal Res. 40: 86-91

Simkó M, Hartwig C, Lantow M, Lubke M, Mattsson MO, Rahman Q, Rollwitz J (2006) Hsp 70 expression and free radical release after exposure to non-thermal radio-frequency electromagnetic fields and ultrafine particles in human Mono Mac 6 cells, Toxicology Letters 161, 73-82

Lantow M., Schuderer, J., Hartwig C, Simko, M (2006) Free Radical Release and HSP 70 Expression in two human immune-relevant cell lines after exposure to 1800 MHz radiofrequency radiation, Radiation Research 165, 88-94

Lantow M., Lupke M., Frahm J., Mattson M.O., Kuster N., Simko M. (2006) ROS release and Hsp70 expression after exposure to 1.800 MHz radiofrequency electromagnetic fields in primary human monocytes and lymphocytes, Radiat. Environ Biophys, DOI 10.1007/s00411-006-0038-3

Lantow M., Viergutz T., Weiss D.G., Simko, M (2006) Comparative Study of Cell Cycle Kinetics and Induction of Apoptosis or Necrosis after Exposure of Human Mono Mac 6 Cells to Radiofrequency Radiation, Radiation Research 166, 539-543

Druckversion
empty empty